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Drahtstärke-Rechner (AWG)

Zwischen AWG und mm² umrechnen, Drahtstromkapazität, Widerstand und Spannungsabfall berechnen

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Formel

d=0.127×92((36−AWG)/39)mm,A=π(d/2)2d = 0.127 × 92^((36-AWG)/39) mm, A = π(d/2)²

Referenz: ASTM B258 - Standard Specification for Standard Nominal Diameters

d— Durchmesser des Drahtes (mm)
AWG— Amerikanische Drahtstärkenummer
A— Querschnittsfläche (mm²)
ρ— Widerstandskraft (Ω·mm²/m)
L— Länge des Kabels (m)

Wie es funktioniert

Dieser Rechner rechnet zwischen AWG (American Wire Gauge), metrischen mm^2 und SWG (Standard Wire Gauge) für Elektroingenieure und internationale Projekte um, bei denen eine Standardisierung der Drahtgröße erforderlich ist. Gemäß ASTM B258 folgt der AWG-Durchmesser d (Zoll) = 0,005 × 92^ ((36-AWG) /39), während IEC 60228 metrische Größen in mm^2 Querschnittsfläche definiert (0,5, 0,75, 1,0, 1,5, 2,5, 4, 6, 10, 16, 25, 35... mm^2). Schlüsselumrechnungen: AWG 14 = 2,08 mm^2 (nächste IEC: 2,5 mm^2), AWG 12 = 3,31 mm^2 (am nächsten: 4 mm^2), AWG 10 = 5,26 mm^2 (am nächsten: 6 mm^2). Der Kupferwiderstand beträgt 1,724 × 10^-8 Ohm·m bei 20 C pro NIST; Widerstand R = rho × L/A. Temperaturkoeffizient: +0,393% /C für Kupfer, +0,403% /C für Aluminium. Durch die richtige Wahl des Messgeräts wird ein Wirkungsgradverlust von 15-25% aufgrund eines Spannungsabfalls bei langen Läufen vermieden.

Bearbeitetes Beispiel

Problem: Wandeln Sie eine europäische 4-mm^2-Kabelspezifikation für die Installation in den USA in AWG um. Berechnen Sie den Widerstand für eine Länge von 30 m und überprüfen Sie die Kompatibilität mit einem 25-A-Leistungsschalter.

Lösung:

  1. IEC 4 mm^2: Flächenmäßig ist AWG 12 (3,31 mm^2) oder AWG 11 (4,17 mm^2)
  2. Gemäß ASTM B258: Verwenden Sie AWG 11 für gleichwertig oder besser, AWG 12, falls lokal verfügbar
  3. Widerstand von 4 mm^2 Kupfer bei 20 C: R = 1,724e-8 × 30/(4e-6) = 0,129 Ohm
  4. Widerstand von AWG 12: R = 1,724e-8 × 30/(3,31e-6) = 0,156 Ohm (21% höher)
  5. Spannungsabfall bei 25 A (AWG 12): V = 25 × 0,156 × 2 = 7,8 V (3,4% bei 230 V — akzeptabel)
  6. NEC-Strombelastbarkeit AWG 12 bei 75 C: 25 A (entspricht dem Leistungsschalter bei 100% — verwenden Sie AWG 10 für eine 80-%-Regel)
  7. Empfehlung: Verwenden Sie AWG 10 (5,26 mm^2) zur Einhaltung der Vorschriften und zur Verringerung des Spannungsabfalls

Praktische Tipps

  • ✓Umrechnung von AWG in IEC gemäß üblicher Praxis: AWG 18 = 0,82 mm^2 (verwenden Sie 1,0), AWG 16 = 1,31 mm^2 (verwenden Sie 1,5), AWG 14 = 2,08 mm^2 (verwenden Sie 2,5), AWG 12 = 3,31 mm^2 (verwenden Sie 4,0), AWG 10 = 5,26 mm^2 (verwenden Sie 6,0). Aus Sicherheitsgründen immer auf die nächste IEC-Größe aufrunden
  • ✓Faustregel für den Spannungsabfall: Halten Sie < 3% für Abzweigleitungen ein, insgesamt < 5% pro NEC. Bei 120 V/15 A ergibt sich ein maximaler Abfall von 3% = 3,6 V = 0,24 Ohm im Hin- und Rücklauf. Verwenden Sie die Berechnung 2 × Länge × Widerstand pro Fuß
  • ✓Aluminium benötigt bei gleicher Strombelastbarkeit eine Erhöhung um 2 AWG im Vergleich zu Kupfer (61% Leitfähigkeit gemäß ASTM). AWG 12 Cu = AWG 10 Al. Erfordert außerdem eine antioxidative Verbindung an den Anschlüssen gemäß NEC 110.14

