Spanningsverlies (of spanningsval) is één van die onderwerpen waar je als elektromonteur niet omheen kunt. Te veel spanningsverlies betekent gezeur: motoren starten slecht, verlichting knippert of apparatuur raakt beschadigd. Vooral bij langere kabels, zware belasting of bij DC-systemen (zoals PV of accubanken) kan het snel fout gaan. Even snel de kabelsectie pakken en door? Niet slim. Een goed uitgevoerde spanningsverliesberekening voorkomt storingen, brandrisico en discussies met opdrachtgevers. Praktisch: als de spanning aan het einde van je kabel te veel is gezakt, haal je het NEN 1010-advies van 3% niet, en daar wordt niemand blij van.
Effect op motorstart, verlichting, elektronica en selectiviteit
- Slechte motorstart: spanningsdip = minder aanloopkoppel
- Verlichting: flikkeren of te weinig lichtopbrengst
- Elektronica: storingen of uitval bij spanningsval beneden specificaties
- Selectiviteit: automaten kunnen verkeerd aanspreken bij onderspanning
Veiligheid en normen (NEN 1010: advies 3% vs. max. 5%)
NEN 1010 zegt: maximaal 5% spanningsval, maar voor eindgroepen wordt 3% aangeraden. Vooral bij kritische apparatuur of lange leidingen altijd streven naar die 3%. Meer over NEN 1010 vind je hier.
Basisformules en data die je nodig hebt
Voor spanningsverlies heb je de juiste formule, kabeldata en belastingsgegevens nodig. Hier de basics:
Ohmse wet en spanningsval-formules
- DC/1-fase AC: Uv = I × R × L
- 3-fase AC: ΔU = √3 × I × (R × cos φ + X × sin φ) × L
Waarbij:
I = Stroom (A)
R = Weerstand kabel (Ω/km)
X = Reactantie kabel (Ω/km, vooral bij 3-fase)
L = Lengte (km)
cos φ = arbeidsfactor
Waar haal je R, X en Ω/km vandaan?
- Fabrikantentabellen (Cu of Al)
- NEN 1010 tabellen
- Typisch waarden:
– 2,5 mm² Cu: R ≈ 7,41 Ω/km
– 4 mm² Cu: R ≈ 4,61 Ω/km
– Al altijd hogere R-waarde dan Cu - Reactantie X meestal 0,08–0,09 Ω/km bij 3-fase 50 Hz
| Doorsnede | Cu Ω/km | Al Ω/km |
|---|---|---|
| 2,5 mm² | 7,41 | 12,1 |
| 4 mm² | 4,61 | 7,41 |
| 6 mm² | 3,08 | 4,95 |
Stapsgewijs spanningsverlies berekenen
1-fase 230 V voorbeeld (met lengte, I, cos φ)
Stel: 1-fase verwarmingscircuit, 16 A, 30 m, 2,5 mm² Cu.
– R = 7,41 Ω/km = 0,00741 Ω/m
– L = 30 m (heen + terug = 60 m)
– I = 16 A
Uv = I × R × (L heen + terug in km)
Uv = 16 × 0,00741 × 0,06 = 0,0071 V
Oeps, klopt niet: L in km = 0,06 km, dus:
Uv = 16 × 7,41 × 0,06 = 7,11 V
Spanningsverlies % = 7,11 / 230 × 100 ≈ 3,1%
Advies: zit je boven de 3%? Overweeg dikkere kabel of kortere route. Meer tips over kabeldikte berekenen vind je hier.
3-fase 400 V voorbeeld (inclusief reactantie X en cos φ)
Stel: 3-fase krachtgroep, 25 A, 45 m, 4 mm² Cu, cos φ = 0,85, X = 0,08 Ω/km.
– R = 4,61 Ω/km
– L = 0,045 km
ΔU = √3 × I × (R × cos φ + X × sin φ) × L
ΔU = 1,732 × 25 × [(4,61 × 0,85) + (0,08 × 0,527)] × 0,045
ΔU = 1,732 × 25 × (3,9185 + 0,042) × 0,045
ΔU = 1,732 × 25 × 3,9605 × 0,045 ≈ 7,72 V
Spanningsverlies % = 7,72 / 400 × 100 ≈ 1,9%
DC 12/24 V voorbeeld (PV/accu, lange trajecten)
Vooral bij lage spanningen tikt spanningsverlies hard aan.
