Het antwoord op de vraag of dikkere accukabels beter zijn: JA! Echt, hoe dikker, hoe beter. En ook hoe korter, hoe beter.
Maar… vanwege prijs en hanteerbaarheid wordt vaak voor een dunnere kabel gekozen: Dunner, flexibeler, dus makkelijker te monteren in krappe ruimtes. Probeer maar eens een dikke kabel van zeg 50mm2 (1,5 cm diameter met mantel) makkelijk en uit het zicht te monteren in uw auto van voren naar achteren.
In bovenstaande video doe ik een klein experiment en leg wat theorie uit.
Altijd makkelijk om te onthouden, zijn de volgende formules:
Wet van Ohm
Spanning (Volt) = Stroom (Ampere) x Weerstand (Ohm). Ofwel, stroom maal weerstand is spanning of anders geschreven, spanning gedeeld door stroom is weerstand. Voorbeeld: We meten bij een spanning van 12 volt over een belasting een stroom van 1 ampere. De weerstand is 12/1 = 12 ohm.
Vermogensopname (dissipatie) in een weerstand
Disspatie betekent verlies. Door een weerstand in bijvoorbeeld een kabel zal er energie verloren gaan. Een gewenste weerstand is bijvoorbeeld een verwarmingsspiraal. Een ongewenste vorm van weerstand is een accukabel. We willen immers dat deze de energie verliesvrij overdraagt. Dit lukt in de praktijk nooit, maar gaat het beste als de weerstand zo laag mogelijk is: Een zo dik mogelijke, zo kort mogelijke kabel dus.
Vermogen (W) = Spanning (V) maal Stroom (A)
Bijvoorbeeld, zie bovenstaan voorbeeld, de spanning over de weerstand is 12 volt, met een stroom van 1 ampere. Het vermogen dat wordt opgenomen door de weerstand is 12 maal 1 = 12 watt
Praktijkvoorbeeld: 12 naar 230 volt omvormer/inverter
Stel, we zijn de trotse eigenaar van een 12 naar 230 volt omvormer van 2100 watt zoals deze populaire van onze vrienden van Samlex
U rommelt wat in uw klus-la en haalt daar een kabelpaar van een meter uit van 4 mm2 (millimeter-kwadraat). Dit is een kabel met een koperdiameter (doorsnede) van circa 2,5 millimeter.
U sluit de omvormer op uw accu aan met deze mooie kabel. Op de omvormer een waterkoker van 2000 watt en… de omvormer piept hooguit maar schakelt zeker niet in. We ruiken misschien zelfs een vieze brandgeur. Geen koffie vandaag!
Wat is er gebeurd? Bij 2000 watt belasting loopt door de accukabels 2000/12 = circa 160 ampere. Als we opzoeken wat de weerstand per meter is van een 4 mm2 kabel dan vinden we ongeveer 0,0045 ohm per meter. Voor onze totale lengte van 2 meter is dit een weerstand van bijna 0,01 ohm. Bij 160 ampere ontstaat over de kabel een spanningsval van 160 maal 0,01 is 1,6 volt. Een volle accu is circa 12,8 volt. Dus je zou misschien denken, maar dan is er nog 12,8 minus 1,6 = 11,2 volt voor de omvormer om te werken. Helaas gooit de accuweerstand roet in het eten: deze zorgt voor een verdere verlaging van de spanning die de omvormer krijgt. 1, 2 of 3 volt, afhankelijk van de conditie of capaciteit van de accu is zeker niet onrealistisch. Waardoor de omvormer een spanning van 10 volt of lager krijgt. En hij werkt pas vanaf circa 10,5 volt!
Het grootste gevaar is vermogensdissipatie in de kabel!
Daarbij wordt in de kabel een vermogen opgenomen van 160 ampere maal 1,6 volt = 256 watt! Dit zal heel kortstondig zijn: binnen de kortste keren is de kabel warm en zal smelten. Ook al heeft u hem afgezekerd dit maakt niks uit, de kabel is zelf nu de zekering.
Om dit op te lossen kiezen we (praktijkervaring) voor een kabel van minimaal 35mm2 of 50mm2 bij deze omvormer. Dit verlaagt de weerstand met een factor 10 tot 15. Met als gevolg dat spanningsverlies met dezelfde factor wordt gereduceerd naar zo’n 0,2 volt en vermogensdissipatie idem dito, naar 10 of 20 watt.
Wilt u de spanningsval nog lager maken dan kan ook de accukabel zo kort mogelijk worden gemaakt: halvering leidt tot een extra halvering van de weerstand met alle fijne voordelen van dien.