accu kabel met zekeringaccu kabel 6mm2
met zekering

Dikte van accu kabels berekenen

Wanneer je een omvormer (of een ander 12V of 24V apparaat) op een accu wilt aansluiten moet je stilstaan bij de dikte van de kabels. Door onkunde worden hier veel fouten mee gemaakt, soms met brand of de dood tot gevolg. Stel je hebt een omvormer en je wilt een lange(re) kabel gebruiken dan degene die geleverd is.

Primair is onze reactie: hou de kabel tussen de accu en de omvormer zo kort als mogelijk*. Wil je de bij de omvormer geleverde kabel bijv verlengen tot 3 meter ga dan als volgt te werk: wanneer de omvormer een vast aangesloten snoer heeft, maak dit dan zo kort als mogelijk en verbindt een grote kroonsteen, of beter nog een knijp koppeling (stootverbinding), aan het eind van deze verkorte kabel. Aan de andere kant van de kroonsteen sluit je het langere snoer vast. Wanneer de omvormer accukabel aansluitingen heeft dan sluit je daar de (dikke) accukabels rechtstreek op aan.

Wat gebeurd als je een kabel gebruikt met een te kleine doorsnede?

Wanneer je te dunne kabels gebruikt worden deze warm, soms zelfs heet, in het ergste geval ontstaat mogelijk brand. Hoe komt dit? Een kabel heeft een bepaalde weerstand. De weerstand wordt bepaalt door de lengte en de dikte. Hoe langer en/of dunner de kabel, hoe groter de weerstand. Hoe korter en/of dikker hoe kleiner de weerstand van de kabel wordt. Door de kabel, wat feitelijk een kleine weerstand is, gaat een stroom lopen als je hem gebruikt. En stroom (in het kwadraat) x weerstand = vermogen (vermogen is hier de warmte die in de kabel wordt geproduceerd). Vergelijk het met langs een touw wat door je handen glijdt. Knijp je sterk je hand dicht terwijl het touw door je handen gaat, wordt je hand flink warm. Dat komt door het knijpen. Dat levert een weerstand op. Werp je geen weerstand op, dus als hand opendoet en het touw door je handen glijdt wordt je hand nauwelijks warm.

Wat is de invloed van de kabelweerstand?

Wanneer stroom door een weerstand (een kabel is dus ook een weerstand) stroomt zal een spanningsverlies optreden. We nemen een voorbeeld. We hebben een accu van 12 Volt. We sluiten een omvormer van aan van 350 Watt die we maximaal belasten. Zou de kabel geen weerstand hebben, dan zal een stroom lopen van 29,2 Ampere (want 350 Watt / 12V = 29,2 Ampere). Maar een kabel heeft wel een bepaalde weerstand. Laten we eens aannemen dat de weerstand van die kabel 0,05 Ohm is. Dan ontstaat een spanningsval/spanningsverlies van 29,2 Ampere X 0,05 Ohm = 1,46 Volt. Als je de spanning op de accupolen meet zal je 12 Volt meten maar meet je de spanning aan de andere kant van de kabel dan hou je nog maar 12 Volt - 1,46 Volt = 10,54 Volt over. Waar is die 1,47 Volt dan gebleven? Die is verdwenen doordat de kabelweerstand als een kleine verwarming gaat functioneren. Die 1,46 Volt gaat samen met die 29,2 Ampere verloren in de kabel aan warmte. De hoeveelheid warmte die in die kabel wordt geproduceerd is 1,46 Volt X 29,2 Ampere = 43 Watt. Denk eens na hoeveel 43 Watt is. Denk daarbij aan een gloeilamp van 40 Watt. Dat is best heet. Die hou je nog geen halve seconde vast. Nou wordt die warmte van 43 Watt in de kabel over een groot oppervlakte uitgesmeerd maar warm zal de kabel zeker worden. En wij vinden zelfs veel te warm. Dat kan zelfs lijden tot het smelten van de isolatie. En de volgende stap is dat de rode en zwarte (de + en - kabel) door het smelten van de isolatie met elkaar in contact komen. Dan heb je kortsluiting. Dan gaat een stroom lopen die de accu maximaal kan leveren (en dat is heel veel!) gecombineerd met de weerstand van de kabel leidt dit gegarandeerd tot een hele onveilige situatie. Mogelijk zelfs brand.

Wat hebben we hier van geleerd?

