소개: 케이블 크기가 중요한 이유
올바른 케이블 크기를 선택하는 것은 단순한 엔지니어링 형식이 아니라 모든 전기 설비에 영향을 미치는 중요한 안전 결정입니다. 주거용 건물 배선, 산업 기계 설계 또는 태양광 발전 시스템 계획 등, 도체의 단면적은 안전하게 흐를 수 있는 전류량, 거리에 따른 전압 강하량, 궁극적으로 시스템이 안정적으로 작동하는지 또는 화재 위험이 되는지를 결정합니다.
전 세계의 전기 전문가는 다양한 측정 시스템을 사용합니다. 미터법 제곱 밀리미터(mm²) 유럽과 아시아에서 흔히 사용되는 미국 와이어 게이지(AWG) 북미 표준 및 영국 표준(B&S) 레거시 설치 및 특정 애플리케이션에서 발견되는 시스템. 이러한 시스템 간의 혼동은 위험한 과소 크기 조정 또는 비용이 많이 드는 과대 크기 조정으로 이어질 수 있습니다. 이 가이드는 IEC 60228, NEC 9장 및 BS 7211과 같은 국제 표준을 충족하는 명확한 설명, 실용적인 변환 표 및 체계적인 케이블 크기 조정 접근 방식을 제공하여 복잡성을 줄입니다.
케이블 크기 유형을 이해함으로써 손상된 섹션 교체, 회로 확장 또는 처음부터 설계를 하든 안전, 효율성 및 비용의 균형을 맞추는 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있습니다.
밀리미터(mm) 및 제곱 밀리미터(mm²) 시스템
미터법 시스템은 케이블 크기를 두 가지 관련되지만 뚜렷한 방식으로 측정합니다. 밀리미터(mm) 직경 및 제곱 밀리미터(mm²) 단면적의 경우. mm는 도체의 물리적 너비를 제공하지만 mm²는 실제로 전류를 전달하는 데 사용할 수 있는 구리 양을 알려주므로 전기 설계에 더 중요한 사양입니다.
mm²가 직경보다 더 중요한 이유
파이프를 통해 흐르는 물을 생각해 보십시오. 파이프의 직경(mm)이 중요하지만 실제로 유량 용량을 결정하는 것은 내부 면적(mm²)입니다. 마찬가지로 케이블의 전류 용량은 직경뿐만 아니라 단면적에 따라 달라집니다. 직경이 같은 두 개의 케이블은 하나는 솔리드 구리를 사용하고 다른 하나는 공극이 있는 연선을 사용하는 경우 면적이 다를 수 있습니다.
IEC 60228 표준 크기
국제 표준 IEC 60228:2023 절연 케이블의 공칭 도체 면적을 정의합니다. 이러한 값은 소형 전자 애플리케이션의 경우 0.5mm²에서 고전압 송전선의 경우 3,500mm²까지 다양합니다. 대부분의 건물 및 산업 배선의 경우 다음과 같은 일반적인 크기를 접하게 됩니다.
| 공칭 면적(mm²) | 일반적인 애플리케이션 |
|---|---|
| 1.5mm² | 조명 회로, 소형 가전 제품 |
| 2.5mm² | 소켓 콘센트, 일반 전원 회로 |
| 4mm² | 주방 회로, 대형 가전 제품 |
| 6mm² | 쿠커 회로, 에어컨 |
| 10mm² | 서브 메인 분배, 대형 장비 |
| 16mm² | 3상 기계, 상업용 분배 |
| 25mm² | 산업용 모터, 메인 라이저 |
| 35mm² 이상 | 전력 분배, 변전소 연결 |
미터법 시스템의 주요 기능
- 선형 스케일: mm² 값을 두 배로 늘리면 도체 면적이 두 배로 늘어나고 전류 용량이 대략 두 배로 늘어납니다.
- 표준화된 단계: 제조업체는 미리 정의된 공칭 크기로 케이블을 생산하여 공급업체 간의 호환성을 보장합니다.
