Understanding Cable Size Types | mm, mm2, B&S, AWG

مقدمه: چرا اندازه کابل مهم است

انتخاب اندازه صحیح کابل فقط یک رسمیت مهندسی نیست، بلکه یک تصمیم ایمنی حیاتی است که بر هر نصب الکتریکی تأثیر می گذارد. چه در حال سیم کشی یک ساختمان مسکونی، طراحی ماشین آلات صنعتی یا برنامه ریزی یک سیستم انرژی خورشیدی باشید، سطح مقطع هادی های شما تعیین می کند که چه مقدار جریان می تواند با خیال راحت جریان یابد، چه مقدار ولتاژ در طول مسافت از بین می رود و در نهایت، آیا سیستم شما به طور قابل اعتماد کار می کند یا به یک خطر آتش سوزی تبدیل می شود.

متخصصان برق در سراسر جهان از سیستم های اندازه گیری مختلف استفاده می کنند: متریک میلی متر مربع (mm²) رایج در اروپا و آسیا، سیم سنج آمریکایی (AWG) استاندارد در آمریکای شمالی، و استاندارد بریتانیا (B&S) سیستمی که در تاسیسات قدیمی و کاربردهای خاص یافت می شود. سردرگمی بین این سیستم ها می تواند منجر به کمبود خطرناک اندازه یا بزرگنمایی پرهزینه شود. این راهنما پیچیدگی را از بین می برد و توضیحات واضح، جداول تبدیل عملی و یک رویکرد سیستماتیک برای اندازه گیری کابل ارائه می دهد که با استانداردهای بین المللی مانند IEC 60228، NEC فصل 9 و BS 7211 مطابقت دارد.

با درک انواع اندازه کابل، تصمیمات آگاهانه ای خواهید گرفت که ایمنی، کارایی و هزینه را متعادل می کند - چه در حال تعویض یک بخش آسیب دیده، گسترش یک مدار یا طراحی از ابتدا باشید.

سیستم های میلی متر (mm) و میلی متر مربع (mm²)

سیستم متریک اندازه کابل را به دو روش مرتبط اما متمایز اندازه گیری می کند: میلی متر (mm) برای قطر و میلی متر مربع (mm²) برای سطح مقطع. در حالی که mm عرض فیزیکی هادی را به شما می دهد، mm² به شما می گوید که چه مقدار مس برای انتقال جریان در دسترس است - و این امر آن را به مهمترین مشخصات برای طراحی الکتریکی تبدیل می کند.

چرا mm² مهمتر از قطر است

به جریان آب در یک لوله فکر کنید: قطر لوله (mm) مهم است، اما آنچه واقعاً ظرفیت جریان را تعیین می کند، مساحت داخلی (mm²) است. به طور مشابه، ظرفیت حمل جریان یک کابل در درجه اول به سطح مقطع آن بستگی دارد، نه فقط قطر آن. دو کابل با قطر یکسان می توانند مساحت های متفاوتی داشته باشند اگر یکی از مس جامد و دیگری از هادی های رشته ای با شکاف های هوا استفاده کند.

اندازه های استاندارد IEC 60228

استاندارد بین المللی IEC 60228:2023 مساحت های اسمی هادی را برای کابل های عایق دار تعریف می کند. این مقادیر از 0.5 میلی متر مربع برای کاربردهای کوچک الکترونیکی تا 3500 میلی متر مربع برای خطوط انتقال ولتاژ بالا متغیر است. برای بیشتر سیم کشی های ساختمانی و صنعتی، با این اندازه های رایج روبرو خواهید شد:

مساحت اسمی (mm²)	برنامه های کاربردی معمولی
1.5 mm²	مدارهای روشنایی، لوازم کوچک
2.5 mm²	پریزهای برق، مدارهای برق عمومی
4 mm²	مدارهای آشپزخانه، لوازم بزرگتر
6 mm²	مدارهای اجاق گاز، تهویه مطبوع
10 mm²	توزیع فرعی اصلی، تجهیزات بزرگتر
16 mm²	ماشین آلات سه فاز، توزیع تجاری
25 mm²	موتورهای صنعتی، رایزرهای اصلی
35 mm² و بالاتر	توزیع برق، اتصالات پست برق

