Американский калибр проволоки ( AWG ), также известный как калибр проводов Brown & Sharpe , представляет собой стандартизированную систему калибровки проволоки с логарифмическими ступенями, используемую с 1857 года, преимущественно в Северной Америке , для диаметров круглых, сплошных, цветных и электропроводящих проводов. Размеры проводов указаны в стандарте ASTM B 258. [1] Площадь поперечного сечения каждого калибра является важным фактором для определения его допустимой токовой нагрузки .
Увеличение номера калибра означает уменьшение диаметра проволоки, что аналогично многим другим неметрическим системам измерения, таким как Британский стандартный калибр проволоки (SWG), но в отличие от IEC 60228 , метрического стандарта размера проволоки, используемого в большинстве частей мира. Эта система калибра возникла из числа операций волочения, используемых для производства проволоки заданного калибра. Очень тонкая проволока (например, 30 калибра) требует большего количества проходов через волочильные матрицы, чем проволока 0 калибра. Производители проволоки раньше имели собственные системы калибровки проволоки; разработка стандартизированных калибров проволоки рационализировала выбор проволоки для конкретного назначения.
Таблицы AWG предназначены для одножильных, одножильных и круглых проводов. AWG многожильного провода определяется площадью поперечного сечения эквивалентного сплошного проводника. Поскольку между жилами также есть небольшие зазоры, многожильный провод всегда будет иметь немного больший общий диаметр, чем сплошной провод с тем же самым AWG.
AWG также обычно используется для указания размеров ювелирных изделий для пирсинга (особенно небольших размеров), даже если материал неметаллический. [2]
Формулы
По определению, № 36 AWG имеет диаметр 0,005 дюйма, а № 0000 - 0,46 дюйма в диаметре. Соотношение этих диаметров составляет 1:92, и существует 40 калибров от № 36 до № 0000, или 39 ступеней. Поскольку каждый последующий номер датчика увеличивает площадь поперечного сечения на постоянную величину, диаметры меняются геометрически. Любые два последовательных калибра (например, A и B ) имеют диаметры, отношение которых (диаметр B ÷ диаметр A ) равно(приблизительно 1.12293), в то время как для датчиков, разнесенных на две ступени (например, A , B и C ), отношение C к A составляет примерно 1.12293 2 ≈ 1.26098.
Диаметр провода AWG определяется по следующей формуле:
(где n - размер AWG для датчиков от 36 до 0, n = −1 для № 00, n = −2 для № 000 и n = −3 для № 0000. См. правила ниже)
или эквивалентно:
Калибр можно рассчитать по диаметру, используя [3]
а площадь поперечного сечения равна
- ,
Стандарт ASTM B258-02 (2008), Стандартные спецификации для стандартных номинальных диаметров и площадей поперечного сечения размеров AWG сплошных круглых проводов, используемых в качестве электрических проводников , определяет соотношение между последовательными размерами как корень 39-й степени из 92, или приблизительно 1,1229322. . [4] ASTM B258-02 также диктует, что диаметры проводов должны быть сведены в таблицу, содержащую не более 4 значащих цифр, с разрешением не более 0,0001 дюйма (0,1 мил) для проводов диаметром более 44 AWG и 0,00001 дюйма (0,01 дюйма). мил) для проводов № 45 AWG и менее.
Размеры с несколькими нулями последовательно больше, чем № 0, и могут быть обозначены с помощью « количество нулей / 0», например 4/0 для 0000. Для провода AWG m / 0 используйте n = - ( m - 1) = 1 - m в приведенных выше формулах. Например, для № 0000 или 4/0 используйте n = −3 .
Эмпирические правила
Шестая степень 39 √ 92 очень близка к 2, [5] что приводит к следующим эмпирическим правилам:
- Когда поперечное сечение площадь провода в два раза, КРГ будет уменьшаться на 3. (например , два № 14 AWG провода имеет примерно такую же площадь поперечного сечения в виде одного № 11 AWG провода.) Это удваивает проводимость.
