TopTeknisk ordlisteAWG verdi

AWG verdi

AWG (American Wire Gauge) – amerikansk homegent målsystem som systematiserer diameterstørrelse eller tverrsnittfelt på ledninger

 

AWG verdi uttrykkes i fullstendige tall (f.eks. 1, 2 el 15), som tilsvarer konkrete dimensjoner (oppgitt i mm eller tommer og i mm2 eller kcmil). I systemet blir ledningens fysiske størrelse mindre med hvert neste tall.
For eksempel: 1 AWG = 42.40 mm2, a 28 AWG = 0.32 mm2.

 

Fig. 1. Proksimale proporsjoner (i riktig skala) på utvalgte ledningsstørrelser i AWG-systemet

 

AWG målsystem ble utviklet i første delen av 1900-tallet. Den endelige formen fikk den i 1957 takket være Joseph Rogers Brown for Brown & Sharpe som produserte målutstyr. Det er den systemets andre navn kommer fra, dvs. Brown and Sharpe wire gauge (B&S).

Grunnen til den omvendte rekkefølgen i AWG er prosess tråder med en gitt diameter framstilles i. Opprinnelig tilsvarte AWG nummeret antall ganger en tråd ble dratt gjennom. Ved å begynne med vals med tverrsnittflate på 106 kcmil, skulle tråden dras 20 gjennom utstyr med mindre åpning, for at sluttproduktet hadde tverrsnitt på  1,02 kcmil (20 AWG). Dimensjoner mindre enn (0 [1/0], 00 [2/0], 000 [3/0] og 0000 [4/0]) ble inkorporert litt seinere, mens tråder med tilsvarende dimensjoner ble laget av valset stål, presset stål og støpte stenger større enn 106 kcmil av tverrsnittflaten.

 

Fig. 2. Endringer av AWG størrelsen etter at tråd ble dratt gjennom utstyret en gang: (a) opprinnelig stang, (b) til (d) stenger med neste AWG-størrelser. Eksempel: (a) = 6 AWG → (e) = 10 AWG

 

I AWG-målsystemer finner man 44 størrelser: fra 0000 [4/0], der ledningsdiameter er størst, til 40 - med minst diameter. Parallet med nummerøkning, blir tverrsnittfeltet mindre; hver gang ca. 20.5% (diameter ca. 10.25%). Dette skyldes at utstyr brukt på Brown & Sharpe gjorde det mulig å redusere diameteren på tråden nettopp 10.25%.

AV dette følger at:
– tverrsnittfeltet blir dobbelt stå stort når AWG-nummer blir 3 numre mindre, f.eks. 2 ledninger 12 AWG har samme tverssnittflate som 9 AWG;
– ledningsdiameteren øker to ganger når AWG-nummeret faller med 6 verdier, f.eks. har 9 AWG 2 ganger større diameter enn 15 AWG;
– trippel økning av diameteren ved fallende AWG-nummer med 10;
– fem ganger større diameter når AWG-nummeret faller med 14;
– ti ganger større diameter når AWG-nummeret faller med 20.

I tillegg, er fysiske egenskaper til materialer ledninger framstilt i også noen forhold. Aluminium har ledningsevne på 61% av koppers konduktivitet. Aluminiumledninger har samme motstand som ledninger i kopper, hvis vi velger en 2 størrelser mindre kopperledning med lavere AWG nummer.

 

Nøyaktig ledningsdiameter (i mm) med oppgitt AWG kan beregnes ved bruk av følgende formeller:

 

og

 

eller i tommer:

 

og

 

der:
d – diameter,
n – AWG-nummer.

 

Oversikt over dimensjoner og grunnleggende fysiske egenskaper finnes i tabell nr. 1.

