Berekenen van draadlengtes en diameter: verschil tussen versies

Uit 3rail Wiki
Naar navigatie springen Naar zoeken springen
(Nieuwe pagina aangemaakt met '==Berekenen van draadlengtes en diameter== ==Doel van de berekeningen== Deze aanbeveling moet gebruikers helpen bij het optimaliseren van de draadlengte en draaddiame...')
 
 
(7 tussenliggende versies door 2 gebruikers niet weergegeven)
Regel 1: Regel 1:
==Berekenen van draadlengtes en diameter==
+
== Doel van de berekeningen ==
 
 
==Doel van de berekeningen==
 
 
Deze aanbeveling moet gebruikers helpen bij het optimaliseren van de draadlengte en draaddiameter van elektrische bedrading. Door de juiste keuze voorkomt men onnodige spanningsverliezen bij het bedraden van modelspoorbanen. Tegelijkertijd voorkomt men ook dat de geleider te warm wordt.  
 
Deze aanbeveling moet gebruikers helpen bij het optimaliseren van de draadlengte en draaddiameter van elektrische bedrading. Door de juiste keuze voorkomt men onnodige spanningsverliezen bij het bedraden van modelspoorbanen. Tegelijkertijd voorkomt men ook dat de geleider te warm wordt.  
  
==Bedrading in de modelbaan besturing==
+
== Bedrading in de modelbaan besturing ==
 
Bij modelbanen voert de bedrading verschillende grote stromen. Deze kunnen in waarde behoorlijk van elkaar afwijken wat tot schadelijke invloeden in een stroomkring kan leiden. Dat vereist als zo’n situatie zich voordoet de berekening van de toegestane draadlengte bij een bepaalde draaddiameter.  
 
Bij modelbanen voert de bedrading verschillende grote stromen. Deze kunnen in waarde behoorlijk van elkaar afwijken wat tot schadelijke invloeden in een stroomkring kan leiden. Dat vereist als zo’n situatie zich voordoet de berekening van de toegestane draadlengte bij een bepaalde draaddiameter.  
  
==Berekening van de toegestane draadlengte==
+
== Berekening van de toegestane draadlengte ==
 
[[Bestand:Draadlengte1.jpg|thumb|350px|right|<center>''Formule toegestane draadlengte''</center>]]
 
[[Bestand:Draadlengte1.jpg|thumb|350px|right|<center>''Formule toegestane draadlengte''</center>]]
 
De spanningsval ΔU over de geleiders hangt mede af van de geleiderweerstand R en de stroom I die door de geleider loopt. De toegestane geleiderlengte l (lengte van de toe- en afvoergeleider) is afhankelijk van het draaddoorsnede q, de spanningsval ΔU en de laststroom I en is met de volgende formule te berekenen.
 
De spanningsval ΔU over de geleiders hangt mede af van de geleiderweerstand R en de stroom I die door de geleider loopt. De toegestane geleiderlengte l (lengte van de toe- en afvoergeleider) is afhankelijk van het draaddoorsnede q, de spanningsval ΔU en de laststroom I en is met de volgende formule te berekenen.
Regel 18: Regel 16:
 
<br style="clear:both" />
 
<br style="clear:both" />
  
==De invloed van de spanningsvoorziening==
+
== De invloed van de spanningsvoorziening ==
 
De spanningsval over geleiders mag niet meer dan 10% van de bronspanning bedragen. Bij gelijke draaddiameters van de toe- en afvoergeleider is deze verdeeld in 5% over iedere geleider, ΔU = 0,8V bij 16V en ΔU = 0,6V bij 12V bronspanning. Voor praktische berekeningen is het voldoende als men met een spanningsval van 1V (= 0,5V per geleider) rekening houdt. Wordt de retourgeleider met een veel grotere diameter (3- 5 maal) gebruikt dan mag de totale spanningsval aan de toevoergeleider toegerekend worden. Praktisch verdubbelt zich zo de mogelijke lengte van de toevoergeleider.
 
De spanningsval over geleiders mag niet meer dan 10% van de bronspanning bedragen. Bij gelijke draaddiameters van de toe- en afvoergeleider is deze verdeeld in 5% over iedere geleider, ΔU = 0,8V bij 16V en ΔU = 0,6V bij 12V bronspanning. Voor praktische berekeningen is het voldoende als men met een spanningsval van 1V (= 0,5V per geleider) rekening houdt. Wordt de retourgeleider met een veel grotere diameter (3- 5 maal) gebruikt dan mag de totale spanningsval aan de toevoergeleider toegerekend worden. Praktisch verdubbelt zich zo de mogelijke lengte van de toevoergeleider.
  
