GigaOhm

Калибр (AWG) и диаметр провода

AWG (American Wire Gauge) - переводится с английского языка как американский калибр проводов. Используется в США и других странах с 1857 года. Его особенность заключается в том, что чем меньше номер AWG, тем больше диаметр провода (проволоки). Этой особенностью он обязан технологии производства проволоки, которая изготавливается методом волочения, т.е. протягивания толстой проволоки через более тонкое калибровочное отверстие. Причем технология не позволяет перескакивать при волочении через калибры. Отсюда номер калибра AWG показывает количество проходов через уменьшающиеся отверстия в волоке, прежде чем получится нужный диаметр. Наиболее толстая проволока калибра AWG 0 (диаметр 8,252 мм) только после 26-го протягивания превращается в AWG 26 диаметром около 0,4 мм. Из приведенного выше понятно почему, чем больше номер AWG, тем меньше диаметр провода. Когда в обозначении калибра несколько нулей, это означает, что проволока толще проволоки AWG 0. Для удобства обозначения вместо 0000 часто пишут 4/0, вместо 000 – 3/0 и т.д.

Одножильные провода

Соответствие калибров AWG, диаметру одножильных проводов и их сечению приведено в таблице ниже.

AWG Диаметр, мм Площадь сечения, мм2 Соответствие сечения по ГОСТ, мм2
000000 (6/0) 14,7333 170,4854
00000 (5/0) 13,1203 135,2010
0000 (4/0) 11,6840 107,2193 120
000 (3/0) 10,4049 85,0288 95
00 (2/0) 9,2658 67,4309 70
0 (1/0) 8,2515 53,4751 50
1 7,3481 42,4077
2 6,5437 33,6308 35
3 5,8273 26,6705 25
4 5,1894 21,1506
5 4,6213 16,7732 16
6 4,1154 13,3018
7 3,6649 10,5488 10
8 3,2636 8,3656
9 2,9064 6,6342 6
10 2,5882 5,2612
11 2,3048 4,1723 4
12 2,0525 3,3088
13 1,8278 2,6240 2,5
14 1,6277 2,0809
15 1,4495 1,6502 1,5
16 1,2908 1,3087
17 1,1495 1,0378 1
18 1,0237 0,8230 0,75
19 0,9116 0,6527
20 0,8118 0,5176 0,5
21 0,7229 0,4105
22 0,6438 0,3255 0,32
23 0,5733 0,2582 0,25
24 0,5106 0,2047 0,2
25 0,4547 0,1624
26 0,4049 0,1288 0,14
27 0,3606 0,1021 0,1
28 0,3211 0,0810
29 0,2859 0,0642
30 0,2546 0,0509 0,05
31 0,2268 0,0404
32 0,2019 0,0320
33 0,1798 0,0254
34 0,1601 0,0201
35 0,1426 0,0160
36 0,1270 0,0127
37 0,1131 0,0100
38 0,1007 0,0080
39 0,0897 0,0063
40 0,0799 0,0050

Заметим, что диаметры проводов американского стандарта AWG непосредственно не соответствуют отечественным стандартным диаметрам проводов. Поэтому при замене в своих конструкциях «американских» проводов (обмоточных или монтажных) отечественными следует выбирать провода, ближайшие по диаметру (в сторону увеличения).

Формула пересчета AWG в миллиметры для одножильных кабелей выглядит следующим образом:

Формула пересчета AWG в миллиметры для одножильных прводов

Множитель 0.127 – это ровно 0.005 дюйма. При разработке калибров AWG диаметр 0.005 дюйма, в то время самая тонкая проволока, был принят за AWG 36, а диаметр 0.46 дюйма (11,684мм), в то время самый популярный толстый размер, за AWG 0000. Когда в обозначении калибра несколько нулей, это означает, что проволока толще проволоки AWG 0. Для удобства обозначения вместо 0000 часто пишут 4/0, вместо 000 – 3/0 и т.д.

Отношение между толщинами, выбранными в качестве границ – 92 раза. В этом диапазоне уместилось 38 калибров, причем они создавались таким образом, чтобы отношение между соседними калибрами было постоянной величиной (корень 39 степени из 92 составляет примерно 1.1229322, это и есть отношение между соседними калибрами).

Для толстых калибров, обозначаемых m/0, в качестве значения AWG берется величина (1-m). Для кабеля 4/0 это будет -3, для кабеля 3/0 – величина -2, и т.д.

Из формулы видно, что шестая степень отношения диаметров двух соседних калибров AWG очень близка к 2 (2.0050, что на четверть процента превосходит 2), из чего вытекают следующие "простые" правила:

  • Удвоение диаметра провода ведёт к уменьшению калибра на 6 (то есть диаметр провода AWG 2 примерно вдвое больше чем диаметр AWG 8).
  • Удвоение сечения провода ведёт к уменьшению калибра на 3 (два провода AWG 14 имеют примерно такое же сечение, как AWG 11).
  • Уменьшение калибра на 4 увеличивает ток плавления провода в два раза (например, медный провод AWG 18 плавится при 83А, медный провод AWG 14 плавится при 166А).
  • Также известно, что уменьшение калибра на 10 (например с 10 на 1/0) увеличивает площадь и вес примерно в 10 раз и уменьшает сопротивление примерно в 10 раз.

Многожильные провода

С многожильными проводниками все не так просто. Хотя многие источники приводят для многожильных кабелей точно такую же формулу, что и для одножильных, на самом деле это неправильно, так как в многожильном проводнике приходится рассчитывать суммарную площадь сечения через площади сечения маленьких жилок, а эквивалентный диаметр – через диаметр отдельных жилок, уложенных по принципу плотной упаковки. Например, для 7-жильного кабеля диаметр проводника геометрически равен трем диаметрам жил, для 19-жильного – 5 диаметрам, а для промежуточных отношений диаметр рассчитывается через промежуточный коэффициент.

