AWG چیست و کاربرد در کابل شبکه
AWG چیست و کاربرد در کابل شبکه: AWG روش استاندارد جهت نمایش اندازه / قطر سیم می باشد و مخفف American Wire Gauge است به معنای مقیاس سیم آمریکایی. AWG کابل یکی از رایج ترین عبارات در اصطلاحات مهندسی شبکه، برق الکترونیک می باشد. اکثر مردم به اشتباه تصور می کنند که این اصطلاح به یک کابل الکتریکی خاص اشاره دارد. برخلاف تصور رایج، این عبارت در همه تقسیم بندی ها قابل استفاده است. با توجه به اینکه ارائه و طراحی بیشتر کابل ها و سیم ها از ایالات متحده آغاز گردیده است این استاندارد امروزه جهانی شده است و در تمامی کابل های شبکه یا کابل های اترنت معیار سنجش اندازه سیم می باشد. در AWG، هر چه عدد بزرگتر باشد، قطر و ضخامت سیم کمتر می شود. بزرگترین اندازه استاندارد 0000 AWG است و 40 AWG کوچکترین اندازه استاندارد است. ممکن است به آن معیار سیم قهوه ای و شارپ Brown & Sharpe و یا گیج سیم یا اندازه سیم نیز گفته شود.
AWG برای سیم تک رشته، جامد، گرد و رسانای الکتریکی است. اولین بار در سال 1857 به عنوان یک استاندارد جهت جایگزینی اندازه گیری های مختلف مورد استفاده توسط تولید کنندگان مختلف معرفی شد. استفاده از اعداد بزرگتر که نشان دهنده سیم های کوچکتر هستند مشابه استاندارد Wire Gauge است که در بریتانیا استفاده می شود. اکثر کشورهای دیگر از استاندارد متریک بین‌المللی سطح مقطع سیم بر حسب میلیمتر مربع (mm2) استفاده می نمایند که در کمیسیون بین‌المللی الکتروتکنیکی 60228 یا IEC60228 تعریف شده است.
AWG چیست و کاربرد در کابل شبکه
معیار AWG شامل اندازه عایق / محافظ سیم نمی شود. کابل با 0000 AWG با قطر 0.46 اینچ یا 11.684 میلیمتر و 36 AWG با قطر 0.005 اینچ و یا 0.126 میلیمتر تعریف می شود. تمام اندازه های دیگر به عنوان مشتق لگاریتمی بین این دو اندازه تعریف شده به دست می آیند. 39 پله مقیاس / درجه بین این اندازه ها وجود دارد و نسبت قطر آن 1 به 92 است. بنابراین، هر مرحله AWG، ریشه سی و نهم 92 یا تقریباً 1.12293 برابر تغییر قطر است.
یک سیم با AWG کوچکتر (اندازه بزرگتر) می تواند به راحتی الکتریسیته بیشتری را نسبت به سیم با AWG بزرگتر (اندازه کوچکتر) هدایت نماید. کاهش اندازه AWG یک سیم به میزان سه درجه، سطح مقطع سیم را دو برابر می نماید و مقدار جریانی که می تواند حمل نماید را دو برابر می سازد. تغییر سایز AWG به میزان 10، سطح مقطع را ده برابر می نماید.
از آنجایی که آلومینیوم به خوبی مس رسانا نیست، برای محاسبه میزان جریانی که یک سیم آلومینیومی در مقایسه با سیم مسی می تواند داشته باشد، آن را با 2XAWG در نظر بگیرید.
AWG برای سیم های رشته ای چگونه می باشد؟
AWG در درجه اول سیم جامد تک رشته ای را توصیف می نماید. هنگامی که چندین هادی یا سیم رشته‌ای از AWG استفاده می نمایند، AWG در واقع معادل سطح مقطع تک رشته‌ای را از تمام مقاطع عرضی رشته‌ها به هم ارائه می‌دهد. سیم رشته ای معمولا دارای سه رقم جهت تعریف آن است. این رقم ها شامل اندازه معادل AWG، تعداد رشته ها و اندازه AWG هر رشته است.
به عنوان مثال، کابل رشته ای 23 AWG 5/30 دارای پنج رشته 30 AWG (0.0509 میلی متر مربع) است که برابر با یک سیم 23 AWG (0.258 میلی متر مربع) می باشد.
