Doorsnede, belastbaarheid en spanningsval
Leerdoel van deze les
Je begrijpt waarom een doorsnede niet één vast getal aan ampères kan voeren, en welke factoren dat beïnvloeden.
Waarom een kabel warm wordt
Elke geleider heeft weerstand. Loopt er stroom doorheen, dan wordt er vermogen omgezet in warmte:
P = I² × R
De kwadratische factor is bepalend: verdubbel je de stroom, dan verviervoudigt de warmteontwikkeling. Een kabel is dus niet lineair overbelastbaar.
Die warmte moet weg kunnen. Kan dat niet, dan stijgt de temperatuur van de isolatie, verouderd het PVC versneld, wordt het bros, en ontstaat op termijn een fout - soms tien jaar na de aanleg.
Waarom er geen enkel getal bestaat
De belastbaarheid van dezelfde 2,5 mm² kabel verschilt aanzienlijk per situatie:
| Factor | Effect |
|---|---|
| Installatiemethode | Vrij in de lucht koelt veel beter dan in een gesloten buis in isolatiemateriaal |
| Bundeling | Tien kabels in één goot verwarmen elkaar; elke kabel mag dan minder |
| Omgevingstemperatuur | Een warme technische ruimte of een dak in de zomer verlaagt de belastbaarheid |
| Isolatiemateriaal | PVC verdraagt minder temperatuur dan XLPE |
| Lengte | Beïnvloedt niet de warmte per meter, maar wel de spanningsval |
Daarom staan er in NEN 1010 tabellen met correctiefactoren, en daarom is "2,5 mm² kan 20 A" een vuistregel en geen waarheid.
Ongunstigste gangbare situatie
De vuistregels die je in Nederland hoort - 1,5 mm² met 16 A, 2,5 mm² met 20 A - zijn gebaseerd op de ongunstigste gangbare installatiemethode: in een buis, weggewerkt in de wand. Ligt je kabel gunstiger, dan zit je aan de veilige kant. Ligt hij ongunstiger, bijvoorbeeld gebundeld in isolatiemateriaal, dan klopt de vuistregel niet meer.
Spanningsval
Over de weerstand van de kabel valt spanning weg, dus komt er bij de verbruiker minder aan dan er vertrekt:
U val = I × R kabel
Bij korte leidingen is dat verwaarloosbaar. Bij een lange leiding naar een tuinhuis, een buitenunit of een laadpaal wordt het bepalend. De praktische gevolgen:
- verbruikers presteren minder (een motor die minder koppel levert en warmer wordt);
- de energie die je verliest wordt warmte in de kabel;
- bij een kortsluiting aan het einde van een lange leiding kan de stroom te laag zijn
om de automaat snel genoeg te laten afschakelen.
Dat laatste punt is een veiligheidsargument en niet alleen een kwaliteitsargument. Voor woninginstallaties wordt in de praktijk een spanningsval van orde 3 % over een eindgroep aangehouden.
De vuistregel als startpunt
| Doorsnede | Gangbare beveiliging in woningen |
|---|---|
| 1,5 mm² | 16 A |
| 2,5 mm² | 16 A of 20 A |
| 4 mm² | 20 A of 25 A |
| 6 mm² | 25 A of 35 A |
| 10 mm² | 40 A of meer, en voedingskabels |
Gebruik dit om te weten of je in de goede orde van grootte zit. Wordt de leiding lang, loopt hij door isolatie, of gaat het om een warmtepomp of laadpaal, dan hoort er een echte berekening bij - en die maak je in deze fase samen met iemand met meer ervaring.
Waarom kun je niet gewoon overal 2,5 mm² leggen voor de zekerheid?
Dat mag technisch meestal wel en is soms verstandig, maar het heeft grenzen. Dikkere aders passen slechter in schakelmateriaal en centraaldozen, zijn stugger in krappe inbouwdozen, kosten meer, en verleiden een volgende monteur ertoe de beveiliging te verzwaren omdat "de kabel dik genoeg is" - terwijl een ander deel van hetzelfde circuit dunner kan zijn. Bewust kiezen is beter dan overal het maximum leggen.