Tarvittavan kaapelikoon valinta yms. autosähköasiaa

[TransNAM]

Minkä kokoinen kaapeli tarvitaan mihinkin tarkoitukseen? Kuinka ison sulakkeen tarvii? Minkälainen rele? jne.

Tämä tulee aina sillointällöin esille milloin missäkin yhteydessä joten tässä tällainen pläjäys ja omiin kaapelimittauksiin perustuva taulukko.

Ja kokemuksen mukaan kyllä - tavallista verkkovirta-sähkäriä ei saa päästää auton sähköjen kimppuun😆 ellei ensin varmistu, että erottaa plussan ja miinuksen, ymmärtää tasa- ja vaihtosähkön luonteen eron ja auton olosuhteet (ei, Wago tai sokeripala ei edelleenkään käy liittimeksi) ja mitä autossa tarkoittaa "maadoitus"😜

Vaihtosähköllä on täysin erilaiset laskukaavat ja kaapelihäviö on luonteeltaan aivan erilainen. Edison vastaan Tesla, onneksi Tesla voitti 🤯

 

Laitteen kuluttamaa virtaa arvioidessa pitää ottaa huomioon myös mahdollisesti virtapiikit. Esimerkkinä vaikka subbarivahvistimet, sytytyspuolat, xenonvalot ja startti.

Mahdollisesti laitteen omaa sulaketta (mm. radiot, vahvistimet) tai ilmoitettua tehoa (polttimot, lisävalot, poikkeuksena xenon) voi pienellä varauksella käyttää arviointiin.

Jännitehäviötä ja virtapiirin riittävyyttä arvioitaessa täytyy!! ottaa huomioon koko piiri akun navasta-napaan eli myös maadoitus (auton kori) ja onko saman johdon (esim. akulta sulakeboxille tai releelle) perässä useita kuormia. Toimiva virtapiiri vaatii aina 2 johdinta (+ ja -) jotta piiri on kokonainen, koko piirissä kulkee samansuuruinen virta per laite. Eli viiden 5A laitteen yhteisessä virtajohdossa kulkee 25A.

Ehdottoman tärkeää on ottaa huomioon virtapiirissä oleva sulake suhteessa johtoon - sulakkeen pitää ylikuormalla palaa ennen ohuintakaan johtoa!!! Tai ohuemmille johdoille pitää laittaa omat sulakkeet.

 

Häviö mitataan vertaamalla jännitettä akulla ja suoraan kuormasta mitattuna. Esim akulla 13,8V ja laitteella 13V = häviö 0,8V.

Mahdollisen häviön aiheuttajan saa helpoiten selville mittaamalla jännite-ero johtimessa.

Eli esimerkkinä yleismittarin toinen kärki akun "+" ja toinen tutkittavan laitteen "+" tai joku tietty kohta ääripäiden välillä.

Tai yhtälailla maavikojen haussa: välillä akun "-" ja ongelmallisen laitteen maadoitus. Hyödyllinen varsinkin moottorin maavikaa epäillessä.

Mittari ei saisi näyttää kun korkeintaan voltin kymmenesosia tai jossain on vikaa tai johto on liian ohut.

Luotettavan mittauksen saamiseksi täytyy piiri olla kuormitettu (kulkea virta) eli mitattavan laitteen olla päällä. Häviö riippuu aina kuorman suuruudesta.

Avonainen piiri näyttää aina saman jännitteen kun akussa jos yhteyttä on hiuksenkaan verran. Tavallinen yleismittari ei käytännössä kuormita ollenkaan.

 

Keskimääräisillä kuormilla (alle 30A, esim, valot) olisi hyvä tavoitella laitteelta mitattuna max noin 0,5V häviötä tai alle.

Isoilla kuormilla (startti, subbarivahvistin) on aina parempi mitä pienempi häviö jotta 12 voltista saadaan kaikki teho irti. Yleensä tarvitaan suhteessa vähän paksumpi kaapeli.

