AWG (American Wire Gauge) - ameriški enotni sistem mer, ki urejuje velikosti premerov ali prečnih prerezov vodov.
Vrednost AWG je izražena v celih številih (npr. 1, 2 ali 15), ki jim ustrezajo konkretne dimenzije (podane v mm ali palcih ter v mm2 ali kcmil). V tem sistemu se s porastom numeracije zmanjšuje fizična velikost voda. Na primer: 1 AWG = 42,40 mm2, a 28 AWG = 0,32 mm2 sup>.
Slika 1. Približne sorazmerne velikosti (v ustrezni skali) nekaj velikosti vodov v sistemu AWG
Sistem mer AWG je nastajal v prvi polovici XIX. stoletja. Končno obliko mu je dal leta 1957 Joseph Rogers Brown - za potrebe tovarne Brown & Sharpe, proizvajajoče merilna orodja. Od imena te tovarne je ta sistem dobil svoje drugo ime, pod katerim je znan, tj. Brown and Sharpe wire gauge (B&S).
Razlog za "obratno" zaporedje v AWG je potek procesa nastajanja žic danega premera v času tvorjenja tega sistema. Prvotno je številka AWG ustrezala številu vlečenj žice s ploščo za izvlačenje žice. Začenši z valjano žico s površino prečnega prereza 106 kcmil je bilo treba opraviti 20 vlečenj s ploščo za izvlačenje žice s čedalje manjšo velikostjo odprtine, do dosege končnega proizvoda - žice s prerezom 1,02 kcmil (20 AWG). Velikosti pod prvo (0 [1/0,] 00 [2/0], 000 [3/0] in 0000 [4/0]) so bile dodane temu sistemu nekoliko pozneje, žice ustrezajočim jim velikosti pa so nastajale iz valjanih profilov, stiskancev ali iz neprekinjenih litih palic velikosti večjih od 106 kcmil površine prečnega prereza.
Slika 2. Spremembe velikosti AWG za 1 po prehodu žice skozi vsako izmed plošč za izvlačenje žice: (a) prvotna palica, (b) do (d) palice naslednjih velikosti AWG. Na primer: (a) = 6 AWG → (e) = 10 AWG
Sistem mer AWG je zajemal 44 velikosti: od 0000 [4/0], kjer je premer voda največji, do 40 - najmanjši premer. Z naraščanjem numeracije se hkrati zmanjšuje površina prečnega prereza; vsakokrat za približno 20,5% (premer za približno 10,25%). To je posledica dejstva, da so plošče za izvlačenje žice, ki so jih uporabljali v tovarni Brown & Sharpe, omogočale zmanjšanje premera žice vsakokratno ravno za 10,25%.
Iz navedenega dejstva izhajajo naslednje odvisnosti: - površina prereza se podvoji z zmanjšanjem števila AWG za 3 pozicije, na primer 2 voda 12 AWG imata enak prečni prerez kot 9 AWG, - premer voda se podvoji z zmanjšanjem števila AWG za 6, npr. 9 AWG ima 2-krat večji premer kot 15 AWG; - trikratno povečanje premera z zmanjšanjem števila AWG za 10; - petkratno povečanje premer z zmanjšanjem števila AWG za 14; - desetkratno povečanje premera z zmanjšanjem števila AWG za 20.
Dodatno iz fizikalnih lastnosti materialov, iz katerih so izdelani vodi, tudi izhajajo nekatere odvisnosti. Aluminij ima prevodnost na ravni 61% prevodnosti bakra. Aluminijasti vodi imajo enako upornost kot izdelani iz bakra, če izberemo bakreni vod s številom AWG, ki je manjše za 2 velikosti.
Natančno je možno izračunati premer žice (v mm) z danim AWG na podlagi naslednjih formul:
ter
ali v palcih:
ter
kjer je: d – premer, n – število AWG.
Lista dimenzij in osnovnih fizikalnih lastnosti se nahaja v tabeli 1.
Tab. 1. American Wire Gauge (AWG)- lista dimenzij, upornosti in maksimalne obremenljivosti (za stalni tok) ter maksimalne frekvence, pri kateri se kožni pojav (skin effect) ne pojavlja (za izmenični tok). Vsi parametri so podani za bakrene vode pri 25°C
AWG
Premer
Površina prereza
Upornost
Maksimalna obremenljivost kot:
Maksimalna frekvenca za globino penetracije = 100% površine
mm
palec
mm²
kcmil
Ω/km
Ω/kft
ozemljitev [A]
napajanje [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
Premeri voda in kabla z istim AWG so različni. To je posledica dejstva, da premer/površina prereza opredeljuje število AWG žice. Prerez/premer kabla se sestoji tako iz posameznih žil, kot tudi iz praznih prostorov med njimi. Te "luknje" so odvisne od načina pakiranja žil. Število AWG kabla ne določa površine prečnega prereza celote, pač pa vsoto površin prerezov posameznih žil, ki je najbližja temu številu.
