Stroom & elektra
Elke show draait op stroom. Te weinig kennis hiervan geeft in het beste geval een gesprongen zekering midden in een nummer, en in het slechtste geval brand of een dodelijk ongeluk. Dit is het hoofdstuk dat je écht moet kennen.
De vier basisgrootheden
| Grootheid | Symbool | Eenheid | Vergelijking met water |
|---|---|---|---|
| Spanning | U | volt (V) | De druk in de leiding |
| Stroom | I | ampère (A) | Hoeveel water er per seconde doorheen loopt |
| Weerstand | R | ohm (Ω) | Hoe nauw de leiding is |
| Vermogen | P | watt (W) | Hoeveel werk er per seconde wordt geleverd |
Spanning is de druk: die staat er ook als er niets loopt. Stroom is wat er daadwerkelijk loopt — en die loopt pas als je een apparaat aansluit. Weerstand bepaalt hoeveel stroom er bij een bepaalde druk gaat lopen. En vermogen is druk × doorstroom: wat je er uiteindelijk aan hebt.
Belangrijk voor je gevoel: de stroom die er loopt wordt bepaald door het apparaat, niet door het stopcontact. Een stopcontact van 16 A dwingt geen 16 A door je lamp; die lamp trekt wat hij nodig heeft. De 16 A is een maximum.
De wet van Ohm en vermogen
I = P / U — hoeveel ampère trekt dit apparaat?
Bij 230 V: een lamp van 1000 W trekt 1000 / 230 = 4,35 A.
Vuistregel om uit je hoofd te rekenen: bij 230 V is 1 ampère ongeveer 230 watt, en 1000 W
ongeveer 4,3 A.
Met led-armaturen van 200 W: 2944 / 200 = 14 stuks. Dat is het praktische voordeel van led. Let bij led wel op de inschakelstroom: schakelende voedingen trekken bij het inschakelen kortstondig een veelvoud, waardoor de zekering kan vallen terwijl je in bedrijf ruim onder de grens zit. Schakel grote hoeveelheden led daarom gefaseerd in.
| Vermogen | Stroom bij 230 V |
|---|---|
| 100 W | 0,43 A |
| 250 W | 1,1 A |
| 500 W | 2,2 A |
| 650 W | 2,8 A |
| 1000 W | 4,3 A |
| 2000 W | 8,7 A |
| 3680 W | 16 A (vol) |
Wisselstroom, frequentie en fase
Uit het stopcontact komt wisselstroom (AC): de spanning wisselt 50 keer per seconde van richting. In Nederland is dat 230 V / 50 Hz.
| Begrip | Betekenis |
|---|---|
| Effectieve waarde (RMS) | De 230 V die we noemen is de effectieve waarde. De piekspanning is 230 × √2 = 325 V |
| Frequentie | 50 Hz in Europa, 60 Hz in Amerika en Japan |
| Fase (L) | De “hete” draad — bruin of zwart |
| Nul (N) | De retourdraad — blauw |
| Aarde (PE) | Beschermingsleiding — geel/groen. Altijd. Nooit voor iets anders gebruiken |
| Cos φ / arbeidsfactor | Bij motoren en sommige voedingen lopen stroom en spanning niet gelijk. Het werkelijke vermogen is dan P = U × I × cos φ |
Driefasenstroom
Bij grotere installaties krijg je drie fasen (L1, L2, L3), elk 120° in de tijd verschoven. Dat levert twee spanningen op:
| Tussen | Spanning | Gebruik |
|---|---|---|
| Eén fase en nul | 230 V | Gewone apparatuur, lampen, versterkers |
| Twee fasen onderling | 400 V | Zware apparatuur, motoren, hijstakels |
| Aansluiting | Per fase | Totaal | Kleur CEE |
|---|---|---|---|
| 16 A enkelfase | 3,7 kW | 3,7 kW | Blauw, 3-polig |
| 16 A 3-fase | 3,7 kW | 11 kW | Rood, 5-polig |
| 32 A 3-fase | 7,4 kW | 22 kW | Rood, 5-polig |
| 63 A 3-fase | 14,5 kW | 43 kW | Rood, 5-polig |
| 125 A 3-fase | 28,8 kW | 86 kW | Rood, 5-polig |
230 V is al gevaarlijk; 400 V tussen twee fasen is dat nog veel meer. Sluit nooit apparatuur aan tussen twee fasen, en let bij het verdelen op dat een verlengsnoer op fase 1 en één op fase 2 samen 400 V tussen hun pennen hebben. Werk daarom altijd met de bestaande verdelers en maak zelf geen “handige” constructies.
Fasen in balans houden
Verdeel je belasting zo gelijkmatig mogelijk over de drie fasen. Bij een sterk onevenwichtige belasting loopt er veel stroom door de nul en kan de spanning per fase gaan afwijken.
Je hebt 30 ledpars van 150 W en een 32 A driefase-aansluiting.