- 저항 기반 정의: IEC 60228에 따라 “2.5mm²” 케이블은 물리적 치수뿐만 아니라 킬로미터당 최대 저항(일반적으로 20°C에서 구리의 경우 7.41Ω/km)을 충족해야 합니다. 이는 일관된 전기적 성능을 보장합니다.
“mm²” 대신 “mm”를 볼 수 있는 경우”
일부 컨텍스트(특히 자동차 또는 배터리 케이블)에서는 “6mm 자동차 케이블”과 같은 크기를 접할 수 있습니다. 이는 일반적으로 절연을 포함한 총 외경, 도체 면적이 아닙니다. 전류 계산을 위해 항상 실제 구리 단면을 확인하십시오.
미국 와이어 게이지(AWG) 시스템
미국, 캐나다 및 북미의 대부분 지역에서 전기 케이블 크기는 미국 와이어 게이지(AWG) 시스템을 따릅니다. 이는 숫자가 클수록 와이어가 더 얇아지는 로그 스케일입니다. 미터법 시스템의 직접 면적 측정과 달리 AWG 숫자는 19세기 와이어 드로잉 관행에서 유래했으며 전기 기술자가 수 세대 동안 사용해 온 직관적이지 않지만 정확한 표준을 만들었습니다.
AWG 숫자 작동 방식: 역 스케일
AWG에 대해 이해해야 할 첫 번째 사항은 역 관계입니다. AWG 14는 AWG 20보다 두껍습니다.. 이는 “게이지”가 와이어가 감소 다이를 통해 당겨진 횟수를 나타내는 역사적 정의에서 비롯됩니다. 20 게이지 와이어는 20번의 드로잉을 거쳐 10번의 드로잉만 필요한 10 게이지 와이어보다 얇아졌습니다.
두 가지 실용적인 규칙이 스케일을 탐색하는 데 도움이 됩니다.
- 3씩 감소하면 면적이 두 배가 됩니다.: AWG 14에서 AWG 11로 이동하면 단면적과 전류 용량이 대략 두 배가 됩니다.
- 6씩 감소하면 직경이 두 배가 됩니다.: AWG 12에서 AWG 6으로 이동하면 물리적 너비가 대략 두 배가 됩니다.
AWG 크기 및 전류 정격
아래는 일반적인 AWG 크기와 해당 미터법 등가물 및 일반적인 전류 정격을 보여주는 참조 표입니다. 실제 전류 용량은 절연 온도 정격, 설치 환경(자유 공기 대 도관) 및 다음과 같은 현지 규정에 따라 달라집니다. 국가 전기 규정(NEC).
| AWG 크기 | 지름(mm) | 면적 (mm²) | NEC 정격 (60°C Cu) | 자유 공간 정격 (90°C Cu) |
|---|---|---|---|---|
| 14 AWG | 1.63 | 2.08 | 15 A | 32 A |
| 12AWG | 2.05 | 3.31 | 20 A | 41 A |
| 10AWG | 2.59 | 5.26 | 30 A | 55 A |
| 8AWG | 3.26 | 8.37 | 40 A | 73 A |
| 6AWG | 4.12 | 13.30 | 55 A | 101 A |
| 4 AWG | 5.19 | 21.15 | 70 A | 135 A |
| 2 AWG | 6.54 | 33.62 | 95 A | 181 A |
| 1/0 AWG | 8.25 | 53.49 | 125 A | 245 A |
| 4/0 AWG | 11.68 | 107.22 | 195 A | 380 A |
AWG 초과: kcmil 및 MCM
4/0 AWG (0000)보다 큰 도체의 경우 시스템이 다음으로 전환됩니다. 천 원형 밀 (kcmil 또는 MCM). 원형 밀은 지름이 1밀리미터(0.001인치)인 원의 면적입니다. 일반적인 kcmil 크기에는 서비스 입구, 산업용 피더 및 고전류 애플리케이션에 사용되는 250 kcmil, 500 kcmil 및 750 kcmil이 포함됩니다.
