Benodigde draaddikte voor stroomkabel

[DK]

Mijn beveiligingscamera (Hikvision DS-2CD2386G2-ISU/SL) heeft, naast de gebruikelijke UTP aansluiting, een aansluiting voor Audio en voor Alarm.
Beide aansluitingen zijn 4-polig (In, GND, Out, GND) waarop een maximale belasting komt van 24V / 0,5A.
De afstand tussen mijn camera en recorder (NVR) is ca. 20-25m.

Mijn vraag is hoe dun de aders van de stroomkabel minimaal moeten zijn om een veilige verbinding te maken.

Reden is voornamelijk de beperkte keuze in geschikte stroomkabels. Huishouddraad is vaak 3-aderig en de meeraderige draden zijn vaak of heel dun (signaalkabel) of heel dik (grondkabel).

Mijn voorkeur zou uitgaan om 2x een 4-aderige signaalkabel (telefoonkabel) te gebruiken.
De oppervlakte van deze aders is 0,5mm2. Maar de vraag is dus of dit een (brand)veilige verbinding geeft.

Bonusvraag: Zou ik ipv de signaalkabel ook UTP kabel kunnen gebruiken? Deze is al 8 aderig en dan zou dus 1 kabel kunnen volstaan. De oppervlakte van deze kabels is echter nog kleiner; 0,259mm2 (AWG23).

Ik heb zelf ook rond zitten neuzen en kom verschillende tabellen tegen. De tabellen geven echter vaak uitsluitsel voor grotere draadoppervlaktes/belasting en geven mij niet de zekerheid die ik zoek voor het veilig gebruiken van een dunne draad. Vandaar mijn vraag.

[anboni]

PoE is max 57V en bijna 1A, en dat gaat over UTP. Lijkt me dus dat jouw gebruik daar ook wel overheen moet kunnen.

[Flake]

24V is per definitie ongevaarlijk, dus veiligheid is niet het argument. Wat wel een argument kan zijn is spanningsval, al is je spanning relatief hoog. Met een OEM apparaat is het ook maar de vraag hoeveel spanningsval het apparaat accepteert, tenzij dat staat gespecificeerd wordt dat testen. Huishoudsnoer is vaak 0.75qmm, dat is het proberen waard.

[Gizz]

DK schreef op donderdag 11 maart 2021 @ 14:36:
Mijn vraag is hoe dun de aders van de stroomkabel minimaal moeten zijn om een veilige verbinding te maken.

Dat kun je uitrekenen. Zijn diverse online tools voor om het handig te maken, zoals de draadcalculator.

Er komt dan een mooi verhaaltje uit met onderbouwing en conclusie. In het geval van 24V, 0.5A en 25 meter:

We gaan er van uit dat maximaal 10% spanningsverlies in de draad getolereerd kan worden.
Dan wordt het maximale spanningsverlies bij de gekozen 24V voedingspanning slechts 2.4V.
Bij een stroom van 0.5A mag de draad dan een totale maximum weerstand hebben van 4.800Ω.
De berekende draaddoorsnede is 0.18mm2, dus 0.75mm2 kan gebruikt worden voor een stroom van 0.5A.
De berekende draad weerstand bij 25 meter kabel (bevat 2 draden, dus 50 meter draad) van 0.75mm2 is 1.147Ω en voldoet aan de vereiste maximum weerstand van 4.800Ω.
Ons spanningsverlies wordt dan 0.57V en komt overeen met 2.4%, dus dat voldoet aan de maximaal gestelde 10% ofwel 2.4V.
We gaan dus een draad toepassen met een doorsnede van 0.75mm2.
De diameter van deze draad is 1.0 mm.

Flake schreef op donderdag 11 maart 2021 @ 15:06:
24V is per definitie ongevaarlijk, dus veiligheid is niet het argument.

Dit lijkt me een beetje kort door de bocht. 24V dc aanraken met je vingers is inderdaad ongevaarlijk.