ویژگی های کلیدی سیستم متریک

• مقیاس خطی: دو برابر کردن مقدار mm²، مساحت هادی را دو برابر می کند و تقریباً ظرفیت جریان را دو برابر می کند.
• مراحل استاندارد شده: تولیدکنندگان کابل ها را در اندازه های اسمی از پیش تعریف شده تولید می کنند و از سازگاری بین تامین کنندگان اطمینان حاصل می کنند.
• تعریف مبتنی بر مقاومت: طبق IEC 60228، یک کابل “2.5 mm²” باید حداکثر مقاومت در هر کیلومتر را داشته باشد (به طور معمول 7.41 Ω/km برای مس در 20 درجه سانتیگراد)، نه فقط یک بعد فیزیکی. این عملکرد الکتریکی ثابت را تضمین می کند.

چه زمانی ممکن است “mm” را به جای “mm²” ببینید”

در برخی از زمینه ها - به ویژه با کابل های خودرو یا باتری - ممکن است با اندازه هایی مانند “کابل خودرو 6 میلی متری” روبرو شوید. این معمولاً به قطر بیرونی کل شامل عایق, اشاره دارد، نه مساحت هادی. همیشه سطح مقطع واقعی مس را برای محاسبات جریان بررسی کنید.

سیستم سیم سنج آمریکایی (AWG)

در سراسر ایالات متحده، کانادا و بیشتر آمریکای شمالی، اندازه کابل برق از سیم سنج آمریکایی (AWG) سیستم پیروی می کند - یک مقیاس لگاریتمی که در آن اعداد بزرگتر به معنای سیم های نازک تر هستند. برخلاف اندازه گیری مستقیم مساحت سیستم متریک، اعداد AWG از شیوه های سیم کشی قرن نوزدهم سرچشمه گرفته اند و یک استاندارد غیر شهودی اما دقیق ایجاد کرده اند که برقکاران برای نسل ها از آن استفاده کرده اند.

نحوه کار اعداد AWG: مقیاس معکوس

اولین چیزی که باید در مورد AWG درک کنید، رابطه معکوس آن است: AWG 14 ضخیم تر از AWG 20 است. این از تعریف تاریخی ناشی می شود که در آن “سنج” به این اشاره دارد که چند بار یک سیم از طریق یک قالب کاهنده کشیده شده است. یک سیم 20 سنج 20 بار کشیده شده است و آن را نازک تر از یک سیم 10 سنج می کند که فقط به 10 بار کشیدن نیاز دارد.

دو قانون عملی به پیمایش مقیاس کمک می کند:

1. 3 واحد کاهش دهید، مساحت را دو برابر کنید: حرکت از AWG 14 به AWG 11 تقریباً سطح مقطع و ظرفیت جریان را دو برابر می کند.
2. 6 واحد کاهش دهید، قطر را دو برابر کنید: رفتن از AWG 12 به AWG 6 تقریباً عرض فیزیکی را دو برابر می کند.

اندازه های AWG و جریان نامی

در زیر یک جدول مرجع وجود دارد که اندازه های رایج AWG را با معادل های متریک و جریان نامی معمولی آنها نشان می دهد. توجه داشته باشید که آمپراژ واقعی به درجه حرارت عایق، محیط نصب (هوای آزاد در مقابل لوله) و کدهای محلی مانند کد ملی برق (NEC).