- Когда диаметр провода увеличивается вдвое, AWG уменьшится на 6. (Например, AWG № 2 примерно вдвое больше диаметра AWG № 8). Это в четыре раза увеличивает площадь поперечного сечения и проводимость.
- Уменьшение десяти калибровочных номеров, например с № 12 до № 2, увеличивает площадь и вес примерно на 10 и снижает электрическое сопротивление (и увеличивает проводимость ) примерно в 10 раз.
- При том же поперечном сечении алюминиевый провод имеет проводимость примерно 61% от меди, поэтому алюминиевый провод имеет почти такое же сопротивление, как и медный провод меньшего размера на 2 размера AWG, который имеет 62,9% площади.
- Сплошной круглый провод 18 AWG имеет диаметр около 1 мм.
- Приблизительное значение сопротивления медной проволоки можно выразить следующим образом:
Примерное сопротивление медного провода [6] : 27 AWG мОм / фут мОм / м AWG мОм / фут мОм / м AWG мОм / фут мОм / м AWG мОм / фут мОм / м 000 0,1 0,32 8 1 3,2 18 10 32 28 год 100 320 00 0,125 0,4 9 1,25 4 19 12,5 40 29 125 400 0 0,16 0,5 10 1.6 5 20 16 50 30 160 500 1 0,2 0,64 11 2 6.4 21 год 20 64 31 год 200 640 2 0,25 0,8 12 2,5 8 22 25 80 32 250 800 3 0,32 1 13 3,2 10 23 32 100 33 320 1000 4 0,4 1,25 14 4 12,5 24 40 125 34 400 1250 5 0,5 1.6 15 5 16 25 50 160 35 год 500 1600 6 0,64 2 16 6.4 20 26 64 200 36 640 2000 г. 7 0,8 2,5 17 8 25 27 80 250 37 800 2500
Таблицы размеров проводов AWG
В таблице ниже приведены различные данные, включая сопротивление проводов различных сечений и допустимый ток (допустимую нагрузку ) для медного проводника с пластиковой изоляцией. Информация о диаметре в таблице относится к сплошной проволоке. Многожильные провода вычисляются путем расчета эквивалентного поперечного сечения меди площадь . Ток плавления (плавящаяся проволока) рассчитывается для температуры окружающей среды 25 ° C (77 ° F). В приведенной ниже таблице предполагается , что частоты постоянного или переменного тока равны или меньше 60 Гц, и не учитывается скин-эффект . «Число витков проволоки на единицу длины» - величина, обратная диаметру жилы; поэтому это верхний предел для проволочной намотки в форме спирали (см. соленоид ), основанной на неизолированном проводе.
AWG | Диаметр | Витки провода без изоляции | Область | Медная проволока | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Удельное сопротивление по длине [7] | Пропускная способность при температуре [a] | Ток предохранителя [10] [11] | ||||||||||||
60 ° С | 75 ° С | 90 ° С | Прис [12] [13] [14] [15] | Ондердонк [16] [15] | ||||||||||
(в) | (мм) | (за дюйм) | (на см) | (тыс. мил. ) | (мм 2 ) | (мОм / м [b] ) | (мОм / фут [c] ) | (А) | ~ 10 с | 1 с | 32 мс | |||
