Electra aan boord: de juiste kabels

 Waarom is de juiste kabeldikte belangrijk?

Bij lagere elektrische vermogens (bijvoorbeeld 12 V) en hogere spanningen moeten kabels aan specifieke eisen voldoen om veilig en efficiënt te functioneren.

De juiste kabeldikte is van belang omdat de stroom de kabel opwarmt. Oververhitting brengt grote risico’s met zich mee. Hogere temperaturen kunnen ervoor zorgen dat de isolerende bekleding van de kabels smelt. Met de kans op elektrocutie als je de kabels aanraakt. Ook bestaat er een verhoogd risico op brand. 

Het is dus noodzakelijk om de juiste type en dikte kabel te gebruiken.

De NEN-1010 norm 

Zodra je aan de slag gaat met elektrotechnische installaties ontkom je niet aan de NEN 1010. Het is dé standaard voor het aanleggen van veilige laagspanningsinstallaties. Bij de oplevering van projecten worden de voorschriften uit de NEN 1010 gebruikt voor de inspecties en controles. Ook voor een betrouwbare berekening van de kabeldikte maak je gebruik van de NEN1010-norm.

Berekenen van het vermogen van een kabel

Je kunt het vermogen dat een kabel aan kan berekenen met de eenvoudige formule: P = I² x R. De P staat voor het vermogen, dat in feite laat zien hoeveel elektrische energie er door de kabel gaat. Denk aan vermogen als een soort ‘kracht’ van elektriciteit. De I staat voor de stroomsterkte (gemeten in ampères). Stroomsterkte laat zien hoeveel elektronen er per seconde door de kabel bewegen.

Het is alsof je wil weten hoeveel auto's er per seconde over een weg rijden. In formules wordt voor ampère de letter ‘I’ gebruikt. Deze letter is afgeleid van het woord ‘intensiteit’. De R staat voor de elektrische weerstand. Elektrische weerstand is een eigenschap van materialen die aangeeft hoe moeilijk het is voor elektrische stroom om erdoorheen te bewegen. Hoe hoger de weerstand (uitgedrukt in ohms, vaak aangegeven met het symbool Ω), hoe moeilijker het is voor elektrische stroom om te bewegen. En hoe meer energie verloren gaat als warmte.

Voorbeeldberekening

Stel dat je een elektrisch circuit hebt met een stroomsterkte van 5 ampère (I = 5 A) en een weerstand van 10 ohm (R = 10 Ω). Je wil het vermogen (P) in het circuit berekenen.

P = I² x R > P = (5 A)² x 10 Ω

Hieronder de stappen in de berekening:

• Eerst bereken je de stroomsterkte I x I = (5 x 5 A) = 25 A
• Nu vermenigvuldig je I² met de weerstand = (25 A x 10 Ω=) 25 x 10 = 250 W
• Het vermogen in dit elektrische circuit is dus 250 watt (W).

Kabeldikte berekenen

De hoeveelheid elektriciteit bepaalt hoe snel de kabel opwarmt

Niet alleen de mate van weerstand bepaalt hoe snel een kabel opwarmt maar ook de hoeveelheid elektriciteit. Hoe meer elektriciteit er door een kabel gaat, hoe sneller de kabel opwarmt. In de praktijk kun je niet altijd kiezen hoeveel elektriciteit er door een kabel gaat, omdat apparaten een specifieke hoeveelheid elektriciteit nodig hebben. Maar als je een nieuw apparaat koopt, kun je wel letten op hoeveel elektriciteit het verbruikt. Een apparaat dat minder elektriciteit gebruikt, is energiezuiniger en zal de kabel minder snel laten opwarmen.

Hoe bereken je de weerstand?

Elektrische weerstand gaat over hoe moeilijk elektriciteit door bijvoorbeeld een kabel kan stromen.