اندازه AWG	قطر (میلی‌متر)	مساحت (mm²)	رتبه بندی NEC (مس Cu 60 درجه سانتیگراد)	رتبه بندی هوای آزاد (مس Cu 90 درجه سانتیگراد)
۱۴ AWG	1.63	2.08	15 آمپر	32 آمپر
۱۲ وات	2.05	3.31	20 آمپر	41 آمپر
۱۰ وات	2.59	5.26	30 آمپر	55 آمپر
۸ وات	3.26	8.37	40 آمپر	73 آمپر
6 AWG	4.12	13.30	55 آمپر	101 آمپر
۴ AWG	5.19	21.15	70 آمپر	135 آمپر
۲ AWG	6.54	33.62	95 آمپر	181 آمپر
۱/۰ وزن مخصوص متوسط	8.25	53.49	125 آمپر	245 آمپر
4/0 AWG	11.68	107.22	195 آمپر	380 آمپر

فراتر از AWG: kcmil و MCM

برای هادی های بزرگتر از 4/0 AWG (0000)، سیستم به هزار دایره ای میل (kcmil یا MCM) تغییر می کند.. یک دایره ای میل مساحت دایره ای با قطر یک میل (0.001 اینچ) است. اندازه های رایج kcmil شامل 250 kcmil، 500 kcmil و 750 kcmil است که برای ورودی های سرویس، فیدرهای صنعتی و کاربردهای جریان بالا استفاده می شود.

چرا AWG در آمریکای شمالی پابرجا است

علی‌رغم تغییر جهانی به سمت استانداردهای متریک، AWG عمیقاً در رویه برق آمریکای شمالی ریشه دوانده است. جداول NEC، کاتالوگ های سازندگان و آموزش های تجاری همگی از AWG استفاده می کنند و یک اثر شبکه ای قدرتمند ایجاد می کنند. هنگام کار با ساختمان ها یا تجهیزات موجود که مطابق با استانداردهای ایالات متحده طراحی شده اند، درک AWG غیرقابل مذاکره است.

استاندارد بریتانیا (B&S) و سیستم SWG

در بریتانیا، استرالیا، نیوزلند و برخی از کشورهای مشترک المنافع، ممکن است با استاندارد بریتانیا (B&S) سیستم مواجه شوید - همچنین به عنوان استاندارد سیم سنج (SWG). شناخته می شود. از نظر تاریخی متمایز از AWG، رویه مدرن برق تا حد زیادی همگرا شده است و B&S و AWG را از نظر عملکردی برای اکثر اندازه های کابل یکسان می کند. با این حال، درک این سیستم برای کار با تاسیسات قدیمی تر، سیم کشی خودرو و کاربردهای صنعتی خاص همچنان مهم است.

B&S در مقابل AWG: مقیاس یکسان، نام متفاوت

سنج براون و شارپ (B&S) در سال 1857 برای اندازه گیری ورق فلز و سیم های غیرآهنی ایجاد شد. با گذشت زمان، به استاندارد سیم برق در بسیاری از کشورهای انگلیسی زبان تبدیل شد و در نهایت به چیزی تبدیل شد که آمریکای شمالی آن را AWG می نامد. امروز،, 6 B&S برابر است با 6 AWG در سطح مقطع و مشخصات الکتریکی.

جایی که گاهی اوقات سردرگمی ایجاد می شود:

• مستندات قدیمی: نقشه های برق قدیمی بریتانیایی ممکن است به جای “AWG” “B&S” را مشخص کنند.”
• کابل های خودرو/دریایی: در استرالیا و نیوزلند، کابل های باتری و استارت اغلب با اندازه های B&S برچسب گذاری می شوند.
• ترجیحات منطقه ای: برخی از تامین کنندگان از “B&S” برای متمایز کردن محصولاتی که برای بازارهایی که با این اصطلاحات آشنا هستند، استفاده می کنند.

استاندارد سیم سنج (SWG) در مقابل B&S

از نظر فنی، SWG یک استاندارد بریتانیایی جداگانه برای قطرهای سیم است، اما در زمینه های الکتریکی، “B&S” و “SWG” اغلب به جای یکدیگر استفاده می شوند. نکته کلیدی: هر دو از همان اصل معکوس پیروی می کنند که در آن شماره سنج با کاهش ضخامت سیم افزایش می یابد.

