Kabel dimensionering

Jens Koch

 

For at få så fejlfri en installation af forskellige enheder som muligt, det være sig instrumenter, bådvarmere, køleskab o.lign., så er det meget vigtigt, at man dimensionerer kablerne til at forsyne instrumenterne med strøm rigtigt.

 

Et køleskab på 50 Watt bruger 50/12 (50 watt divideret med 12 volt)=4.17 ampere, når det kører.   

Ud over strømforbruget, så er afstanden fra strømudtaget (typisk ved hovedsikringssystemet) og til selve forbrugsgenstanden også vigtig. I det viste tilfælde kan der f.eks. være en udmålt ledningsafstand på 5 meter. Da der jo også skal trækkes en nulleder, så er den totale ledningslængde på 10 meter. I det viste eksempel, så skal der benyttes et 2.5 kvadratmillimeter kabel som minimum.

Hvis man så kobler en anden enhed på kablerne ved køleskabet, og dette eksempelvis også bruger 50 watt. Så skal man op i det dobbelte tværsnit for at være sikker på at enhederne fungerer korrekt.

 

Dimensionerne er valgt ud fra at have en så stabil (stiv) spænding som mulig. Det er lidt overdimensioneret, men hellere det end det modsatte.  

Altså, når man kobler nye enheder på et bestående ledningssystem, så er det meget vigtigt at man undersøger kabeldimensionerne for ikke at få fejl senere. Det være sig at instrumenterne fejler sporadisk, eller at ledningsnettet er så belastet, at det bliver varmt.  

Hvis man har problemer med at f.eks. bådvarmeren (oliefyr) ikke kan starte ordentligt, så kan det typisk være p.g.a. underdimensionerede ledninger. Når oliefyret starter, så benytter det typisk en glødespiral for at starte forbrændingen. Denne glødespiral har et ret højt forbrug, så hvis ledningstværsnittet er underdimensioneret, er der for stort et spændingstab, som kan medføre at fyret har meget svært ved at få en flamme etableret. Når fyret først er i gang, så kører det måske udmærket, fordi strømforbruget falder markant (det er nu kun blæsersystemet, der kræver strøm).  

En lille udregning viser problemet.


En glødespiral / gløderør i en bådvarmer (oliefyr) forbruger eksempelvis 100 watt ved 12 volt. Hvis spændingen falder til 10 volt (målt ved fyret) så vil forbruget være ca.: 70 watt (udregnet efter ohms lov). Dette kan være for lidt til at antænde oliedampen fra dysen, og oliefyret vil have svært ved at starte.

Hvis det kommer i gang, så vil det elektriske forbrug falde meget, idet det nu kun er blæsersystemet og den lille oliepumpe der kræver energi, dette medfører at spændingstabet over ledningen ikke er så stort mere, og fyret vil synes at køre normalt. Denne installation vil derfor kræve et kabel på 5 kvadratmillimeter. 

 

Denne udregning er vist for at gøre det klart, at kablet er en meget vigtig del af en ordentligt fungerende enhed.  

Nogle vil måske drage paralleller til husinstallationer (230 volt). Her bruges der 2.5 kvadratmillimeter kabel i væggene til stikkontakten og man kan jo sagtens tilslutte en stor varmeovn, uden at der er problemer med spændingen. Dette er også korrekt. Eksempel: hvis vi belaster en stikkontakt med 50 watt, så går der kun en strøm på ca.: 0.22 ampere, altså forsvindende lidt i forhold til de 4.17 ampere i 12 volts installationer. Hvis belastningen er 2000 watt (varmeovn) så vil strømmen kun være på 8.7 ampere.

 

Desuden vil en spændingsreduktion på 2 volt i en 230 volts installationer ikke betyde noget, hvorimod det vil få stor betydning i en 12 volts installation.  

Det er også vigtigt, at sikringen til enheden er monteret så tæt på, hvor kablet til enheden er monteret på plus, altså normalt ved hovedsikringstavlen. Dette ikke kun for at beskytte enheden, men også ledningssystemet. Hvis der er sikringer indbygget i instrumentet, så er det stadig tilrådeligt at have en sikring mellem ledningen og akkumulatoren. Normalt vil det være hovedtavlens sikring, der sikrer ledningssystemet.

