Spanningsval berekenen: formule, grenswaarden en kant-en-klare tabellen

Geschreven door Engin Demirel · Elektrotechnicus, meester-instructeur · 12 jaar ervaring

Kort antwoord: spanningsval is het spanningsverlies langs een kabel door de weerstand ervan; aan het eind van de leiding komt minder spanning aan dan aan het begin. Enkelfase: %e = (2 × L × P × 100) ÷ (k × S × U²); driefase: %e = (L × P × 100) ÷ (k × S × U²) (L in meter, P in watt, S in mm², koper k = 56, U = 230 of 400 V). In Nederland en België gaat men volgens NEN 1010 en IEC 60364-5-52 uit van 3 % voor verlichting en 5 % voor andere verbruikers; in Turkije geldt na de meter 1,5 % voor verlichting en 3 % voor krachtgroepen. De tabellen hieronder tonen zonder rekenen hoe ver u met elke doorsnede komt.

Wat is spanningsval en waardoor ontstaat het?

Elke kabel heeft een kleine weerstand. Als er stroom loopt, gaat daarover spanning verloren die in warmte wordt omgezet (wet van Ohm: ΔU = I × R). De weerstand neemt toe met de lengte en af met de doorsnede; spanningsval hangt dus af van kabellengte, stroom en doorsnede. Aluminium geleidt slechter dan koper en geeft op dezelfde lengte meer spanningsval.

Kenmerken: lampen aan het eind van de groep branden zwakker of flikkeren, LED-drivers schakelen uit en weer in, motoren en compressoren starten moeizaam en worden warm, laadpalen verlagen hun vermogen of melden onderspanning. Een losse klem of geoxideerde verbinding kan op zichzelf veel spanningsval geven; zulke punten worden heet en zijn een brandrisico.

Formule voor spanningsval

Voor koperen kabel en ohmse belasting (LED, verwarming, laadpaal; cos φ ≈ 1):

Enkelfase (230 V): %e = (2 × L × P × 100) ÷ (k × S × U²)
Driefase (400 V): %e = (L × P × 100) ÷ (k × S × U²)
In volt, enkelfase: ΔU = (2 × L × I) ÷ (k × S)
In volt, driefase: ΔU = (√3 × L × I) ÷ (k × S)

L is de enkele lengte (m), P watt, I ampère, S doorsnede (mm²), k geleidbaarheid (koper 56, aluminium 35). De 2 in de enkelfaseformule staat voor heen- en terugleiding. Bij inductieve belasting zoals motoren vermenigvuldigt u met cos φ (meestal 0,8–0,85).

Rekenvoorbeeld: 230 V, 16 A (3.680 W) wandcontactdozengroep, 25 m, 2,5 mm². %e = (2 × 25 × 3.680 × 100) ÷ (56 × 2,5 × 230²) = 18.400.000 ÷ 7.406.000 ≈ 2,5 %. In volt: 2 × 25 × 16 ÷ (56 × 2,5) ≈ 5,7 V.

Hoeveel spanningsval is toegestaan?

NEN 1010 en IEC 60364-5-52, installatie gevoed uit het openbare laagspanningsnet: 3 % voor verlichting, 5 % voor andere verbruikers.
Turkije (verordening binneninstallaties), na de meter: hoogstens 1,5 % voor verlichting en 3 % voor krachtgroepen.
Een elektrische auto laadt urenlang op vol vermogen; houd de laadgroep onder 3 %, bij lange leidingen bij voorkeur rond 2 %.

Tabel: hoe ver komt elke doorsnede? (enkelfase 230 V)

Doorsnede	Groepsautomaat (vollast)	1,5 % val (verlichting)	3 % val (kracht, laadpaal)
1,5 mm²	10 A	14 m	29 m
2,5 mm²	16 A	15 m	30 m
4 mm²	25 A	15 m	30 m
6 mm²	32 A	18 m	36 m
10 mm²	40 A	24 m	48 m
16 mm²	63 A	24 m	49 m

Berekend voor koper bij de volle nominale stroom van de automaat. Is de werkelijke belasting lager, dan neemt de lengte evenredig toe: bij de halve stroom twee keer zo ver.

Maximale lengte bij driefase (400 V)

Doorsnede	Groepsautomaat (vollast)	1,5 % val	3 % val
2,5 mm²	3 × 16 A	30 m	60 m
4 mm²	3 × 25 A	31 m	62 m
6 mm²	3 × 32 A	36 m	72 m
10 mm²	3 × 40 A	48 m	97 m
16 mm²	3 × 63 A	49 m	98 m

Hetzelfde vermogen via driefase transporteren verlaagt de spanningsval tot ongeveer een zesde van enkelfase. Dat is het grootste voordeel van driefase bij een ver gelegen gebouw of een laadpaal van 11–22 kW. Zie enkelfase of driefase.