Mitä isompi kuorma (=virta) sen isompi häviö aiheutuu saman kokoisessa johtimessa tai yhtä huonossa liitoksessa. Isompi häviö = vähemmän "voimaa" saatavilla johdon päästä.

Häviö ei käytännössä ole koskaan 0V vaan kaikki liitokset, releet, johdot yms. aiheuttaa aina häviötä. 

 

Jännite = Volttia. Vertaa veden nopeus / määrä putkessa

Virta = Ampeeria. Veden paine. Se juttu mikä rikkoo paikkoja ja sulattaa metallia.

Vastus = Ohmia. Putken koko tai kuristava hana. Alentaa painetta ja senmyötä määrää.

Teho = Wattia. Painepesuri, puutarhaletku vai paloauto? Teho voi olla sama painepesurissa ja paloletkussa (määrä x paine, 10Vx100A = 100V x 10A =1kW ).

Kilo = 1000, milli 1/1000. Kilovoltti, kilowatti, milliohmi, milliampeeri jne.

 

Laskukaavoina:

Teho (W) = virta (A) x jännite (V). Esim. 12V x 5A = 60W tai toisinpäin 60W / 12V = 5A

Virta (A) = jännite (V) / vastus (Ohm) Esim. 12V / 5 Ohm = 2,4A tai 2,4A x 5 Ohm = 12V 

Autoissa kannattaa laskennassa käyttää jänniitteenä 14V mikä on riittävän lähellä todellista auton käydessä, kuorma-autoissa 28V.

 

Allaolevat kaapelien jännitehäviöt mittasin 5A virralla ja vastus on mitattu noin 250mA virralla.

Mittauksissa on pientä eroa jännitehäviön ja vastuksen välillä johtuen eri mittareista ja mitattavan johdon liitostavasta. Mitatut johdot oli tasan 2m pitkiä.

 

Neliömäärä (mm2),  Mitattu jännitehäviö 5A virralla (V), mitattu vastus (Ohm)

0,75 - 0,21, 0,035

1,5 - 0,15, 0,02

2,5 - 0,11, 0,014

4 - 0,07, 0,01

Nyrkkisääntönä johdon pituuden tuplaaminen tuplaa häviön ja neliömäärän tuplaaminen puolittaa.

Virrankeston kanssa on asia päinvastoin koska virta on kääntäen verrannollinen vastukseen.

 

Mittausten mukaan voidaan esim 5A (70W 14 voltilla) kuluttava laite (vaikka ajovalo) liittää 0,75mm2 johdolla max n. 1m päähän akusta jos + ja - on yhtä pitkät (yht. 2m johtoa) ja samanlaista johtoa. 2,5mm2 kaapelilla saa 0,5V häviöllä siirtymään jo 20A 2m päähän.

Jos yhtään epäilyttää tai tavoittelet "tavallista" pienempää häviötä - valitse isompi kaapelikoko.

Sulakekoon kohdalla valitse todellista virtaa seuraava sulakekoko (10A laite = 15A sulake)

Yleinen nyrkkisääntö näyttää olevan (pituus m x virta A) /16=kaapeli mm2. Tällä kaavalla saadaan (5A x 2m) /16 = 0,62mm2

Kaapelin paksuus määräytyy sähkön osalta pelkästään virran / ampeerien mukaan.

Jännite tai teho ei suoranaisesti vaikuta mitenkään, paitsi tarvittava virta määräytyy tarjolla olevan jännitteen ja halutun tehon mukaan.

Siksi 110kV voimalinja voi syöttää megawatteja kaupunkiin mutta yksi 12V 1-2kW auton startti vaatii yhtä paksun johdon.

 

Joskus kaapelikokoa voi rajoittaa myös kaytettävä liitin tjms. Harkitse tällöin kuorman jakamista useampaan kaapeliin, esim. molemmat ajovalot releeltä erikseen ja mahdollisesti tuplakärkisellä releellä (releessä 2 erillistä lähtöä / liitintä). 

