Ondergrondse draad voor een wooncircuit is meestal in de vorm van een ondergrondse voedingskabel (UF), die geschikt is voor gebruik buitenshuis en voor directe begraving . Het dimensioneren van de draden of geleiders voor een ondergrondse kabel is niet anders dan de dimensionering voor andere huishoudcircuits en is meestal gebaseerd op de totale belasting, of elektrische vraag, van de apparaten op het circuit. Als de kabelrun echter lang is, zoals vaak in de grond, moet u mogelijk de draaddikte vergroten om rekening te houden met spanningsverlies - een verlies van spanning in het circuit.
Spanningsval begrijpen
Alle geleiders van elektriciteit, inclusief draden, leggen enige weerstand 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 de schakeling. Als u de spanning van een circuit op het servicepaneel (breker) meet, moet u ongeveer 120 volt lezen (voor een standaardcircuit). Als je een andere meting van het circuit op het verste apparaat van het paneel neemt en een waarde van 114 volt krijgt - een verschil van 6 volt - heeft dat circuit een spanningsdaling van 5 procent (5 procent van 120 = 6).
Overmatige spanningsval betekent dat motoren, apparaten en andere apparaten niet zo snel of efficiënt werken als ze zijn bedoeld. Dit kan leiden tot verminderde prestaties, onnodige slijtage en zelfs vroegtijdige uitval van elektrische apparatuur.
Spanningsval is ook een verspilling van elektriciteit omdat de energie als warmte verloren gaat in plaats van te worden gebruikt door de circuitapparaten.
Oorzaken van spanningsval
Omdat de spanningsval wordt veroorzaakt door de weerstand van de geleiders, hoe meer geleiders u heeft, des te groter de spanningsval. Als het gaat om ondergrondse draad, hoe langer de draad hoe meer spanningsverlies.
De draadafmeting 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 je in ieder geval koper gebruikt. Tegenwoordig is het enige aluminium dat in de meeste nieuwe woonprojecten wordt gebruikt, de servicekabel van het nutsbedrijf. Maar u kunt zien dat aluminium wordt weergegeven op spanningsvaltafels.
Laad zaken
De spanningsval neemt toe als de belasting van een circuit toeneemt, en overbelasting van een circuit draagt bij aan overmatige spanningsdaling. Met andere woorden, als u te veel belastingen op één circuit zet en de standaard 80 procent veilige capaciteit overschrijdt (1.440 volt voor circuits van 15 ampère, 1.920 volt voor circuits van 20 ampère), voegt u onnodig spanningsverlies toe. De oplossing is eenvoudig: houd de totale belasting van het circuit op 80 procent of minder van de totale capaciteit. Deze conditie wordt verondersteld in veel spanningsvalberekeningen en tabellen.
Dimensionering van de geleiders
De National Electrical Code (NEC) adviseert een maximale spanningsdaling van 3 procent voor individuele huishoudcircuits of vertakte circuits. Dit is een goed doel om op te letten bij het dimensioneren van de geleiders voor een ondergrondse kabel. De volgende zijn de maximale kabellengtes die u kunt hebben en nog steeds een spanningsdaling van 3 procent behouden, voor de gegeven draadmaat (AWG) en circuitspanning.
Voor een 120-volt circuit kunt u bijvoorbeeld maximaal 14 meter kabel van 14 AWG gebruiken zonder een spanningsdaling van 3 procent te overschrijden.
Voor 120-volt circuits:
- 14 AWG - 50 voet
- 12 AWG - 60 voet
- 10 AWG - 64 voet
- 8 AWG - 76 voet
- 6 AWG - 94 voet
Voor 240-volt circuits:
- 14 AWG - 100 voet
- 12 AWG - 120 voet
- 10 AWG - 128 voet
- 8 AWG - 152 voet
- 6 AWG - 188 voet