معادل های رایج B&S/AWG

اندازه B&S	معادل AWG	مساحت تقریبی (mm²)	کاربرد معمول
000 B&S (3/0)	000 AWG (3/0)	85.0 mm²	توزیع برق سنگین
0 B&S (1/0)	0 AWG (1/0)	53.5 mm²	ورودی سرویس، موتورهای بزرگ
2 B&S	۲ AWG	33.6 mm²	فیدرهای صنعتی
6 B&S	6 AWG	13.3 mm²	زیر مدارها، ماشین آلات
10 B&S	۱۰ وات	5.3 میلی‌متر مربع	مدارهای لوازم خانگی، روشنایی
12 B&S	۱۲ وات	3.3 میلی‌متر مربع	پریزهای برق عمومی
14 B&S	۱۴ AWG	2.1 میلی‌متر مربع	مدارهای روشنایی

چه زمانی B&S از همه مهم‌تر است

1. سیستم‌های DC: سیم‌کشی DC خودرو، خورشیدی و دریایی اغلب از سایزبندی B&S استفاده می‌کند، به‌ویژه در کشورهای مشترک‌المنافع.
2. محاسبات افت ولتاژ: از آنجایی که سیستم‌های DC به افت ولتاژ حساس هستند، انتخاب سایز صحیح B&S برای عملکرد بسیار مهم است.
3. کار تعویض: هنگام نگهداری از تجهیزات قدیمی طراحی شده توسط بریتانیا، باید با مشخصات اصلی B&S مطابقت داشته باشید.

تصویر بزرگ: یک زبان جهانی

در حالی که نام‌ها متفاوت هستند، اندازه‌گیری‌های اساسی همسو هستند. چه “6 AWG”، “6 B&S” یا “13.3 mm²” را ببینید، به ظرفیت رسانای یکسانی نگاه می‌کنید. چالش در تشخیص این معادل‌ها و اعمال استانداردهای محلی مناسب است.

جدول مقایسه: mm² در مقابل AWG در مقابل B&S

تبدیل سریع بین سه سیستم اصلی سایزبندی کابل بر اساس استانداردهای بین‌المللی (IEC 60228, ASTM B258, BS 7211). رتبه‌بندی جریان برای هادی‌های مسی در هوای آزاد با عایق 90 درجه سانتیگراد است.

متریک (mm²)	اندازه AWG	اندازه B&S	قطر (میلی‌متر)	جریان تقریبی (Cu 90 درجه سانتیگراد)	کاربردهای رایج
0.5 میلی‌متر مربع	20 AWG	20 B&S	0.81 میلی‌متر	11 آمپر	الکترونیک، سیم‌کشی سیگنال
0.75 میلی‌متر مربع	18 AWG	18 B&S	1.02 میلی‌متر	۱۶ الف	مدارهای کم‌مصرف، روشنایی
1.0 میلی‌متر مربع	17 AWG	17 B&S	1.15 میلی‌متر	19 آمپر	مدارهای کنترل، لوازم کوچک
1.5 mm²	16 AWG	16 B&S	1.29 میلی‌متر	22 آمپر	مدارهای روشنایی، استفاده عمومی
2.5 mm²	۱۴ AWG	14 B&S	1.63 میلی‌متر	32 آمپر	پریزهای سوکت، مدارهای برق
4.0 میلی‌متر مربع	۱۲ وات	12 B&S	2.05 میلی‌متر	41 آمپر	مدارهای آشپزخانه، لوازم بزرگتر
6.0 میلی‌متر مربع	۱۰ وات	10 B&S	2.59 میلی‌متر	55 آمپر	تهویه مطبوع، مدارهای اجاق گاز
10 mm²	۸ وات	8 B&S	3.26 میلی‌متر	73 آمپر	توزیع زیر اصلی، ماشین‌آلات
16 mm²	6 AWG	6 B&S	4.12 میلی‌متر	101 آمپر	تجهیزات سه فاز، تجاری
25 mm²	۴ AWG	4 B&S	5.19 میلی‌متر	135 آمپر	موتورهای صنعتی، رایزرهای اصلی
35 میلی‌متر مربع	۲ AWG	2 B&S	6.54 میلی‌متر	181 آمپر	ماشین‌آلات سنگین، تابلوهای توزیع
50 میلی‌متر مربع	۱/۰ وزن مخصوص متوسط	0 B&S	8.25 میلی‌متر	245 آمپر	ورودی سرویس، فیدرهای بزرگ
70 میلی‌متر مربع	۲/۰ AWG	00 B&S	9.27 میلی‌متر	283 آمپر	صنعتی با جریان بالا
95 میلی‌متر مربع	3/0 AWG	000 B&S	10.40 میلی‌متر	328 آمپر	توزیع برق، پست‌های برق
120 میلی‌متر مربع	4/0 AWG	0000 B&S	11.68 میلی‌متر	380 آمپر	کاربردهای جریان بسیار بالا