Groepen, zekeringen en aardlek
| Beveiliging | Beschermt tegen | Werking |
|---|---|---|
| Smeltveiligheid / automaat | Overbelasting en kortsluiting — beschermt de kabel | Schakelt uit bij te veel stroom |
| Aardlekschakelaar (RCD) | Elektrocutie — beschermt de mens | Vergelijkt de stroom heen en terug; verschilt dat meer dan 30 mA, dan gaat hij eruit |
| Aardlekautomaat | Beide in één | — |
| Overspanningsbeveiliging | Blikseminslag, schakelpieken | Leidt de piek naar aarde |
Karakteristiek B, C en D
Automaten hebben een karakteristiek die aangeeft hoe snel ze reageren op een korte piek:
- B — schakelt uit bij 3–5× de nominale stroom. Voor gewone installaties.
- C — 5–10×. Voor apparatuur met inschakelstromen: motoren, ledvoedingen, versterkers. Op podia meestal C.
- D — 10–20×. Voor zware motoren en transformatoren.
Een aardlekschakelaar die uitvalt betekent dat er stroom weglekt — meestal via een vochtige of beschadigde kabel, of via een apparaat met een defect. Dat is een waarschuwing, geen ongemak. Zoek de oorzaak door apparaten één voor één af te koppelen. Zet nooit een aardlek vast, overbrug hem nooit en vervang hem nooit door iets zwaarders.
Let ook op: veel kleine lekstromen tellen op. Twintig schakelende voedingen die elk 1 mA lekken, komen samen op 20 mA en dan is een 30 mA-aardlek al bijna aan zijn grens. Verdeel dan over meerdere aardlekgroepen.
Connectoren op een podium
| Connector | Voor | Kenmerk |
|---|---|---|
| Schuko (randaarde) | 230 V, tot 16 A | Het gewone stopcontact |
| CEE 16 A blauw | 230 V, 16 A, 3-polig | Waterdicht, vergrendeld. Standaard op locatie |
| CEE 32 A blauw | 230 V, 32 A | Grotere enkelfase-aansluiting |
| CEE 16/32/63/125 A rood | 400 V, 5-polig (3 fasen + N + PE) | Driefase. Verschillende maten per stroomsterkte |
| Powercon NAC3 | 230 V naar apparatuur | Blauw = in, grijs = uit. Niet onder spanning koppelen |
| Powercon True1 | 230 V | Wél onder spanning te koppelen, spatwaterdicht |
| Harting / Socapex 19-polig | 6 circuits van 230 V in één kabel | Voor dimmers en lichtrails. Breakout aan het eind |
| Wieland | Vaste installaties | Steekbare installatiebedrading |
Verwar deze niet. De blauwe is de ingang van het apparaat (daar komt de stroom binnen), de grijze de doorlus naar het volgende apparaat. Ze passen niet in elkaar, precies om te voorkomen dat je een spanningvoerende plug op een uitgang zet. Let bij doorlussen op hoeveel apparaten er maximaal in serie mogen — dat staat op het apparaat.
Kabeldikte en spanningsval
Een kabel heeft weerstand. Hoe langer en dunner, hoe meer spanning je onderweg verliest — en hoe warmer de kabel wordt.
| Doorsnede | Max. stroom (richtwaarde) | Toepassing |
|---|---|---|
| 1,0 mm² | 10 A | Kleine apparaatsnoeren |
| 1,5 mm² | 16 A | Standaard verlengsnoer |
| 2,5 mm² | 20–25 A | Lange verlengkabels, zware groepen |
| 4 mm² | 25–32 A | 32 A verdelers |
| 6 mm² | 32–40 A | — |
| 10 mm² | 50 A | — |
| 16 mm² | 63 A | Hoofdvoeding |
| 35 mm² | 125 A | Aggregaat, hoofdverdeler |
Richtwaarden voor rubberkabel (H07RN-F) die vrij ligt. Op een haspel opgerold of in een bundel mag er aanzienlijk minder doorheen — een opgerolde haspel kan smelten.
De factor 2 is omdat de stroom heen én terug gaat. Bij driefase gebruik je √3 in plaats van 2.
Vuistregel: houd de spanningsval onder 5% (bij 230 V is dat 11,5 V).
Een opgerolde kabelhaspel werkt als een spoel en kan zijn warmte niet kwijt. Bij 16 A op een opgerolde haspel smelt de isolatie binnen tientallen minuten. Rol een haspel altijd volledig af, ook als je maar drie meter nodig hebt. Op veel haspels staat een lagere stroom voor de opgerolde toestand — lees dat label.
Belasting verdelen
- Inventariseer alle apparatuur en tel het vermogen op.
- Reken om naar ampère: I = P / 230.
- Verdeel over de fasen zodat elke fase ongeveer even zwaar belast is.
- Belaad tot maximaal 80% van de zekering.
