Welke zekering heb ik nodig in accu installaties?

Gepost door Sander 30-01-2024 Accu en acculaders,

Zeker altijd iedere verbruiker apart

 

In accu-installaties wordt vaak vergeten om zekeringen in aansluitkabels op te nemen. Je werkt met lage spanningen nietwaar? Maar eigenlijk is dit helemaal geen logische redenering. Een gezonde accu (12 volt, 24 volt, of zelfs 48 volt) kan enorme stromen leveren en voordat je het weet zorgt een ongecontroleerde spanning voor schade of (persoonlijk) letsel. Hoe dikker de bekabeling die gebruikt is, des te minder deze de stroom 'remt'. En zoals ik in dit  artikel op onze zustersite Omvormer Advies al eens uitlegde: hoe lager de weerstand, des te hoger de stroom bij gelijkblijvende spanning.


In de meeste goed ontworpen laagstroominstallaties zien we daarom dat iedere verbruiker apart is gezekerd (zekering in de + kabel bij installaties met gemeenschappelijke - massa/'aarde'). In voertuigen zie je altijd zo'n propvolle zekeringkast. Maar wat is dat nu, een zekering, wat doet hij? Een zekering is een weerstand (metaalstrip met een bepaalde grootte/samenstelling) met een duidelijk bepaalde waarde. Deze waarde wordt uitgedrukt in ampères (stroomsterkte). Wordt de stroomt te hoog, dan zal het metaal in de zekering smelten en een circuitonderbreking veroorzaken. Hierdoor wordt de stroom gestopt. De reden voor een te hoge stroom kan zijn een defecte verbruiker of bijvoorbeeld een kortsluiting in de bekabeling: de + kabel komt tegen de - kabel of het chassis.


Een zekering heeft verder nog andere karakteristieken zoals is hij snel (fast) of langzaam (slow). In het laatste geval mag de stroom gedurende een bepaalde tijd te hoog zijn, waarna de zekering pas smelt. Ook zijn zekeringen vaak getest voor maximale circuitspanningen. Onze mega zekeringen bijvoorbeeld zijn door de fabrikant gespecificeerd voor maximaal 32 volt gelijkspanning. Ze zijn dus goed geschikt voor installaties tot 24 volt: de spanning in 24 volt accu-installaties loopt in de praktijk bij het laden op tot ca. 29 volt. Het lijkt wat vreemd dat een zekering ook een maximaal voltage aangeeft. Dit zit zo: als de zekering is gesmolten dan kan het maximale voltage in het circuit (er loopt dan geen stroom meer) over de open aansluitingen in de defecte zekering komen te staan. Om ervoor te zorgen dat er geen 'doorslag' (populair gezegd, kleine 'bliksem' met bijbehorende stroom) tussen de aansluitingen plaatsvindt, wordt het maximale voltage gespecificeerd.


 

Wat is een zekering niet?

 

Een 100 ampère zekering kan continu en oneindig langdurig, 100 ampère maximale stroom aan. Uiteraard kan hij ook minder doorgeven, net zoveel als de aangesloten verbruiker vraagt. Bij overschrijding hiervan (toleranties even buiten beschouwing gelaten) smelt hij door en is hij definitief kapot en moet worden vervangen. Hij beperkt of 'knijpt' dus geen stroom. Dit idee leeft weleens vandaar dat ik dit even vermeld. Om stroom te beperken heb je regelende elektronica nodig en een zekering doet en kan dit niet: de door de verbruiker gevraagde stroom loopt wel (zekering heel) of niet (zekering gesmolten).


 

Laat uw kabels niet de zekering zijn


Even een horrorscenario: U koppelt een verbruiker zonder zekering aan een accu. Een accu kan theoretisch onbeperkt hoge stroom leveren. In de praktijk wordt hij geremd door zijn eigen interne weerstand, maar neem een eenvoudige en goedkope startaccu: deze kan secondenlang toch al vele honderden ampères stroom leveren aan de startmotor.


Stel nu, er ontstaat kortsluiting in de accukabels tussen de verbruiker en de accu. Bijvoorbeeld omdat uw voertuig tijdens het rijden voortdurend de kabels laat trillen. Als deze niet goed zijn vastgemaakt dan kan dit schuren ervoor zorgen dat de isolatiemantel slijt en de plus en de min van de accu komen in contact met elkaar: kortsluiting. Onze accu gaat nu heel veel stroom leveren. Zoveel dat zelfs de kabels of de accu zelf heet kunnen worden met alle mogelijke gevolgen.


 

Plaats van de zekering in de kabel


plaats de zekering bij de accu

Plaatje 1: plaats de zekering dichtbij de accu!


Als u het voorgaande heeft gelezen kunt u misschien bedenken dat het 't beste is om de zekering zo dicht mogelijk bij de accu te plaatsen in de kabel tussen verbruiker en accu. Het kabelstuk naar de accu is dan het langste en in geval van sluiting zal de zekering smelten en de kortsluiting wordt opgeheven: de stroom I wordt 0 ampère. Zie plaatje 1.
 

plaats de zekering niet bij de verbruiker

Plaatje 2: zekering bij de verbruiker: niet doen!