북미에서 AWG가 지속되는 이유
미터법 표준으로의 전 세계적인 전환에도 불구하고 AWG는 북미 전기 관행에 깊이 뿌리내리고 있습니다. NEC 표, 제조업체 카탈로그 및 무역 교육 모두 AWG를 사용하여 강력한 네트워크 효과를 만듭니다. 미국 표준에 따라 설계된 기존 건물 또는 장비로 작업할 때 AWG를 이해하는 것은 필수적입니다.
영국 표준 (B&S) 및 SWG 시스템
영국, 호주, 뉴질랜드 및 일부 영연방 국가에서는 다음을 접할 수 있습니다. 영국 표준(B&S) 시스템—라고도 함 표준 전선 게이지 (SWG). 역사적으로 AWG와 구별되지만 현대 전기 관행은 대부분 수렴되어 대부분의 케이블 크기에 대해 B&S와 AWG가 기능적으로 동일합니다. 그러나 이 시스템을 이해하는 것은 오래된 설치, 자동차 배선 및 특정 산업 응용 분야에서 작업하는 데 여전히 중요합니다.
B&S 대 AWG: 동일한 척도, 다른 이름
Brown & Sharpe 게이지 (B&S)는 1857년에 판금 및 비철 와이어를 측정하기 위해 제정되었습니다. 시간이 지남에 따라 많은 영어권 국가에서 전기 와이어의 표준이 되었고 결국 북미에서 AWG라고 부르는 것으로 발전했습니다. 오늘날, 6 B&S는 6 AWG와 같습니다. 단면적 및 전기적 특성에서.
혼동이 발생하는 경우:
- 레거시 문서: 이전 영국 전기 도면에는 “AWG”가 아닌 “B&S”가 지정될 수 있습니다.”
- 자동차/해양 케이블: 호주와 뉴질랜드에서는 배터리 및 스타터 케이블에 B&S 크기로 라벨이 붙어 있는 경우가 많습니다.
- 지역 선호도: 일부 공급업체는 해당 용어에 익숙한 시장을 대상으로 하는 제품을 구별하기 위해 “B&S”를 사용합니다.
표준 전선 게이지 (SWG) 대 B&S
기술적으로 SWG는 와이어 직경에 대한 별도의 영국 표준이지만 전기적 맥락에서 “B&S”와 “SWG”는 종종 같은 의미로 사용됩니다. 핵심 사항: 둘 다 게이지 번호가 증가함에 따라 와이어 두께가 감소하는 동일한 역 원칙을 따릅니다.
일반적인 B&S/AWG 등가물
| B&S 크기 | AWG 상당 | 대략적인 면적 (mm²) | 일반적인 사용 |
|---|---|---|---|
| 000 B&S (3/0) | 000 AWG (3/0) | 85.0 mm² | 고전력 분배 |
| 0 B&S (1/0) | 0 AWG (1/0) | 53.5 mm² | 서비스 입구, 대형 모터 |
| 2 B&S | 2 AWG | 33.6 mm² | 산업용 피더 |
| 6 B&S | 6AWG | 13.3 mm² | 하위 회로, 기계류 |
| 10 B&S | 10AWG | 5.3 mm² | 가전제품 회로, 조명 |
| 12 B&S | 12AWG | 3.3 mm² | 일반 전원 콘센트 |
| 14 B&S | 14 AWG | 2.1 mm² | 조명 회로 |
B&S가 가장 중요한 경우
- DC 시스템: 자동차, 태양광 및 해양 DC 배선은 특히 영연방 국가에서 B&S 크기를 자주 사용합니다.
- 전압 강하 계산: DC 시스템은 전압 강하에 민감하므로 올바른 B&S 크기를 선택하는 것이 성능에 매우 중요합니다.