0000 (4/0) | 0,4600 [д] | 11,684 [д] | 2,17 | 0,856 | 212 | 107 | 0,1608 | 0,04901 | 195 | 230 | 260 | 3,2 кА | 33 кА | 182 кА |
000 (3/0) | 0,4096 | 10,405 | 2,44 | 0,961 | 168 | 85,0 | 0,2028 | 0,06180 | 165 | 200 | 225 | 2,7 кА | 26 кА | 144 кА |
00 (2/0) | 0,3648 | 9,266 | 2,74 | 1.08 | 133 | 67,4 | 0,2557 | 0,07793 | 145 | 175 | 195 | 2,3 кА | 21 кА | 115 кА |
0 (1/0) | 0,3249 | 8,251 | 3,08 | 1,21 | 106 | 53,5 | 0,3224 | 0,09827 | 125 | 150 | 170 | 1,9 кА | 16 кА | 91 кА |
1 | 0,2893 | 7,348 | 3,46 | 1,36 | 83,7 | 42,4 | 0,4066 | 0,1239 | 110 | 130 | 145 | 1,6 кА | 13 кА | 72 кА |
2 | 0,2576 | 6,544 | 3,88 | 1,53 | 66,4 | 33,6 | 0,5127 | 0,1563 | 95 | 115 | 130 | 1,3 кА | 10,2 кА | 57 кА |
3 | 0,2294 | 5,827 | 4,36 | 1,72 | 52,6 | 26,7 | 0,6465 | 0,1970 | 85 | 100 | 115 | 1,1 кА | 8,1 кА | 45 кА |
4 | 0,2043 | 5,189 | 4.89 | 1,93 | 41,7 | 21,2 | 0,8152 | 0,2485 | 70 | 85 | 95 | 946 А | 6,4 кА | 36 кА |
5 | 0,1819 | 4,621 | 5,50 | 2,16 | 33,1 | 16,8 | 1.028 | 0,3133 | 795 А | 5,1 кА | 28 кА | |||
6 | 0,1620 | 4,115 | 6,17 | 2,43 | 26,3 | 13,3 | 1,296 | 0,3951 | 55 | 65 | 75 | 668 А | 4,0 кА | 23 кА |
7 | 0,1443 | 3,665 | 6,93 | 2,73 | 20,8 | 10,5 | 1,634 | 0,4982 | 561 А | 3,2 кА | 18 кА | |||
8 | 0,1285 | 3,264 | 7,78 | 3,06 | 16,5 | 8,37 | 2,061 | 0,6282 | 40 | 50 | 55 | 472 А | 2,5 кА | 14 кА |
9 | 0,1144 | 2,906 | 8,74 | 3,44 | 13,1 | 6,63 | 2,599 | 0,7921 | 396 А | 2,0 кА | 11 кА | |||
10 | 0,1019 | 2,588 | 9,81 | 3,86 | 10,4 | 5,26 | 3,277 | 0,9989 | 30 | 35 год | 40 | 333 А | 1,6 кА | 8,9 кА |
11 | 0,0907 | 2,305 | 11.0 | 4,34 | 8,23 | 4,17 | 4,132 | 1,260 | 280 А | 1,3 кА | 7,1 кА | |||
12 | 0,0808 | 2,053 | 12,4 | 4.87 | 6.53 | 3,31 | 5,211 | 1,588 | 20 | 25 | 30 | 235 А | 1.0 кА | 5,6 кА |
13 | 0,0720 | 1,828 | 13,9 | 5,47 | 5,18 | 2,62 | 6,571 | 2,003 | 198 А | 798 А | 4,5 кА | |||
14 | 0,0641 | 1,628 | 15,6 | 6,14 | 4.11 | 2,08 | 8,286 | 2,525 | 15 | 20 | 25 | 166 А | 633 А | 3,5 кА |
15 | 0,0571 | 1,450 | 17,5 | 6,90 | 3,26 | 1,65 | 10,45 | 3,184 | 140 А | 502 А | 2,8 кА | |||
16 | 0,0508 | 1,291 | 19,7 | 7,75 | 2,58 | 1,31 | 13,17 | 4,016 | 18 | 117 А | 398 А | 2,2 кА | ||
17 | 0,0453 | 1.150 | 22,1 | 8,70 | 2,05 | 1.04 | 16,61 | 5,064 | 99 А | 316 А | 1,8 кА | |||
18 | 0,0403 | 1.024 | 24,8 | 9,77 | 1,62 | 0,823 | 20,95 | 6,385 | 10 | 14 | 16 | 83 А | 250 А | 1,4 кА |
19 | 0,0359 | 0,912 | 27,9 | 11.0 | 1,29 | 0,653 | 26,42 | 8,051 | - | - | - | 70 А | 198 А | 1,1 кА |
20 | 0,0320 | 0,812 | 31,3 | 12,3 | 1.02 | 0,518 | 33,31 | 10,15 | 5 | 11 | - | 58,5 А | 158 А | 882 А |
21 год | 0,0285 | 0,723 | 35,1 | 13,8 | 0,810 | 0,410 | 42.00 | 12,80 | - | - | - | 49 А | 125 А | 700 А |
22 | 0,0253 | 0,644 | 39,5 | 15.5 | 0,642 | 0,326 | 52,96 | 16,14 | 3 | 7 | - | 41 А | 99 А | 551 А |
