Auf dem Markt für Elektromaterialien werden neben Drähten mit standardmäßigen russischen Markierungen häufig Kabel mit der Bezeichnung AWG gefunden. Leiter dieser Klasse sind darauf ausgelegt, spezifische Probleme zu lösen und haben individuelle technische Eigenschaften.
Amerikanischer Drahtquerschnitt
Die Abkürzung AWG selbst ist amerikanischen Ursprungs und steht für American Wire Gauge, was übersetzt „American Wire Gauge“ bedeutet. Sie gibt nicht den uns bekannten Durchmesser der Innenleiter in Millimetern an, sondern die Anzahl der Kabeldurchläufe durch die Umformmaschine im Produktionsprozess.
Beispielsweise hat ein 24 AWG-Draht einen kleineren Kerndurchmesser als ein 22 AWG-Leiter, da das erste Kabel 24 Mal und das zweite nur 22 Mal durch die Formmaschine geführt wurde.
Die Dimensionierung gemäß der vorgestellten Norm weicht geringfügig von der Standardnomenklatur der Durchmesser in Millimetern ab. Die Umrechnung auf die üblichen Abmessungen eines einadrigen und eines mehrdrähtigen Leiters erfolgt nach unterschiedlichen Formeln.
Der AWG-Standard selbst betrifft nicht nur Stromkabel und Drähte, die bei der Anordnung der elektrischen Leitungen verwendet werden. Es wird auch in der digitalen Industrie verwendet, z. B. zum Markieren von HDMI- und USB-Kabeln, Twisted Pairs usw.
Woher kommt die AWG-Kennzeichnung?
Die Form der Kabeladern ähnelt der von herkömmlichem Kupferdraht.
In den USA wurde Draht früher nach dem Ziehprinzip hergestellt. Dazu wurde das Werkstück durch die Walzen der Maschine geführt. Beispielsweise gibt es ein Werkstück mit einem Querschnittsindex von 12 mm. Um seinen Durchmesser auf den erforderlichen zu reduzieren, wurde der Draht eine bestimmte Anzahl von Malen durch das Kalibrierloch gezogen, wodurch er gedehnt wurde, die Längenanzeige vergrößerte und die Durchmesseranzeige verkleinerte. So konnte ab dem 12. Durchmesser der 10. oder 8. Durchmesser hergestellt werden.
Jeder nachfolgende Räumvorgang senkte den Abschnitt und addierte einen zum AWG-Wert. Zu Beginn des Prozesses wird das Werkstück mit der größten Dicke AWG 0 (entspricht dem dicksten Kabel) verwendet. Bei einem Drahtvorschub beträgt der AWG-Wert 1. Wird das Werkstück zweimal durch die Maschine geführt, beträgt der AWG-Wert 2 usw.
Die größten Kaliber größer als AWG 0 werden als AWG 00, AWG 000 usw. bezeichnet.
Diese Markierung ist in Bezug auf die russische gespiegelt. Wir haben uns daran gewöhnt, dass je größer die Zahl, desto größer der Querschnitt der Leiter. Hier ist alles anders – je größer der Kaliberwert, desto kleiner der Durchmesser der Leiter.
In welchen Ländern werden verwendet
Neben den Machern wird der vorgestellte Standard auch von Japan und China aktiv genutzt.
Die Staaten Europas, die Länder der ehemaligen GUS und Russland verwenden ein anderes Messsystem - mm2.
Außerdem wird in den Vereinigten Staaten eine solche Maßeinheit wie Millimeter überhaupt nicht verwendet. In buchstäblich jedem technischen Bereich wird ein Zoll verwendet, der als Zoll bezeichnet wird.
Anwendungen von Kabeln
AWG-Kabel werden allgemein als Twisted-Pair-Kabel bezeichnet, da ihre Adern paarweise verdrillt sind und einen massiven Draht bilden. Es gibt viele Branchen, die solche Kabel verwenden.