 

Tab. 1. American Wire Gauge (AWG) – oversikt over dimensjoner, motstand og maksimal belastningskapasitet (for likestrøm) og maksimal frekvens, som er fri for overflatefenomen (for vekselstrøm). Samtlige parametere gjelder kopperledninger i temperatur 25°C

 

AWG Diameter Tverrsnittflate Motstand Maksimal belastningskapasitet: Maksimal frekvens for permabilitetsdybde = 100% overflate
mm cal mm² kcmil Ω/km Ω/kft jording [A] forsyning [A]
0000
[4/0]
11.684 0.4600 107 212 0.1608 0.04901 380 302 125 Hz
000
[3/0]
10.404 0.4096 85 168 0.2028 0.06180 328 239 160 Hz
00
[2/0]
9.266 0.3648 67.4 133 0.2557 0.07793 283 190 200 Hz
0
[1/0]
8.252 0.3249 53.5 106 0.3224 0.09827 245 150 250 Hz
1 7.348 0.2893 42.4 83.7 0.4066 0.1239 211 119 325 Hz
2 6.544 0.2576 33.6 66.4 0.5127 0.1563 181 94 410 Hz
3 5.827 0.2294 26.7 52.6 0.6465 0.1970 158 75 500 Hz
4 5.189 0.2043 21.2 41.7 0.8152 0.2485 135 60 650 Hz
5 4.621 0.1819 16.8 33.1 1.028 0.3133 118 47 810 Hz
6 4.115 0.1620 13.3 26.3 1.296 0.3951 101 37 1100 Hz
7 3.665 0.1443 10.5 20.8 1.634 0.4982 89 30 1300 Hz
8 3.264 0.1285 8.37 16.5 2.061 0.6282 73 24 1650 Hz
9 2.906 0.1144 6.63 13.1 2.599 0.7921 64 19 2050 Hz
10 2.588 0.1019 5.26 10.4 3.277 0.9989 55 15 2600 Hz
11 2.305 0.0907 4.17 8.23 4.132 1.260 47 12 3200 Hz
12 2.053 0.0808 3.31 6.53 5.211 1.588 41 9.3 4150 Hz
13 1.828 0.0720 2.62 5.18 6.571 2.003 35 7.4 5300 Hz
14 1.628 0.0641 2.08 4.11 8.286 2.525 32 5.9 6700 Hz
15 1.450 0.0571 1.65 3.26 10.45 3.184 28 4.7 8250 Hz
16 1.291 0.0508 1.31 2.58 13.17 4.016 22 3.7 11 kHz
17 1.150 0.0453 1.04 2.05 16.61 5.064 19 2.9 13 kHz
18 1.024 0.0403 0.823 1.62 20.95 6.385 16 2.3 17 kHz
19 0.912 0.0359 0.653 1.29 26.42 8.051 14 1.8 21 kHz
20 0.812 0.0320 0.518 1.02 33.31 10.15 11 1.5 27 kHz
21 0.723 0.0285 0.410 0.810 42.00 12.80 9 1.2 33 kHz
22 0.643 0.0253 0.326 0.642 52.96 16.14 7 0.92 42 kHz
23 0.573 0.0226 0.258 0.509 66.79 20.36 4.7 0.73 53 kHz
24 0.511 0.0201 0.205 0.404 84.22 25.67 3.5 0.58 68 kHz
25 0.455 0.0179 0.162 0.320 106.2 32.37 2.7 0.46 85 kHz
26 0.405 0.0159 0.129 0.254 133.9 40.81 2.2 0.36 107 kHz
27 0.361 0.0142 0.102 0.202 168.9 51.47 1.7 0.29 130 kHz
28 0.321 0.0126 0.0810 0.160 212.9 64.9 1.4 0.23 170 kHz
29 0.286 0.0113 0.0642 0.127 268.5 81.84 1.2 0.18 210 kHz
30 0.255 0.0100 0.0509 0.101 338.6 103.2 0.86 0.14 270 kHz
31 0.227 0.00893 0.0404 0.0797 426.9 130.1 0.70 0.11 340 kHz
32 0.202 0.00795 0.0320 0.0632 538.3 164.1 0.53 0.09 430 kHz
33 0.180 0.00708 0.0254 0.0501 678.8 206.9 0.43 0.07 540 kHz
34 0.160 0.00630 0.0201 0.0398 856.0 260.9 0.33 0.06 690 kHz
35 0.143 0.00561 0.0160 0.0315 1079 329.0 0.27 0.04 870 kHz
36 0.127 0.00500 0.0127 0.0250 1361 414.8 0.21 0.04 1100 kHz
37 0.113 0.00445 0.0100 0.0198 1716 523.1 0.17 0.03 1350 kHz
38 0.101 0.00397 0.00797 0.0157 2164 659.6 0.13 0.02 1750 kHz
39 0.0897 0.00353 0.00632 0.0125 2729 831.8 0.11 0.02 2250 kHz
40 0.0799 0.00314 0.00501 0.00989 3441 1049 0.09 0.01 2900 kHz