Stel: 24 V accubank, 10 A, 20 m, 6 mm² Cu.
– R = 3,08 Ω/km = 0,00308 Ω/m
– L heen+terug = 40 m = 0,04 km
Uv = I × R × L
Uv = 10 × 3,08 × 0,04 = 1,23 V
Spanningsverlies % = 1,23 / 24 × 100 ≈ 5,1%
Advies: bij DC altijd streven naar max 3% spanningsval, dus sectie opschalen naar 10 mm² of meer.
NEN 1010 in de berekening meenemen
Maximaal toelaatbare spanningsval (3% advies, 5% grens)
- Eindgroepen: 3%
- Hoofdcircuits/installatie: maximaal 5%
- Kritische circuits (noodverlichting, medische): altijd 3% of minder
Correctiefactoren: omgevingstemperatuur (Ct), bundeling (Cg), installatiemethode
- Ct: Hogere omgevingstemperatuur? Kabel kan minder stroom hebben → spanningsval neemt toe
- Cg: Bundeling van kabels? Altijd rekening houden met extra opwarming
- Installatiemethode: Buis, kabelgoot, vrij in lucht = verschillende afkoeling
| Situatie | Ct | Cg |
|---|---|---|
| 30°C | 1,00 | 1,00 |
| 40°C | 0,91 | 0,85 |
| 50°C | 0,82 | 0,70 |
Tip: Correctiefactor toepassen op de toelaatbare stroom vóór je gaat rekenen. Lees ook: veilig werken bij hoge temperaturen.
Kabeldoorsnede kiezen en optimaliseren
Wanneer opschalen van 2,5 mm² naar 4/6 mm²
- Zit je boven 3% of 5%? Sectie vergroten is bijna altijd de snelste oplossing
- Let op bij lange leidingen, zware belasting of DC-circuits
Cu vs. Al en impact op weerstand en mechanica
- Koper: lagere weerstand, mechanisch sterker, duurder
- Aluminium: goedkoper, hogere weerstand, minder geschikt voor kleine secties
- Mechanisch: dikkere alu-kabel vereist grotere klemmen
Speciale cases voor elektromonteurs
Motoren en inrush: spanningsdip en koppelverlies
- Motorstart = hoge stroom → tijdelijke spanningsval
- Te veel spanningsval = motor start niet of verliest vermogen
- Altijd extra marge inbouwen bij motorgroepen
Railkoker/busbar: gebruik fabrikantimpedanties
- Impedanties per segment en verbinding uit datasheet halen
- Let op overgangen/koppelingen: daar treden vaak extra verliezen op
PV-strings en laadinfra DC: polarisatie, terugloop en beveiliging
- Lange kabels = flinke spanningsval bij DC
- Altijd dubbelpolige beveiligingen
- Foutieve polarisatie direct herkennen tijdens meting
Lees meer over zonnepanelen en veiligheid in de praktijk.
Meten en troubleshooten in het veld
Spanningsval meten onder belasting met multimeter
- Meet tussen begin- en eindpunt van de kabel, bij belasting
- Let op: zonder belasting zie je geen spanningsval!
- Vergelijk met berekende waarde: groter verschil? Check op losse klemmen, corrosie, verkeerde sectie
Symptomen van te hoge spanningsval en snelle fixes
- Flikkerende lampen, warm wordende stekkers, slecht startende motoren
- Fixes: klemmen nalopen, verbindingen schoonmaken, sectie vergroten, traject inkorten
Tools & downloadbare template + afsluitende tips
Excel/Sheets rekentemplate
Download gratis een eenvoudige spanningsval-calculator (Ω/km, L, I, cos φ, X → V en %). Vul je kabeldata in, lengte, stroom en je ziet direct of je goed zit.
Wattage berekenen? Zie deze praktische uitleg.
Checklist “Snelle spanningsvalscan” voor de werkbus
- Is de lengte correct gemeten (heen + terug)?
- Klopt de kabelsectie met de belasting?
- Bundeling, temperatuur en installatiemethode toegepast?
- Spanningsval <3%? Zo niet: direct aanpassen!
Laatste tip: Neem altijd je multimeter en rekentool mee. Zo voorkom je discussies op de bouw en lever je werk af waar je zelf achter staat.