- 교체 작업: 오래된 영국 설계 장비를 유지 관리할 때는 원래 B&S 사양과 일치시켜야 합니다.
큰 그림: 하나의 글로벌 언어
이름은 다르지만 기본 측정값은 동일합니다. “6 AWG”, “6 B&S” 또는 “13.3 mm²”를 보든 동일한 도체 용량을 보고 있는 것입니다. 문제는 이러한 등가물을 인식하고 적절한 현지 표준을 적용하는 데 있습니다.
비교표: mm² vs AWG vs B&S
국제 표준(IEC 60228, ASTM B258, BS 7211)을 기반으로 한 세 가지 주요 케이블 크기 조정 시스템 간의 빠른 변환. 전류 정격은 90°C 절연에서 자유 공기 중 구리 도체에 대한 것입니다.
| 미터법(mm²) | AWG 크기 | B&S 크기 | 지름(mm) | 대략적인 전류(90°C Cu) | 일반적인 애플리케이션 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.5 mm² | 20 AWG | 20 B&S | 0.81 mm | 11 A | 전자 제품, 신호 배선 |
| 0.75 mm² | 18 AWG | 18 B&S | 1.02 mm | 16 A | 저전력 회로, 조명 |
| 1.0 mm² | 17 AWG | 17 B&S | 1.15 mm | 19 A | 제어 회로, 소형 가전 제품 |
| 1.5mm² | 16 AWG | 16 B&S | 1.29 mm | 22 A | 조명 회로, 일반 용도 |
| 2.5mm² | 14 AWG | 14 B&S | 1.63 mm | 32 A | 소켓 콘센트, 전원 회로 |
| 4.0 mm² | 12AWG | 12 B&S | 2.05 mm | 41 A | 주방 회로, 대형 가전 제품 |
| 6.0 mm² | 10AWG | 10 B&S | 2.59 mm | 55 A | 에어컨, 쿡탑 회로 |
| 10mm² | 8AWG | 8 B&S | 3.26 mm | 73 A | 서브 메인 분배, 기계류 |
| 16mm² | 6AWG | 6 B&S | 4.12 mm | 101 A | 3상 장비, 상업용 |
| 25mm² | 4 AWG | 4 B&S | 5.19 mm | 135 A | 산업용 모터, 메인 라이저 |
| 35 mm² | 2 AWG | 2 B&S | 6.54 mm | 181 A | 중장비, 배전반 |
| 50 mm² | 1/0 AWG | 0 B&S | 8.25 mm | 245 A | 서비스 입구, 대형 피더 |
| 70 mm² | 2/0 AWG | 00 B&S | 9.27 mm | 283 A | 고전류 산업용 |
| 95 mm² | 3/0 AWG | 000 B&S | 10.40 mm | 328 A | 전력 분배, 변전소 |
| 120 mm² | 4/0 AWG | 0000 B&S | 11.68 mm | 380 A | 고전류 애플리케이션 |
핵심 포인트
- 미터법(mm²): 단면적, IEC 국가에서 주로 사용
- AWG/B&S: 반비례 척도 (숫자가 작을수록 전선이 두꺼움)
- 변환: 안전을 위해 항상 다음으로 큰 크기를 선택하십시오.
- 애플리케이션: 각 크기 범위에 대한 일반적인 용도
국제 장비 또는 케이블 소싱을 위해 이 표를 편리하게 보관하십시오.
케이블 크기 시스템 간 변환 방법
mm², AWG 및 B&S 간의 정확한 변환은 안전과 규정 준수를 보장합니다. 당사의 비교 표는 빠른 조회를 제공하지만 원리를 이해하면 엣지 케이스에 도움이 됩니다.
실용적인 변환 방법
- 표 사용: 대부분의 현장 작업에서 당사의 비교 표는 충분한 정확도를 제공합니다.
- 온라인 계산기: RapidTables 또는 Engineering ToolBox와 같은 웹사이트는 즉시 변환을 제공합니다.
