Wyjaśnienie oznaczeń i tłumaczenie przekrojów kabli AWG

Na rynku materiałów elektrycznych oprócz przewodów ze standardowymi rosyjskimi oznaczeniami często można spotkać kable z oznaczeniem AWG. Przewody tej klasy przeznaczone są do rozwiązywania konkretnych problemów i posiadają indywidualne parametry techniczne.

Amerykański miernik drutu

Sam skrót AWG ma amerykańskie pochodzenie i oznacza American Wire Gauge, co tłumaczy się jako „American Wire Gauge”. Nie podaje znanej nam średnicy żył wewnętrznych w milimetrach, ale liczbę kabli przechodzących przez maszynę formującą w procesie produkcyjnym.

Na przykład drut 24 AWG ma mniejszą średnicę rdzenia niż przewodnik 22 AWG, ponieważ pierwszy kabel przeszedł przez maszynę do formowania 24 razy, a drugi tylko 22 razy.

Kalibracja według prezentowanej normy odbiega nieznacznie od standardowego nomenklatury średnic w milimetrach. Konwersja do zwykłych wymiarów przewodu jednożyłowego i linkowego odbywa się według różnych wzorów.

Sam standard AWG dotyczy nie tylko kabli zasilających i przewodów wykorzystywanych w układaniu przewodów elektrycznych. Jest również stosowany w przemyśle cyfrowym, np. do oznaczania kabli HDMI i USB, skrętek itp.

Skąd wzięło się oznaczenie AWG?

Kształt żył kabla jest podobny do konwencjonalnego drutu miedzianego.

W Stanach Zjednoczonych drut był wcześniej produkowany zgodnie z zasadą ciągnienia (przeciągania). W tym celu obrabiany przedmiot przechodził przez rolki maszyny. Na przykład istnieje przedmiot obrabiany o indeksie przekroju 12 mm. Aby zmniejszyć jego średnicę do wymaganej, drut był przeciągany przez otwór kalibracyjny określoną ilość razy, w wyniku czego był rozciągany, wskaźnik długości zwiększał się, a wskaźnik średnicy zmniejszał się. Tak więc z dwunastej średnicy można było zrobić dziesiątą lub ósmą.

Każda kolejna procedura przeciągania obniżała przekrój i dodawała jeden do wartości AWG. Na początku procesu używany jest przedmiot o największym przekroju AWG 0 (odpowiadającym najgrubszym kablom). Przy jednym podaniu drutu wartość AWG wyniesie 1. Jeśli obrabiany przedmiot zostanie dwukrotnie przepuszczony przez maszynę, wartość AWG wyniesie 2 i tak dalej.

Największe kalibry większe niż AWG 0 są oznaczone jako AWG 00, AWG 000 itd.

To oznaczenie jest lustrzane w stosunku do rosyjskiego. Przyzwyczailiśmy się do tego, że im większa liczba, tym większy przekrój przewodów. Tutaj wszystko jest inne – im większy kaliber, tym mniejsza średnica przewodników.

W jakich krajach są używane

Oprócz twórców, prezentowany standard jest aktywnie wykorzystywany przez Japonię i Chiny.

Kraje Europy, kraje byłej WNP i Rosja posługują się innym systemem miar - mm2.

Ponadto w Stanach Zjednoczonych taka jednostka miary, jak milimetr, w ogóle nie jest używana. W dosłownie każdej dziedzinie techniki używany jest cal, określany jako cal.

Zastosowania kabli

Kable AWG są powszechnie nazywane skrętkami, ponieważ ich rdzenie są skręcone parami i tworzą solidny drut. Wiele branż używa takich kabli.

Najważniejsze z nich to:

• Zasilanie elektryczne sieci wyjściowych i lamp diodowych w pomieszczeniach mieszkalnych i przemysłowych.Często prąd w takich liniach nie przekracza 24V, a najczęściej spotykane napięcie to 12V. Taki schemat pozwala obniżyć koszty energii i jest bezpieczniejszy niż linie 220V.
• Układanie okablowania w dziedzinie telefonii i komunikacji, na przykład jako linie do łączenia z Internetem lub sieciami lokalnymi.
• Praktycznie cała elektryka w pojazdach to kable AWG o różnych kalibrach. Najczęściej stosowane są skrętki wzdłużne 23 AWG, w których żyła może być jednolita lub skręcona. Zasilanie bateryjne do rozrusznika i silnika odbywa się za pomocą grubszych przewodów 16 AWG.

