GPS- och Elmöte 27 maj 2008
Teoretiska grunder och definitioner
• Storhet
Beteckning
Enhet
Beteckning
Ström
I
ampere
A
Spänning
U
volt
V
Resistans
R
motstånd
Ω
Effekt
P
kraft
W, kW
Energi
E
utfört arbete J, Ws, kWh
Batterikapacitet B
”strömtimmar”
Ah
12-04-15
Effektiv elinstallation i båt 1
• Samband 1
Effekt = Ström X Spänning; Enhet watt (W)
P = I X U; Exempel: P = 2 X 12 = 24 watt
Ström = Effekt / Spänning; Enhet ampere (A)
I = P / U; Exempel: I = 24 / 12 = 2 ampere
Spänning = Effekt / Ström; Enhet volt (V)
U = P / I; Exempel: U = 24 / 2 = 12 volt
Spänning = Ström X Resistans; Enhet volt (V)
detta är Ohms lag grundsambandet inom likströmsläran
U = I X R; Exempel: U = 12 X 1 = 12 volt
Kan även skrivas: R = U / I Ω (ohm) eller I = U / R A
(ampere)
12-04-15
Effektiv elinstallation i båt 2
• Samband 2 och några exempel
Resistans kan beräknas eller mätas med universalinstrument
Resistans = materialkonstant X längd / arean
R = ρ X l / A ohm (Ω)
Exempel: ρ för koppar är 0,0175 Ω mm2/m
l är 8 meter (2 X 4 m)
A är 2,5 mm2
R = 0,0175 X 8 X 2,5 = 0,056 Ω
Spänningsfallet i kabeln blir U = I X R om strömmen är
10 A; U = 10 X 0,056 = 0,56 volt
20 A; U = 20 X 0,056 = 1,12 volt
30 A; U = 30 X 0,056 = 1,68 volt
12-04-15
Effektiv elinstallation i båt 3
Två 20 W glödlampor sitter i en takarmatur i ett 12 V
system. Beräkna ström och spänningsfall i en 2 X 8
meters kopparkabel med arean 1,5 mm2
Strömmen blir I = P / U dvs I = 40/12 = 3,33 A
Resistansen i kabeln blir R = ρ X l / A dvs
R = 0,0175 X 16 / 1,5 = 0,187 Ω
Spänningsfallet i kabeln blir U = I X R dvs
U = 3,33 X 0,187 = 0,623 V
Hur grov kabel måste användas om spänningsfallet
inte får bli högre än 0,5 volt? Beräkna först R
R=U/IΩ
R = 0,5 / 3,333 = 0,100155 Ω och därefter
R = ρ X l / A ohm som omvandlas till A = ρ X l / R mm2
A = 0,0175 X 16 / 0,150015 = 1,8665 mm 2 .
12-04-15
Effektiv elinstallation i båt 4
Detta stämmer ju med uträkningen ovan.
Kabelareorna är dock standardiserade.
Närmast tillgängliga kabelarea är 2,5 mm2.
Spänningsfallet blir då lägre än det som sattes inför
beräkningen ovan.
Spänningsfallet? Vad säger de officiella kraven?
Två tabeller i boken Elsystem för båtar anger spänningsfall per meter enligt följande:
Om spänningsfallet sättes till 0,2 volt per meter kan
följande värden erhållas för exemplet ovan:
P = 40 W ger ett spänningsfall på:
R = 0,0175 X 16 / 2,5 = 0,112 Ω och U = R X I.
U = 0,112 X 3,33 = 0,37296 V i spänningsfall. Detta
ger då tillgänglig spänning för belysning på 12 – 0,4=
11,6 V vilket är helt OK. Bättre an standard!
12-04-15
Effektiv elinstallation i båt 5
Kravet i exemplet på 0,5 V spänningsfall är alltså inte
för högt ställt. Per meter blir detta krav 0,5 / 16 =
0,031 V är alltså långt bättre än standard.
Hur stor spänning kan då användas för att ge ljus om
rekommenderat spänningsfall i kabeln användes?
0,2 volt per meter ger för 16 m kabel U = 0,2 X 16 =
3,2 V i spänningsfall
Batteriet håller 12 V och för belysning är det kvar
U = 12 – 3,2 = 8,8 V vilket inte är ett så bra resultat
Ur strömförbrukningssynpunkt är det därför mycket
bättre att använda lysrör eller diodlampor sk LEDlampor dock skall man tänka på om det är allmänt
ljus eller punktljus som avses. Lysrör är bäst för allmänljus. Kontrollera dock om nya LED-lampor finns.
12-04-15
Effektiv elinstallation i båt 6