Monteren we de zekering aan verbruikerzijde, dan zal er geen stroom door de zekering lopen in geval van sluiting in het langste kabeldeel: de accu wordt kortgesloten. Omdat de zekering niet in deze lus zit kan deze zijn werk niet doen. De stroom wordt daar alleen beperkt door combinatie van accukwaliteit en kabeldikte: stroom I in plaatje 2 wordt dus enorm groot.


 

Hoe bepaal ik de juiste zekeringgrootte?


De meest kenmerkende aanduiding voor een zekering is de maximale stroom die hij aan kan. Je hebt ze van 1 ampère of zelfs kleiner tot honderden ampères. Om de zekering te bepalen voor uw verbruiker doet u het volgende: Noteer het maximale continue vermogen van de verbruiker en deel deze door de accu/voedingsspanning. Dat is alles!


Voorbeelden:

  • 60 watt laptoplader voor in de auto, 12 volt input: 60/5 = 12 ampère
  • 300 watt 12 naar 230 volt omvormer: Deze zekert u naar de accu met 300/12 = 25 ampere
  • 24 volt motor, 700 watt: 700/24 = 29,2 ampere


Nu komt het meestal voor dat de berekende waarden niet beschikbaar zijn als zekering. In dat geval neemt u de eerstvolgende zekeringwaarde. Onze motor in bovenstaand lijstje voorziet u van een zekering van bijvoorbeeld 30 ampère en de laptoplader krijgt er één van 15 ampère als dit de eerstvolgende beschikbare waarde is.


En hoe zit dat met de piekstroom die bijvoorbeeld 12 naar 230 volt omvormers kunnen leveren? Een omvormer van 1000 watt (83 ampère bij 12 volt)  kan bijvoorbeeld een piekvermogen van 2000  watt (ruim 160 ampère bij 12 volt) leveren. In de praktijk is dit geleverde piekvermogen zo kort dat de zekering te 'traag' is om in te grijpen. Je praat dan over een fractie van een seconde. Daarom rekenen wij altijd met het continue vermogen. Er zijn uitzonderingen. Zo kan de Samlex PSC omvormerlijn vele minuten lang een hogere 'piek' leveren. In dat geval kies je de zekering wel gebaseerd op deze piek.


 

Veel voorkomende zekeringtypen in laagspanningsinstallaties


Er zijn heel veel uitvoeringsvormen van zekeringen. Voor dit artikel beperken wij ons tot de meest voorkomende zekeringen in recreatieve en (semi-)professionele laagspannings situaties.


De meest bekende is de zogenaamde steekzekering. Hij is compact en het bekendst als zogenaamde auto-zekering. Hij wordt gemonteerd in een houder waar je hem zo in steekt, vandaar de naam. 

steekzekering met steekzekering houder

Plaatje 3: steekzekering en houder


De houder is relatief klein van afmeting en heeft daardoor geen mogelijkheid om dikke kabels op te monteren en dit heeft geen zin. In de praktijk is 1,5mm2 à 2,5 mm2 kabel het meest gangbaar. Dit stelt meteen beperkingen aan de maximale stroomgrootte die de zekering aan kan. Een steekzekering is daarom beperkt tot een stroom van 20 ampère. We zien ze ook wel groter tot 30 ampère maar dan moet toch wel worden gedacht aan 4mm2 aansluitkabel.

 

Wij verkopen overigens ook handige zekeringkastjes voor steekzekeringen. Met controle-LED's, zodat je ziet of een aangesloten zekering nog werkt. Je sluit één pluskabel vanaf de accu aan op de M5 bout en gaat dan per zekering naar een verbruiker. De min van iedere verbruiker gaat naar de min van de accu, dit kan uiteraard ook via het metalen chassis van voer- of vaartuig.

 


Mega zekeringen zijn, zoals de naam zegt, beschikbaar in grotere uitvoeringen. in onze webshop gaan we van 60 tot 400 ampere.
 

mega zekering in passende houder

Plaatje 4: Mega zekering met houder


Mega zekeringen zijn in uitvoering groter en robuuster dan steekzekeringen en hebben passende aansluitingen (M8 moer/bout verbinding) om een dikke accukabel op aan te sluiten. De zekeringen worden geplaatst in een beschermende houder die de aansluitingen van de zekering overbrengt op de accukabel-ogen. De houder is meestal niet waterdicht maar beschermt de zekering goed tegen mechanische en elektrische verstoringen.


Een maatje kleiner zijn midi zekeringen. Het is een kleinere variant van de mega zekering met dito houder en wordt, voorzien van M5 bout/moer verbinding, beperkt in de maximale stroom die kan worden doorgegeven. Wij verkopen de midizekering vanwege de mogelijkheid dikkere bekabeling aan te sluiten dan aan de meeste steekzekering houders.

 

midi zekering in passende houder

Plaatje 5: Midi zekering met houder

 

Glaszekeringen tot slot, komen we eigenlijk niet tegen in accu-installaties. Hooguit in de 'sigarettenplug' van een kleine verbruiker tot ca. 100 watt. Deze zijn voor andere doeleinden in dergelijke installaties meestal niet geschikt: ze smelten te snel door bijvoorbeeld, ondanks een passende maximale stroom-waarde.