اهمیت AWG چیست؟
هرچه سطح مقطع سیم بزرگتر باشد، مقاومت آن کمتر است. همچنین، هر چه سطح مقطع بزرگتر باشد، میزان جریان عبوری (آمپر A) سیم می تواند قبل از گرم شدن بیش از حد، به راحتی انتقال یابد. یک سیم با AWG کوچکتر (قطر بزرگتر) می تواند توان بیشتری نسبت به سیمی با AWG بزرگتر حمل نماید. به طور کلی، عدد AWG کوچکتر بهتر از AWG بزرگتر است. AWG برای سیم‌هایی که جریان را عبور می دهند از اهمیت عمده ای برخوردار است – برای مثال، کابل کشی الکتریکی (برق) خانگی یا تجاری، سیم‌های داخلی یا سیم‌های پرتوان در مصارف خودرو یا سیستم های صوتی. هرچه از سیم خیلی کوچک استفاده شود (AWG بالا)، ممکن است سیم بیش از حد گرم شود، ذوب شود یا آتش بگیرد. بنابراین، مهم است که ظرفیت حمل جریان یک سیم یا مدار در نظر گرفته شود. عموما پارامتر درج شده در مشخصات فنی تجهیزات فعال اشاره مستقیم به AWG کابل مناسب حریان عبوری تجهیز دارد.
اطلاعات بیشتر (لینک های مرتبط):
AWG و فرمول محاسبه: قطر اندازه سیم را می توان با استفاده از فرمول
D(AWG)=.005·92((36-AWG)/39)
اینچ محاسبه نمود.
جهت مقیاس های 00، 000، 0000 و … از -1، -2، -3 استفاده می شود که از نظر ریاضی منطقی تر از “nought” است. این بدان معناست که در AWG هر 6 درجه کاهش قطر سیم را دو برابر می نماید و هر 3 درجه کاهش سطح مقطع سیم را دو برابر می نماید. مشابه دسی بل در سطوح سیگنال و توان.
سیم بزرگتر با AWG کوچکتر از فلز بیشتری بهره می برد و بنابراین گرانتر است.
برای سیم های حامل سیگنال، مانند اتصال صوتی (RCA، S/PDIF) یا اتصال تصویری (VGA، DVI یا HDMI)، AWG سیم به اندازه سیم های برق مورد اهمیت نمی باشند. از آنجایی که این سیگنال های الکتریکی معمولاً دارای توان پایین هستند، AWG کوچکتر (سیم بزرگتر) مورد نیاز نیست. در این شرایط، محافظ مناسب و چرخش جفت سیم(زوج سیم به هم تابیده شده) جهت یکپارچگی سیگنال از AWG رشته ها مهم تر است.
AWG کوچکتر ممکن است استحکام فیزیکی کابل را افزایش دهد و می تواند در شرایطی مانند کابل کشی، خمش، کشیده شدن به گونه ای جهت جلوگیری از شکستن مس در داخل کابل مفید باشد. همچنین سیم های رشته ای یا Stranded نسبت به سیم های جامد Solid در برابر شکستگی ناشی از خمش مقاوم تر می باشند.
در مورد اینکه از چه سابز AWG کابل، برای شبکه استفاده شود، توجه دقیقی لازم است. از آنجایی که کابل ضخیم تر مقاومت کمتری دارد، ممکن است برای کابل کشی طولانی مورد نیاز باشد. بنابراین، اجرای شبکه طولی نسبتا بلند اترنت ممکن است به کابل AWG کمتری نسبت به کابل های پچ کورد نیاز داشته باشد. چنانچه قرار است از POE از طریق اترنت استفاده شود، ممکن است سیم های AWG کمتر برای کنترل جریان اضافی مورد نیاز باشد.
کابل شبکه Cat5،گروه Cat6 و Cat7 که می تواند برای شبکه 1000BASE-Tتا 10000GBASE-T استفاده شود، با AWG 22 تا 26 AWG ارائه و استفاده می گردد.
جدول تخمین زیر بر اساس سیم مس نرم آنیل شده بدون نیکل است (تنها کابل های اروپایی و آمریکایی) که دارای استحکام کششی 37000 پوند بر اینچ مربع است. این داده ها برای مهندسین برق قدرت مفید است. هنگامی که جریان متناوب با فرکانس بالا توسط یک سیم هدایت می شود، تمایل به جریان در امتداد بیرون سیم وجود دارد. این باعث افزایش مقاومت موثر می شود. فرکانس ذکر شده در جدول فرکانس را نشان می دهد که در آن عمق پوسته محاسبه شده برابر با شعاع سیم است و نشان می دهد که بالاتر از این فرکانس باید هنگام محاسبه مقاومت سیم شروع به در نظر گرفتن اثر پوسته نمایید.