  

• Dyrygentów tych używają również centra muzyczne i telewizje. Na przykład słuchawki i mikrofony wykorzystują skrętkę 22 lub 24 AWG, której przekrój w mm zostanie wskazany poniżej.
• Kable o najmniejszym przekroju, poniżej 26 AWG, stosowane są w alarmach samochodowych, czujnikach temperatury do kotłów gazowych lub elektrycznych, a także w automatycznych systemach gaśniczych. Nie wytrzymują wysokiego napięcia, ale dla sieci o małej wartości prądu są najlepszą opcją. Na przykład przewody 28 AWG są szeroko stosowane w stycznikach samochodowych poduszek powietrznych. Kabel 30 AWG jest powszechnie używany w gniazdach internetowych.

Surowo zabrania się podłączania przewodów niskoprądowych do stacjonarnej sieci 220V / 380V. To nieuchronnie doprowadzi do zwarcia.

Wszystkie powyższe branże zastosowania drutów są kluczowe, w praktyce jest ich znacznie więcej. W tych branżach często spotyka się przewodniki o niestandardowych kalibrach, pełniące funkcje transmisji danych.

Sieci niskiego napięcia nie stanowią zagrożenia dla ludzi i zwierząt. Oddziaływanie takiego prądu nie jest dosłownie odczuwalne przez ludzkie ciało, takie sieci są najbezpieczniejsze i są wykorzystywane w kosmonautyce i innych branżach technicznych. Nawet podczas otwartego kontaktu z gołymi rdzeniami człowiek nie odczuwa porażenia prądem, więc prace naprawcze można wykonywać bez odłączania sieci.

Aktywnie wykorzystywane są kable światłowodowe wykonane w technologii amerykańskiej i oznaczone jako 24 AWG (w mm = 0,644). Takie sieci są wyciągane zarówno na zewnątrz, jak i pod ziemią. Przeznaczone są do przesyłania danych z dużą prędkością.

Konstrukcja i skład kabla

Przewody oznaczone jako AWG mogą mieć różne grubości i typy uzwojeń zewnętrznych w zależności od zadania do rozwiązania.

Przede wszystkim dotyczy to przewodów jednożyłowych o różnej grubości podstawy i zewnętrznej warstwie izolacyjnej wykonanej ze spienionego polipropylenu. Rdzeń może być pleciony i składać się z kilku warstw przewodników aluminiowych lub miedzianych skręconych spiralnie. Wskaźnik ich grubości wpływa bezpośrednio na stopień rezystancji prądu – im większa liczba żył i wskaźnik ich grubości, tym słabsza będzie wartość rezystancji i straty na metr przewodu. Wartość ta wpływa również na stopień nagrzania metalu przy zwiększonych obciążeniach. Przewody dużego kalibru są bardziej odporne na ciepło, co znacznie wydłuża żywotność zwykłych linii.

Linka AWG

Druty linkowe są nieco bardziej skomplikowane w konstrukcji, dlatego niezwykle trudno jest zapewnić im prawidłowe obliczenie obciążenia. Konieczne jest oparcie się na charakterystyce jednego rdzenia i obliczenie współczynnika.

Same kable, których kaliber jest oznaczony liczbą przed skrótem AWG, mogą być cylindryczne lub trójkątne splecione w jeden pręt. Ze względu na elastyczność metalu drut można skręcać pod różnymi kątami, co jest bardzo wygodne przy pracach instalacyjnych w trudno dostępnych miejscach, na przykład w ściennych kanałach kablowych.

Warstwa izolacyjna wykonana z polipropylenu lub PVC ma również dużą elastyczność i doskonale znosi naprężenia mechaniczne przy przesiewaniu gruntu czy deformacji odcinka przewodu. Izolacja jest całkowicie dielektryczna, dlatego nawet gdy wiązki kabli są ze sobą połączone, zwarcie jest wykluczone.

