พื้นฐานไฟฟ้า

ขนาด AWG กับตารางมิลลิเมตรอ่านอย่างไรโดยไม่สับสน

อ่านทิศทางเลข AWG แยกพื้นที่ตัวนำจากเส้นผ่านศูนย์กลาง และคำนวณตัวอย่างเปรียบเทียบพื้นที่โดยไม่ถือว่าขนาดใกล้กันใช้แทนได้เสมอ

เลขขนาดสายจากเอกสารสองแหล่งอาจอยู่คนละระบบ แม้พูดถึงสายเส้นเดียวกัน AWG เป็นระบบเลขลำดับขนาด ส่วนตารางมิลลิเมตรเป็นหน่วยพื้นที่หน้าตัด การอ่านเพียงตัวเลขแล้วตัดสินว่าเลขมากกว่าย่อมใหญ่กว่าจะผิดเมื่อข้ามระบบ บทนี้ใช้ค่าการแปลงเพื่ออธิบายการอ่าน ไม่ให้ตารางกระแสใช้งานและไม่รับรองการเปลี่ยนสายรถจากการแปลงหน่วยอย่างเดียว

เลข AWG ลดลงเมื่อขนาดตัวนำเพิ่ม

ในช่วงเลข AWG ปกติ ตัวเลขน้อยกว่าหมายถึงตัวนำใหญ่กว่า ซึ่งต่างจากพื้นที่หน้าตัดที่เลขตารางมิลลิเมตรมากกว่าหมายถึงพื้นที่มากกว่า ต้องเขียนระบบหน่วยกำกับทุกครั้ง การบอกเพียงสายเบอร์สิบแปดจึงยังไม่ชัดหากไม่ทราบมาตรฐานที่อ้าง

ตัวอักษรและเลขบนสายยังอาจบอกรหัสผลิตภัณฑ์หรือจำนวนแกน ไม่ใช่ทุกเลขเป็นขนาดตัวนำ ให้ดูหัวคอลัมน์และความหมายในเอกสารผู้ผลิตก่อน การจดค่าที่ดีควรคัดทั้งหน่วยและรายละเอียดว่าพื้นที่ต่อแกนหรือจำนวนแกนในสายหลายแกน

ภาพอธิบาย 1สามขั้นก่อนเทียบขนาดสาย
  1. ระบุระบบ

    เลข AWG น้อยลงหมายถึงตัวนำใหญ่ขึ้นในช่วงเลขปกติ

  2. แยกปริมาณ

    พื้นที่ทองแดงไม่ใช่เส้นผ่านศูนย์กลางรวมฉนวน

  3. แปลงข้อมูล

    18 AWG ประมาณ 0.823 ตารางมิลลิเมตร

  4. ตรวจการใช้แทน

    ยังต้องตรงฉนวน ขั้ว ซีล และสภาพติดตั้ง

AWG เป็นระบบเลขขนาด ตารางมิลลิเมตรเป็นพื้นที่

พื้นที่กับเส้นผ่านศูนย์กลางเป็นคนละปริมาณ

พื้นที่ของหน้าตัดวงกลมคำนวณจาก πd² ÷ 4 เมื่อ d เป็นเส้นผ่านศูนย์กลางตัวนำ ไม่ใช่ขนาดภายนอกที่รวมฉนวน การวัดเส้นผ่านศูนย์กลางแล้วใส่ตัวเลขนั้นเป็นตารางมิลลิเมตรโดยตรงจึงผิดหน่วย และข้อผิดพลาดจะไม่หายไปแม้ใช้เครื่องมือวัดละเอียด

สายฝอยมีช่องว่างระหว่างเส้นย่อย ขนาดมัดทองแดงภายนอกจึงไม่ใช่เส้นผ่านศูนย์กลางตัวนำตันที่มีพื้นที่โลหะเท่ากัน การอ่านข้อมูลพื้นที่ตัวนำจากเอกสารตรงรุ่นน่าเชื่อถือกว่าการใช้วงกลมครอบมัดฝอยแล้วนับช่องว่างเป็นทองแดง

ตัวอย่างค่าการแปลงและโจทย์เปรียบเทียบ

ตารางของ PowerStream ให้ค่า 18 AWG ประมาณ 0.823 ตารางมิลลิเมตร ใช้เฉพาะข้อมูลขนาดในการอธิบายนี้ หากเทียบกับสายสมมติที่ระบุพื้นที่ตัวนำ 1.00 ตารางมิลลิเมตร ส่วนต่างคือ 1.00 − 0.823 = 0.177 ตารางมิลลิเมตร หรือประมาณ 21.5 เปอร์เซ็นต์เมื่อคิดฐาน 0.823

การเขียนว่า 18 AWG เท่ากับ 1 ตารางมิลลิเมตรพอดีจึงไม่ถูก แม้เป็นขนาดที่อาจอยู่ใกล้กันในรายการสินค้า หากวัสดุ ความยาว และอุณหภูมิเท่ากัน แบบจำลองความต้านทานแปรผกผันกับพื้นที่ให้ Rของ1.00/Rของ0.823 = 0.823 หรือความต้านทานต่ำกว่าประมาณ 17.7 เปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบฐานเดิม ความต่างของสองเปอร์เซ็นต์เกิดจากฐานที่ใช้

