Hoe bereken ik spanningsverlies in accukabels?

Hoe bereken ik spanningsverlies in accukabels?

Wie zelf accukabels aanlegt voor voertuigen, boten of off-grid installaties, komt vroeg of laat de term spanningsverlies tegen. Vaak onderschat, maar essentieel: een verkeerde kabeldikte kan leiden tot onbetrouwbare starts, slecht ladende accu’s of zelfs smeltende isolatie. In dit artikel leggen we uit wat spanningsverlies is, hoe je het berekent en hoe je met die kennis de juiste accukabel kiest.

Wat is spanningsverlies en waarom is het belangrijk?

Spanningsverlies, of spanningsval, ontstaat wanneer elektrische stroom door een kabel loopt. Door de weerstand van de kabel wordt een deel van de energie omgezet in warmte. Hoe langer of dunner de kabel, hoe groter het verlies. Dit kan leiden tot een lagere spanning bij het aangesloten apparaat , bijvoorbeeld een startmotor of acculader, met vermogensverlies als gevolg.

Een verlies van meer dan 3 tot 5% van de oorspronkelijke spanning wordt meestal als ongewenst beschouwd. Bij een 12V-installatie betekent dat dus maximaal 0,6V verlies (5%).

De basisformule

De spanningsval (V verlies) over een kabel wordt berekend met de volgende formule:

Waarbij:

  L = lengte van de kabel in meter (heen én terug)

         I = stroomsterkte in ampère (A)

         R = weerstand van de kabel in milli ohm per meter (mΩ/m)

De factor 2 wordt gebruikt omdat stroom zowel heen als terug loopt (bij een gesloten kring).

De weerstand R hangt af van de kabeldikte en het materiaal. Voor zuiver koper gelden de volgende richtwaarden (Essentra Components, 2023):

Kabeldikte in mm²Weerstand (mΩ/m)
10 mm²1,83
16 mm²1,15
25 mm²0,73
35 mm²0,52
50 mm²0,36
70 mm²0,268
95 mm²0,193
120 mm²0,153

Bij startkabels.nl gebruiken wij uitsluitend volledig koperen kabels. Wij maken geen gebruik van goedkopere alternatieven.

Voorbeeldberekening

Stel: je hebt een accukabel van 3 meter (enkele lengte), met een stroom van 100A, en je gebruikt een 25 mm² koperkabel.

•             Totale lengte = 6 meter (heen en terug)

•             Stroomsterkte = 100 A

•             Weerstand = 0.73 mΩ/m

Bij een systeem van 12V betekent dit een spanningsverlies van:

Dit zit net binnen de norm, maar bij hogere stroomsterkte of langere kabels zou een dikkere kabel (bijv. 35 mm²) verstandiger zijn.

Wat als de kabel te dun is?

Een te dunne kabel kan leiden tot:

•             Oververhitting en brandgevaar

•             Inefficiënte stroomvoorziening

•             Storingen of startproblemen

•             Snellere slijtage van accu’s of apparaten

Daarom is het belangrijk om niet alleen naar de stroomsterkte te kijken, maar ook naar de lengte van de kabel. In veel camper- of bootinstallaties wordt dit nog te vaak onderschat.

Tools en rekenhulpmiddelen

Wie het zichzelf gemakkelijk wil maken, kan gebruik maken van online spanningsverliescalculators, zoals die van Victron Energy of Blue Sea Systems. Deze tools houden rekening met kabeldikte, lengte, stroom en gewenst spanningsverlies Victron Energy. (z.d.).

Advies per toepassing (vuistregels)

Hoewel elke installatie maatwerk is, gelden de volgende vuistregels voor een 12V-systeem bij een kabellengte van 3–4 meter (heen en terug):

Stroom (A)Kabeldikte (mm²)
< 50 A10 mm²
50–100 A16–25 mm²
100–150 A35 mm²
150 A50 mm² of meer

Let op: bij hogere spanningen (24V of 48V) mag spanningsverlies relatief groter zijn, maar stroomsterkte is lager. Daardoor kun je vaak met dunnere kabels toe.

Let op het materiaal: koper vs. CCA

Gebruik bij voorkeur volledig koperen kabels. Veel goedkopere kabels zijn CCA (Copper Clad Aluminium): een aluminium kern met een dun laagje koper. Deze geleiden ongeveer 30–40% slechter dan koper, wat betekent dat je een dikkere kabel nodig hebt voor dezelfde prestaties (Delaney, 2022).