Spenningsfall i kabel – regn ut spenningsfall og tverrsnitt

Slik regner du ut spenningsfall

Strømmen taper litt spenning i kabelen fordi lederen har resistans. For likestrøm og 1-fase er spenningsfallet

ΔU = 2 · L · I · ρ ÷ A

der L er kabellengden én vei i meter, I er strømmen i ampere, A er tverrsnittet i mm², og ρ er resistiviteten. For kobber er ρ = 0,0175 Ω·mm²/m ved 20 °C (1,75 · 10⁻⁸ Ω·m). Tallet 2 kommer av at strømmen går både fram og tilbake.

Eksempel: 10 A gjennom 8 meter kabel på 2,5 mm² gir ΔU = 2 · 8 · 10 · 0,0175 ÷ 2,5 = 1,12 V. På et 12 V-anlegg er det 9,33 %, og forbrukeren får bare 10,88 V.

3-fase

For 3-fase brukes √3 i stedet for 2, og spenningsfallet regnes mellom fasene: ΔU = √3 · L · I · ρ ÷ A. 16 A over 50 meter med 2,5 mm² gir 9,699 V, som er 2,42 % av 400 V. For motorer og annen induktiv last ganges det med effektfaktoren cos φ.

12 V i båt, bobil og hytte

Lav spenning betyr stor strøm for samme effekt. En forbruker på 120 W trekker 10 A på 12 V, men bare 0,522 A på 230 V. Samtidig er et fall på én volt en mye større del av 12 V enn av 230 V. Derfor trenger 12 V-anlegg tykke kabler. Vil du holde fallet under 3 % i eksempelet over, trengs minst 7,778 mm², altså 10 mm² i praksis. Går du over til 24 V, halveres strømmen for samme effekt, og spenningsfallet i prosent blir en firedel. Batterikapasiteten kan du regne på med batterikalkulatoren.

Hvor stort spenningsfall er greit?

Det finnes ingen grense som passer alle. Som tommelfingerregel bruker mange 3 % for lys og viktig utstyr og opptil 5 % for annet i faste anlegg; normen NEK 400 gir veiledende verdier. I båt og bobil er det vanlig å holde seg rundt 3 % for utstyr som må fungere, som navigasjonslys, pumper og kjøleskap, og godta litt mer for mindre viktige forbrukere. Elektronikk og LED-drivere kan slutte å virke når spenningen blir for lav.

Det kalkulatoren ikke tar med

• Temperatur: Varm kobber har høyere resistans. Ved 70 °C er ρ omtrent 0,0209 Ω·mm²/m, og fallet blir rundt 20 % større.
• Overganger: Dårlige koblinger, sikringsholdere og brytere gir ekstra fall.
• Reaktans: I lange vekselstrømskabler med stort tverrsnitt kommer induktans i tillegg.
• Strømføringsevne: Kabelen må tåle strømmen uten å bli for varm, og være sikret riktig. Det er et eget krav ved siden av spenningsfallet.

Sikkerhet

Arbeid på det faste elektriske anlegget i bolig og hytte (230 V og 400 V) skal gjøres av en registrert elektrovirksomhet. Kalkulatoren er et hjelpemiddel for planlegging og skole, ikke en dimensjonering etter normen. Strøm og effekt finner du med elektrisk effekt og effekt 3-fase, og resistansen i kabelen kan du sjekke med Ohms lov.