De zekering in de 12V-installatietechniek

Ik krijg de laatste tijd veel vragen van camperaars over de zwaarte van de zekeringen. Zij vragen zich bij voortduring af welke zekering er bij welk apparaat hoort. Op deze pagina vind je het antwoord. Maar eerst even een groot misverstand uit de weg ruimen. Zekeringen zijn er niet ter bescherming van apparaten. Als die beschermd moeten worden heeft de fabrikant zelf al zekeringen in het apparaat aangebracht. Meestal zijn dat zogenaamde glaszekeringen voor de lagere stroomsterktes (van 100 mA tot 10A) dan wel buiszekeringen (meer dan 10A tot wel 25A).

Zekeringen in het 230V circuit

De zekeringen bij jou thuis in de meterkast en de zekeringen in de camper hebben als functie: het beschermen van de bedrading tegen doorsmelten, in brand vliegen wegens te grote stroomsterktes. In jouw huis is de grootste consumenten-zekering 16A of – in het geval je krachtstroom of op zijn Vlaams drijfkracht hebt – 25 A. Het maximale vermogen dat daar door heen gaat is 3680 Watt respectievelijk 5750 Watt. De standaard draaddiameter is 2,5 mm2 voor de elektrische installatie thuis en met een stroomsterkte van 16A mag die kabel dan maximaal 135 meter lang zijn. Als je een huis zou hebben waarbij die 135 m kabellengte te kort zou zijn, dan geef ik jou op een briefje dat zeker twee meterkasten zou hebben in jouw kasteel. Kortom, in het geval van 230V hoef je je nauwelijks te bekommeren over de vraag met welke zekering een kabel moet worden gezekerd: de gebruikelijke 16A zekering voldoet in 99,9 % van de gevallen. Maar hoe zit het met de 12V-installatie in jouw camper?

De zekeringen in het 12V-circuit

Hierboven zagen we al dat we in de thuis-situatie bij normaal gebruik maximaal 16 A /3680 Watt verbruiken. Hoe zit dat nu in de 12V installatie’s?
Voor wat de verbruikers betreft zijn die meestal wel allemaal aangepast aan het camperleven. De elektrische waterkoker van thuis (1750 Watt) is meestal ingeruild tegen een kampeermodel (750 Watt) en ook de andere elektrische apparaten (TV, radio, DVD-speler) zijn wat kleiner. De grootverbruikers (oven en kachel) werken bijna allemaal op gas en niet op elektriciteit. Dat is allemaal gedaan om het opgenomen vermogen zo laag mogelijk te houden. En met reden!

Het probleem is namelijk dat het opgenomen vermogen door de kabel moet. En nu leidt 500 Watt opgenomen vermogen bij 230V slechts tot ongeveer 2,2 A (nl. 500/230=2,174 A), maar bij 12V is al ruim 41 A (500/12=41,67A).
Er speelt ook nog een ander effect mee: een kabel heeft een bepaalde weerstand en hoe groter de stroomsterkte hoe meer energie door die weerstand verloren gaat; omgekeerd geldt ook: bij een gelijke stroomsterkte zal het energieverlies groter zijn naarmate de weerstand groter is. En die energie wordt omgezet in warmte. Er kan uiteindelijk zoveel energie worden omgezet (als de weerstand en/of de stroomsterkte maar hoog genoeg is) dat de kabel gaat smelten, in brand vliegt.

De kracht van een gewone loodzuur-accu

Nu is er voor de maximale stroomsterkte die door een kabel mag een natuurkundige formule:
maximale stroomsterkte = (diameter van de kabel in mm2 x aanvaardbaar spanningsverlies)/(2 x lengte van de kabel x soortelijke weerstand kabel)
Als aanvaardbaar spanningsverlies wordt algemeen 5% genomen en dat is op 12V dus 0,6 V
De soortelijke weerstand van koper is 0,0175 Ohm-m2/m, maar de meest gebruikte koper-aluminium-legering heeft een soortelijke weerstand van 0,022; koper is namelijk heel erg duur, vandaar dat een koper-aluminium-legering wordt gebruikt.
Ingevuld met deze waarden wordt de formule:

Ampere max = (diameter x 0,6)/(2 x lengte x 0,022)

Wanneer je nu de maximale stroomsterkte weet die door de kabel mag, dan weet je dus ook welke zekering je voor die kabel moet gebruiken. Als voorbeeld: Je wilt de bekabeling van jouw compressor-koelkast van een zekering voorzien. De kabel heeft een diameter van 4 mm2 en een lengte van 4 meter. De berekening wordt dan max. ampere = (4 x 0,6)/(2 x 4 x 0,022)=2,4/0,176= 13,63 A Nu zijn zekeringen van 13,63A niet verkrijgbaar; daarom kies je nu een zekering uit de standaard-reeks van 1/3/5/7,5/10/15/20/25/30/35/40 die net ONDER de uitkomst ligt. Je wilt immers de kabel beschermen waar maximaal maar 13,63A door mag; dan pak je dus NIET de zekering van 15A (want dan loop je de kans dat jouw kabel in vlammen op gaat), maar die van 10A. Dan is het bij een hogere stroomsterkte de zekering die als eerste doorbrandt en niet de kabel.

Opgemaakt: 15 juni 2020