Ledningsdimensjon og tauer med samme AWG er forskjellige. Dette skyldes det at diameter/tverrsnittfeltet avgjør nummeret på AWG-tråden. Tverrsnittet/taudiameteren består av enkelte tråder og rom mellom disse. Hullene er avhengig av måten tråder plasseres på en en sirkelplan. Nummeret på AWG-tauen definerer ikke tverrsnittfeltet, men summen av tverrsnitt på enkelte tråder som ligger nærmest nummeret.

I tabell nr. 2 finnes det oversikt over parametere på en ledning som består av enkelt tråd i form av tauer. Oversikten viser sammenlikning av form, ytre diameter og tverrsnittfeltet (hele, ikke sum av enkelte elementer - målt uten isolering) og ledningens motstand (angitt i Ω/km).

 

Tab. 2. Sammenlikning av grunnleggende parametere på ledninger i form av tråd og tauer (n- antall tråder i en gitt ledning)

 

AWG Form på ledningen Diameter Tverrsnittflate Motstand
n/AWG n x mm mm mm² Ω/km
0000
[4/0]
Enkelt tråd 11.684 107 0.16
259/21 259 x 0.724 13.259 106.63 0.16
427/23 427 x 0.574 13.259 110.49 0.15
000
[3/0]
Enkelt tråd 10.405 85.0 0.20
259/22 259 x 0.643 11.786 84.40 0.20
427/24 427 x 0.511 11.786 87.57 0.19
00
[2/0]
Enkelt tråd 9.266 67.4 0.25
133/20 133 x 0.813 10.516 69.04 0.25
259/23 259 x 0.574 10.516 67.02 0.25
0
[1/0]
Enkelt tråd 8.251 53.5 0.32
133/21 133 x 0.724 9.347 54.75 0.31
259/24 259 x 0.511 9.347 53.12 0.32
1 Enkelt tråd 7.348 42.4 0.40
133/22 133 x 0.643 8.331 43.19 0.40
259/25 259 x 0.045 8.331 42.11 0.41
817/30 817 x 0.254 8.331 41.40 0.42
2109/36 2109 x 0.160 8.331 42.40 0.41
2 Enkelt tråd 6.544 33.60 0.51
133/23 133 x 0.574 7.417 34.42 0.50
259/26 259 x 0.404 7.417 33.20 0.52
665/30 665 x 0.256 7.417 33.70 0.52
2646/36 2646 x 0.127 7.417 33.52 0.52
4 Enkelt tråd 5.189 21.20 0.82
133/225 133 x 0.455 5.898 21.63 0.80
259/27 259 x 0.363 5.898 26.80 0.66
1666/36 1666 x 0.127 5.898 21.10 0.82
6 Enkelt tråd 4.115 13.30 1.29
133/27 133 x 0.363 4.674 13.76 1.50
259/30 259 x 0.254 4.674 13.12 1.30
1050/36 1050 x 0.127 4.674 13.32 1.30
8 Enkelt tråd 3.264 8.37 2.06
49/25 49 x 0.455 3.734 7.96 2.20
133/29 133 x 0.287 3.734 8.60 2.00
655/36 655 x 0.127 3.734 8.30 2.00
10 Enkelt tråd 2.588 5.26 3.27
37/26 37 x 0.404 2.921 4.74 3.60
49/27 49 x 0.363 2.946 5.07 3.60
105/30 105 x 0.254 2.946 5.32 3.20
12 Enkelt tråd 2.053 3.21 5.21
7/20 7 x 0.813 2.438 3.63 4.80
19/25 19 x 0.455 2.369 3.09 5.60
65/30 65 x 0.254 2.413 3.29 5.70
165/34 165 x 0.160 2.413 3.32 5.20
