На рынке электроматериалов, кроме проводов со стандартной российской маркировкой, нередко встречаются кабеля с обозначением AWG. Проводники данного класса предназначаются для решения конкретных задач и обладают индивидуальными техническими характеристиками.
Американский калибр проводов
Сама аббревиатура AWG имеет американское происхождение и означает American Wire Gauge, что переводится как “Американский калибр проводов”. Она указывает не на диаметр внутренних жил в миллиметрах, что нам привычно, а на число прогонов кабеля через станок формовки в производственном процессе.
К примеру, провод 24 AWG обладает меньшим диаметром жил, нежели проводник маркировки 22 AWG, так как при изготовлении первый кабель проходил сквозь формовочную машину 24 раза, а второй – лишь 22.
Калибровка, в соответствии с представленным стандартом, слегка разнится со стандартной номенклатурой диаметров в миллиметрах. Перерасчёт в привычные размеры одножильного проводника и многожильного выполняется по разным формулам.
Сам стандарт AWG касается не только силовых кабелей и проводов, применяемых при обустройстве электрической проводки. Он также используется в цифровой промышленности, к примеру, для маркировки HDMI и USB-кабелей, витых пар и т.д.
Откуда произошла маркировка AWG
По своей форме кабельные жилы схожи с обычной проволокой из меди.
В США ранее проволоку производили по принципу волочения (вытягивания). Для этого заготовку пропускали сквозь ролики станка. К примеру, есть заготовка с показателем сечения 12 мм. Чтобы понизить её диаметр до требуемого, проволоку протаскивали через калибровочное отверстие конкретное количество раз, вследствие чего она вытягивалась, показатель длины повышался, а показатель диаметра – уменьшался. Так из 12-го диаметра можно было сделать 10-й или 8-й.
Каждая следующая процедура протяжки понижала сечение и прибавляла единицу к значению AWG. На старте процесса применяется заготовка с наибольшим калибром AWG 0 (соответствие самому толстому кабелю). При одной протяжке проволоки будет получено значение AWG 1. Если заготовка пройдёт сквозь станок два раза, то получится значение AWG 2 и так по нарастающей.
Самые крупные калибры, большие чем AWG 0, обозначаются как AWG 00, AWG 000 и т.д.
Подобная маркировка является зеркальной по отношению к российской. Мы свыклись с тем, что чем больше число, тем больше сечение проводников. Здесь же всё по-другому – чем больше значение калибра, тем меньшим является диаметр проводников.
В каких странах используют
Кроме создателей, представленный стандарт активно применяется Японией и Китаем.
Государства Европы, страны бывшего СНГ и Россия применяют иную систему измерений – мм2.
Кроме того, в США вообще не используется такая измерительная единица, как миллиметр. Буквально в каждой технической сфере применяется дюйм, обозначаемый как inch.
Сферы применения кабелей
Кабели маркировки AWG в простонародье именуют витой парой, так как их жилы попарно сплетены и формируют цельный провод. Существует масса отраслей использования таких кабелей.
Основные из них:
- Электрическое обеспечение розеточных сетей и диодных светильников в помещениях бытового и промышленного назначения. Зачастую ток в подобных магистралях не превышает отметки 24В, а наиболее распространённое напряжение равняется 12В. Подобная схема даёт возможность снизить затраты на электроэнергию и является более безопасной, нежели линии 220В.
- Обустройство проводки в сфере телефонии и средств связи, к примеру, в качестве линий для подсоединения к сети интернет либо сетям локального типа.
- Фактически всю электрику в транспортных средствах представляет кабель маркировки AWG с разным калибром. Наиболее часто применяется витая пара 23 AWG продольного сечения, где проводник может быть как одножильным, так и многожильным. Питание от аккумуляторной батареи к стартеру и мотору подаётся при помощи более толстых проводов с маркировкой 16 AWG.
Фоновая подсветка телевизора с применением проводов AWG - В музыкальных центрах и телевизорах также используются данные проводники. К примеру, в наушниках и микрофонах применяется витая пара 22 или 24 AWG, сечение в мм которой будет указано ниже.
- Кабели с наименьшим калибром, менее 26 AWG, используются в автомобильных сигнализациях, датчиках температуры газовых либо же электрических котлов, а также в системах автоматического пожаротушения. Высокого напряжения они не выдерживают, но для сетей с небольшой величиной тока являются оптимальным вариантом. К примеру, провода 28 AWG активно используются в контакторах автомобильных подушек безопасности. Кабель 30 AWG повсеместно применяется в розеточных блоках подсоединения к интернету.
Категорически запрещено подсоединять провода слаботочного типа к стационарной сети 220В/380В. Это неизбежно приведёт к короткому замыканию.
Все вышеуказанные отрасли применения проводов являются ключевыми, на практике их существенно больше. В данных отраслях часто встречаются проводники нестандартных калибров, выполняющие функции по передаче данных.
Сети слаботочного типа не представляют угрозы для людей и животных. Воздействие такого тока буквально не ощущается людским организмом, такие сети являются самыми безопасными и применяются в космонавтике и прочих технических отраслях. Даже во время открытого контакта с голыми жилами человеком не чувствуется удар током, поэтому ремонтные работы можно выполнять без отключения сети.
Активно применяются оптоволоконные кабели, произведённые по технологии США и промаркированные как 24 AWG (в мм равняется 0,644). Подобные сети протягивают как внешним, так и подземным способом. Они предназначаются для передачи данных на высоких скоростях.