23 | 0,0226 | 0,573 | 44,3 | 17,4 | 0,509 | 0,258 | 66,79 | 20,36 | - | - | - | 35 А | 79 А | 440 А |
24 | 0,0201 | 0,511 | 49,7 | 19,6 | 0,404 | 0,205 | 84,22 | 25,67 | 2.1 | 3.5 | - | 29 А | 62 А | 348 А |
25 | 0,0179 | 0,455 | 55,9 | 22,0 | 0,320 | 0,162 | 106,2 | 32,37 | - | - | - | 24 А | 49 А | 276 А |
26 | 0,0159 | 0,405 | 62,7 | 24,7 | 0,254 | 0,129 | 133,9 | 40,81 | 1.3 | 2.2 | - | 20 А | 39 А | 218 А |
27 | 0,0142 | 0,361 | 70,4 | 27,7 | 0,202 | 0,102 | 168,9 | 51,47 | - | - | - | 17 А | 31 А | 174 А |
28 год | 0,0126 | 0,321 | 79,1 | 31,1 | 0,160 | 0,0810 | 212,9 | 64,90 | 0,83 | 1.4 | - | 14 А | 24 А | 137 А |
29 | 0,0113 | 0,286 | 88,8 | 35,0 | 0,127 | 0,0642 | 268,5 | 81,84 | - | - | - | 12 А | 20 А | 110 А |
30 | 0,0100 | 0,255 | 99,7 | 39,3 | 0,101 | 0,0509 | 338,6 | 103,2 | 0,52 | 0,86 | - | 10 А | 15 А | 86 А |
31 год | 0,00893 | 0,227 | 112 | 44,1 | 0,0797 | 0,0404 | 426,9 | 130,1 | - | - | - | 9 А | 12 А | 69 А |
32 | 0,00795 | 0,202 | 126 | 49,5 | 0,0632 | 0,0320 | 538,3 | 164,1 | 0,32 | 0,53 | - | 7 А | 10 А | 54 А |
33 | 0,00708 | 0,180 | 141 | 55,6 | 0,0501 | 0,0254 | 678,8 | 206,9 | - | - | - | 6 А | 7,7 А | 43 А |
34 | 0,00630 | 0,160 | 159 | 62,4 | 0,0398 | 0,0201 | 856,0 | 260,9 | 0,18 | 0,3 | - | 5 А | 6,1 А | 34 А |
35 год | 0,00561 | 0,143 | 178 | 70,1 | 0,0315 | 0,0160 | 1079 | 329,0 | - | - | - | 4 А | 4,8 А | 27 А |
36 | 0,00500 [д] | 0,127 [д] | 200 | 78,7 | 0,0250 | 0,0127 | 1361 | 414,8 | - | - | - | 4 А | 3,9 А | 22 А |
37 | 0,00445 | 0,113 | 225 | 88,4 | 0,0198 | 0,0100 | 1716 | 523,1 | - | - | - | 3 А | 3,1 А | 17 А |
38 | 0,00397 | 0,101 | 252 | 99,3 | 0,0157 | 0,00797 | 2164 | 659,6 | - | - | - | 3 А | 2,4 А | 14 А |
39 | 0,00353 | 0,0897 | 283 | 111 | 0,0125 | 0,00632 | 2729 | 831,8 | - | - | - | 2 А | 1.9 А | 11 А |
40 | 0,00314 | 0,0799 | 318 | 125 | 0,00989 | 0,00501 | 3441 | 1049 | - | - | - | 1 А | 1,5 А | 8,5 А |
- ^ Для закрытого провода при температуре окружающей среды 30 ° C [8] с заданным температурным режимом изоляционного материала или для одиночных несвязанных проводов в оборудовании для 16 AWG и меньше. [9]
- ^ или, что то же самое, Ом / км
- ^ или, что то же самое, Ω / kft
- ^ a b c d Точно по определению
В электротехнической промышленности Северной Америки проводники сечением более 4/0 AWG обычно идентифицируются по площади в тысячах круговых милов (kcmil), где 1 kcmil = 0,5067 мм 2 . Следующий размер проволоки больше 4/0 имеет поперечное сечение 250 тыс. Мил. Круговой мил является областью проволоки одного мил в диаметре. Один миллион круговых милов - это площадь круга диаметром 1000 мил (1 дюйм). Более раннее сокращение для тысячи круговых милов - MCM .