Maar een te hoog vermogen door een kabel / ader pompen levert veel warmte op en smeulende mantels of simpelweg brand. Ook bij 24V. De energie die vrijkomt bij de spanningsval, die je terecht noemt, moet ergens heen

[Voor 33% gewijzigd door Gizz op 11-03-2021 15:44]

[dragonhaertt]

Voor 1A heb je qua veiligheid 'minimaal' een 0.25mm (30AWG) draad nodig.
http://circuitcalculator....ire-parameter-calculator/

Een 23AWG 8 aderig kan je met gemak 2.5A doorheen sturen volgens MIL-STD-975

[Voor 21% gewijzigd door dragonhaertt op 11-03-2021 15:49]

[SuperKris]

Meestal wordt de maximale stroom door de kabel bepaald door de temperatuur die de geleider mag bereiken. Aangezien dit meestal hoger is dat wat de isolatie aankan is de isolatie de beperkende factor. Wanneer er stroom door de kabel loopt warmt deze op t.o.v. de omgevingstemperatuur, maar ook t.o.v. hoe goed deze zijn warmte krijg kan, hoeveel kabels er parallel liggen, etc. Een vrij complexe berekening dus. Om deze reden wordt de maximale stroom meestal in een tabel weergegeven van de fabrikant. Dat is dan een goede leidraad om te bepalen welke dikte snoer je nodig hebt.

Bovenstaand heb je echter niets aan want dat gaat over snoer dat met 230 of 400VAC wordt toegepast. De spanningsval zelf is daarbij meestal niet het grootse probleem. Waar jij mee te maken hebt, is dat je met een relatief lage spanning werkt, en daarom je spanningsval beperkt wil halen. Heb je 24V nodig, maar verlies je 6V over je kabel is dat een potentieel probleem. Heb je 230V en verlies je 10V, zal je daar weinig van merken.

Je kan zelf calculeren op basis van de weerstand per meter en de stroom die er gaat lopnen, maar het is makkelijker met één van de vele online tools hiervoor. Je moet alleen even weten hoeveel spanning je daadwerkelijk de kabel instuurt, en hoeveel je kan verliezen over de kabel voordat dit een probleem woord. Ik zou zeggen dat 2V best acceptabel is.

Een AWG24 kabel (vrij standaard voor netwerkabel) heeft een weerstand van ca. 90 ohm per km. Bij een kabellengte van 25m kan je de spanningsval als volgt uitrekenen: 25m x 2 x 0,09 ohm/m x 0,5A = 2,25V. Een koperen AWG24 kabel lijkt mij dus best geschikt.

[SuperKris]

Gizz schreef op donderdag 11 maart 2021 @ 15:40:
[...]

Er komt dan een mooi verhaaltje uit met onderbouwing en conclusie. In het geval van 24V, 0.5A en 25 meter:

De conclusie is echter een beetje vreemd
"we hebben 0,18mm2 nodig, dus we gebruiken 0,75"

dragonhaertt schreef op donderdag 11 maart 2021 @ 15:47:
Voor 1A heb je qua veiligheid 'minimaal' een 0.25mm (30AWG) draad nodig.
http://circuitcalculator....ire-parameter-calculator/

Een 23AWG 8 aderig kan je met gemak 2.5A doorheen sturen volgens MIL-STD-975

0,25mm2 komt overeen met AWG23. AWG30 zit meer op 0,05 en daar hoef je niet veel van te verwachten.

Maar door een 0,25mm2/AWG23 snoer kan je inderdaad prima 2,5A laten lopen. Over enkele meters kan het spanningsverlies echter al snel oplopen. Dat moet natuurlijk wel kunnen voor je toepassing. Ook moet het snoer de hitte kwijt kunnen. In de praktijk zal dat nog niet zon probleem zijn bij deze cijfers

[Gizz]

SuperKris schreef op donderdag 11 maart 2021 @ 16:07:
[...]


De conclusie is echter een beetje vreemd
"we hebben 0,18mm2 nodig, dus we gebruiken 0,75"

Dat is waar, alsof het de laagste waarde is die de calculator adviseer
Bij de gegenereerde uitleg over de weerstand is het wel duidelijk dat dit véél meer is dan je minimaal nodig hebt.

[DK]

Bedankt voor alle antwoorden. Zeker weer wat geleerd vandaag.

Ik begrijp dat, in dit geval, spanningsval een grotere rol van betekenis lijkt te spelen dan veiligheid.
Obv de formule van @SuperKris zou ook dat geen limiterende factor zijn om UTP te gebruiken. Mijn kabel is AWG23 en dus iets dikker dan AWG24 en de lengte is in de praktijk ook iets korter dan 25m.

Ik ga het dus proberen met UTP kabel.