14 Enkelt tråd 1.628 2.08 8.28
7/22 7 x 0.643 1.854 2.238 7.60
19/27 19 x 0.361 1.854 1.945 8.90
41/30 41 x 0.254 1.854 2.078 8.30
105/34 105 x 0.160 1.854 2.111 8.20
16 Enkelt tråd 1.291 1.310 13.2
7/24 7 x 0.511 1.524 1.440 12.0
19/29 19 x 0.287 1.473 1.229 14.0
26/30 26 x 0.254 1.499 1.317 13.1
65/34 65 x 0.160 1.499 1.310 13.2
105/36 105 x 0.127 1.499 1.330 13.1
18 Enkelt tråd 1.024 0.823 21.0
7/26 7 x 0.404 1.219 0.897 19.2
16/30 16 x 0.254 1.194 0.811 21.3
19/30 19 x 0.254 1.245 0.963 17.9
41/34 41 x 0.160 1.194 0.824 20.9
65/36 65 x 0.127 1.194 0.823 21.0
20 Enkelt tråd 0.812 0.518 33.3
7/28 7 x 0.320 0.865 0.562 33.8
10/30 10 x 0.254 0.889 0.507 33.9
19/32 19 x 0.203 0.940 0.615 28.3
26/34 26 x 0.160 0.914 0.523 33.0
41/36 41 x 0.127 0.914 0.520 32.9
22 Enkelt tråd 0.644 0.326 53.0
7/30 7 x 0.254 0.762 0.355 48.4
19/34 19 x 0.160 0.787 0.382 45.1
26/36 26 x 0.127 0.762 0.330 52.3
24 Enkelt tråd 0.511 0.205 84.2
7/32 7 x 0.203 0.610 0.227 76.4
10/34 10 x 0.160 0.582 0.201 85.6
19/36 19 x 0.127 0.610 0.241 69.2
41/40 41 x 0.078 0.582 0.196 84.0
26 Enkelt tråd 0.405 0.129 133.9
7/34 7 x 0.160 0.483 0.141 122.0
19/38 19 x 0.102 0.508 0.155 113.0
10/36 10 x 0.127 0.533 0.127 137.0
28 Enkelt tråd 0.321 0.081 212.9
7/36 7 x 0.127 0.381 0.087 213.0
19/40 19 x 0.078 0.406 0.091 186.0
30 Enkelt tråd 0.255 0.050 338.6
7/38 7 x 0.102 0.305 0.057 339.0
19/42 19 x 0.064 0.305 0.061 286.7
32 Enkelt tråd 0.202 0.032 538.3
7/40 7 x 0.078 0.203 0.034 538.0
19/44 19 x 0.050 0.229 0.037 448.0
34 Enkelt tråd 0.160 0.020 856.0
7/42 7 x 0.064 0.192 0.022 777.0
36 Enkelt tråd 0.127 0.013 1362.0
7/44 7 x 0.050 0.152 0.014 1271.0

Tabellen inneholder oversikt over AWG-numre fra 4/0 [0000] til 2 og videre, partall til og med 36. Ledinger med AWG-nummer større enn 36 produseres ikke i form av tauer, grunnet altfor små tråddimensjoner som en slik tau ville bestå av.

 

AWG ble utviklet og brukt i USA. I dag er systemet populært i hele verden ved å erstatte andre systemer. Historisk sett hadde det en konkurent, det britiske Birmingham Wire Gauge (BWG). Etter mindre modifikasjoner, på slutten av 1900-tallet, ble BWG til Standard Wire Gauge (SWG), som ble en ny standard i Storbritannia. SWG er også kjent som Imperial Wire Gauge eller British Standard Gauge. Selv om måleutstyr for SWG ser nesten identisk ut som for AWG, har enkelte numre fra begge systemene forskjellige dimensjoner.

