EN
Waarom spanningsval de belangrijkste beperkende factor is voor de lengte van een verlengsnoer
Hoe spanningsval werkt in verhouding tot de afstand bij verlengsnoeren
Wanneer stroom door een verlengsnoer stroomt en weerstand ondervindt als gevolg van de lengte van het snoer, treedt er iets op dat ‘spanningsval’ wordt genoemd. Er zijn twee hoofdoorzaken voor de fysieke weerstand in het verlengsnoer:
Hoe langer het verlengsnoer, hoe meer elektronenstroom er is en hoe groter daardoor de weerstand.
Draden met een hoger AWG-nummer zijn dunner en verhogen de weerstand van de draad.
Bij het werken met spanning, stroom en weerstand gaat het om de kern van de wet van Ohm. Bijvoorbeeld: een 30 meter lange verlengsnoer met een doorsnede van 14 AWG dat op een standaard huishoudelijke 120 V-circuit met 15 A wordt gebruikt, vertoont een spanningsdaling van ongeveer 6 V in het circuit. Een dergelijke spanningsdaling kan problemen veroorzaken bij de werking van apparaten, zoals knipperende lampen en zelfs het stilvallen van motoren, zoals blijkt uit de meest recente gegevens over elektrische normen. En dit is geen theoretisch verschijnsel. Elektriciens observeren dit continu in de praktijk, bijvoorbeeld wanneer gereedschappen traag worden of helemaal niet meer functioneren.
De richtlijnen voor een spanningsdaling van 3 % en het effect daarvan op het gebruik van gereedschap
Om een veilige en betrouwbare werking van gereedschap en een lange levensduur ervan te waarborgen, stellen elektriciteitsvoorschriften (waaronder de NEC 2023) een maximale spanningsdaling van 3 % vast (3,6 V bij 120 V-circuits) op aftakcircuits. Prestatie- en veiligheidsproblemen worden beïnvloed door spanningsdaling en hebben betrekking op bedrijfstemperatuur en bedrijfsduur:
Als de spanningdaling minder dan 3% bedraagt, draaien de gereedschappen zonder verlies van efficiëntie.
Als de spanningdaling meer dan 3% bedraagt, zullen de wikkelingen van de motor oververhitten, zal er een koppelverlies optreden en zal de motor uitschakelen door interne beveiligingscircuits. Deze (operationele) efficiëntieverliezen kunnen oplopen tot 15% (IEEE B-23-norm).
Neem als voorbeeld een cirkelzaag die 12 A trekt via een verlengsnoer van 150 voet. Bij gebruik van 16 AWG daalt de spanning waarschijnlijk onder de 110 V, waardoor de thermische beveiliging wordt geactiveerd en u wordt tegengehouden om de zaag te gebruiken. Het blijven binnen de toegestane spanningdaling garandeert veiligheid, constante stroomvoorziening en optimale gebruikstijd bij het gebruik van uw gereedschappen. Begrip van draaddikte (AWG) en de relatie met veilige lengtes voor elektrische verlengsnoeren
12/14/16 AWG elektrische verlengsnoeren: vergelijking op basis van lengte
Het Amerikaanse draaddiktesysteem (American Wire Gauge, AWG) verklaart hoe stroom door een draad stroomt en hoe ver deze kan reizen voordat de spanningdaling ervoor zorgt dat de draad niet langer in staat is om apparaten van stroom te voorzien. Het lijkt misschien verwarrend, maar lagere AWG-nummers komen overeen met grotere draaddiameters. Deze dikkeren draden bieden minder weerstand tegen de elektrische stroom. De draaddikte beïnvloedt hoeveel stroom een draad veilig kan geleiden voordat deze oververhit raakt, en hoe groot de afstand is die de stroom nog nuttig kan afleggen. Deze twee factoren bepalen welke draad een elektromonteur kiest voor een installatie.
Voor kabels langer dan 15 meter wordt aanbevolen om een dunner aderdoorsnede (lagere AWG-waarde) te gebruiken. Een 14 AWG-kabel levert 50% meer bruikbaar vermogen dan een 16 AWG-kabel. Als u apparatuur gebruikt die meer dan 15 ampère verbruikt (zoals een tafelzaag of een compressor) en u meer dan 7,5 meter kabel nodig hebt, dient u een 12 AWG-kabel te gebruiken. Een 16 AWG-kabel is maximaal geschikt voor 3 meter bij gebruik voor verlichting of opladen. Veel industrie-tests tonen aan dat het gebruik van dunner aderdoorsnede dan aanbevolen problemen veroorzaakt met oververhitting, ongeacht de stroomsterkte waarvoor de kabel is ontworpen.