Die wichtigsten sind:
- Elektrische Versorgung von Steckdosennetzen und Diodenlampen in Wohn- und Industrieräumen.Häufig überschreitet der Strom in solchen Leitungen 24 V nicht, und die gebräuchlichste Spannung beträgt 12 V. Ein solches Schema ermöglicht es, die Energiekosten zu senken und ist sicherer als 220-V-Leitungen.
- Anordnung von Leitungen im Bereich Telefonie und Kommunikation, beispielsweise als Leitungen zum Anschluss an das Internet oder lokale Netze.
- Nahezu alle Elektrik in Fahrzeugen sind AWG-Kabel mit unterschiedlichen Kalibern. Die am häufigsten verwendete ist ein 23 AWG longitudinales Twisted Pair, wobei der Leiter entweder massiv oder mehrdrähtig sein kann. Starter und Motor werden über dickere 16 AWG Drähte mit Batteriestrom versorgt.
TV-Hintergrundbeleuchtung mit AWG-Drähten - Auch Musikzentren und Fernseher verwenden diese Dirigenten. Kopfhörer und Mikrofone verwenden beispielsweise 22 oder 24 AWG Twisted Pair, deren Abschnitt in mm unten angegeben wird.
- Kabel mit kleinstem Durchmesser, weniger als 26 AWG, werden in Autoalarmanlagen, Temperatursensoren für Gas- oder Elektrokessel sowie in automatischen Feuerlöschsystemen verwendet. Sie halten keiner Hochspannung stand, aber für Netzwerke mit einem kleinen Stromwert sind sie die beste Option. Zum Beispiel werden 28 AWG-Drähte in großem Umfang in Auto-Airbag-Schützen verwendet. Das 30-AWG-Kabel wird häufig in Steckdosen für Internetverbindungen verwendet.
Es ist strengstens verboten, Niederstromkabel an ein stationäres 220V / 380V-Netz anzuschließen. Dies führt unweigerlich zu einem Kurzschluss.
Alle oben genannten Anwendungsbereiche von Drähten sind von entscheidender Bedeutung, in der Praxis gibt es viel mehr davon. In diesen Industrien werden häufig Leiter von nicht standardmäßigen Kalibern gefunden, die Funktionen der Datenübertragung ausführen.
Niederspannungsnetze stellen keine Gefahr für Mensch und Tier dar. Der menschliche Körper spürt die Auswirkungen eines solchen Stroms buchstäblich nicht, solche Netzwerke sind die sichersten und werden in der Raumfahrt und anderen technischen Industrien verwendet. Auch bei offenem Kontakt mit blanken Adern spürt eine Person keinen Stromschlag, sodass Reparaturarbeiten ohne Trennung des Netzes durchgeführt werden können.
Aktiv verwendet werden Glasfaserkabel, die in US-Technologie hergestellt und mit 24 AWG (in mm entspricht 0,644) gekennzeichnet sind. Solche Netze werden sowohl extern als auch unterirdisch gezogen. Sie sind darauf ausgelegt, Daten mit hoher Geschwindigkeit zu übertragen.
Kabeldesign und Zusammensetzung
Dies gilt zunächst für einadrige Leiter mit unterschiedlichen Basisdicken und einer äußeren Isolierschicht aus expandiertem Polypropylen. Der Kern kann geflochten sein und aus mehreren Lagen spiralförmig verdrillter Aluminium- oder Kupferleiter bestehen. Ihr Dickenindikator beeinflusst direkt den Grad des Stromwiderstands - je größer die Anzahl der Adern und der Indikator ihrer Dicke, desto geringer sind der Widerstandswert und der Verlust pro Meter des Leiters. Außerdem beeinflusst dieser Wert den Erwärmungsgrad des Metalls bei erhöhter Belastung. Großkalibrige Leiter sind hitzebeständiger, was die Lebensdauer üblicher Leitungen erheblich verlängert.
