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미국 전선 규격

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미국 전선 규격(American wire gauge, AWG), 혹은 브라운 & 샤프 전선 규격(Brown & Sharpe wire gauge)은 1857년부터 미국과 캐나다에서 주로 사용된 고체 도선의 지름과 단면적에 대한 표준 규격 체계이다.[1] 규격의 단면적은 전류량을 결정하는 중요한 요소이다.

철강 산업에서는 AWG 대신 다른 규격을 선호한다. 대표적으로 워시번 & 모엔(Washburn & Moen, W&M) 전선 규격, US 스틸(US Steel) 전선 규격, 그리고 악기용 강선 규격이 있다.

AWG는 숫자가 커질수록 전선의 지름이 작아지는 특징이 있다. 이는 특정 규격의 전선을 만들기까지 반복되는 드로잉(drawing) 공정의 횟수에서 유래되었다. 예를 들어, 매우 가는 전선인 30 AWG를 만들기 위해서는 0 AWG 전선보다 더 많은 드로잉 과정을 거쳐야 한다.

AWG가 도입되기 전에는 전선 제조업체마다 규격이 달라 불편함이 많았으나, AWG의 도입으로 표준화가 이루어져 용도에 맞는 전선을 쉽게 선택할 수 있게 되었다.

AWG는 고체 도선의 규격을 정하는 데 사용된다. 연선의 경우, 전류 용량과 전기 저항을 결정하는 도선의 총 단면적을 기준으로 AWG가 결정된다. 연선은 여러 가는 선을 꼬아 만든 형태이기 때문에, 동일한 AWG의 단일 도선보다 지름이 더 크다.

또한 AWG는 작은 크기의 바디 피어싱 액세서리 크기를 표시하는 데도 자주 사용된다. 금속이 아닌 소재의 액세서리에도 적용되지만,[2] 금속 주사 바늘의 경우에는 바늘 전용 규격이 따로 사용된다.

공식

[편집]

이 비율의 6제곱이 2와 매우 가까운 수치인 것[3]을 바탕으로, 실제 현장에서는 다음과 같은 경험 법칙을 유용하게 사용한다.

  • 전선의 지름이 2배로 늘어나면, 이에 해당하는 AWG는 6만큼 감소한다. (예를 들어, AWG 2번 전선의 지름은 8번 전선의 2배이다.)
  • 전선의 단면적이 2배로 늘어나면, 이에 해당하는 AWG는 3만큼 감소한다. (예를 들어, AWG의 14번 전선 두 개는 11번 전선 한 개와 그 단면적이 거의 같다.)

또한, 규격 번호가 10만큼 감소한 경우, 예를 들어 10번에서 1/0로 감소했다면, 이는 면적과 무게를 대략 10배로 증가시키고 저항을 대략 10분의 1로 감소시킨다. 알루미늄선의 전도율은 구리선의 약 61% 정도이므로, 두 단계 밑의 AWG를 가진 구리선과 같은 저항도를 갖는다. (이 구리선은 면적은 알루미늄의 62.9%정도이다.)

AWG 전선 크기 규격표

[편집]

아래 표는 플라스틱 절연체 기준으로 다양한 전선 규격의 저항도와 허용 전류(전류 용량)을 포함한 자료를 보여준다. 아래 표에서 지름 정보는 단선 전선에 한해 적용된다. 연선은 상응하는 구리 단면적을 계산하여 측정한다. 용단 전류(Fusing current)는 주위 온도가 섭씨 25도일 때를 기준으로 측정된다. 아래 테이블은 DC 또는 60Hz이하 주파수의 AC를 가정한 것으로, 표피 효과(skin effect)는 고려하지 않는다. 전선의 회전은 비절연 전선의 상한치를 기준으로 한다.

AWG 지름 감은 횟수 단면적 구리 선
단위길이당 저항[4] 온도별 허용용량(ampacity)[a] 용단 전류[7][8]
60 °C 75 °C 90 °C Preece[9][10][11][12] Onderdonk[13][12]
(in) (mm) (per in) (per cm) (kcmil) (mm2) (mΩ/m[b]) (mΩ/ft[c]) (A) ~10 s 1 s 32 ms
0000 (4/0) 0.4600[d] 11.684[d] 2.17 0.856 212 107 0.1608 0.04901 195 230 260 3.2 kA 33 kA 182 kA
000 (3/0) 0.4096 10.405 2.44 0.961 168 85.0 0.2028 0.06180 165 200 225 2.7 kA 26 kA 144 kA
00 (2/0) 0.3648 9.266 2.74 1.08 133 67.4 0.2557 0.07793 145 175 195 2.3 kA 21 kA 115 kA
0 (1/0) 0.3249 8.251 3.08 1.21 106 53.5 0.3224 0.09827 125 150 170 1.9 kA 16 kA 91 kA
1 0.2893 7.348 3.46 1.36 83.7 42.4 0.4066 0.1239 110 130 145 1.6 kA 13 kA 72 kA
2 0.2576 6.544 3.88 1.53 66.4 33.6 0.5127 0.1563 95 115 130 1.3 kA 10.2 kA 57 kA
3 0.2294 5.827 4.36 1.72 52.6 26.7 0.6465 0.1970 85 100 115 1.1 kA 8.1 kA 45 kA
4 0.2043 5.189 4.89 1.93 41.7 21.2 0.8152 0.2485 70 85 95 946 A 6.4 kA 36 kA
5 0.1819 4.621 5.50 2.16 33.1 16.8 1.028 0.3133 795 A 5.1 kA 28 kA
6 0.1620 4.115 6.17 2.43 26.3 13.3 1.296 0.3951 55 65 75 668 A 4.0 kA 23 kA
7 0.1443 3.665 6.93 2.73 20.8 10.5 1.634 0.4982 561 A 3.2 kA 18 kA
8 0.1285 3.264 7.78 3.06 16.5 8.37 2.061 0.6282 40 50 55 472 A 2.5 kA 14 kA
9 0.1144 2.906 8.74 3.44 13.1 6.63 2.599 0.7921 396 A 2.0 kA 11 kA
10 0.1019 2.588 9.81 3.86 10.4 5.26 3.277 0.9989 30 35 40 333 A 1.6 kA 8.9 kA
11 0.0907 2.305 11.0 4.34 8.23 4.17 4.132 1.260 280 A 1.3 kA 7.1 kA
12 0.0808 2.053 12.4 4.87 6.53 3.31 5.211 1.588 20 25 30 235 A 1.0 kA 5.6 kA
13 0.0720 1.828 13.9 5.47 5.18 2.62 6.571 2.003 198 A 798 A 4.5 kA
14 0.0641 1.628 15.6 6.14 4.11 2.08 8.286 2.525 15 20 25 166 A 633 A 3.5 kA
15 0.0571 1.450 17.5 6.90 3.26 1.65 10.45 3.184 140 A 502 A 2.8 kA
16 0.0508 1.291 19.7 7.75 2.58 1.31 13.17 4.016 12 16 18 117 A 398 A 2.2 kA
17 0.0453 1.150 22.1 8.70 2.05 1.04 16.61 5.064 99 A 316 A 1.8 kA
18 0.0403 1.024 24.8 9.77 1.62 0.823 20.95 6.385 10 14 16 83 A 250 A 1.4 kA
19 0.0359 0.912 27.9 11.0 1.29 0.653 26.42 8.051 — — — 70 A 198 A 1.1 kA
20 0.0320 0.812 31.3 12.3 1.02 0.518 33.31 10.15 5 11 — 58.5 A 158 A 882 A
21 0.0285 0.723 35.1 13.8 0.810 0.410 42.00 12.80 — — — 49 A 125 A 700 A
22 0.0253 0.644 39.5 15.5 0.642 0.326 52.96 16.14 3 7 — 41 A 99 A 551 A
23 0.0226 0.573 44.3 17.4 0.509 0.258 66.79 20.36 — — — 35 A 79 A 440 A
24 0.0201 0.511 49.7 19.6 0.404 0.205 84.22 25.67 2.1 3.5 — 29 A 62 A 348 A
25 0.0179 0.455 55.9 22.0 0.320 0.162 106.2 32.37 — — — 24 A 49 A 276 A
26 0.0159 0.405 62.7 24.7 0.254 0.129 133.9 40.81 1.3 2.2 — 20 A 39 A 218 A
27 0.0142 0.361 70.4 27.7 0.202 0.102 168.9 51.47 — — — 17 A 31 A 174 A
28 0.0126 0.321 79.1 31.1 0.160 0.0810 212.9 64.90 0.83 1.4 — 14 A 24 A 137 A
29 0.0113 0.286 88.8 35.0 0.127 0.0642 268.5 81.84 — — — 12 A 20 A 110 A
30 0.0100 0.255 99.7 39.3 0.101 0.0509 338.6 103.2 0.52 0.86 — 10 A 15 A 86 A
31 0.00893 0.227 112 44.1 0.0797 0.0404 426.9 130.1 — — — 9 A 12 A 69 A
32 0.00795 0.202 126 49.5 0.0632 0.0320 538.3 164.1 0.32 0.53 — 7 A 10 A 54 A
33 0.00708 0.180 141 55.6 0.0501 0.0254 678.8 206.9 — — — 6 A 7.7 A 43 A
34 0.00630 0.160 159 62.4 0.0398 0.0201 856.0 260.9 0.18 0.3 — 5 A 6.1 A 34 A
35 0.00561 0.143 178 70.1 0.0315 0.0160 1079 329.0 — — — 4 A 4.8 A 27 A
36 0.00500[d] 0.127[d] 200 78.7 0.0250 0.0127 1361 414.8 — — — 4 A 3.9 A 22 A
37 0.00445 0.113 225 88.4 0.0198 0.0100 1716 523.1 — — — 3 A 3.1 A 17 A
38 0.00397 0.101 252 99.3 0.0157 0.00797 2164 659.6 — — — 3 A 2.4 A 14 A
39 0.00353 0.0897 283 111 0.0125 0.00632 2729 831.8 — — — 2 A 1.9 A 11 A
40 0.00314 0.0799 318 125 0.00989 0.00501 3441 1049 — — — 1 A 1.5 A 8.5 A