Soort belasting en bedrijfsduur: hoe stroomsterkte en gebruikspatronen de praktische lengte van elektrische verlengkabels beïnvloeden
Vermindering van de nominale stroom bij continue en wisselende belasting: waarom een gereedschap van 10 A mogelijk een kortere elektrische verlengkabel vereist
Er zijn vele factoren die worden meegenomen bij het bepalen van de maximale lengte van een verlengsnoer die veilig kan worden gebruikt; één van deze factoren is de stroomsterkterating (in ampère) van het snoer. Een andere factor die in aanmerking moet worden genomen, is de duur van de werking van het gereedschap. Bij het gebruik van een verlengsnoer voor gereedschapsbewerkingen zijn er continuïteitswerkingen mogelijk, zoals bij grote ruimteverwarmers of grote industriële luchtcompressoren, die gedurende 3 uur of langer continu kunnen draaien. Dit soort gereedschappen produceert warmte, en er ontstaat ook warmte binnen het verlengsnoer zelf. Daarom leidt de warmteproductie tot een snellere verslechtering van de isolatie rond de draden, evenals tot een toename van de elektrische weerstand in de loop van de tijd. Aan de andere kant genereren niet-continue gereedschappen, zoals standaardboormachines en schuurmachines, minder warmte in het snoer, omdat het snoer zich waarschijnlijker op natuurlijke wijze kan afkoelen.
Bij een continue bedrijfsbelasting van 10 A wordt de effectieve capaciteit met 15-20% verlaagd, wat betekent dat bij vergelijking van wisselende belastingen dezelfde last een kortere kabel vereist of een grotere doorsnede (dikker) moet hebben dan eerder.
Veiligheidsoverwegingen boven prestaties: dit veroorzaakt spanning op de isolatie, oververhitting en naleving van UL-voorschriften voor het gebruik van lange elektrische kabels:
Spanningsdalingen in elektrische kabels en het gebruik van de juiste kabeldoorsnede voor optimale prestaties zijn belangrijk, maar alles moet beginnen met veiligheid. Het continu laten lopen van 80% van de nominale stroom gedurende een langere periode belast de isolatie sterk. Vanuit veiligheidsoogpunt vormen kabels die langdurig worden gebruikt in warme of afgesloten ruimtes een verhoogd brandrisico van ongeveer 37% in 2023. Een groot veiligheidsrisico vormt het oprollen van kabels of het bedekken van kabels met tapijten, omdat hierdoor warmte wordt opgesloten en de isolatie extra belast wordt.
Wat gebeurt er vervolgens? De isolatie verslechtert sneller en het geheel wordt minder geschikt om lekstromen tegen te gaan, wat in technische termen 'verminderde diëlektrische sterkte' wordt genoemd.
Wanneer het op veiligheid aankomt, betekent onafhankelijke certificering daadwerkelijk iets. De UL 2556-test evalueert de kabelprestaties op het gebied van hitte-, vlam- en mechanische weerstand onder werkelijke gebruiksomstandigheden, zoals voortdurend buigen, thermische cycli en stroomstoot-/stroompiekbelasting. Een verlengsnoer van 30 meter met een UL-goedkeuring is niet zomaar een langere versie van andere snoeren. Het is specifiek ontworpen om een zwaardere belasting te kunnen weerstaan, terwijl de in de kabel ingebouwde veiligheidskenmerken behouden blijven. Bij installaties die gedurende een lange periode op hun plaats blijven — met name buitensituaties of werkplaatsen met veel activiteit — kiest u voor verlengsnoeren met UL-, CSA- of ETL-goedkeuring. Marketingclaims worden niet uit plezier gedaan; ze betekenen dat iemand daadwerkelijk het werk heeft verricht om te bewijzen dat het product veilig is. Dit houdt in dat er echte veiligheidskenmerken in de kabels zijn ingebouwd en dat zij geen bron van gevaren vormen die ongelukken kunnen veroorzaken.
Veelgestelde vragen
Wat veroorzaakt spanningsverlies in een elektrisch verlengsnoer?
Naarmate de lengte van de kabel toeneemt, neemt ook de weerstand in de draden toe, wat leidt tot een spanningsverlies.
Waarom is de 3%-regel belangrijk?
Om gereedschap te beschermen tegen oververhitting, verlies van efficiëntie en om de levensduur van het gereedschap te voorkomen dat deze verkort wordt.
Hoe beïnvloedt de draaddikte (AWG) de kabel lengte?
Een kleinere draaddikte (dikkere draad) ondersteunt langere kabels en hogere belastingen, terwijl de spanning stabiel blijft.
Wat is 'derating' in termen van verlengkabels?
Bij 'derating' zijn kortere kabels en/of grotere draaddiktes vereist om de verhoogde thermische belasting bij continu gebruik te verminderen.
Waarom moeten elektrische verlengkabels UL-gecertificeerd zijn?
Om veiligheidszorgen met betrekking tot oververhitting, kortsluiting en brand te vereenvoudigen. UL-gecertificeerde kabels hebben bewezen aan veiligheidstests te voldoen.