Конструкция и состав кабеля
В соответствии с разрешаемой задачей проводники, маркируемые как AWG, могут обладать разными калибрами и типом внешней обмотки.
В первую очередь это касается одножильных проводников с разной толщиной основы и внешним изоляционным слоем из вспененного полипропилена. Сердцевина может быть плетёной и складываться из нескольких пластов алюминиевых либо же медных жил, скрученных спиралевидным образом. Их показатель толщины напрямую воздействует на степень сопротивления тока – чем большим является число жил и показатель их толщины, тем слабее будет величина сопротивления и утрата на метр проводника. Также это значение воздействует на степень нагрева металла при повышенных нагрузках. Жилы большого калибра более стойки к нагреву, что существенно продлевает ресурс общих магистралей.
Многожильные провода AWG
Многожильные провода по своей конструкции несколько сложнее, поэтому сделать правильный расчёт комфортной для них нагрузки крайне трудно. Нужно отталкиваться от характеристик одной жилы и вычислять коэффициентное соотношение.
Сами кабели, калибр которых указан числом перед аббревиатурой AWG, может иметь цилиндрическую форму или форму треугольника, сплетённого в цельный стержень. Благодаря эластичности металла провод может быть скручен под различными углами, что весьма удобно при монтажных работах в труднодоступных точках, к примеру, стеновые кабель-каналы.
Изоляционный слой из полипропилена или ПВХ также обладает высокой гибкостью и отменно переносит механические воздействия при просеве почвы либо же деформации части магистрали. Изоляция является абсолютно диэлектрической, поэтому даже при соединении пучков кабеля между собой короткое замыкание исключено.
В отдельных витых парах из оптоволокна, исключая стандартную оболочку, между сердцевиной и изоляционным слоем располагается армирующая нить, которая закручена по спирали. Она придаёт изделиям прочности даже во время скручивания. Такая изоляция предупреждает растягивание проводов, постоянно возвращая стержень и внешний слой в допустимый уровень.
К отдельному классу нужно отнести телевизионные кабели для передачи сигнала от антенны либо же усилителя. Данные проводники обладают сердцевиной из меди, которая запаяна в пену из полиэтилена. От центра кабеля к краю располагается оболочка из фольги, которая отвечает за доставку отрицательных частиц. Внешний слой – это изоляция из ПВХ, плотно облегающая всё изделие. Сборка проводника выполняется при помощи специальных переходников из металла с аппаратом обтягивания. Они надёжно фиксируют провод и гарантируют точность контакта.
Жилы из меди имеют большую прочность, чем алюминиевые. Поэтому эксплуатационный срок их больше. Они меньше подвержены износу от воздействий механического типа, но и стоимость таких изделий выше.
Таблица перевода кабеля и провода AWG в миллиметры
Чтобы не пересчитывать калибр каждого проводника на диаметр в квадратных миллиметрах на калькуляторе, можно прибегнуть к помощи таблицы с готовыми цифрами:
| Калибр | Диаметр мм | Поперечное сечение мм2 |
| 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 |
В США для проведения интернет связи наиболее часто применяются провода маркировки 22 AWG, сечение в мм которых равно 0,644. Максимальный калибр для применения в промышленных сферах ничем не ограничен, но самыми востребованными являются проводники маркировки 4 AWG и 8 AWG.
Расчётные формулы
Формула для пересчёта калибров в миллиметры выглядит следующим образом:
Показатель 0,005 дюймов, при пересчёте, составляет 0,127 мм. Значение n – номенклатура калибра. Представленная формула действительна только для цельных жил кабелей и проводов.
Значения “36”, “39” и “92” присутствуют в формуле не просто так. В конце 90-х годов показателю AWG, диаметр которого равен 0,005 inch, отвечал калибр 36. В те годы это была самая тонкая проволока. Самым толстым кабелем являлся калибр AWG 0000. Показатель соотношения между наименьшим и наибольшим диаметром как раз равняется “92”.
Калибровочный диапазон, начиная с маркировки AWG 36, состоит из 38 последовательных калибров и соотношение между ними – это постоянная величина. Между соседствующими калибрами соотношение равняется 1,1229. Эта цифра является корнем 39-й степени из числа 92.
Для калибров большого размера в роли “n” выступает отрицательный показатель -(m-1).
Эмпирические правила
Шестой уровень соотношения диаметров двух смежных калибров AWG крайне близок к 2 (2,005), что диктует такие правила:
- Удвоение кабельного диаметра приводит к понижению калибра на 6 отметок.
- Удвоение сечения кабеля влечёт за собой понижение калибра на 3 единицы.
- Понижение калибра на 4 единицы повышает показатель тока плавления кабеля вдвое.
Понижение калибра на 10 единиц повышает площадь и массу приблизительно в 10 раз и снижает степень сопротивления также приблизительно в 10 раз.
Условия эксплуатации
Кабели AWG обладают тем же изоляционным слоем и внешней оболочкой, что и традиционные провода метрической системы. При монтаже изделий и их эксплуатации нужно соблюдать основные правила:
- Во время укладки линии в грунте нельзя осуществлять монтаж проводников без защитной гофры или асбестового рукава.
- При натяжке проводов между опорами необходимо использовать направляющие тросы, снимающие натяжение с проводников.
- Если кабель укладывается на дно водоёма, его соединения должны быть тщательно заизолированы вспененным полиэтиленом.
Нельзя подавать на проводники напряжение больше, чем его удельный номинал – чревато перегревом и коротким замыканием.