Эквивалентность проводов по стандарту AWG: 16+16 не равно 8

21.10.2024

Недавно мы стали свидетелями обсуждения в социальных сетях, в котором кто-то сказал, что два провода 16 AWG могут выполнять ту же работу, что и один провод 8 AWG. К сожалению, американский стандарт калибра проводов для многожильных проводников не является интуитивно понятным в определении того, как несколько проводников могут передавать ток. Так что давайте станем гиком и посчитаем, какой ток могут выдержать проводники разного размера или несколько проводников. Мы знаем, что это не то, что возникает ежедневно, но это интересная тема.

Американский стандарт калибра проводов

Американский стандарт калибра проводов для описания площади поперечного сечения проводника был создан в 1857 году. Знание площади проводника имеет решающее значение для выбора правильного размера провода для конкретного токонесущего приложения. Например, небольшой провод, возможно, диаметром 0,1 дюйма, не сможет выдержать ток силой 50 ампер, не сгорев в дыму.

Стандарт AWG имеет прямую зависимость диаметра от площади между одним размером и следующим. Например, диаметр провода 10 AWG в 1,1229322 раза больше диаметра провода 11 AWG. Точное соотношение применимо к любым двум соседним размерам проводов. Таким образом, отношение размера провода к диаметру является логарифмическим, поскольку размер не увеличивается линейно. На диаграмме ниже представлены данные.

Площадь проводника в квадратных миллиметрах (вертикальная шкала) в сравнении с размером американского сортамента проводов (горизонтальная шкала).

Учитывая, что соотношение логарифмическое, сложно определить эквивалентность между проводниками. Например, если у вас установлен усилитель мощностью 1800 Вт, ему потребуется большая пропускная способность по току, чем может обеспечить один проводник 4 AWG . Нужен ли ему полный проводник 0 AWG? Ну, он не повредит. Но будут ли работать два провода 4 AWG? Вот что мы намеревались определить.

Метрические размеры проводов

Просто чтобы вы знали, Европа и Азия используют метрические размеры проводов. Хотя они используют метрическую систему для большинства вещей, Канада все еще использует стандарт AWG. Например, силовой провод 4 AWG продается как провод 25 мм2 за океаном. Неудивительно, что расчет эквивалентной пропускной способности тока с использованием метрической системы очень прост.

Однако, похоже, есть несоответствие. Если вы посмотрите на 4 AWG в приведенной выше таблице, то увидите, что его площадь составляет 0,03286 квадратных дюймов. Это эквивалентно 21,2 квадратных миллиметра. Площадь 21,2 намного меньше 25 квадратных миллиметров.

Давайте рассмотрим другой размер. Большинство таблиц указывают, что 10 AWG эквивалентен проводнику сечением 6 квадратных миллиметров. Однако в таблице American Wire Gauge указано 5,26 квадратных миллиметров. Очевидно, что в какой-то момент процесса выполняется некоторое усреднение. Даже при попытке быть точным, кажется, кто-то проявил апатичный подход к математике.

Эквивалентность пропускания тока через силовой провод

Один точный факт, который у нас есть, — это измерение сопротивления для различных размеров AWG медной проводки. Эта спецификация является частью американского стандарта калибра проводов. Мы можем сравнить сопротивление проводов разного размера относительно их пропускной способности по току. Мы создали таблицу, которая сравнивает стандартные размеры проводов от 20 до 0000 AWG с другими размерами.

Использовать схему просто, хотя, возможно, поначалу это не интуитивно понятно. Начнем с простых наблюдений. Любая ячейка с одинаковым размером провода будет иметь номер 1. Это означает, что сопротивление эквивалентно, что, конечно, имеет смысл.

Допустим, у нас есть проводник 4 AWG, и мы хотим узнать его сопротивление по сравнению с проводником 2 AWG. Начните с просмотра верхней строки для столбца 4, затем посмотрите вниз на строку, представленную 2. Мы видим число 0,625. Это означает, что один провод 4 AWG может проводить 62,5% тока проводника 2 AWG при том же падении напряжения.

Мы можем сравнить их другим способом, посмотрев на верхнюю часть столбца 2 и сравнив его с 4-й строкой. Здесь мы видим число 1,6. Это означает, что проводник 2 AWG может проводить в 1,6 раза больше тока, чем 4 AWG при том же падении напряжения.

Оценка многопроводников

Таблица также дает нам информацию о том, какой ток могут выдержать несколько проводников, чтобы быть эквивалентными чему-то более значительному. Итак, сколько прогонов 4 AWG сопоставимы с одним кабелем 0 AWG? Посмотрите на столбец 0, затем вниз на строку 4. Мы видим число 2,514. Это означает, что нам нужно 2,514 прогонов 4 AWG, чтобы передать тот же ток, что и кабель 0 AWG с тем же падением напряжения.

Лучшим примером будет сравнение кабеля 6 AWG с 0 AWG. Здесь соотношение составляет 3,971. Таким образом, по сути, вам нужно четыре прогона 6 AWG, чтобы получить один 0 AWG.

Теперь давайте вернемся к тому, с чего началось это обсуждение. Сколько проводов калибра 16 AWG требуется, чтобы они были равны по токопроводимости одному проводу калибра 8 AWG? Если мы перейдем к столбцу 8, а затем к строке 16, то увидим число 6,389. Это означает, что вам нужно больше шести проводов калибра 16, чтобы провести тот же ток, что и один проводник калибра 8 AWG. Шесть будут иметь большее сопротивление, а семь — меньше, чем 8 AWG.

Таблица перепада напряжения

Понимая, какой ток может пропускать один или несколько проводников, нам нужен стандарт для приемлемого падения напряжения. Это немного сложно, поскольку он учитывает размер проводника, требования к току и длину провода. Стандарт ANSI/CTA-2015 Mobile Electronics Cabling Standard использует падение напряжения 0,25 вольта. Для электрической системы, обеспечивающей 14,4 вольта, это падение на 1,7% по одному проводу. Мы, вероятно, увидим такое же падение вдоль заземляющего пути.

Пожалуйста, вернитесь к нашей статье о допустимой токовой нагрузке проводника (силе тока, которую может выдержать провод), чтобы определить, какой параметр подходит для конкретного применения.

Не все провода одинаковы

Прежде чем закончить, мы должны напомнить нашим читателям, что эта таблица применима только для полностью медных проводников полной спецификации AWG. Сопротивление будет другим, если вы смотрите на луженый провод. Если провод из алюминия с медным покрытием, таблица не применима. Если на этикетке провода указано калибр вместо AWG, то, скорее всего, это не полный размер AWG.

Будьте осторожны с этими сокращениями и различиями. Вы покупаете что-то уникальное. Хотя луженый провод может быть гораздо лучшим выбором для морских применений, олово имеет всего 15% проводимости чистой меди . Вы можете захотеть увеличить размер провода в морских применениях, чтобы обеспечить надежную подачу питания.

Обязательно приобретите провод правильного размера для вашей автомобильной аудиосистемы

Обязательно обсудите со специалистом по продукту или техническим специалистом, проектирующим аудиосистему для вашего автомобиля, какой размер провода они используют. Перед началом проекта поймите, будет ли это одинарный провод или несколько. Эта удобная таблица и базовые знания теории электричества из средней школы обеспечат надежную работу вашей аудиосистемы. Или, по крайней мере, вы не будете утверждать, что два провода 16 AWG такие же, как один 8 AWG.