V tabeli 2 so predstavljeni parametri voda, sestoječega se iz ene žice in vodov v obliki vrvc. Primerjali so strukturo, zunanji premer in površino prečnega prereza (celote, ne vsote sestavnih komponent - merjeno brez izolacije), ter upornost voda (izražena v Ω/km).
Tab. 2. Primerjava osnovnih parametrov vodov v obliki žice in vrvc (n - število žil, ki sestavljajo dani vod)
AWG
Zgradba voda
Premer
Površina prereza
Upornost
n/AWG
n x mm
mm
mm²
Ω/km
0000 [4/0]
Posamezna žila
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]
Posamezna žila
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]
Posamezna žila
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]
Posamezna žila
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
Posamezna žila
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
Posamezna žila
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
Posamezna žila
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
Posamezna žila
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
Posamezna žila
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
Posamezna žila
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
Posamezna žila
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
Posamezna žila
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
Posamezna žila
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
Posamezna žila
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
Posamezna žila
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
Posamezna žila
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
Posamezna žila
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
Posamezna žila
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
Posamezna žila
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
Posamezna žila
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
Posamezna žila
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
Posamezna žila
0.160
0.020
856.0
7/42
7 x 0.064
0.192
0.022
777.0
36
Posamezna žila
0.127
0.013
1362.0
7/44
7 x 0.050
0.152
0.014
1271.0
Tabela vsebuje listo nadaljnjih števil AWG od 4/0 [0000] do 2 ter nadaljnje, parne pozicije do vključno 36. Vodi z numeracijo AWG nad 36 se ne proizvajajo v obliki vrvc zaradi premajhnih premerov žil, iz katerih naj bi bile sestavljene take vrvce.
AWG je nastal in se ga je najprej uporabljalo v Združenih državah Amerike. Vendar je zdaj uveljavljen v svetovnem merilu in je zmanjšal pomen drugih sistemov in standardov. Zgodovinsko gledano mu je bil konkurenčen britanski sistem Birmingham Wire Gauge (BWG). Po manjših modifikacijah je bil konec XIX. stoletja BWG spremenjen v Standard Wire Gauge (SWG), ki je postal obvezni standard v Združenem kraljestvu. SWG je znan tudi kot Imperial Wire Gauge ali British Standard Gauge. Čeprav merilni instrumenti za SWG izgledajo skoraj enako kot za AWG, se posamezne številke teh sistemov mer razlikujejo v dimenzijah.
Slika 3. Primerjava merilnih instrumentov za sistem AWG (na levi) s standardom SWG (na desni). Velikost 14 AWG ≈ 16 SWG
Kot se vidi na sliki 3, je velikost 14 AWG skoraj enaka velikosti 16 v SWG.
Vendar se osnovna razlika med AWG in SWG nanaša na material, iz katerega naj bi bil izdelan merjeni vod. Ameriški sistem je bil razvit za merjenje žic in vrvc iz kovin in neželeznih (nemagnetnih) zlitin – v glavnem iz bakra, pa tudi npr. iz aluminija in srebra. Britanski standard je nastajal z mislijo o poenotenju velikosti žic iz železa. Poleg tega sistem AWG določa 44 osnovnih velikosti, medtem ko jih standard SWG predvideva 57.
Trenutno je Standard Wire Gauge izgubil na pomenu in ga je nadomestil standard BS 6722:1986.
V državah, ki uporabljajo imperialni sistem mer, se AWG redno uporablja pri proizvodnji vseh vrst vodov. Kjer pa se uporablja metrični sistem, se danes uporablja tako standard BS 6722: 1986, kot tudi sistem AWG - odvisno od namembnosti voda.
Slika 4. Primeri vodov, opisanih po sistemu AWG in po standardu BS 6722:1986: (a) HDMI, (b) USB, (c) vodi 5 V in 12 V od napajalnika do stacionarnega računalnika, (d) električni vod s konektorji IEC-C5
V tehničnih specifikacijah standardov za vmesnike za prenos podatkov ali napajanje so podane natančne smernice za proizvodnjo z njimi so-delujočih vodov. Glede na to, da se večina novih tehnologij razvija v ZDA (ali pa v tesnem sodelovanju s tamkajšnjimi podjetji), se v elektroniki uporabljajoče vode večinoma proizvaja ob upoštevanju sistema AWG.
V računalniških mrežah se uporabljajo vodi UTP in FTP, katerih premeri ne smejo biti večji od 22 AWG in ne manjši od 24 AWG. V primeru kratkih razdalj se lahko uporablja patchcorde z velikostjo žile 26 AWG.