  
==De invloed van de stroombelasting==
+
== De invloed van de stroombelasting ==
 
De laststroom richt zich steeds naar de elektrische bedrijfscondities van de gebruikte verbruikers op de modelbaan. Er moet steeds met de maximale laststroom rekening gehouden worden. De laststroom beïnvloed de geleiderlengte in reciproke vorm, dat betekend dat de lengte halveert als de stroom verdubbelt.
 
De laststroom richt zich steeds naar de elektrische bedrijfscondities van de gebruikte verbruikers op de modelbaan. Er moet steeds met de maximale laststroom rekening gehouden worden. De laststroom beïnvloed de geleiderlengte in reciproke vorm, dat betekend dat de lengte halveert als de stroom verdubbelt.
  
  
==Rekenvoorbeeld voor een spanningsval van ΔU = 0,5V en een laststroom I= 1A==
+
== Rekenvoorbeeld voor een spanningsval van ΔU = 0,5V en een laststroom I= 1A ==
 
[[Bestand:Draadlengte2.jpg|<center>''Formule spanningsval''</center>]]
 
[[Bestand:Draadlengte2.jpg|<center>''Formule spanningsval''</center>]]
  
Regel 64: Regel 62:
 
[[Bestand:Draadlengte6.jpg|<center>''Voorbeeld 2 diameter''</center>]]
 
[[Bestand:Draadlengte6.jpg|<center>''Voorbeeld 2 diameter''</center>]]
  
==Enkele aanvullingen==
+
== Enkele aanvullingen ==
 
Een geleider in de elektriciteitsleer is een materiaal of voorwerp dat elektrische stroom doorlaat en een lage weerstand vertoont, die voor praktische doeleinden verwaarloosbaar is. Alle metalen zijn geleiders.
 
Een geleider in de elektriciteitsleer is een materiaal of voorwerp dat elektrische stroom doorlaat en een lage weerstand vertoont, die voor praktische doeleinden verwaarloosbaar is. Alle metalen zijn geleiders.
 
De volt is gedefinieerd als het potentiaalverschil over een geleider als een stroom van 1 ampère daarin een vermogen van 1 watt in warmte omzet.
 
De volt is gedefinieerd als het potentiaalverschil over een geleider als een stroom van 1 ampère daarin een vermogen van 1 watt in warmte omzet.
Regel 74: Regel 72:
 
Een snoer, ook wel flexibele draad genaamd, bestaat uit meerdere dunnere draden.  
 
Een snoer, ook wel flexibele draad genaamd, bestaat uit meerdere dunnere draden.  
  
=='''Revisiegeschiedenis (vóór transfer)'''==
+
----
 
 
{| class="wikitable"
 
! colspan="3" | "oude" revisiegeschiedenis
 
|-
 
! Datum
 
! Auteur
 
! Aanpassing
 
|-
 
|23 April 2010 ||Freak||Pagina aangemaakt
 
|-
 
|23 februari 2012 ||Treinsmurf ||Artikel overgezet naar Wiki2
 
|-
 
|}
 
  
[[Categorie:Baanbouw]][[Categorie:Bekabeling]]
+
[[Categorie:Baanbouw-Opbouwen]]

Huidige versie van 28 nov 2013 om 17:51

Doel van de berekeningen

Deze aanbeveling moet gebruikers helpen bij het optimaliseren van de draadlengte en draaddiameter van elektrische bedrading. Door de juiste keuze voorkomt men onnodige spanningsverliezen bij het bedraden van modelspoorbanen. Tegelijkertijd voorkomt men ook dat de geleider te warm wordt.

Bedrading in de modelbaan besturing

Bij modelbanen voert de bedrading verschillende grote stromen. Deze kunnen in waarde behoorlijk van elkaar afwijken wat tot schadelijke invloeden in een stroomkring kan leiden. Dat vereist als zo’n situatie zich voordoet de berekening van de toegestane draadlengte bij een bepaalde draaddiameter.