- Houd audio en licht op verschillende groepen — maar wel op dezelfde fase als het kan, tegen brom. Zie brom oplossen.
- Reserveer een aparte groep voor het podium (backline) en één voor FOH.
- Documenteer wat waar op zit, en label de verdelers.
Dimmers en ledvoedingen vervuilen het net met schakelpieken. Hang je audio op dezelfde groep, dan krijg je tikken en gezoem. Maar hang je audio op een héél andere fase, dan krijg je juist aardlussen. Praktische regel: alle audio bij elkaar op één groep of fase, licht op de andere fasen, en gebruik voor de rest ground lifts op de DI's.
Dimmers en harmonischen
Een klassieke dimmer werkt met fase-aansnijding: hij knipt van elke sinusgolf een stuk weg. Hoe meer hij wegknipt, hoe donkerder de lamp. Simpel en effectief — maar met bijwerkingen.
| Bijwerking | Wat er gebeurt | Oplossing |
|---|---|---|
| Harmonischen | De afgeknipte golf bevat veelvouden van 50 Hz. De derde harmonische (150 Hz) van alle drie de fasen telt op in de nul, die daardoor zwaarder belast kan worden dan de fasen zelf | Nul minstens even dik als de fasen, of dikker. Reken hier op bij het dimensioneren |
| Brom in de lamp | De filamenten gaan trillen door de steile stroomflank | Dimmers met een choke (smoorspoel), of ledarmaturen |
| Storing in audio | Steile flanken stralen uit op signaalkabels | Kabels scheiden, gebalanceerd werken |
| Ledlampen dimmen slecht | Een ledlamp is geen weerstand; fase-aansnijding werkt niet | Ledarmaturen niet op een dimmer, maar op een vaste groep (“non-dim”) met DMX-sturing |
Zet je een moving head of een ledpar op een gedimd circuit, dan kan de voeding beschadigen — en bovendien reset het apparaat continu. Moderne dimmerracks hebben per kanaal een non-dim / relay-stand: die schakelt alleen aan en uit, zonder aansnijden. Gebruik die, of hang ze op een aparte stroomverdeler.
Aggregaten
Op een festivalterrein of buitenlocatie komt de stroom vaak uit een aggregaat (generator). Aandachtspunten:
- Vermogen: reken in kVA, niet in kW. Bij cos φ = 0,8 levert 100 kVA maar 80 kW.
- Aarding: een aggregaat moet correct geaard worden — meestal met een aardpen. Dit is werk voor de leverancier of een elektrotechnicus.
- Stabiliteit: een goedkoop aggregaat levert een onstabiele frequentie en spanning. Voor audio en digitale apparatuur wil je een gestabiliseerd of “inverter”-type.
- Aparte generator voor audio is bij grote producties gebruikelijk, zodat de piekbelasting van het licht de audio niet stoort.
- Brandstof en looptijd inplannen; een tanken tijdens de show gaat niet.
- Geluid en uitlaatgassen: ver genoeg van publiek, podium en microfoons.
Veilig werken met stroom
- Werk nooit aan installaties waarvoor je niet bevoegd bent. In Nederland is dat geregeld in de NEN 3140: je moet aangewezen zijn als “voldoende onderricht persoon” (VOP), vakbekwaam persoon (VP) of werkverantwoordelijke.
- Spanningsloos werken: uitschakelen, beveiligen tegen opnieuw inschakelen, controleren dat het echt spanningsloos is.
- Nooit de randaarde onderbreken — ook niet om brom op te lossen.
- Geen beschadigde kabels of stekkers. Kapot = weg of naar reparatie, niet “nog even gebruiken”.
- Nat en stroom gaan niet samen. Buiten: IP44 of hoger, kabelverbindingen boven de grond, verdelers droog en afgedekt.
- Keuringen: al het gereedschap en alle verlengkabels moeten periodiek gekeurd worden (NEN 3140-keuring, meestal jaarlijks bij verhuurmateriaal). Kijk naar de sticker.
- Kabels in looproutes afdekken of ophangen.
- Bij twijfel: vraag het. Dat is geen zwakte, dat is vakmanschap.
| Stroom door het lichaam | Effect |
|---|---|
| 1 mA | Net voelbaar |
| 10–15 mA | Spieren verkrampen — je kunt niet meer loslaten |
| 30 mA | Ademhaling in gevaar. Dit is waar de aardlek ingrijpt |
| 50–100 mA | Hartfibrillatie, levensgevaarlijk |
• P = U × I en I = P / U. Bij 230 V: 1000 W ≈ 4,3 A.
• 16 A × 230 V = 3680 W; belaad tot 80% = ca. 2900 W.
• Driefase: 230 V fase-nul, 400 V tussen twee fasen. Verdeel gelijkmatig.
• Aardlek beschermt mensen (30 mA), zekering beschermt kabels.
• Haspels altijd volledig afrollen.
• Spanningsval onder 5% houden.
• Led nooit op een gedimd circuit.