Twee criteria: opwarming en spanningsval
De doorsnede van een kabel moet aan twee voorwaarden voldoen. Ten eerste mag de kabel bij de bedrijfsstroom niet ontoelaatbaar warm worden. Dat beschrijft de stroombelastbaarheid, die afhangt van het kabeltype, de omgevingstemperatuur, de installatiewijze en de bundeling.
Ten tweede mag de spanningsval over de kabel niet zo groot worden dat de verbruiker te weinig spanning krijgt. Juist in boordnetten van 12 en 24 volt met lange kabels is de spanningsval vaak het strengere criterium.
Spanningsval berekenen
Voor gelijkstroom geldt bij benadering: spanningsval ΔU = 2 · L · I · ρ / A. Daarbij is L de enkele kabellengte in meter (de factor 2 houdt rekening met heen- en retourgeleider), I de stroom in ampère, A de doorsnede in mm² en ρ de soortelijke weerstand van koper, in de praktijk ongeveer 0,0178 Ω·mm²/m bij 20 °C.
Omgezet naar de doorsnede: A = 2 · L · I · ρ / ΔU. Wordt de stroom via de voertuigmassa teruggevoerd, dan vervalt de factor 2 voor de kabel; de overgangsweerstand naar de massa komt er dan bij. Bij hogere temperaturen stijgt de weerstand van koper en wordt de spanningsval groter.
Rekenvoorbeeld
Een werklamp met 10 A op 12 V is via 6 m kabel aangesloten, met heen- en retourgeleider. Toegestaan is een spanningsval van 3%, dus 0,36 V. Dan geldt A = 2 · 6 m · 10 A · 0,0178 Ω·mm²/m / 0,36 V ≈ 5,9 mm². Gekozen wordt de eerstvolgende standaarddoorsnede, hier 6 mm².
Met 2,5 mm² zou de spanningsval rond 0,85 V liggen, dus ongeveer 7%. De werklamp zou merkbaar donkerder branden. Welke spanningsval toelaatbaar is, legt de fabrikant van de verbruiker of de klantspecificatie vast.
Andere invloeden
- Omgevingstemperatuur en nabijheid van warmtebronnen
- Bundeling: veel kabels in een streng warmen elkaar op
- Kabeltype en isolatiemateriaal met de toegestane temperatuur daarvan
- Kortstondige stromen, bijvoorbeeld aanloopstromen van motoren
- Beveiliging: zekering en doorsnede moeten bij elkaar passen
- Contact en crimp: het contact moet voor de doorsnede vrijgegeven zijn
Omrekeningen tussen AWG en mm² vindt u in de AWG-tabel. Wilt u de dimensionering niet zelf doen, dan neemt onze constructie dat over.