Spanningsval bij 12 V en 24 V LED

Bij laagspanning is de stroom voor hetzelfde vermogen veel groter en loopt het percentage spanningsval snel op: 0,36 V verlies is bij 12 V al 3 %, bij 230 V nauwelijks merkbaar. Maximale lengte van de kabel van driver naar ledstrip (koper, 3 %):

Spanning	Stroom (belasting)	Kabel 1,5 mm²	Kabel 2,5 mm²
12 V	2,5 A	6 m	10 m
12 V	5 A	3 m	5 m
12 V	8,3 A	1,8 m	3 m
24 V	1,25 A	24 m	40 m
24 V	2,5 A	12 m	20 m
24 V	4,2 A	7 m	12 m

Bij 12 V komt 2,5 A overeen met ongeveer 30 W, 5 A met 60 W en 8,3 A met 100 W; bij 24 V dragen dezelfde stromen het dubbele vermogen. Ook in de strip zelf valt spanning weg: het eind van een lange strip wordt geler en zwakker. Voed een 12 V-strip minstens elke 5 m en een 24 V-strip elke 10 m opnieuw, of voed vanaf beide kanten of vanuit het midden. Bij lange, krachtige strips is 24 V (of 48 V) effectiever dan een dikkere kabel. Voor de driverkeuze zie ledstrip voeding berekenen.

Rekenvoorbeelden

Vrijstaand bijgebouw (garage, tuinhuis), 50 m, enkelfase 25 A: met 6 mm² is ΔU = 2 × 50 × 25 ÷ (56 × 6) ≈ 7,4 V, dus 3,2 % – te veel. Met 10 mm² is het 4,5 V, 1,9 %. Driefase 3 × 16 A op 4 mm² houdt hetzelfde gebouw op 1,6 %.

Laadpaal 7,4 kW enkelfase, 40 m: 3,3 % op 6 mm², 2 % op 10 mm². Een driefase laadpaal van 11 kW blijft op dezelfde afstand met 4 mm² rond 1,2 %. De volledige berekening staat in kabeldoorsnede berekenen.

24 V-ledstrip, 10 m × 14,4 W = 144 W (6 A), driver op 5 m: met 1,5 mm² 2 × 5 × 6 ÷ (56 × 1,5) ≈ 0,71 V, dus 3 %. De driver dichterbij zetten of 2,5 mm² gebruiken brengt het terug tot 1,8 %.

Tuinverlichting, 20 × 10 W LED-armaturen verdeeld over 80 m: bij verdeelde belasting rekent men met de halve lengte (40 m); met 2,5 mm² is de spanningsval maar ongeveer 0,2 %. LED-armaturen vragen weinig vermogen; in de tuin zijn vocht en de kwaliteit van verbindingen meestal het echte probleem, niet de doorsnede.

Spanningsval verminderen

Grotere doorsnede: dubbele doorsnede, halve spanningsval.
Driefase gebruiken bij lange afstanden en groot vermogen.
Verdeelkast of onderverdeler dichter bij de verbruiker; LED-driver dicht bij de strip.
Bij laagspannings-LED 24 V of 48 V kiezen in plaats van 12 V en lange strips op meerdere punten voeden.
Koper gebruiken; aluminium heeft voor dezelfde val ongeveer 1,6 keer de doorsnede nodig.
Klemmen aandraaien en geschikte verbinders gebruiken; een losse verbinding geeft spanningsval en warmte.

Spanningsval meten

Meet met een multimeter de spanning aan het eind van de groep eerst onbelast, daarna op vol vermogen (bijvoorbeeld met laadpaal of verwarming aan). Het verschil is de spanningsval van de leiding. De netspanning zelf schommelt overdag tussen ongeveer 220 en 240 V; meet daarom direct na elkaar. Meten in de meterkast is gevaarlijk; laat dit aan een erkend installateur over.

Voor de keuze van de groepsautomaat zie welke zekering voor welke groep. In Bursa ontwerpen en installeren we nieuwe groepen, laadpalen en tuinleidingen als elektricien en verzorgen we laadpaalinstallatie.

Veelgestelde vragen

Wat is spanningsval?

Het spanningsverlies langs een kabel door de weerstand ervan; aan het eind komt minder spanning aan dan aan het begin. Het neemt toe met lengte en stroom en af met de doorsnede.

Hoe bereken je spanningsval?

Enkelfase: %e = (2 × L × P × 100) ÷ (k × S × U²); driefase: %e = (L × P × 100) ÷ (k × S × U²). L in m, P in W, S in mm², koper k = 56, U = 230 of 400 V.

Hoeveel spanningsval is toegestaan?

Volgens NEN 1010 en IEC 60364 is 3 % voor verlichting en 5 % voor andere verbruikers de richtlijn bij een installatie op het openbare net.

Hoe bereken je spanningsval bij driefase?

Met %e = (L × P × 100) ÷ (k × S × U²) en U = 400 V, of in volt ΔU = √3 × L × I ÷ (k × S). Bij gelijk vermogen is die ongeveer een zesde van enkelfase.

Hoe lang mag een kabel van 2,5 mm² zijn?

Bij volle 16 A op 230 V enkelfase ongeveer 15 m voor 1,5 % en ongeveer 30 m voor 3 % spanningsval. Bij 8 A verdubbelen die lengtes.

Waarom wordt een 12 V-ledstrip naar het eind toe zwakker?

Bij laagspanning is de stroom groot, waardoor spanning wegvalt in de strip en de voeding. Voed 12 V elke 5 m en 24 V elke 10 m opnieuw en kies 24 V voor lange strips.

Hoe verminder je spanningsval?

Grotere doorsnede, driefase bij lange afstanden, verdeler of driver dichter bij de verbruiker, 24 V bij LED en goed vastgezette verbindingen.