Dimensionering van elektrische draad voor ondergrondse circuitkabel

Ondergrondse draad voor een wooncircuit wordt meestal geïnstalleerd met een ondergrondse voedingskabel (UF), die geschikt is voor gebruik buitenshuis en direct ingraven. Zo'n installatie is typisch wanneer een circuit naar een buitenlocatie wordt geleid, zoals een garage, schuur of ander bijgebouw, of naar een tuinlicht of waterpartij. De dimensionering van de draden of geleiders voor een ondergrondse kabel verschilt niet van de dimensionering voor andere huishoudelijke circuits en is meestal gebaseerd op de totale belasting of elektrische vraag van de apparaten op het circuit. Als de kabellengte echter lang is, zoals vaak ondergronds is, kan het zijn dat u de draaddikte moet vergroten om rekening te houden met spanningsverlies-een spanningsverlies in het circuit veroorzaakt door de natuurlijke weerstand in de draden. Spanningsval treedt op bij elke bedrading, maar het is zelden een probleem met bedrading binnenshuis, waar de afstand van het stroomonderbrekerpaneel tot het einde van het circuit meestal relatief kort is. Buitencircuits zijn echter vaak vrij lang en de spanningsval kan aanzienlijk zijn.

Spanningsval begrijpen

Alle geleiders van elektriciteit, inclusief draden, oefenen enige weerstand uit tegen de stroom van elektriciteit. Een effect van deze weerstand, ook wel impedantie genoemd, is een spanningsverlies. Dit staat bekend als spanningsval en wordt weergegeven als een percentage van de totale spanning die wordt geleverd aan de stroombron van het circuit. Als u de spanning van een circuit meet op het servicepaneel (schakelkast), zou u een waarde van ongeveer 120 volt moeten krijgen (voor een standaardcircuit). Als u nog een meting doet van het circuit op het verste apparaat van het paneel en een aflezing krijgt van 114 volt - een verschil van 6 volt - heeft dat circuit een spanningsval van 5 procent (5 procent van 120 = 6).

Overmatige spanningsval betekent dat motoren, apparaten en andere apparaten niet zo snel of efficiënt werken als waarvoor ze zijn ontworpen. Dit kan leiden tot verminderde prestaties, onnodige slijtage en zelfs voortijdige uitval van elektrische apparatuur. Spanningsval is ook een verspilling van elektriciteit omdat de energie verloren gaat als warmte in plaats van beschikbaar te zijn voor gebruik door de circuitapparaten.

Oorzaken van spanningsval

Omdat spanningsval wordt veroorzaakt door de weerstand van geleiders, hoe meer geleiders u heeft, hoe groter de spanningsval. Als het gaat om ondergrondse draad, hoe langer de draad, hoe groter de spanningsval. De draadmaat is een andere factor: draden met een kleinere diameter hebben meer weerstand dan draden met een grotere diameter. Koperdraad heeft een lagere weerstand dan aluminiumdraad, maar de kans is groot dat u in ieder geval koper gaat gebruiken. Tegenwoordig is het enige aluminium dat in de meeste nieuwe woonprojecten wordt gebruikt, de kabels van de dienstingang van het hulpprogramma, hoewel u aluminium op spanningsval-tabellen kunt zien verschijnen.

Hoe belasting de spanningsval beïnvloedt

De spanningsval neemt toe naarmate de belasting van een circuit toeneemt, en overbelasting van een circuit draagt bij aan een overmatige spanningsval. Met andere woorden, als u te veel belastingen op één circuit plaatst en de standaard veilige capaciteit van 80 procent overschrijdt (1440 volt voor circuits van 15 ampère; 1920 volt voor circuits van 20 ampère), voegt u een onnodige spanningsval toe. De oplossing is simpel: houd de totale belasting van het circuit op 80 procent of minder van de totale capaciteit. Deze toestand wordt aangenomen in veel berekeningen en tabellen van spanningsval.

Dimensionering van de geleiders

De National Electrical Code (NEC) beveelt een maximale spanningsval van 3 procent aan voor individuele huishoudelijke circuits (bekend als vertakte circuits). Dit is een goed doel om op te schieten bij het dimensioneren van de geleiders voor een ondergrondse kabel. Hieronder volgen de maximale kabellengtes die u kunt gebruiken met behoud van een spanningsval van 3 procent voor de gegeven draaddikte (AWG) en circuitspanning. Als voorbeeld: voor een circuit van 120 volt kunt u tot 50 meter 14 AWG-kabel gebruiken zonder de spanningsval van 3 procent te overschrijden.

Voor circuits van 120 volt: