Gevlochten draad vs. vaste draad: welke is beter en waarom

Wat is gestrande draad?
Gestrande draad bestaat uit meerdere dunne draden die samen gebundeld zijn, vaak met elke twee draden gedraaid en geïsoleerd. Deze draden komen in verschillende maten voor, aangepast aan specifieke toepassingen.

In het Verenigd Koninkrijk worden algemene draaddiktes aangeduid in formaten zoals 3/0.029″, 7/0.036″ en 7/0.042″. Hierbij geeft de eerste cijfer (bijvoorbeeld 3 of 7) het aantal individuele gestrande geleiders aan, terwijl het tweede deel (bijvoorbeeld 0.029″, 0.042″) de doorsnede van elke geleider specificeren. Bijvoorbeeld, 0.036″ betekent dat de doorsnede 0.036 vierkante inch is. In de VS wordt een formaat zoals 7/32 gebruikt, waarbij het getal 7 het aantal draden vertegenwoordigt en 32 verwijst naar de Amerikaanse Draaddikte (AWG) van elke geleider.

Vergelijkbaar met vaste draden biedt gestrande draad superieure flexibiliteit. Dit maakt ze de voorkeur van elektriciens in situaties waarin draden moeten worden gebogen, gedraaid of door smalle ruimten zoals leidingen en buizen in muren geleid. Bovendien verhogen gestrande draden de elektrische veiligheid. Wanneer stroom door de geleider loopt, wordt warmte geproduceerd. Dankzij de luchtgaten tussen de individuele draden kan deze warmte efficiënt worden afgevoerd, waardoor het risico op oververhitting en potentiële elektrische gevaren wordt verminderd.

Toepassingen en kenmerken van gestrande draad

Gestrande draad is zeer geschikt voor toepassingen met herhaalde beweging, zoals in deuropener- en sluitmechanismen. Het is ook een ideale keuze voor korte verbindingen en kan gemakkelijk in patchkabels worden geïntegreerd.

Bij krachttransmissie- en distributielijnen wordt gestrande draad vaak verkozen boven vaste draad. Dit komt omdat het helpt bij het verminderen van het huid effect, een fenomeen waarbij wisselstroom (AC) voornamelijk op de buitenste oppervlakte van de geleider loopt in plaats van door de hele doorsnede. De unieke structuur van gestrande draad maakt het een effectieve oplossing om de impact van het huid effect te verminderen.

Echter, gestrande draad heeft ook enkele nadelen. Het is doorgaans duurder dan vaste draad. Bovendien is het meer vatbaar voor corrosie, vooral in vochtige omgevingen of bij buitenapplicaties. Daarnaast is, vanwege de luchtgaten tussen de individuele draden, de ampaciteit (stroomdraagcapaciteit) van gestrande draad lager in vergelijking met vaste draad van dezelfde grootte.

Voordelen van gestrande draad

• Verhoogde Flexibiliteit: Het biedt superieure flexibiliteit, waardoor het eenvoudig kan worden geleid en gebogen. Dit kenmerk zorgt ook voor een langere flexibiliteitsduur in toepassingen met beweging.

• Efficiënte Warmteafvoer: Gestrande draad produceert minder warmte tijdens stroomtoevoer, wat veiliger elektrisch gebruik garandeert.

• Gemakkelijke Aansluiting en Verbinding: Het is goed geschikt voor crimp-aansluitingen en patchkabelverbindingen.

• Vermindering van het Huid Effect: Bij langeafstands, hoogspanningskrachttransmissie minimaliseert gestrande draad effectief het huid effect.

Nadelen van gestrande draad

• Korrosiegevoeligheid: Er is een hoog risico op corrosie, vooral in buitenomgevingen.

• Lagere Stroomcapaciteit: In vergelijking met vaste geleiders van dezelfde grootte heeft gestrande draad een verminderde stroomdraagcapaciteit.

• Hoger Spanningsval: Het toont een grotere spanningsval tijdens stroomtoevoer.

• Kwaliteit van Signaalproblemen: Het kan ruis produceren, met een demping van 20 - 50%, en heeft middelmatige frequentietransmissieprestaties.

• Complexe Aansluiting: De aansluit- en verbindingprocessen zijn complexer.

• Hoger Kosten: Gestrande draad is duurder dan vaste draad.

Vaste Draad: Definitie en Kenmerken

Zoals de naam al aangeeft, bestaat vaste draad uit één enkele, vaste geleider die in isolatie is gehuld. Meestal zijn vaste draden dikker en zwaarder dan gestrande draden. Ondanks de voordelen van gestrande draad wordt vaste draad vaak gebruikt in huishoudelijke bedrading, vooral in de VS voor 120/240 hoofdpanelen. Dit komt door factoren zoals de mogelijkheid om betere verbindingen te bieden en de hogere ampaciteit.