نکات کلیدی

• متریک (mm²): سطح مقطع، عمدتاً در کشورهای IEC
• AWG/B&S: مقیاس معکوس (عدد کوچکتر = سیم ضخیم‌تر)
• تبدیل: همیشه برای ایمنی سایز بزرگتر بعدی را انتخاب کنید
• برنامه های کاربردی: کاربردهای معمول برای هر محدوده سایز

این جدول را برای تجهیزات بین‌المللی یا تهیه کابل در دسترس داشته باشید.

نحوه تبدیل بین سیستم‌های سایز کابل

تبدیل دقیق بین میلی‌متر مربع، AWG و B&S ایمنی و انطباق را تضمین می‌کند. جدول مقایسه ما جستجوهای سریع را ارائه می‌دهد، اما درک اصول به موارد حاشیه‌ای کمک می‌کند.

روش‌های تبدیل عملی

1. استفاده از جدول: برای بیشتر کارهای میدانی، جدول مقایسه ما دقت کافی را ارائه می‌دهد.
2. ماشین حساب‌های آنلاین: وب‌سایت‌هایی مانند RapidTables یا Engineering ToolBox تبدیل فوری را ارائه می‌دهند.
3. برنامه‌های موبایل: برنامه‌های برق‌کار اغلب شامل مبدل‌های گیج سیم با فاکتورهای کاهش جریان هستند.
4. NEC فصل 9، جدول 8: شامل ابعاد و مساحت دقیق برای سایزهای AWG و متریک است.

قانون طلایی: گرد کردن به بالا، هرگز به پایین

اگر تبدیل 3.8 میلی‌متر مربع برای 12 AWG می‌دهد، از 4.0 میلی‌متر مربع استفاده نکنید—از 6.0 میلی‌متر مربع (سایز استاندارد بعدی به بالا) استفاده کنید. این امر جبران‌کننده تلرانس‌های ساخت، مواد مختلف، شرایط نصب و افت ولتاژ است.

سناریوهای تبدیل رایج

• آمریکای شمالی به اروپا: 10 AWG ≈ 5.26 میلی‌متر مربع → استفاده از 6.0 میلی‌متر مربع
• کابل‌های DC خورشیدی: کابل باتری 6 AWG (13.3 میلی‌متر مربع) → نزدیکترین متریک 16 mm² است (افت ولتاژ را بررسی کنید)
• نقشه‌های قدیمی بریتانیایی: 4/0 B&S = 4/0 AWG (107.22 میلی‌متر مربع) → معادل مدرن 120 میلی‌متر مربع

چه زمانی تبدیل دقیق مهم است

• بلوک‌های ترمینال: قطر فیزیکی باید با کانکتورها مطابقت داشته باشد
• محاسبات پر کردن لوله برق: مساحت دقیق تعداد کابل را تعیین می‌کند
• تطبیق مقاومت: هادی‌های موازی به مقاومت یکسان نیاز دارند

در این موارد، به جای جداول عمومی، به دیتاشیت‌های سازنده مراجعه کنید.