*Exact (by definition)

북미 전선 산업에서 4/0 AWG보다 큰 도체는 일반적으로 수천 개의 서큘러 밀(circular mil)(kcmil)의 면적과 동일하다.(1kcmil은 0.5067 mm²이다.) 4/0 AWG 다음으로 큰 전선 크기는 단면적이 250 kcmil이다. 서큘러 밀은 지름에서 전선 1밀의 면적이다. 백만 서큘러 밀은 1000밀, 즉 1인치 지름의 구경의 면적과 같다. 1천 서큘러 밀을 나타내는 더 오래전부터 사용되어 온 축약 표기는 MCM이다.

같이 보기

[편집]

각주

[편집]

내용주

[편집]
  1. ↑ For enclosed wire at 30 °C ambient,[5] with given insulation material temperature rating, or for single unbundled wires in equipment for 16 AWG and thinner.[6]
  2. ↑ or, equivalently, Ω/km
  3. ↑ or, equivalently, Ω/kft
  4. 1 2 3 4 Exactly, by definition

참조주

[편집]
  1. ↑ ASTM Standard B 258-02, Standard specification for standard nominal diameters and cross-sectional areas of AWG sizes of solid round wires used as electrical conductors, ASTM International, 2002
  2. ↑ SteelNavel.com Body Piercing Jewelry Size Reference — illustrating the different ways that size is measured on different kinds of jewelry
  3. ↑ The result is roughly 2.0050, or one-quarter of one percent higher than 2
  4. ↑ Figure for solid copper wire at 68 °F, (Not in accordance to NEC Codebook 2014 Ch. 9, Table 8) computed based on 100% IACS conductivity of 58.0 MS/m, which agrees with multiple sources:
  5. ↑ NFPA 70 National Electrical Code 2014 Edition 보관됨 2008-10-15 - 웨이백 머신. Table 310.15(B)(16) (formerly Table 310.16) page 70-161, "Allowable ampacities of insulated conductors rated 0 through 2000 volts, 60°C through 90°C, not more than three current-carrying conductors in raceway, cable, or earth (directly buried) based on ambient temperature of 30°C." Extracts from NFPA 70 do not represent the full position of NFPA and the original complete Code must be consulted. In particular, the maximum permissible overcurrent protection devices may set a lower limit.
  6. ↑ 〈Table 11: Recommended Current Ratings (Continuous Duty) for electronic equipment and chassis wiring〉 7판. 《Reference Data for Engineers: Radio, Electronics, Computer and Communications》. 49–16쪽.
  7. ↑ Computed using equations from Beaty, H. Wayne; Fink, Donald G. 편집 (2007), 《The Standard Handbook for Electrical Engineers》 15판, McGraw Hill, 4–25쪽, ISBN 978-0-07-144146-9
  8. ↑ Brooks, Douglas G. (December 1998), “Fusing Current: When Traces Melt Without a Trace” (PDF), 《Printed Circuit Design》 15 (12): 53, 2016년 3월 27일에 원본 문서 (PDF)에서 보존된 문서, 2016년 8월 1일에 확인함
  9. ↑ Preece, W. H. (1883), “On the Heating Effects of Electric Currents” (PDF), 《Proceedings of the Royal Society》 (36): 464–471
  10. ↑ Preece, W. H. (1887), “On the Heating Effects of Electric Currents” (PDF), 《Proceedings of the Royal Society》 II (43): 280–295
  11. ↑ Preece, W. H. (1888), “On the Heating Effects of Electric Currents” (PDF), 《Proceedings of the Royal Society》 III (44): 109–111
  12. 1 2 Brooks, Douglas G.; Adam, Johannes (2015년 6월 29일), “Who Were Preece and Onderdonk?”, 《Printed Circuit Design and Fab》
  13. ↑ Stauffacher, E. R. (June 1928), “Short-time Current Carrying Capacity of Copper Wire” (PDF), 《General Electric Review》 31 (6)
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