Vaste draad heeft verschillende opmerkelijke voordelen. Het ontbreken van luchtgaten tussen de geleiders geeft het een hogere stroomdraagcapaciteit in vergelijking met gestrande draad. De dikte van de geleider resulteert in lagere weerstand, waardoor perfecte aansluiting en verbinding mogelijk is.

Vaste draad biedt ook een grotere capaciteit, met minder spanningsval, en is meer bestand tegen corrosie. Het biedt geluid zonder verlies (met een laag geruispercentage), waardoor een langdurige en stabiele verbinding wordt gegarandeerd. Bovendien is het kosteneffectiever en geschikt voor buitenapplicaties.

Echter, vaste draad heeft ook beperkingen. Het is aanzienlijk minder flexibel dan gestrande draad, waardoor het moeilijk is om te buigen en te draaien vanwege de stijfheid. Herhaaldelijk buigen en leiden, vooral in toepassingen met beweging, kan de vaste draad gemakkelijk beschadigen of breken.

Voordelen van vaste draad

• Superieure Aansluiting en Verbinding: Het staat toe voor perfecte aansluiting en verbinding.

• Hogere Ampaciteit: In vergelijking met gestrande draad van dezelfde grootte heeft vaste draad een hogere stroomdraagcapaciteit.

• Goede Signaal Kwaliteit: Het biedt helder geluid (met lage demping) en uitstekende frequentietransmissieprestaties.

• Lage Weerstand en Corrosiebestendigheid: Het heeft lagere weerstand en is zeer bestand tegen corrosie, zowel binnen als buiten.

• Geschikt voor Langeafstands Transmissie: Met minder spanningsval is het ideaal voor langeafstandsapplicaties.

• Kosteneffectief: Vaste draad is goedkoper dan gestrande draad.

Nadelen van vaste draad

• Beperkte Flexibiliteit: Het heeft slechte flexibiliteit, wat zijn gebruik in bepaalde toepassingen beperkt.

• Kwetsbaar voor Beschadiging: Het is kwetsbaar voor beschadiging in toepassingen met herhaalde beweging.

• Huid Effect Problemen: In hoogspanningskrachttransmissielijnen wordt het beïnvloed door het huid effect.

• Niet Geschikt voor Sommige Toepassingen: Het is niet geschikt voor elektronica, digitale communicatie en computerapplicaties.

De volgende tabel geeft een gedetailleerde vergelijking van vaste en gestrande geleiders op basis van verschillende omstandigheden en toepassingen, met de belangrijkste verschillen.

Stroomdraagcapaciteit van vaste en gestrande draden
Wanneer de diameter van vaste en gestrande draden identiek is, kan de vaste draad een grotere hoeveelheid stroom dragen. Dit komt doordat de vaste draad een grotere effectieve doorsnede heeft. In gestrande draden reduceert de aanwezigheid van luchtgaten tussen de individuele draden de totale oppervlakte waardoor stroom kan stromen. Daarom moeten elektriciens zorgvuldig de juiste draaddikte selecteren, rekening houdend met de draaddikte en de ampaciteitvereisten van de specifieke toepassing.

Een ander belangrijk fenomeen in elektrische systemen is het huid effect, waarbij wisselstroom (AC) voornamelijk op de buitenste oppervlakte van de geleider stroomt in plaats van uniform door de hele doorsnede. Dit effect wordt sterker naarmate de frequentie toeneemt. Voor hoogvermogens-transmissiesystemen worden gestrande draden vaak verkozen omdat ze de impact van het huid effect kunnen verminderen. Echter, voor huishoudelijke bedrading met een frequentie van 50/60 Hz, wanneer koperdraden met een diameter tot 6 mm worden gebruikt, kan de huiddiepte in het algemeen worden genegeerd.
Welke is Beter: Vaste of Gestrande Draad?
De keuze tussen vaste en gestrande draden moet worden gemaakt na een grondige overweging van diverse factoren, waaronder initiële en langetermijnkosten, binnen- of buitengebruik, specifieke toepassingsvereisten, types elektrische belastingen, behoefte aan beweging of flexibiliteit, passende ampaciteit, en andere milieugerelateerde en weersgerelateerde omstandigheden.Samenvattend hangt de beslissing om voor vaste of gestrande draad te kiezen af van meerdere aspecten:

• Vaste Draad: Ideaal voor toepassingen waarbij duurzaamheid, eenvoud, soepele installatie en kosteneffectiviteit prioriteit hebben. Als uw project een eenvoudige, betrouwbare en budgetvriendelijke bedradingsoplossing vereist, is vaste draad de aanbevolen keuze.

• Gestrande Draad: Bestemd voor scenario's die langdurige flexibiliteit vereisen, zoals toepassingen met herhaalde beweging of frequente buiging van draden. Wanneer de bedrading zich moet aanpassen aan dynamische omgevingen, biedt gestrande draad de nodige veerkracht en manoeuvreerbaarheid.

De volgende tabel geeft een gedetailleerde vergelijking van vaste en gestrande geleiders op basis van verschillende omstandigheden en toepassingen, met de belangrijkste verschillen.