Litze AWG
Litzendrähte sind etwas komplizierter in der Konstruktion, daher ist es äußerst schwierig, die korrekte Berechnung der Belastung für sie komfortabel zu gestalten. Es ist notwendig, auf den Eigenschaften eines Kerns aufzubauen und das Koeffizientenverhältnis zu berechnen.
Die Kabel selbst, deren Kaliber durch die Zahl vor dem Kürzel AWG angezeigt wird, können zylindrisch oder dreieckig zu einem einzigen Stab geflochten sein. Durch die Elastizität des Metalls kann der Draht in verschiedenen Winkeln verdrillt werden, was bei Installationsarbeiten an schwer zugänglichen Stellen, zum Beispiel Wandkabelkanälen, sehr praktisch ist.
Die Isolierschicht aus Polypropylen oder PVC weist zudem eine hohe Flexibilität auf und hält mechanischen Belastungen beim Sieben des Bodens oder der Verformung eines Teils der Leitung perfekt stand. Die Isolierung ist absolut dielektrisch, daher ist auch bei miteinander verbundenen Kabelbündeln ein Kurzschluss ausgeschlossen.
Bei getrennt verdrillten LWL-Paaren, außer dem Standardmantel, befindet sich zwischen Kern und Isolierschicht ein Verstärkungsfaden, der spiralförmig verdrillt ist. Es verleiht den Produkten auch beim Verdrehen ihre Festigkeit. Diese Isolierung verhindert eine Dehnung der Drähte und bringt den Kern und die Außenschicht ständig auf ein akzeptables Niveau zurück.
Eine separate Klasse sollte Fernsehkabel zur Übertragung eines Signals von einer Antenne oder einem Verstärker umfassen. Diese Leiter haben einen Kupferkern, der mit Polyethylenschaum versiegelt ist. Von der Mitte des Kabels bis zum Rand befindet sich ein Folienmantel, der für die Abgabe von Negativpartikeln verantwortlich ist. Die äußere Schicht besteht aus einer PVC-Isolierung, die eng an das gesamte Produkt anliegt. Der Leiter wird mit speziellen Metalladaptern mit Spannvorrichtung konfektioniert. Sie fixieren den Draht sicher und garantieren einen präzisen Kontakt.
Kupferleiter sind haltbarer als Aluminiumleiter. Daher ist ihre Lebensdauer länger. Sie sind weniger verschleißanfällig durch mechanische Einflüsse, aber auch die Kosten solcher Produkte sind höher.
Umrechnungstabelle von Kabel und AWG-Draht in Millimeter
Um das Kaliber jedes Leiters nicht durch den Durchmesser in Quadratmillimetern auf einem Taschenrechner neu zu berechnen, können Sie auf eine Tabelle mit vorgefertigten Zahlen zurückgreifen:
| Kaliber | Durchmesser mm | Querschnitt mm2 |
| 0000 | 11,68 | 107 |
| 000 | 10,40 | 85 |
| 00 | 9,26 | 67,4 |
| 0 | 8,25 | 53,5 |
| 1 | 7,34 | 42,4 |
| 2 | 6,54 | 33,6 |
| 3 | 5,82 | 26,7 |
| 4 | 5,18 | 21,2 |
| 5 | 4,62 | 16,8 |
| 6 | 4,11 | 13,3 |
| 7 | 3,66 | 10,5 |
| 8 | 3,26 | 8,37 |
| 9 | 2,90 | 6,63 |
| 10 | 2,58 | 5,26 |
| 11 | 2,30 | 4,17 |
| 12 | 2,05 | 3,31 |
| 13 | 1,82 | 2,62 |
| 14 | 1,62 | 2,08 |
| 15 | 1,45 | 1,65 |
| 16 | 1,29 | 1,31 |
| 17 | 1,15 | 1,04 |
| 18 | 1,02 | 0,82 |
| 19 | 0,91 | 0,65 |
| 20 | 0,81 | 0,51 |