  1. In het rampscenario hierboven beschreven ontstond een kortsluiting in de bekabeling van accu naar omvormer. Hierdoor ging een enorm hoge stroom lopen wat uiteindelijk leidde tot het smelten van de isolatie wat mogelijk tot brand kon leiden. Dit kan heel simpel voorkomen worden. Accu kabels moeten altijd aan de accu zijde voorzien zijn van een zekering. Mocht iets fout gaan dan zal de zekering doorbranden en een ramp voorkomen worden.
  2. Een te dun gedimensioneerde accukabel leidt tot zeer groot spanningsverlies. In het voorbeeld hierboven bleef van de accuspanning maar 10,54 Volt over. Bij de meeste omvormer zal deze zich zelf afschakelen als de spaninning onder de 10,5 Volt zakt (21 Volt bij 24 Volt systemen). Dit houdt in dat al heel snel nadat de omvormer is aangezet (en op maximaal vermogen werkt) de spanning aan de omvormerzijde onder de 10,5 Volt zakt (omdat de accuspanning ook langzaam daalt als je de accu zwaar wordt belast) en de omvormer (onterecht) denkt dat de accu te ver ontladen is en dan de omvormer uitschakelt. De accu wordt in dit geval maar voor een paar procent ontladen en zit je heel snel zonder 220 Volt.
  3. Door te dunne accukabels te gebruiken zal de kabel te warm kunnen worden. Dat kan leiden tot gevaarlijke situaties. Dus, altijd voor de betreffende stroom de juiste kabeldikte gebruiken.

Hoe bereken je de juiste dikte van de accukabels (vuistregel)?

De vraag is, hoe dik moet de kabel zijn? Voor verbingen tot 3 meter wordt vaak een vuistregel gebruikt. Bereken eerst wat de maximale stroomsterkte is die door de kabel zal stromen. We nemen een voorbeeld. Stel je hebt een 350 Watt omvormer die je op een 12 Volt accu wilt aansluiten. De maximale stroom is dan 350 Watt / 12 Volt = 29,2 Ampere. Deze waarde deel je door drie. 29,2 / 3 = 9,8. Dat is de minimale dikte in mm2 van de kabel. 9,8 mm2 kabel kan je niet kopen maar wel 10 mm2. Neem in dit geval dus 10 mm2 (spreek uit als tien millimeter kwadraat). Dikker mag ook, dan worden de verliezen alleen maar minder, altijd prettig.

*waarom je beter de accukabel zo kort mogelijk moet laten

Vaak wil men de omvormer op ruime afstand plaatsen van de accu's. Dat is niet een goed idee. Hou de afstand tussen accu en omvormer zo kort mogelijk. Wil je de omvormer die op een ongemakkelijk plaats zit eenvoudig aan en uit schakelen koop dan een omvormer die voorzien is van een "remote" contact, zoals de Victron omvormers (lees recensie). Hierdoor kan je met een simpele schakelaar en een dunne kabel de omvormer op afstand eenvoudig aan en uit schakelen.

Als je de omvormer toch op grotere afstand wil plaatsen van de accu moet je zeer dikke en dus dure kabels gebruiken. Beter is om de omvormer vlak bij de accu te plaatsen. De 220 Volt kabels kan je veel makkelijker verlengen en hoeven niet echt dik te zijn. Daar heb je in de praktijk thuis wel ervaring mee. Waarom dat is zo is? De stroom die door de 220 Volt kabels stroom is aanzienlijk veel lager dan de stroom door de accukabels. Om precies te zijn is de hoeveelheid 220 Volt / 12 Volt = 18,3 keer minder stroom. Daarom zijn 220 Volt kabels veel minder dik dan accukabels. Dit is ook precies de reden dat de elektriciteitsproducenten de elektriciteit met hoogspanningskabels over grote afstanden transporteren. En de kabeldikte in een hoogspanningleiding is eigenlijk helemaal niet zo dik. De reden is eenvoudig. Dit komt door de hoge spanning. Wanneer, als voorbeeld door een hoogspanningsleiding van 220.000 Volt een stroom loopt van 100 Ampere en deze hoogspanning met een hoogspanningstrasformator naar 220 Volt wordt omgezet zal de stroom toenemen met de verhouding tussen die twee spanningen. Dat is dus 220.000 Volt / 220 Volt = 1000 keer hogere stroom. De stroom van 100 Ampere door een hoogspanningskabel vertegenwoordigt een stroom van 100.000 Ampere door een 220 Volt aansluiting aan de "gebruikerszijde". Hoe hoger de spanning, hoe minder energie verlies je hebt.

wij gebruiken cookies.
dat accepteer ik
meer informatie