W oddzielnych skręconych parach światłowodów, z wyłączeniem standardowego płaszcza, pomiędzy rdzeniem a warstwą izolacyjną znajduje się nić wzmacniająca, która jest skręcona spiralnie. Nadaje produktom wytrzymałość nawet podczas skręcania. Ta izolacja zapobiega rozciąganiu się przewodów, przywracając stale rdzeń i zewnętrzną warstwę do akceptowalnych poziomów.

Oddzielna klasa powinna obejmować kable telewizyjne do przesyłania sygnału z anteny lub wzmacniacza. Przewodniki te mają rdzeń miedziany, który jest zatopiony w piance polietylenowej. Od środka kabla do krawędzi znajduje się foliowa osłona, która odpowiada za dostarczanie ujemnych cząstek. Zewnętrzna warstwa to izolacja PVC, która ściśle przylega do całego produktu. Przewód jest montowany za pomocą specjalnych metalowych adapterów z urządzeniem napinającym. Bezpiecznie mocują drut i gwarantują precyzyjny kontakt.

Przewodniki miedziane są trwalsze niż przewodniki aluminiowe. Dlatego ich żywotność jest dłuższa. Są mniej podatne na zużycie pod wpływem czynników mechanicznych, ale koszt takich produktów jest również wyższy.

Tabela przeliczeniowa kabla i drutu AWG na milimetry

Aby nie przeliczać kalibru każdego przewodnika według średnicy w milimetrach kwadratowych na kalkulatorze, możesz skorzystać z tabeli z gotowymi liczbami:

W USA do komunikacji internetowej najczęściej stosuje się przewody 22 AWG, których przekrój w mm wynosi 0,644. Nie ma ograniczeń co do maksymalnej grubości w zastosowaniach przemysłowych, ale najbardziej popularne są przewodniki 4 AWG i 8 AWG.

Wzory obliczeniowe

Wzór na przeliczanie kalibrów na milimetry jest następujący:

Wskaźnik 0,005 cala po przeliczeniu wynosi 0,127 mm. Wartość n to nomenklatura kalibru. Przedstawiony wzór obowiązuje tylko dla litych żył kabli i przewodów.

Wartości „36”, „39” i „92” nie bez powodu występują w formule. Pod koniec lat 90. AWG, który ma średnicę 0,005 cala, został dopasowany do grubości 36. W tamtych latach był to najcieńszy drut. Najgrubszym kablem był AWG 0000. Stosunek najmniejszej do największej średnicy wynosi dokładnie „92”.

Zakres kalibracji, począwszy od AWG 36, składa się z 38 kolejnych kalibrów, a ich stosunek jest stały. Stosunek sąsiednich kalibrów wynosi 1,1229. Ta liczba jest 39 pierwiastkiem liczby 92.

W przypadku dużych kalibrów „n” jest wskaźnikiem ujemnym - (m-1).

Reguły kciuka

Szósty poziom stosunku średnic dwóch sąsiednich mierników AWG jest bardzo bliski 2 (2,005), co dyktuje następujące zasady:

1. Podwojenie średnicy kabla zmniejsza rozstaw o 6 nacięć.
2. Podwojenie przekroju kabla pociąga za sobą zmniejszenie kalibru o 3 jednostki.
3. Zmniejszenie miernika o 4 jednostki podwaja prąd topnienia kabla.

Obniżenie kalibru o 10 jednostek zwiększa powierzchnię i masę około 10-krotnie oraz zmniejsza stopień oporu około 10-krotnie.

Warunki pracy

Kable AWG mają taką samą warstwę izolacyjną i płaszcz zewnętrzny jak tradycyjne przewody metryczne. Podczas instalowania produktów i ich działania należy przestrzegać podstawowych zasad:

1. Podczas układania linii w ziemi niemożliwe jest ułożenie przewodów bez karbowania ochronnego lub tulei azbestowej.
2. Podczas napinania przewodów między podporami konieczne jest użycie linek prowadzących, które łagodzą napięcie z przewodów.
3. Jeżeli kabel jest ułożony na dnie zbiornika, jego połączenia należy starannie zaizolować pianką polietylenową.

Nie można zastosować do przewodów napięcia większego niż jego właściwa wartość znamionowa - jest obarczona przegrzaniem i zwarciem.