Tee kaikki liitokset aina kunnolla ja käytä kaapeliin sopivaa liitintä ja kunnollista puristus-työkalua tai juota liitokset. Käytä tarvittaessa (liimallista) kutistesukkaa.

Irtoava johto (voi) polttaa auton ja huono (musta / sulanut...) liitos aiheuttaa myös ihan varmasti ongelmia. "Karvap*rse" ei ole liitos ja ilmastointiteippi ei ole sähköeriste.

Keltainen Abiko ei sovellu 1,5mm2 johtoon eikä punainen 4mm2 johdolle. Peltiset "apikopihdit" pitäisi kieltää amputaation uhalla.

Muista tehdä myös maadoitukset peltiin kunnolla ja tarkista, että maadoitukseen käyttämäsi kohta on yhteydessä auton runkoon ja akun miinusnapaan. Pultattu tai liimattu peltiosa ei usein sovellu maadoitukseen. Maali ei johda sähköä ja pelkkä porakärkiruuvin kierrekin kaapeliakengässä johtaa huonosti.

Muut härvelit kun hitsatulla metallikorilla olevat autot aiheuttaa omat haasteensa (esim. veneet ja Corvette)

 

 

Mulla oli tylsää...🙄😆

Tämä on ihan omasta päästä ja perustuu omiin kokemuksiin, harrastuksiin, työhön ja yleiseen käytäntöön.

Saa kertoa ja kommentoida jos on jotain mielessä.

[TransNAM]

Vähän vielä jatkoa. Koittakaa kestää😜

 

Akun tilavuus, ampeerituntia (Ah): montako tuntia akku antaa virtaa x-ampeerin virralla kuormitettuna.

60Ah akkua voi kuormittaa 60A virralla tunnin ajan, 10A virralla 6 tuntia, 3A-20h jne.

Tämä ei todellisuudessa pidä lyijyakuilla lähimaillekaan paikkansa vaan käytännön energiasisältö on lähemmäksi noin puolet ja pakkasilla vielä vähemmän.

Lisäksi vaikuttaa kuorman suuruus. Tasaisella kevyehköllä kuormalla akku "jaksaa" pitempään kun rajulla kertarääkillä.

Maksimivirta, CCA (cold cranking amperage) putoaa reilusti akun ollessa vajaa tai liian kylmä - siksi auto ei ehkä lähde kovilla pakkasilla käyntiin vaikka valot toimisi vielä ihan ok.

Esim täysi 12V, 60Ah, 600CCA akku pyörittää 2kW starttia tai vaikka invertteriä (2000W/12V=166A) teoriassa enimmillään 21min ajan (60Ah/166A=0,36h). 

 

Oikeampi tapa olisi puhua akun Wattitunneista (Wh). Tällöin jätetään huomioimatta ampeerit ja voltit (12V x 60Ah=720Wh) vaan puhutaan suoraan akun sisältämästä energiasta.

Jos lamppu vie 10W niin sen se vie riippumatta toimiiko se 12V vai 230V jännitteellä. 100Wh akku kestää 10h.

Tämä on jo käytössä verkkovirralla (kWh), sähköautoissa ja osittain litiumakuilla. 

Esim. sähköautoissa (kilo)wattitunneista puhuttaessa on ihan sama, onko ajojärjestelmä 300V vai 600V vai joku muu.

Auto kuluttaa x-wattituntia / km joten on helppo laskea kuinka pitkälle vaikka 60kWh akulla pääsee.

 

Kuten CCA-lukemasta voi päätellä - antaa lyijyakku melko rajuja virtoja eli saa vikatapauksessa myös paljon vahinkoa aikaan.

Siksi oikean kokoiset sulakkeet ja kunnolliset liitokset on tärisevässä ja märässä ja hyvin palavassa autossa ehdottoman tärkeitä.

Hitsauksessa käytetään metallin sulattamiseen yleensä luokkaa 50-200A virtoja 😉 

[Nupa]

Tää on hyvä, kiitos.

.

.

.

.

.

 

 

Loppukevennystä tuolta --> https://www.youtube.com/@ElectroBOOM