V primeru vmesnika HDMI – HDMI Working Group (tvorec standarda) se priporoča, naj bodo vodi Standard HDMI Cable izvedeni iz žil velikosti 28 AWG, High Speed HDMI Cable pa velikosti 24 AWG. Taka priporočila niso bila podana za Premium High Speed HDMI Cable.
Vendar se je v praksi izbiralo velikost AWG v odvisnosti od dolžine voda: – pri dolžinah do 3 m se priporoča velikost 30–28 AWG, – med 3 m in 10 m – velikost 28–26 AWG, – nad 10 m – vode s številko 26 AWG ali nižjo.
Poleg tega se za povezovanje naprav, ki prenašajo velike količine podatkov (npr. BluRay 3D ali grafične kartice visoke zmogljivosti), s sprejemniki delujočimi z ločljivostjo 4K ali višjo, priporoča uporabo kar najkrajših vodov s kar najnižjo številko AWG.
V primeru standarda USB se proizvajata dva tipa vodov: – vodi, ki služijo za prenos podatkov med perifernimi napravami (fotografski aparati, masovni pomnilniki z avtonomnim napajanjem ipd.) in npr. računalnikom - vodi tega tipa imajo vse žile iste velikosti, večinoma 28 AWG; – vodi, ki napajajo priklopljeno napravo – le-ti imajo dvojno označbo AWG (kot na sl. 4b) – posebno za žili D- in D+ (28 AWG) ter posebno za napajanje in GND - običajno 24 AWG.
Skladno s specifikacijo standarda mora imeti napajanje iz porta USB napetost na ravni 5 V, s toleranco ±5% (0,25 V). Naprave, ki se napajajo iz porta USB (tipkovnice, prenosni diski, spletne kamere, ipd.), morajo pravilno delovati pri padcih napetosti za 0,55 V na 4,45 V (v primeru standarda USB 2.0) ali za 0,6 V na 4,4 V (v primeru USB 3.0).
V naslednjih tabelah (tab. 3a-3d) je podano, za koliko pade napetost 5 V v odvisnosti od premera uporabljenih žil in dolžin vodov. Navedene so tokovne napetosti najpogosteje uporabljanih polnilnikov USB za mobilne/prenosne naprave: tab. 3a - starejše vrste telefonov, tab. 3b, tab. 3c in tab. 3d - pametni telefoni, tablični računalniki itd.
Tab. 3a. Napajanje – 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. Napajanje – 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. Napajanje – 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. Napajanje – 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
Barve pomenijo padce napajalne napetosti:
Zelen
- padci napajalne napetosti na 4,75 V
Rumen
- na razponu od 4,75 V do 4,45 V
Rumeno-rdeča
- na razponu od 4,45 do 4,4 V
Rdeč
- pod 4,4 V
Zgoraj prikazani podatki so bili izračunani na podlagi Ohmovega zakona, ob upoštevanju upornosti bakrenih vodov in konektorjev USB (pri 30 mΩ).
Z zeleno so označene take kombinacije velikosti AWG in dolžin vodov, ki omogočajo na izhodu napajalnega voda pridobiti napetosti, skladne s specifikacijo standarda.
Z rumeno barvo (rumeno-rdečo v primeru USB 3.0) so izražene kombinacije velikosti AWG in dolžin vodov, ki omogočajo polnjenje in napolnitev npr. pametnega telefona. Napetost pade pod raven, ki jo še dovoljuje standard USB za polnilne naprave (polnilce), vendar se nahaja v mejah, ki se zahtevajo za polnjene naprave (npr. tablične računalnike).
Z rdečo barvo so izraženi vodi, ki se jih ne sme uporabljati za polnjenje naprav USB z danim polnilnikom.
Vendar je treba vedeti, da bodo vodi z višjo številko AWG, ki so proizvedeni iz kvalitetnejših materialov (iz bakra brez primesi oziroma neonesnaženega bakra) in imajo boljše konektorje, ustvarjali manjše izgube kot tisti z debelejšimi žilami, vendar izvedeni, na primer, s primesjo aluminija.
Električne vode, ki so v Evropi v uporabi od nekdaj, se proizvaja po metričnem standardu BS 6722: 1986. Na primer, v gradbeništvu se najpogosteje uporabljajo vodi prereza 1,5 mm2 in 2,5 mm2 z dovoljenima (z gradbenimi predpisi) obremenitvama 10 A i 16 A. V državah, ki uporabljajo sistem AWG, se v stene napeljujejo vodi velikosti 14 AWG (2,08 mm2) in 12 AWG (3,31 mm2) z maksimalnima obremenitvama 15 A in 20 A.
Neto:
0.00
EUR
Bruto:
0.00
EUR
Teža:
0.00
kg
Ta stran uporablja datoteke cookies. Več informacij o datotekah cookies, ki jih uporabljamo, o načinu njihove uporabe in načinu modifikacije akceptacije datotek cookies, lahko najdete tako, da pritisnete
link