انتخاب سایز کابل مناسب: عوامل کلیدی

سایزینگ کابل نیازمند تعادل بین الزامات الکتریکی، شرایط نصب و حاشیه‌های ایمنی است. این عوامل کلیدی را در نظر بگیرید:

1. ظرفیت حمل جریان (آمپراژ)

جریان طراحی (I_b) را از توان بار، ولتاژ و ضریب توان محاسبه کنید. فاکتورهای تصحیح را برای دمای محیط، گروه‌بندی کابل، عایق حرارتی و نوع دستگاه حفاظتی اعمال کنید تا حداقل سایز کابل تعیین شود.

2. افت ولتاژ

افت را به 3% برای روشنایی، 5% برای مدارهای قدرت محدود کنید (توصیه‌های NEC). با استفاده از طول کابل، مقاومت هادی و جریان بار محاسبه کنید. برای مسیرهای طولانی، افت ولتاژ اغلب بیشتر از آمپراژ سایز را تعیین می‌کند.

3. روش نصب

• هوای آزاد: بهترین خنک‌سازی، بالاترین آمپراژ
• لوله/کانال: کاهش جریان هوا، نیاز به کاهش جریان دارد
• دفن مستقیم: مقاومت حرارتی خاک مهم است
• در عایق: کاهش جریان قابل توجه مورد نیاز است

۴. شرایط محیطی

دما، رطوبت، قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی و الزامات حفاظت مکانیکی را در نظر بگیرید. عایق مناسب (THWN، XLPE و غیره) را برای محیط انتخاب کنید.

5. استانداردها و آیین‌نامه‌ها

مطابقت با NEC (آمریکای شمالی)، IEC/BS (بین‌المللی) یا مقررات محلی. از جداول استاندارد برای محاسبات آمپراژ و افت ولتاژ استفاده کنید.

6. توسعه آتی

کمی بزرگتر در نظر گرفتن سایز کابل ممکن است از تعویض‌های پرهزینه در صورت افزایش بار در آینده جلوگیری کند.

7. هزینه در مقابل عملکرد

تعادل بین هزینه مواد و تلفات انرژی (گرمایش I²R). کابل‌های ضخیم‌تر هزینه اولیه بیشتری دارند اما در طول زمان باعث صرفه‌جویی در انرژی می‌شوند.

با سنجیدن این عوامل، کابل‌هایی را انتخاب خواهید کرد که ایمن، کارآمد و مطابق با استانداردها باشند.

این نکات کلیدی را به خاطر بسپارید:

• ایمنی حرف اول را می‌زند: هنگام تبدیل بین سیستم‌ها همیشه به سمت بالا گرد کنید.
• استانداردها مهم هستند: طبق الزامات از NEC، IEC یا آیین‌نامه‌های محلی پیروی کنید.
• همه عوامل را در نظر بگیرید.: جریان، افت ولتاژ، محیط و نیازهای آینده
• با داده‌ها تأیید کنید.: از مشخصات سازنده برای کاربردهای حیاتی استفاده کنید.

چه در حال کار بر روی سیم‌کشی مسکونی، ماشین‌آلات صنعتی یا سیستم‌های انرژی تجدیدپذیر باشید، سایزینگ مناسب کابل از خرابی‌ها جلوگیری می‌کند، باعث صرفه‌جویی در انرژی می‌شود و از جان افراد محافظت می‌کند. با جداول مقایسه و چارچوب تصمیم‌گیری ارائه شده در اینجا، شما مجهز به انتخاب‌های آگاهانه هستید که هم الزامات فنی و هم انطباق با مقررات را برآورده می‌کنند.

برای قطعات الکتریکی با درجه حرفه‌ای که برای کار یکپارچه با کابل‌های با سایز مناسب طراحی شده‌اند، محدوده محصولات VIOX Electric را بررسی کنید - جایی که دقت مهندسی با قابلیت اطمینان در دنیای واقعی مطابقت دارد.