Velge riktig ledertverrsnitt: strøm, lengde og spenningsfall
For tynt blir varmt og taper spenning, for tykt koster vekt, plass og penger. Hvilke størrelser du bestemmer riktig tverrsnitt ut fra, og hvorfor det ofte er spenningsfallet som avgjør i kjøretøyanlegg.
To kriterier: oppvarming og spenningsfall
Tverrsnittet til en ledning må oppfylle to betingelser. For det første må ledningen ikke bli utillatelig varm ved driftsstrømmen. Det beskrives av strømbelastningen, som avhenger av ledningstype, omgivelsestemperatur, legemåte og bunting.
For det andre må spenningsfallet på ledningen ikke bli så stort at forbrukeren får for lav spenning. Nettopp i 12 V- og 24 V-anlegg med lange ledninger er spenningsfallet ofte det strengeste kriteriet.
Beregne spenningsfallet
For likestrøm gjelder tilnærmet: spenningsfall ΔU = 2 · L · I · ρ / A. Her er L den enkle ledningslengden i meter (faktoren 2 tar hensyn til fram- og returleder), I strømmen i ampere, A tverrsnittet i mm² og ρ resistiviteten til kobber, i praksis rundt 0,0178 Ω·mm²/m ved 20 °C.
Løst med hensyn på tverrsnittet: A = 2 · L · I · ρ / ΔU. Føres strømmen tilbake gjennom kjøretøyets chassisjord, faller faktoren 2 for ledningen bort, og overgangsmotstanden i jordforbindelsen kommer i tillegg. Ved høyere temperatur øker resistansen i kobber, og spenningsfallet blir større.
Regneeksempel
En arbeidslykt på 10 A ved 12 V er tilkoblet gjennom 6 m ledning, med både fram- og returleder. Tillatt spenningsfall settes til 3 %, altså 0,36 V. Da blir A = 2 · 6 m · 10 A · 0,0178 Ω·mm²/m / 0,36 V ≈ 5,9 mm². Man velger nærmeste større standardtverrsnitt, her 6 mm².
Med 2,5 mm² ville spenningsfallet ligget på rundt 0,85 V, altså omtrent 7 %. Lykten ville blitt merkbart svakere. Hvilket spenningsfall som er tillatt, fastsettes av produsenten av forbrukeren eller av kundespesifikasjonen.
Andre forhold som spiller inn
- Omgivelsestemperatur og nærhet til varmekilder
- Bunting: mange ledninger i samme streng varmer opp hverandre
- Ledningstype og isolasjonsmateriale med tillatt temperatur
- Kortvarige strømmer, for eksempel startstrømmer til motorer
- Sikring: sikring og tverrsnitt må passe sammen
- Kontakt og krimp: kontakten må være godkjent for tverrsnittet
Omregning mellom AWG og mm² finner du i AWG-tabellen. Vil du ikke gjøre dimensjoneringen selv, tar konstruksjonen vår seg av den.