Примеры видов плотной упаковки жил в многожильном кабеле
Примеры видов плотной упаковки жил в многожильном кабеле

Понятно, что целое значение коэффициента (причем всегда нечетное) будет только при строго определенном количестве жил в проводнике. Для 7-жильного это коэффициент 3, для 19-жильного – 5, для 37 – 7, для 61 – 9. Рассчитать такие «правильные» конфигурации несложно:

    1 + 6 = 7
    1 + 6 + 12 = 19
    1 + 6 + 12 + 18 = 37
    1 + 6 + 12 + 18 + 24 = 61
    1 + 6 + 12 + 18 + 24 + 30 = 91
    и т.д.

Но в реальной жизни для многожильных проводников используются и "неправильные" количества жил, и тогда приходится определять фактический диаметр жилы эмпирическим путем.

В таблице, приводимой далее, диаметр отдельной жилы рассчитан по той же формуле, что и для одножильных проводников, затем рассчитано сечение жилы, затем суммарное сечение всех жил в проводнике, а затем для "правильных" конфигураций дан расчетный диаметр. Самый правый столбец – фактический диаметр, его еще в некоторых источниках называют «приведенным». Как видите, разница между теоретическим и фактическим диаметрами не так уж велика.

AWG Кол-во жил AWG жилы Диаметр жилы, мм Сечение жилы, мм2 Суммарное сечение жил, мм2 Расчетный диаметр, мм Фактический диаметр, мм
4/0 259 21 0,723 0,41 106,314 13,259
4/0 427 23 0,573 0,258 110,231 13,259
3/0 259 22 0,644 0,326 84,311 11,786
3/0 427 24 0,511 0,205 87,417 11,786
2/0 133 20 0,812 0,518 68,841 10,516
2/0 259 23 0,573 0,258 66,862 10,516
1/0 133 21 0,723 0,41 54,594 9,347
1/0 259 24 0,511 0,205 53,024 9,347
1 817 30 0,255 0,051 41,605 8,331
1 2109 34 0,16 0,02 42,479 8,331
2 259 26 0,405 0,129 33,347 7,417
2 665 30 0,255 0,051 33,865 7,417
2 1333 33 0,18 0,025 33,856 7,417
2 2646 36 0,127 0,013 33,518 7,417
4 133 25 0,455 0,162 21,593 5,898
4 259 26 0,405 0,129 33,347 5,898
4 1666 36 0,127 0,013 21,104 5,898
6 133 27 0,361 0,102 13,58 4,674
6 259 30 0,255 0,051 13,189 4,764
6 1050 36 0,127 0,013 13,301 4,674
8 49 25 0,455 0,162 7,955 3,734
8 133 29 0,286 0,064 8,541 3,734
8 655 36 0,127 0,013 8,297 3,734
10 37 26 0,405 0,129 4,764 2,834 2,92
10 65 28 0,321 0,081 5,263 2,95
10 105 30 0,255 0,051 5,347 2,95
12 7 20 0,812 0,518 3,623 2,435 2,44
12 19 25 0,455 0,162 3,085 2,273 2,36
12 65 30 0,255 0,051 3,31 2,41
12 165 34 0,16 0,02 3,323 2,41
14 7 22 0,644 0,326 2,279 1,931 1,85
14 19 26 0,405 0,129 2,446 2,024 1,85
14 42 30 0,255 0,051 2,139 1,85
14 105 34 0,16 0,02 2,115 1,85
16 7 24 0,511 0,205 1,433 1,532 1,52
16 19 29 0,286 0,064 1,22 1,43 1,47
16 26 30 0,255 0,051 1,324 1,5
16 65 34 0,16 0,02 1,309 1,5
16 105 36 0,127 0,013 1,33 1,5
18 7 26 0,405 0,129 0,901 1,215 1,22
18 16 30 0,255 0,051 0,815 1,273 1,2
18 19 30 0,255 0,051 0,968 1,273 1,24
18 42 34 0,16 0,02 0,846 1,2
18 65 36 0,127 0,013 0,823 1,2
20 7 28 0,321 0,081 0,567 0,963 0,89
20 10 30 0,255 0,051 0,509 1,137 0,89
20 19 32 0,202 0,032 0,609 1,01 0,94
20 26 34 0,16 0,02 0,524 0,914
20 42 36 0,127 0,013 0,532 0,914
22 72 40 0,08 0,005 0,361 0,762
22 19 34 0,16 0,02 0,383 0,801 0,787
22 26 36 0,127 0,013 0,329 0,762
24 7 32 0,202 0,032 0,224 0,606 0,61
24 10 34 0,16 0,02 0,201 0,715 0,584
24 19 36 0,127 0,013 0,241 0,635 0,61
24 42 40 0,08 0,005 0,21 0,584
26 7 34 0,16 0,02 0,141 0,48 0,483
26 10 36 0,127 0,013 0,127 0,567 0,553
26 19 38 0,101 0,008 0,151 0,504 0,508
27 7 35 0,143 0,016 0,112 0,428 0,457
28 7 36 0,127 0,013 0,089 0,381 0,381
28 19 40 0,08 0,005 0,095 0,399 0,406
30 7 38 0,101 0,008 0,056 0,302 0,305
30 19 42 0,063 0,003 0,06 0,317 0,305
32 7 40 0,08 0,005 0,035 0,24 0,203
32 19 44 0,05 0,002 0,038 0,251 0,229
34 7 42 0,063 0,003 0,022 0,19 0,191
36 7 44 0,05 0,002 0,014 0,151 0,153

Случайная фраза

Все люди лгут, но это не страшно, никто друг друга не слушает.(c)Альберт Эйнштейн