Dit kan je uitrekenen met de wet van Ohm. Deze wet zegt dat wanneer we elektriciteit door een draad sturen, de moeilijkheid (de ‘weerstand’) waarmee het door die draad gaat altijd hetzelfde blijft. Wil je weten wat de weerstand is, dan kijk je naar hoe sterk de elektriciteit wordt geduwd (de 'spanning') en hoeveel elektriciteit er doorheen gaat (de 'stroom'). De formule is U (spanning) = I (stroom) x R (weerstand). Anders gezegd, als de kabel dunner is, heeft hij meer weerstand en gaat er minder elektriciteit doorheen, wat kan leiden tot verlies van spanning. Als de kabel dikker is, heeft hij minder weerstand en gaat er meer elektriciteit doorheen, wat betekent dat er minder spanning verloren gaat.

Hoe voorkom je storingen 

Als de stroom in een elektrisch systeem minder sterk wordt, verlies je kracht en daarmee energie.

Je houdt dus minder elektriciteit over waardoor het apparaat dat op de kabel is aangesloten, met minder elektriciteit moet werken. Normaal gesproken is een klein verlies van elektriciteit acceptabel in een elektrisch systeem. Als het verlies te groot wordt, kunnen er problemen en onverwachte storingen optreden.

Gebruik de NEN1010 en NPR5310 hulpmiddelen

Je kan voor het berekenen van de kabeldikte gebruik maken van verschillende hulpmiddelen, zoals grafieken, tabellen en reductiefactoren. Deze vind je in de NEN1010 en NPR5310. Het is logisch om de kabeldikte te bepalen op basis van hoeveel elektrische stroom er doorheen zal gaan. Maar er zijn ook andere factoren die invloed hebben op de benodigde kabeldikte. Denk aan:

• het materiaal van de kern van de kabel,
• de temperatuur om de kabel heen,
• hoe je de kabel installeert.

In Nederland zijn er 52 verschillende installatiemethoden toegestaan volgens de NEN1010:2015. Deze zijn gebaseerd op negen basisinstallatiemethoden. Deze kan je vinden in de tabellen in bijlage 52.A.1 van de NEN1010 norm. 

Elke basisinstallatiemethode heeft eigen tabellen voor stroombelasting, afhankelijk van het isolatiemateriaal van de kabel. De tabellen bevatten ook verwijzingen naar de correctiefactoren die we hierboven hebben benoemd (kabelmateriaal, omgevingstemperatuur en wijze van installeren).

Kabeldikte ampère tabel

Uit onderstaande tabel kun je opmaken welke aderdikte je nodig hebt.

De kabeldikte moet groot genoeg zijn om:

Te voorkomen dat de draad te heet wordt en daardoor de isolatie van de kabel beschadigt.

Ervoor te zorgen dat er niet te veel elektriciteit verloren gaat, zodat de aangesloten apparaten goed kunnen werken (zie NEN 1010, bijlage 52.G).

Bij kortsluiting of aarding genoeg elektriciteit door de draad te laten stromen om beschermingssystemen te activeren en de stroom uit te schakelen.

Bestand te zijn tegen mechanische belasting (zie NEN 1010, deel 5, voor minimale doorsneden voor specifieke geleiders).

Het is belangrijk om de juiste kabeldikte te berekenen om problemen te voorkomen. Het is alleen niet zo simpel als een algemene regel volgen. Wees je bewust van alle factoren die invloed hebben op de kabeldikte. Je kunt bijlage 52 van de NEN1010 raadplegen of betrouwbare kabelberekeningssoftware gebruiken om dit te berekenen. Maar jouw kennis als (ervaren) elektromonteur is en blijft essentieel voor een veilige installatie!

Bronnen: Kabeldikte berekenen: Zo bereken je het. Tabel en voorbeeldberekening en 4. DC-bedrading

Disclaimer: Bovenstaande informatie is gebaseerd op online bronnen en geldt als indicatie er kunnen geen rechten aan worden ontleent. Het is essentieel dat je zelf voldoende kennis en vaardigheden hebt om de installatie veilig en correct uit te voeren. Een betrouwbare bron is Victron Energy: 4. DC-bedrading. Kijk ook eens op de website voor de inhoud van de NEN 1010:2020 norm. NEN 1010. Dé norm voor laagspanningsinstallaties