 

Fig. 3. Sammenlikning av målustyr for AWG-system (til venstre) og SWG-standard (til høyre). Størrelse 14 AWG ≈ 16 SWG

 

Som vist på figur 3 er størrelse 14 i AWG nesten lik med størrelse 16 i SWG.

Grunnleggende forskjell mellom AWG og SWG gjelder kun materiale ledningen er laget av. Det amerikanske systemet ble skapt for å måle ledninger og tauer av metaller og ikke-magnetiske lagringer - hovedsakelig av kopper, men også f.eks. av aluminium eller sølv. Den britiske standarden ble skapt med tanke på å homogenisere størrelser på jerntråder. I tillegg definerer AWG-systemet 44 grunnleggende størrelser, mens SWG-standard byr på 57 størrelser.

Aktuelt er Wire Gauge mindre viktig og ble erstattet av standard BS 6722:1986.

 

I land som bruker britisk målsystem brukes AWG i produksjon av alle ledningstyper. I land som bruker det metriske systemet, brukes det både standard BS 6722:1986 og AWG – dette kommer an på hva ledningen skal brukes til.

 

Fig. 4. Eksempler på ledninger beskrevet etter AWG-system og standard BS 6722:1986: (a) HDMI, (b) USB, (c) ledinger 5 V og 12 V fra strømforsyningsenhet til en stasjonær datamaskin, (d) elektrisk ledning med IEC-C5 koblinger

 

I tekniske karakteristikker av standarder som gjelder grensesnitt til overføring av data eller forsyning finnes det detaljerte retningslinjer for ledninger som arbeider med dem. Tatt i betrakting av de fleste nye teknologier utvikles i USA (eller i tett samarbeid med firmaer der), produseres ledninger brukt i elektronikk vanligvis i henhold til AWG-systemet.

I datanettverk brukes det ledinger UTP og FTP, hvis diameter på en enkelt tråd ikke kan være større enn 22 AWG og mindre enn 24 AWG. I tilfelle korte strekninger er det tillatt med patchcorder med tråd på 26 AWG.

I tilfelle grensesnitt HDMI – HDMI Working Group (standardutvikleren) anbefales det at Standard HDMI Cable lages av tråder på 28 AWG, a High Speed HDMI Cable av 24 AWG. Slike indikasjoner oppgis ikke i henhold til Premium High Speed HDMI Cable.

I praksis er AWG størrelse avhengig av lengden på ledningen:
– inntil 3 m anbefales det å bruke 30–28 AWG,
– mellom 3 m a 10 m – 28–26 AWG,
– over 10 m – ledninger med størrelse 26 AWG eller mindre.

 

I tillegg ved kobling av enheter som overfører store datamengder (f.eks BluRay 3D eller grafiske kort) med 4K eller større oppløsning anbefales det å bruke kortest mulig ledninger med lavet mulig AWG.

 

I tilfelle USB standard produseres det to typer ledninger:
– de som brukes til dataoverføring mellom periferiske enheter (fotoapparater, masseminner med automatisk forsyning osv.) og f.eks. datamaskin – den type ledning har alle tråder i samme størrelse, vanligvis 28 AWG;
– som forsyner tilkoblet enhet - har dobbelt AWG markering (som på figur 4b) – separat for tråder D- og D+ (28 AWG) og separate for forsyning og GND - vanligvis 24 AWG.

 

I henhold til standardkarakteristikken har forsyning fra USB porten ha spenningsverdi på 5 V, med toleranse på ±5% (0.25 V). Enheter som forsynes av USB-port (tastatur, bærbare disker, internettkameraer osv.) bør arbeide riktig ved fall på spenning på 0.55 V til 4.45 V (i tilfelle USB 2.0 standard) eller 0.6 V opp til 4.4 V (dla USB 3.0).