Berekening van de toegestane draadlengte

Formule toegestane draadlengte

De spanningsval ΔU over de geleiders hangt mede af van de geleiderweerstand R en de stroom I die door de geleider loopt. De toegestane geleiderlengte l (lengte van de toe- en afvoergeleider) is afhankelijk van het draaddoorsnede q, de spanningsval ΔU en de laststroom I en is met de volgende formule te berekenen.

(x = 56m/Ωmm², de specifieke geleiding voor koper bij 20°C)


De draaddoorsnede wordt ook wel de draadoppervlak genoemd.


De invloed van de spanningsvoorziening

De spanningsval over geleiders mag niet meer dan 10% van de bronspanning bedragen. Bij gelijke draaddiameters van de toe- en afvoergeleider is deze verdeeld in 5% over iedere geleider, ΔU = 0,8V bij 16V en ΔU = 0,6V bij 12V bronspanning. Voor praktische berekeningen is het voldoende als men met een spanningsval van 1V (= 0,5V per geleider) rekening houdt. Wordt de retourgeleider met een veel grotere diameter (3- 5 maal) gebruikt dan mag de totale spanningsval aan de toevoergeleider toegerekend worden. Praktisch verdubbelt zich zo de mogelijke lengte van de toevoergeleider.


De invloed van de stroombelasting

De laststroom richt zich steeds naar de elektrische bedrijfscondities van de gebruikte verbruikers op de modelbaan. Er moet steeds met de maximale laststroom rekening gehouden worden. De laststroom beïnvloed de geleiderlengte in reciproke vorm, dat betekend dat de lengte halveert als de stroom verdubbelt.


Rekenvoorbeeld voor een spanningsval van ΔU = 0,5V en een laststroom I= 1A

Formule spanningsval


Rekenvoorbeeld 1: Voor een draaddiameter d = 0,5mm moet de toegestane draadlengte bij een spanningsval ΔU = 0,5V en een laststroom van I = 1,2A berekend worden. Voor de draad wordt eerst de draaddoorsnede q berekend met de bekende formule:

Voorbeeld 1 draaddoorsnede

In het voorbeeld is q = 0,20mm². (∏ = 3,14 en d in mm). Uit de volgende formule volgt dan:

Voorbeeld 1 draadlengte

Opmerking: Door mm² en Ω onder en boven de streep weg te strepen en V/A= Ω blijft alleen de eenheid Meter (m) over. De totale draadlengte (heen + terug) is dus 4,7 meter.


Rekenvoorbeeld 2: Het berekenen van de draaddoorsnede en draaddiameter. Toegestane spanningsval ΔU = 0,5V, laststroom van I = 1,2A en de totale draadlengte is 4,7 meter.


De draaddoorsnede is: Rekenvoorbeeld 2: Het berekenen van de draaddoorsnede en draaddiameter. Toegestane spanningsval ΔU = 0,5V, laststroom van I = 1,2A en de totale draadlengte is 4,7 meter.


De draaddoorsnede is:

Voorbeeld 2 draaddoorsnede

De draaddiameter is:

Voorbeeld 2 diameter

Enkele aanvullingen

Een geleider in de elektriciteitsleer is een materiaal of voorwerp dat elektrische stroom doorlaat en een lage weerstand vertoont, die voor praktische doeleinden verwaarloosbaar is. Alle metalen zijn geleiders. De volt is gedefinieerd als het potentiaalverschil over een geleider als een stroom van 1 ampère daarin een vermogen van 1 watt in warmte omzet. Elektrische stroom is het verplaatsen van ladingdragers (elektronen of gaten of ionen) door een geleider of een halfgeleider onder invloed van een potentiaalverschil. Weerstand is het omgekeerde van geleidingsvermogen. Materialen waarin elektrische ladingen zich kunnen verplaatsen, hebben dus een zeker geleidingsvermogen en daarmee een zekere weerstand. Is het geleidingsvermogen groot en dus de weerstand klein, zoals bij de meeste metalen, dan spreken we van geleiders. De geleiderweerstand R bepaald de spanningsval ΔU bij een gegeven laststroom I, R wordt vervangen door ΔU/I. Weerstandsverandering van koperdraden bij 20°C: x20= 56m/Ωmm² (Ø ≥ 1mm) en 55m/Ωmm² (Ø ≤ 1mm). Een snoer, ook wel flexibele draad genaamd, bestaat uit meerdere dunnere draden.