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.

 

AWG چیست و کاربرد در کابل شبکه

 

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.

 

AWG چیست و کاربرد در کابل شبکه

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.

 

ساختار کابل شبکه مسی

 

تست فلوک شبکه مسی

 

تجهیزات شبکه کورنینگ CORNING

انواع کابل شبکه – استاندارد

کابل های شبکه مسی


link

تجهیزات شبکه مسی


link

 

دیدگاه‌ها (۰)

*
*