| 21 | 0,72 | 0,41 |
| 22 | 0,64 | 0,32 |
| 23 | 0,57 | 0,25 |
| 24 | 0,51 | 0,20 |
| 25 | 0,45 | 0,16 |
| 26 | 0,40 | 0,12 |
| 27 | 0,36 | 0,10 |
| 28 | 0,32 | 0,08 |
| 29 | 0,28 | 0,06 |
| 30 | 0,25 | 0,05 |
| 31 | 0,22 | 0,04 |
| 32 | 0,20 | 0,03 |
| 33 | 0,18 | 0,02 |
| 34 | 0,16 | 0,0201 |
| 35 | 0,14 | 0,016 |
| 36 | 0,12 | 0,012 |
| 37 | 0,11 | 0,01 |
| 38 | 0,10 | 0,007 |
| 39 | 0,08 | 0,006 |
| 40 | 0,07 | 0,005 |
In den USA werden für die Internetkommunikation am häufigsten 22 AWG-Drähte verwendet, deren Querschnitt in mm 0,644 beträgt. Für industrielle Anwendungen gibt es keine Begrenzung der maximalen Leiterstärke, aber die begehrtesten Leiter sind 4 AWG und 8 AWG.
Berechnungsformeln
Die Formel zur Umrechnung von Kaliber in Millimeter lautet wie folgt:
Ein Indikator von 0,005 Zoll, umgerechnet, ist 0,127 mm. Der n-Wert ist die Kalibernomenklatur. Die dargestellte Formel gilt nur für massive Leiter von Kabeln und Drähten.
Die Werte „36“, „39“ und „92“ sind nicht ohne Grund in der Formel vorhanden. In den späten 90er Jahren wurde der AWG mit einem Durchmesser von 0,005 Zoll mit einem 36er gepaart, das war damals der dünnste Draht. Das dickste Kabel war AWG 0000. Das Verhältnis zwischen kleinstem und größtem Durchmesser beträgt exakt „92“.
Der Kalibrierbereich, beginnend bei AWG 36, besteht aus 38 aufeinanderfolgenden Kalibern und das Verhältnis zwischen ihnen ist konstant. Das Verhältnis zwischen benachbarten Kalibern beträgt 1,1229. Diese Zahl ist die 39. Wurzel der Zahl 92.
Bei großen Kalibern ist das "n" ein negativer Indikator - (m-1).
Faustregeln
Die sechste Stufe des Verhältnisses der Durchmesser zweier benachbarter Lehren AWG liegt sehr nahe bei 2 (2,005), was die folgenden Regeln vorschreibt:
- Durch Verdoppelung des Kabeldurchmessers verringert sich die Stärke um 6 Kerben.
- Eine Verdoppelung des Kabelquerschnitts bedeutet eine Kaliberverringerung um 3 Einheiten.
- Durch Verringern des Pegels um 4 Einheiten wird der Schmelzstrom des Kabels verdoppelt.
Eine Absenkung des Kalibers um 10 Einheiten erhöht die Fläche und Masse um etwa das 10-fache und verringert den Widerstandsgrad um das etwa 10-fache.
Betriebsbedingungen
AWG-Kabel haben die gleiche Isolationsschicht und den gleichen Außenmantel wie herkömmliche metrische Drähte. Bei der Installation von Produkten und deren Betrieb müssen Sie die Grundregeln beachten:
- Bei der Verlegung der Leitung im Erdreich ist es nicht möglich, Leiter ohne Schutzwellung oder Asbestmanschette zu verlegen.
- Beim Spannen der Drähte zwischen den Stützen müssen Führungsseile verwendet werden, die die Leiter entlasten.
- Wenn das Kabel am Boden des Behälters verlegt wird, müssen seine Anschlüsse sorgfältig mit Polyethylenschaum isoliert werden.
Sie können an die Leiter keine Spannung anlegen, die die spezifische Nennspannung überschreitet - sie ist mit Überhitzung und Kurzschluss behaftet.
