Mätning av en kabels tvärsnittsarea

När jag köpte en växelriktare till min husbil ingick kablarna i köpet. Men tyvärr fanns det ingen information om kablarnas tvärsnittsarea. Eftersom växelriktaren drar upp till 200 A vill jag gärna säkerställa att kablarna klarar strömstyrkan, så att husbilen inte brinner upp.

Figur 1: Medföljande kabel med okänt tvärsnitt (bildkälla: Michael Marwell)

Hur får jag reda på om de medföljande kablarna klarar strömstyrkan?

Maximal strömkapacitet och tillåtet maximalt säkringsskydd beror på typen av installation, omgivningstemperaturen och andra tvärsnittsparametrar, och värdena styrs av olika normer. Jag måste alltså bestämma kabelns tvärsnittsarea.

Hur mäter man en kabels tvärsnittsarea?

Det går inte att göra en direkt mätning av tvärsnittet. Däremot finns det andra sätt att bestämma tvärsnittsarean.

Har jag tillgång till olika ändhylsor kan jag prova mig fram till vilken hylsa som passar på kabeln, och därmed bestämma tvärsnittsarean indirekt. Om kabeln inte får plats i ändhylsan betyder det att kabelns tvärsnitt är större, vilket innebär att jag måste välja en större hylsa. Om kabeln sitter för löst i ändhylsan måste jag välja en mindre hylsa. Endast koppardelen sticks in i hylsan.

En annan möjlighet är att använda en mikrometer för att mäta kabeldiametern, och sedan beräkna tvärsnittsarean utifrån det uppmätta värdet. För att göra det måste jag mäta kopparledarens diameter. Metoden är mycket tillförlitlig när det gäller enkeltrådig kabel. Men för flertrådskabel är det viktigt att inte oavsiktligt trycka samman trådarna för mycket, så att mätningen blir missvisande. Jag måste också vara medveten om att det finns luft mellan trådarna. Därför bör mätningen helst utföras närmast isoleringen.

Figur 2: Mätning av diametern (bildkälla: Michael Marwell)

Tvärsnittsarean A beräknas med följande formel: ”diameter² x (pi/4)”.

Jag provar den här metoden på en kabel med känd tvärsnittsarea. Enligt mikrometern är diametern 3,1 mm. Formeln ger att tvärsnittsarean är 7,5 mm². I Europa tillverkas kablar med specifika tvärsnittsareor, såsom 4 mm², 6 mm², 10 mm² och 16 mm². Självklart tillverkas även tunnare och tjockare kablar. Men vanligtvis inte kablar med tvärsnitt mellan de olika storlekar som jag nämner ovan. Kablarna med ett specificerat tvärsnitt på antingen 6 mm² eller 10 mm² är de som hamnar närmast det värde som jag har beräknat för min kabel med okänt tvärsnitt. Kabeln med tvärsnittet 6 mm² borde ha en diameter på 2,8 mm, och diametern för kabeln med tvärsnittet 10 mm² borde vara 3,6 mm. Jag är säker på att jag inte tryckte ihop trådarna hela 0,5 mm vid mätningen, utan var snarare mycket noggrann med att inte trycka ihop dem. Därför borde tvärsnittsarean vara 6 mm², vilket också överensstämmer med värdet för det kända tvärsnittet.

Jag bör även ta hänsyn till kabelns ursprung. I Europa anges kabelstorleken vanligtvis i mm² av tvärsnittet, men även AWG (American Wire Gauge) brukar anges. Men värdena bör kontrolleras mot en tabell eller kabeltillverkarens datablad.

Ibland är tvärsnittsarean tryckt direkt på kabeln. Det ger det mest tillförlitliga sättet att ta reda på värdet.

På de kablar som jag har köpt till min husbil finns dock inga tryckta uppgifter om tvärsnittet, och jag kan inte mäta kopparmaterialet utan att skada kablarna. Hur går jag vidare?

Kan jag bestämma tvärsnittsarean via den yttre isoleringens diameter?

Det kan vara en möjlighet, men är inte en särskilt tillförlitlig metod. Mina kablar har en diameter på totalt ca 7 mm. Jag lyckades hitta en tabell med uppgifter om isoleringens tjocklek, kabelns diameter och kabelns tvärsnittsarea. I tabellen ser jag att diametern 7,3 mm motsvarar tvärsnittsarean 10 mm².

Figur 3: Mätning av yttre diameter (bildkälla: Michael Marwell)

Eftersom jag hittade en tabell kan jag vara helt säker på att jag har kommit fram till rätt värden. Utan en tabell är metoden inte alls tillförlitlig. Om jag subtraherar isoleringens tjocklek (2 * 1 mm), från det uppmätta värdet 7 mm, innebär det att kopparledarens diameter skulle vara 5 mm, vilket motsvarar en tvärsnittsarea på 19,6 mm². Tvärsnittsarean 10 mm² motsvarar en diameter på 3,6 mm.

Som jämförelse har den nyligen uppmätta 6 mm²-kabeln en yttre diameter på 5,3 mm och isoleringen är 2 * 0,8 mm, vilket enligt beräkningarna ger en kopparledardiameter på 3,7 mm eller en tvärsnittsarea på 10,7 mm².

Beräkningarna visar att bestämning av en kabels tvärsnittsarea utifrån den yttre diametern, bara blir tillförlitlig om det finns ett datablad för kabeln.

I slutändan bestämde jag mig för att inte använda de medföljande kablarna, eftersom tvärsnittsarean är för liten för de 200 ampere som strömstyrkan kan uppgå till. Dessutom var de medföljande kablarna böjda mer än vad som tillåts enligt specifikationerna för tillåten böjradie.