Размеры многожильного провода AWG
Калибры AWG также используются для описания многожильных проводов. Калибр AWG многожильного провода представляет собой сумму площадей поперечного сечения отдельных жил; промежутки между прядями не учитываются. При изготовлении из круглых прядей эти зазоры занимают около 25% площади проволоки , что требует, чтобы общий диаметр жгута был примерно на 13% больше, чем у сплошной проволоки такого же калибра.
Многожильные провода обозначаются тремя числами: общим размером AWG, количеством жил и размером жилы AWG. Количество нитей и AWG пряди разделяются косой чертой. Например, многожильный провод 22 AWG 7/30 - это провод 22 AWG, состоящий из семи жил провода 30 AWG.
Как указано выше в разделах «Формулы и практические правила», различия в AWG напрямую выражаются в соотношениях диаметра или площади. Это свойство можно использовать, чтобы легко найти AWG многожильного жгута путем измерения диаметра и количества его нитей. (Это применимо только к жгутам с круглыми жилами одинакового размера.) Чтобы найти AWG 7-жильного провода с равными жилами, вычтите 8,4 из AWG жгута. Точно так же для 19 нитей вычтите 12,7, а для 37 вычтите 15,6. См. Иллюстрацию на листе Mathcad этого простого применения формулы.
Измерение диаметра жгута часто бывает проще и точнее, чем попытки измерить диаметр жгута и коэффициент упаковки. Такое измерение может быть выполнено с помощью универсального инструмента для калибровки проволоки, такого как Starrett 281 или Mitutoyo 950–202, либо штангенциркулем или микрометром.
Номенклатура и сокращения в распределении электроэнергии
В электротехнической промышленности обычно используются альтернативные способы определения размеров проводов как AWG.
- 4 AWG (собственно)
- # 4 ( числовой знак используется как сокращение от «числа»)
- № 4 ( знак цифры используется как сокращение от «числа»)
- № 4 (цифра используется как сокращение от «числа»)
- № 4 AWG
- 4 га. (сокращение от «калибр»)
- 000 AWG (подходит для больших размеров)
- 3/0 (общепринято для больших размеров) Произносится как «три части».
- 3/0 AWG
- # 000
Произношение
AWG разговорно называют манометром и нули в больших размерах проволоки, упоминаются как нечто / ɔː т / . Проволока сечением 1 AWG упоминается как провод «одного калибра» или «№ 1»; аналогично, меньшие диаметры произносятся как « калибр x » или «№ x », где x - положительное целое число AWG. Последовательные сечения провода AWG больше, чем провод № 1, обозначаются количеством нулей:
- № 0, часто пишется 1/0 и обозначается как провод "одна целая".
- № 00, часто пишется 2/0 и обозначается как провод "два раза".
- № 000, часто пишется как 3/0 и обозначается как провод "три части".
и так далее.
Смотрите также
- Таблица сравнения калибра проводов
- Французский калибр
- Браун и Шарп
- Круговой мил , стандарт электротехнической промышленности для проводов сечением более 4/0.
- Бирмингемский калибр проволоки
- Калибр железной проволоки заглушек
- Калибр ювелирной проволоки
- Размеры украшений для тела
- Электрическая проводка
- Номер 8 Wire , термин, используемый в новозеландском языке.