| AWG gauge | Conductor Diameter mm |
Conductor cross section in mm2 |
Ohms per 1000 ft. | Ohms per km | Maximum amps for chassis wiring | Maximum amps for power transmission |
Maximum frequency for 100% skin depth for solid conductor copper |
Breaking force Soft Annealed Cu 37000 PSI |
| 0000 | 11.684 | 107 | 0.049 | 0.16072 | 380 | 302 | 125 Hz | 6120 lbs |
| 000 | 10.403 | 84.9 | 0.0618 | 0.2027 | 328 | 239 | 160 Hz | 4860 lbs |
| 00 | 9.265 | 67.4 | 0.0779 | 0.2555 | 283 | 190 | 200 Hz | 3860 lbs |
| 0 | 8.252 | 53.5 | 0.0983 | 0.3224 | 245 | 150 | 250 Hz | 3060 lbs |
| 1 | 7.348 | 42.4 | 0.1239 | 0.4063 | 211 | 119 | 325 Hz | 2430 lbs |
| 2 | 6.543 | 33.6 | 0.1563 | 0.5126 | 181 | 94 | 410 Hz | 1930 lbs |
| 3 | 5.826 | 26.7 | 0.197 | 0.646 | 158 | 75 | 500 Hz | 1530 lbs |
| 4 | 5.189 | 21.1 | 0.2485 | 0.815 | 135 | 60 | 650 Hz | 1210 lbs |
| 5 | 4.620 | 16.8 | 0.3133 | 1.0276 | 118 | 47 | 810 Hz | 960 lbs |
| 6 | 4.114 | 13.3 | 0.3951 | 1.2959 | 101 | 37 | 1100 Hz | 760 lbs |
| 7 | 3.665 | 10.6 | 0.4982 | 1.6340 | 89 | 30 | 1300 Hz | 605 lbs |
| 8 | 3.263 | 8.37 | 0.6282 | 2.0604 | 73 | 24 | 1650 Hz | 480 lbs |
| 9 | 2.905 | 6.63 | 0.7921 | 2.5980 | 64 | 19 | 2050 Hz | 380 lbs |
| 10 | 2.588 | 5.26 | 0.9989 | 3.2763 | 55 | 15 | 2600 Hz | 314 lbs |
| 11 | 2.303 | 4.17 | 1.26 | 4.1328 | 47 | 12 | 3200 Hz | 249 lbs |
| 12 | 2.052 | 3.31 | 1.588 | 5.2086 | 41 | 9.3 | 4150 Hz | 197 lbs |
| 13 | 1.828 | 2.63 | 2.003 | 6.5698 | 35 | 7.4 | 5300 Hz | 150 lbs |
| 14 | 1.628 | 2.08 | 2.525 | 8.282 | 32 | 5.9 | 6700 Hz | 119 lbs |
| 15 | 1.450 | 1.65 | 3.184 | 10.4435 | 28 | 4.7 | 8250 Hz | 94 lbs |
| 16 | 1.290 | 1.31 | 4.016 | 13.172 | 22 | 3.7 | 11 k Hz | 75 lbs |
| 17 | 1.150 | 1.04 | 5.064 | 16.609 | 19 | 2.9 | 13 k Hz | 59 lbs |
| 18 | 1.023 | 0.823 | 6.385 | 20.942 | 16 | 2.3 | 17 kHz | 47 lbs |
| 19 | 0.911 | 0.653 | 8.051 | 26.407 | 14 | 1.8 | 21 kHz | 37 lbs |
| 20 | 0.812 | 0.519 | 10.15 | 33.292 | 11 | 1.5 | 27 kHz | 29 lbs |
| 21 | 0.723 | 0.412 | 12.8 | 41.984 | 9 | 1.2 | 33 kHz | 23 lbs |
| 22 | 0.645 | 0.327 | 16.14 | 52.939 | 7 | 0.92 | 42 kHz | 18 lbs |
| 23 | 0.574 | 0.259 | 20.36 | 66.780 | 4.7 | 0.729 | 53 kHz | 14.5 lbs |
| 24 | 0.510 | 0.205 | 25.67 | 84.197 | 3.5 | 0.577 | 68 kHz | 11.5 lbs |
| 25 | 0.454 | 0.162 | 32.37 | 106.173 | 2.7 | 0.457 | 85 kHz | 9 lbs |
| 26 | 0.403 | 0.128 | 40.81 | 133.856 | 2.2 | 0.361 | 107 kHz | 7.2 lbs |
| 27 | 0.360 | 0.102 | 51.47 | 168.821 | 1.7 | 0.288 | 130 kHz | 5.5 lbs |