Monter aldrig en ledning på selve akkumulatorens plusterminal.  

 

Man kan bruge diagrammet nedenunder til at dimensionere ledninger, viste eksempel er et kabel til f.eks. køleskabet på 50watt, der er 5 meter ud til det, og dermed 10 meter ledning alt i alt.

 

Men, da en jævnstrømsmotor bruger den dobbelte effekt lige i startøjeblikket

som den påtrykte, så gå heller op til 4 mm² ledning.

Dette også hvis man senere vil koble andre genstande på ledningen.

Hvis man benytter dette diagram til ledningen til en bådvarmer,

så husk at beregne startstrøm og glødetænding med i effektforbruget!

 

Ved flere enheder monteret på et kraftigt kabel kan man installere sikringerne som vist på tegningen: 

Sikringer på kabel

 

Den første sikring er dimensioneret ud fra kablet. Altså hvis der er monteret et kraftigt kabel, så vil man sætte en sikring på 15 amp. her, hvorimod man vil montere sikringerne (de to vist til højre) til hver enhed, som specificeret i montagevejledningen til enhederne.  

Ved valg af sikringer er det tilrådeligt at anvende de såkaldte spadesikringer, altså dem der bliver brugt i moderne biler. De gamle sikringer, pinolsikringer, giver ikke den samme sikkerhed for god forbindelse. Det er bl.a. derfor, at bilindustrien er gået bort fra dem for mange år siden.

Selve hovedtavlen, som er monteret fra bådproducentens side, hvis båden er forholdsvis ny, har et godt sikringspanel. Dette kan være med automatsikringer, og det skal man selvfølgelig ikke ændre ved.

 

Ved ældre både, typisk 20 til 30 år gamle, kan der være problemer med sikringssystemet, idet der er anvendt den gamle type. Jeg har selv været ude for at sikringsholderen i disse systemer er blevet varm, (min egen båd, en Nauticat fra 78), og det kan afstedkomme brand. Normalt sker der det, at spændingsfaldet over sikringen er for stort, og at enhederne derfor ikke fungerer korrekt. Hvis det er tilfældet, så kan det komme på tale at skifte hele panelet.  

 

Hvis man skal sammenkoble ledninger, så skal man ikke bruge de såkaldte ”strømtyve”, se billede (klemmes ind over en bestående ledning). Disse giver ikke en god forbindelse, idet der kan være et ret stort spændingstab over en sådan klemme. De kan eventuelt benyttes i udtag til instrumenter, der ikke her et ret stort forbrug, men aldrig til køleskab, oliefyr o.lign.   

 

 

Brug IKKE denne "strømtyv"

 

Når man installerer enheder, kan det anbefales at købe et multimeter, således at man kan måle spændinger. Dette for at man kan undersøge, om installationen er korrekt, og hvis der er fejl, så er det let at fejlsøge med et sådant instrument. Disse multimetre koster i omegnen af 200,00 kr. og kan normalt købes i diverse byggemarkeder. Lad det blive i båden, det er rart at kunne fejlsøge, når fejlen viser sig.  

Langt de fleste fejl i instrumenter skyldes svingende spænding i ledningsnettet. Dette kan skyldes det ovenfor viste, altså et dårligt dimensioneret ledningssystem, men det kan også skyldes, at akkumulatorerne står for en udskiftning, eller at motorgeneratoren ikke fungere som den skal. Også her kan voltmetret været til hjælp.

Når motor eller landlader er tilsluttet, så skal spændingen være over 12 volt. Når batteriet er fuldt opladet, så vil spændingen være 14.4 volt, hvis det er et almindeligt blybatteri.  

De fleste instrumenter (digitale), såsom ekkolod og kortplottere, har en typisk grænse på 10 volt, hvor instrumentet lukker ned, for at starte igen hvis spændingen kommer op.

Det kan man komme ud for, hvis ens startbatteri indgår i forbrugssystemet, idet motorens starter bruger meget strøm, og så kan spændingen momentvis komme under de 10 volt. Så, hvis instrumenterne går i ”sort” under start, er det ikke sikkert, at det er instrumentet der fejler. Det er sandsynligt, at der har været et spændingsdyk.

Hændelsen kan også opstå ved brug af bovpropel, idet denne har et meget stort strømforbrug.