 

I tabeller under (tab. 3a–3d) ble det angitt hvor mye spenning på 5 V faller avhengig av diameter på brukte tråder og ledningslengder. Det ble oppført spenning på de mest vanlige strømenheter på USB-ladere for bærbare enheter: tab. 3a – eldre telefontyper,, tab. 3b, tab. 3c og tab. 3d – smarttelefoner, nettlesere o.l.

 

Tab. 3a. Forsyning – 500 mA

 

AWG 15 cm 50 cm 1 m 2 m 3 m 5 m
20 0.064 0.076 0.093 0.126 0.159 0.226
22 0.067 0.086 0.112 0.165 0.218 0.324
24 0.072 0.102 0.144 0.228 0.312 0.481
26 0.080 0.126 0.193 0.327 0.461 0.729
28 0.091 0.166 0.272 0.485 0.698 1.124

Tab. 3b. Forsyning – 1000 mA

 

AWG 15 cm 50 cm 1 m 2 m 3 m 5 m
20 0.129 0.153 0.186 0.253 0.319 0.453
22 0.125 0.172 0.225 0.331 0.437 0.649
24 0.145 0.204 0.288 0.456 0.625 0.962
26 0.160 0.253 0.387 0.655 0.923 1.459
28 0.183 0.332 0.545 0.971 1.397 2.249

Tab. 3c. Forsyning – 2000 mA

 

AWG 15 cm 50 cm 1 m 2 m 3 m 5 m
20 0.259 0.306 0.373 0.506 0.639 0.906
22 0.271 0.345 0.451 0.663 0.875 1.299
24 0.290 0.408 0.576 0.913 1.250 1.924
26 0.320 0.507 0.775 1.311 1.846 2.918
28 0.367 0.665 1.091 1.943 2.794 4.498

Tab. 3d. Forsyning – 2400 mA

 

AWG 15 cm 50 cm 1 m 2 m 3 m 5 m
20 0.311 0.367 0.447 0.607 0.767 1.087
22 0.326 0.415 0.542 0.796 1.050 1.559
24 0.348 0.490 0.692 1.096 1.500 2.309
26 0.384 0.609 0.930 1.573 2.216 3.501
28 0.412 0.798 1.309 2.331 3.353 5.397

Farger indikerer fall på forsyningsspenning: 

Grønn - fall på forsyningsspenning opp til 4.75 V
Gul - i område 4.75 V til 4.45 V
Gul-rød - i område 4.45 V til 4.4 V
Rød - under 4.4 V

Oversikten over ble regnet ut basert på Ohms lov, der motstand på kopperledninger og USB-forbindelser er medregnet (på 30 mΩ).

I grønt vises kombinasjoner av AWG-størrelser og ledningslengder som gir mulighet for spenningsstandard i tråd med spenningsstandard på utgang av forsyningsledning.

I gult (gul-rød for USB 3.0) er det vist kombinasjoner av AWG størrelser og ledningslengder som gir mulighet for å lade f.eks. en smartphone. Spenningen faller under tillatt USB-standard for strømforsyningsenheter (ladere), men ligger innen områder for enheter som lades (som lesebrett).

Rød farge indikerer ledninger som ikke skal brukes til å lade USB-enheter ved hjelp av en gitt lader.

 

Det er viktig å huske at ledninger med høyere AWG nummer produsert i materialer av bedre kvalitet (av kopper fri for blandinger, forurensninger) og med bedre koblinger, gir mindre tap enn de med tykkere tråder, men laget av materiale med tilsatt aluminium.

 

Elektriske ledninger, som brukt for lenge i Europa, er produsert etter den metriske standarden BS 6722:1986. For eksempel, i bygg og anlegg brukes det oftest ledninger med tverrsnitt på 1.5 mm2 og 2.5 mm2 med tillatte (i byggeforskrifter) belastninger på 10 A og 16 A. I land som bruker AWG-systemet føres det ledninger i vegger med størrelse 14 AWG (2.08 mm2) og 12 AWG (3.31 mm2) og maksimal belastning på15 A og 20 A.