Häufige Fehler

  • ✗Falsche Konvertierung verwendet - AWG 12 = 3,31 mm^2, NICHT 12 mm^2. AWG ist logarithmisch; metrisch mm^2 ist linear. Jede 3 AWG-Schritte entsprechen der zweifachen Fläche, also AWG 9 = 6,63 mm^2, AWG 6 = 13,3 mm^2, AWG 3 = 26,7 mm^2
  • ✗Ohne Berücksichtigung des Temperaturkoeffizienten steigt der Kupferwiderstand von 20 °C auf 75 °C Betriebstemperatur um 21,5%. Ein Kabel mit 0,156 Ohm bei 20 °C wird bei 75 °C zu 0,190 Ohm. Verwenden Sie die Betriebstemperatur für die Berechnung des Spannungsabfalls
  • ✗Unübersichtliches Verhältnis zwischen Festkörperleitern und Litzenleitern — gemäß ASTM B8 hat Litzendraht bei gleicher Querschnittsfläche einen um 2-3% größeren Außendurchmesser. Die AWG-Zahlen beziehen sich auf den Kupferquerschnitt, nicht auf den Gesamtdurchmesser

Häufig gestellte Fragen

AWG ist eine nordamerikanische logarithmische Skala gemäß ASTM B258; niedrigere Zahl = größerer Draht. mm^2 ist die direkte Querschnittsfläche gemäß IEC 60228. Die Umrechnung ist nichtlinear: AWG 12 = 3,31 mm^2, AWG 10 = 5,26 mm^2, AWG 8 = 8,37 mm^2. IEC-Größen folgen einer bevorzugten Zahlenreihe: 1, 1,5, 2,5, 4, 6, 10, 16, 25, 35, 50 mm^2.
Pro NIST: Kupferwiderstand = R_20 × (1 + 0,00393 × (T - 20)). Bei 75 °C: 1,22-facher Widerstand gegenüber 20 °C. Bei -40 °C: 0,76-facher Widerstand. In den Tabellen zur Strombelastbarkeit (NEC 310.16) werden die Nenntemperatur der Isolierung und die Umgebungstemperatur berücksichtigt. Hohe Umgebungsbedingungen reduzieren die Strombelastbarkeit; kalte Umgebungen ermöglichen höhere Stromstärken.
Ja, mit der richtigen Leistungsreduzierung pro NEC. Leitfähigkeit von Aluminium = 61% von Kupfer (ASTM B8). Verwenden Sie 2 AWG-Größen größer: AWG 12 Cu = AWG 10 Al bei gleicher Stromstärke. Es sind Anschlüsse mit AL/CU-Schutzklasse und eine antioxidative Verbindung erforderlich. Aluminium wird aufgrund von Kosteneinsparungen häufig für > AWG 8 verwendet (30-50% günstiger als Kupfer pro Pfund).
Gemäß NEC 310.15: Querschnittsfläche (größer = mehr Strom), Nenntemperatur der Isolierung (60/75/90 C), Umgebungstemperatur, Anzahl der gebündelten Leiter und Installationsmethode (Leitung oder freie Luft). Stromstärke = sicherer Strom ohne Überschreitung der Grenzwerte für die Isolationstemperatur. Ein Spannungsabfall kann die Stromstärke in der Praxis weiter einschränken.
Gemäß der Richtlinie NEC 210.19 (Preissenkung von < 3%): Kabel vergrößern, Stromkreislänge reduzieren oder Spannung erhöhen. Spannungsabfall = I × R × 2 (für Hin- und Rückfahrt). Für 100 Fuß bei 15 A mit AWG 14: V_Drop = 15 × 0,00252 × 200 = 7,6 V (6,3% bei 120 V — zu hoch). Upsize auf AWG 12:4,8 V (4%) oder AWG 10:3,0 V (2,5% — konform).

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