ภาพอธิบาย 2พื้นที่เพิ่มกับความต้านทานลดใช้คนละฐาน
  1. ส่วนต่างพื้นที่

    1.00 − 0.823 = 0.177 ตารางมิลลิเมตร

  2. พื้นที่เพิ่ม

    0.177 ÷ 0.823 × 100 ≈ 21.5 เปอร์เซ็นต์

  3. อัตราความต้านทาน

    Rใหม่/Rเดิม = 0.823 ÷ 1.00

  4. ความต้านทานลด

    เหลือ 82.3 เปอร์เซ็นต์ จึงลด 17.7 เปอร์เซ็นต์

สมมติวัสดุ ความยาว และอุณหภูมิเท่ากัน

ตรวจเลขด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางสมมูล

พื้นที่ 0.823 ตารางมิลลิเมตรให้เส้นผ่านศูนย์กลางวงกลมตันสมมูล d = √(4 × 0.823 ÷ π) ประมาณ 1.024 มิลลิเมตร ค่านี้ใกล้กับตัวเลขเส้นผ่านศูนย์กลางตัวนำที่แสดงในตารางเมื่อคำนึงถึงการปัด ไม่ใช่ขนาดรวมฉนวน และไม่ใช่เส้นผ่านศูนย์กลางมัดฝอยทุกโครงสร้าง

ตรวจกลับโดยนำค่าที่ไม่ปัดของรากไปคำนวณ πd² ÷ 4 จะได้พื้นที่ตั้งต้น ส่วนการใช้ 1.024 ที่ปัดแล้วจะได้ประมาณ 0.824 ตารางมิลลิเมตร ความต่างเล็กน้อยไม่ควรถูกตีความว่าเป็นความคลาดเคลื่อนผลิตภัณฑ์ เพราะโจทย์กำลังตรวจสูตรและการปัดตัวเลข ไม่ได้วัดชิ้นงาน

หน่วยตรงยังไม่ยืนยันการใช้แทน

หลังแปลงพื้นที่แล้ว ยังต้องเทียบวัสดุตัวนำ โครงสร้างฝอย ฉนวน อุณหภูมิ ขนาดภายนอก และช่วงที่ขั้วกับซีลรองรับ สายพื้นที่มากกว่าอาจใส่ขั้วเดิมไม่ถูกต้อง หรือทำให้มัดเคลื่อนต่างไป การเลือกตัวเลขใหญ่กว่าไม่ได้ให้คำตอบทุกด้าน

ตารางแปลงที่มีคอลัมน์กระแสอยู่ด้วยต้องอ่านเงื่อนไขของคอลัมน์นั้นแยก บทนี้ไม่ใช้ค่ากระแสจากตารางทั่วไปเป็นพิกัดรถ เพราะการรวมมัด อุณหภูมิและข้อกำหนดสายอาจไม่ตรง การแปลงหน่วยเป็นเรื่องเรขาคณิตและนิยามขนาด ส่วนการใช้งานเป็นเรื่องของผลิตภัณฑ์และการติดตั้ง

เขียนใบงานให้ไม่สลับฐานเปอร์เซ็นต์

ในโจทย์พื้นที่ใหม่เป็น 1.00 ÷ 0.823 หรือประมาณ 1.215 เท่าของเดิม แต่ความต้านทานใหม่เหลือ 0.823 เท่าตามสมมติฐาน การกล่าวว่าพื้นที่เพิ่ม 21.5 เปอร์เซ็นต์จึงต้องทำให้ความต้านทานลด 21.5 เปอร์เซ็นต์ด้วยเป็นการใช้ความสัมพันธ์ผิด ต้องกลับอัตราส่วนก่อน

เมื่อรายงานให้ใช้คำว่าประมาณกับค่าที่ปัด ระบุฐานของเปอร์เซ็นต์ และคงหน่วยพื้นที่กับความยาวให้ต่างกันชัดเจน หากข้อมูลจากผู้ผลิตระบุค่าหน้าตัดชื่อเรียกกับค่าความต้านทานสูงสุด ให้เก็บทั้งสองรายการ ไม่ใช้ผลจากสูตรพื้นที่อย่างเดียวไปกล่าวว่าผลิตภัณฑ์ต้องมีความต้านทานตรงค่าทฤษฎีทุกตัว

ข้อจำกัดที่ควรจำเมื่ออ่านสายจริง

สายที่ใช้ระบบเรียกขนาดอื่นอาจมีเลขคล้าย AWG จึงต้องยืนยันชื่อระบบ ไม่เทียบจากตัวเลขล้วน และอย่าใช้ความหนาฉนวนเป็นตัวแทนพื้นที่ทองแดง วิธีอ่านที่ตรวจได้คือระบุระบบ แปลงเฉพาะปริมาณเดียวกัน แล้วตรวจข้อกำหนดการใช้งานแยกเป็นขั้นต่อไป การแปลงที่ถูกต้องช่วยจัดข้อมูล แต่ไม่แทนการรับรองอะไหล่

สำหรับข้อมูลในใบงาน ควรเก็บค่าต้นฉบับก่อนแปลงด้วยเสมอ เช่น 18 AWG พร้อมค่าประมาณ 0.823 ตารางมิลลิเมตร การเหลือเฉพาะเลขที่ปัดแล้วทำให้ผู้ตรวจคนถัดไปไม่รู้ว่าเริ่มจากระบบใด และอาจปัดต่อไปอีกจนเข้าใจว่าเป็นขนาดมาตรฐานอีกเบอร์โดยไม่มีหลักฐาน

แหล่งอ้างอิงและอ่านเพิ่มเติม

เรียบเรียงคำอธิบายและตัวอย่างขึ้นใหม่จากหลักการในแหล่งข้อมูลต่อไปนี้

  1. การแปลงขนาด AWG และพื้นที่หน้าตัด · PowerStream
  2. กระแสสายไฟและปัจจัยลดพิกัดตามการติดตั้ง · LAPP

อ่านต่อเรื่องใกล้กัน

ถามเรื่องหนังสือ ตะกร้า