Рекомендации
- ^ "Стандартные технические условия ASTM B258-14 для стандартных номинальных диаметров и площадей поперечного сечения размеров AWG сплошных круглых проводов, используемых в качестве электрических проводников" . Западный Коншохокен : ASTM International . Архивировано из оригинала 22 июля 2014 года . Проверено 22 марта 2015 года .
- ^ SteelNavel.com Ссылка на размер ювелирных изделий для пирсинга - иллюстрирует различные способы измерения размера на различных видах ювелирных изделий.
- ^ Логарифм к основанию 92 может быть вычислениспользованием любого другого логарифма, например, общим или натуральным логарифмом , используя лог 92 х = (лог - х ) / (вход 92).
- ^ Стандарт ASTM B258-02, страница 4
- ^ Результат примерно 2,0050, или на четверть процента больше, чем 2.
- ^ Таблицы для медных проводов (Технический отчет). Циркуляр Бюро стандартов № 31 (3-е изд.). Министерство торговли США. 1 октября 1914 г.
- ^ Рисунок для сплошного медного провода при 68 ° F (не в соответствии с NEC Codebook 2014, глава 9, таблица 8) рассчитан на основе 100% проводимости IACS 58,0 М См / м, что согласуется с несколькими источниками:
- Лунд, Марк. «Американская таблица калибра проводов и пределы нагрузки по электрическому току AWG» . Powerstream.com . Проверено 2 мая 2008 . (хотя преобразование ft / m кажется немного ошибочным)
- Belden Master Catalog, 2006, хотя данные оттуда для датчиков 35 и 37–40 кажутся явно неверными.
- ↑ NFPA 70 National Electrical Code 2014, издание 2014 г. Архивировано 15 октября 2008 г. на Wayback Machine . Таблица 310.15 (B) (16) (ранее Таблица 310.16) стр. 70-161, «Допустимые значения силы тока для изолированных проводов с номинальным напряжением от 0 до 2000 В, от 60 до 90 ° C, не более трех токоведущих проводников в кабельной канавке, кабель , или земля (непосредственно под землей), исходя из температуры окружающей среды 30 ° C ". Выдержки из NFPA 70 не отражают полную позицию NFPA, поэтому необходимо обращаться к исходному полному Кодексу. В частности, максимально допустимыеустройства защиты от сверхтоков могут устанавливать нижний предел.
- ^ «Таблица 11: Рекомендуемые номинальные токи (при продолжительном режиме работы) для электронного оборудования и проводки шасси». Справочные данные для инженеров: радио, электроника, компьютер и связь (7-е изд.). С. 49–16.
- ^ Вычислено с использованием уравнений из Бити, Х. Уэйн; Финк, Дональд Г., ред. (2007), Стандартное руководство для инженеров-электриков (15-е изд.), McGraw Hill, стр. 4–25, ISBN 978-0-07-144146-9
- ^ Брукс, Дуглас Г. (декабрь 1998 г.), «Ток плавления: когда следы плавятся без следа» (PDF) , Дизайн печатной схемы , 15 (12): 53
- ^ Прис, WH (1883), «О тепловых эффектах электрических токов» , Труды Королевского общества (36): 464–471
- ^ Прис, WH (1887), «О тепловых эффектах электрических токов» , Труды Королевского общества , II (43): 280–295
- ^ Прис, WH (1888), «О тепловых эффектах электрических токов» , Труды Королевского общества , III (44): 109–111
- ^ а б Брукс, Дуглас Дж .; Адам, Йоханнес (29 июня 2015 г.), «Кем были Прис и Ондердонк?» , Дизайн печатных плат и Fab
- ^ Штауффахер, Э. Р. (июнь 1928 г.), «Кратковременная пропускная способность медного провода по току» (PDF) , General Electric Review , 31 (6)
дальнейшее чтение
- Файл: Gauge Chart.pdf
Внешние ссылки
- Как использовать калибр Брауна и Шарпа