| 28 | 0.320 | 0.080 | 64.9 | 212.87 | 1.4 | 0.226 | 170 kHz | 4.5 lbs |
| 29 | 0.287 | 0.0647 | 81.83 | 268.402 | 1.2 | 0.182 | 210 kHz | 3.6 lbs |
| 30 | 0.254 | 0.0507 | 103.2 | 338.49 | 0.86 | 0.142 | 270 kHz | 2.75 lbs |
| 31 | 0.226 | 0.0401 | 130.1 | 426.72 | 0.7 | 0.113 | 340 kHz | 2.25 lbs |
| 32 | 0.203 | 0.0324 | 164.1 | 538.24 | 0.53 | 0.091 | 430 kHz | 1.8 lbs |
| Metric 2.0 | 0.200 | 0.0314 | 169.39 | 555.61 | 0.51 | 0.088 | 440 kHz | |
| 33 | 0.180 | 0.0255 | 206.9 | 678.632 | 0.43 | 0.072 | 540 kHz | 1.3 lbs |
| Metric 1.8 | 0.180 | 0.0254 | 207.5 | 680.55 | 0.43 | 0.072 | 540 kHz | |
| 34 | 0.160 | 0.0201 | 260.9 | 855.752 | 0.33 | 0.056 | 690 kHz | 1.1 lbs |
| Metric 1.6 | 0.160 | 0.0201 | 260.9 | 855.752 | 0.33 | 0.056 | 690 kHz | |
| 35 | 0.142 | 0.0159 | 329 | 1079.12 | 0.27 | 0.044 | 870 kHz | 0.92 lbs |
| Metric 1.4 | .140 | 0.0154 | 339 | 1114 | 0.26 | 0.043 | 900 kHz | |
| 36 | 0.127 | 0.0127 | 414.8 | 1360 | 0.21 | 0.035 | 1100 kHz | 0.72 lbs |
| Metric 1.25 | 0.125 | 0.0123 | 428.2 | 1404 | 0.20 | 0.034 | 1150 kHz | |
| 37 | 0.114 | 0.0103 | 523.1 | 1715 | 0.17 | 0.0289 | 1350 kHz | 0.57 lbs |
| Metric 1.12 | 0.112 | 0.00985 | 533.8 | 1750 | 0.163 | 0.0277 | 1400 kHz | |
| 38 | 0.101 | 0.00811 | 659.6 | 2163 | 0.13 | 0.0228 | 1750 kHz | 0.45 lbs |
| Metric 1 | 0.100 | 0.00785 | 670.2 | 2198 | 0.126 | 0.0225 | 1750 kHz | |
| 39 | 0.088 | 0.00621 | 831.8 | 2728 | 0.11 | 0.0175 | 2250 kHz | 0.36 lbs |
| 40 | 0.078 | 0.00487 | 1049 | 3440 | 0.09 | 0.0137 | 2900 kHz | 0.29 lbs |
ظرفیت های حمل بار (جدول بالا را مشاهده فرمایید)
تعریف ampacity : قابلیت حمل جریان یک سیم یا در واقع ظرفیت حمل جریان یک سیم است. به عبارت دیگر چند آمپر می تواند انتقال دهد؟ نمودار زیر دستورالعملی برای ظرفیت حمل جریان سیم مسی یا ampacity است که مطابق کتابچه راهنمای جداول و فرمول های الکترونیکی برای AWG است. همانطور که ممکن است حدس بزنید، ظرفیت های رتبه بندی شده فقط یک قانون سرانگشتی هستند.
در مهندسی ابزار دقیق، افت ولتاژ، محدودیت دمای عایق، ضخامت، هدایت حرارتی، و همرفت هوا و دما باید در نظر گرفته شوند. حداکثر آمپر جهت انتقال نیرو از قانون 700 میل دایره ای در آمپر استفاده می نماید که بسیار محافظه کارانه است. حداکثر آمپر برای کابل کشی نیز یک درجه محافظه کارانه است، اما برای کابل کشی در هوا و نه در یک بسته طراحی شده است. برای سیم هایی با طول های کوتاه، مانند سیم هایی که در بسته های باتری استفاده می شود، باید مقاومت و بار را با اندازه، وزن و انعطاف پذیری عوض نمایید.
اطلاعات بیشتر (لینک های مرتبط):
تجهیزات شبکه مسی
–
نظرات کاربران