Två kriterier: uppvärmning och spänningsfall
En lednings area måste uppfylla två villkor. För det första får ledningen inte bli otillåtet varm vid driftströmmen. Det beskrivs av strömtåligheten, som beror på ledningstyp, omgivningstemperatur, förläggningssätt och buntning.
För det andra får spänningsfallet längs ledningen inte bli så stort att förbrukaren får för låg spänning. Just i 12 och 24 volts elsystem med långa ledningar är spänningsfallet ofta det strängare kriteriet.
Beräkna spänningsfallet
För likström gäller ungefär: spänningsfall ΔU = 2 · L · I · ρ / A. Här är L den enkla ledningslängden i meter (faktorn 2 tar hänsyn till fram- och återledare), I strömmen i ampere, A arean i mm² och ρ kopparns resistivitet, i praktiken omkring 0,0178 Ω·mm²/m vid 20 °C.
Löst ut för arean: A = 2 · L · I · ρ / ΔU. Återförs strömmen via fordonets chassijord bortfaller faktorn 2 för ledningen, och i stället tillkommer övergångsresistansen mot jord. Vid högre temperaturer stiger kopparns resistans och spänningsfallet blir större.
Räkneexempel
En arbetsstrålkastare med 10 A vid 12 V är ansluten via 6 m ledning, med både fram- och återledare. Tillåtet spänningsfall antas vara 3 %, alltså 0,36 V. Då gäller A = 2 · 6 m · 10 A · 0,0178 Ω·mm²/m / 0,36 V ≈ 5,9 mm². Vald blir närmast större standardarea, här 6 mm².
Med 2,5 mm² skulle spänningsfallet ligga på omkring 0,85 V, alltså cirka 7 %. Strålkastaren skulle lysa märkbart svagare. Vilket spänningsfall som är tillåtet bestäms av förbrukarens tillverkare eller av kundspecifikationen.
Fler faktorer som påverkar
- Omgivningstemperatur och närhet till värmekällor
- Buntning: många ledningar i samma sträng värmer varandra
- Ledningstyp och isolermaterial med sin tillåtna temperatur
- Kortvariga strömmar, till exempel startströmmar från motorer
- Avsäkring: säkring och area måste passa ihop
- Kontakt och crimp: kontakten måste vara godkänd för arean
Omräkningar mellan AWG och mm² hittar du i AWG-tabellen. Vill du inte göra dimensioneringen själv sköter vår konstruktion den.