- 모바일 앱: 전기 기술자 앱에는 종종 디레이팅 계수가 있는 전선 게이지 변환기가 포함되어 있습니다.
- NEC 9장, 표 8: AWG 및 미터법 크기에 대한 정확한 치수 및 면적을 포함합니다.
황금률: 올림, 내림 금지
변환 결과 12 AWG에 대해 3.8 mm²가 나오면 4.0 mm²를 사용하지 말고 6.0 mm² (다음 표준 크기)를 사용하십시오. 이는 제조 공차, 다른 재료, 설치 조건 및 전압 강하를 보상합니다.
일반적인 변환 시나리오
- 북미에서 유럽으로: 10 AWG ≈ 5.26 mm² → 사용 6.0 mm²
- 태양광 DC 케이블: 6 AWG 배터리 케이블 (13.3 mm²) → 가장 가까운 미터법은 16mm² (전압 강하 확인)
- 레거시 영국 도면: 4/0 B&S = 4/0 AWG (107.22 mm²) → 최신 동등품 120 mm²
정확한 변환이 중요한 경우
- 터미널 블록: 물리적 직경이 커넥터에 맞아야 함
- 전선관 채우기 계산: 정확한 면적이 케이블 수를 결정합니다.
- 저항 매칭: 병렬 도체는 동일한 저항이 필요합니다.
이러한 경우 일반 표가 아닌 제조업체 데이터시트를 참조하십시오.
올바른 케이블 크기 선택: 주요 요소
케이블 크기를 결정하려면 전기적 요구 사항, 설치 조건 및 안전 여유를 균형 있게 조정해야 합니다. 다음 주요 요소를 고려하십시오.
1. 전류 용량 (Ampacity)
부하 전력, 전압 및 역률에서 설계 전류 (I_b)를 계산합니다. 주변 온도, 케이블 그룹화, 단열 및 보호 장치 유형에 대한 보정 계수를 적용하여 최소 케이블 크기를 결정합니다.
2. 전압 강하
조명의 경우 3%, 전원 회로의 경우 5%로 강하를 제한합니다 (NEC 권장 사항). 케이블 길이, 도체 저항 및 부하 전류를 사용하여 계산합니다. 긴 배선의 경우 전압 강하가 종종 전류 용량보다 크기를 더 크게 좌우합니다.
3. 설치 방법
- 자유 공기: 최고의 냉각, 가장 높은 전류 용량
- 전선관/트렁킹: 공기 흐름 감소, 디레이팅 필요
- 직접 매설: 토양 열 저항이 중요합니다.
- 단열재 내부: 상당한 디레이팅 필요
4. 환경 조건
온도, 습도, 화학 물질 노출 및 기계적 보호 요구 사항을 고려하십시오. 환경에 적합한 절연재 (THWN, XLPE 등)를 선택하십시오.
5. 표준 및 규정
NEC(북미), IEC/BS(국제) 또는 현지 규정을 준수하십시오. 전류 용량 및 전압 강하 계산에는 표준 테이블을 사용하십시오.
6. 향후 확장
약간의 과도한 크기 조정은 나중에 부하가 증가할 경우 비용이 많이 드는 교체를 방지할 수 있습니다.
7. 비용 대비 성능
재료 비용과 에너지 손실(I²R 가열)의 균형을 맞추십시오. 더 두꺼운 케이블은 초기 비용이 더 많이 들지만 시간이 지남에 따라 에너지를 절약합니다.
이러한 요소를 고려하여 안전하고 효율적이며 규정을 준수하는 케이블을 선택할 수 있습니다.
다음 핵심 사항을 기억하세요:
- 안전이 최우선: 시스템 간 변환 시 항상 올림하십시오.
- 표준이 중요합니다: 필요에 따라 NEC, IEC 또는 현지 규정을 따르십시오.
- 모든 요소를 고려하십시오.: 전류, 전압 강하, 환경 및 미래 요구 사항
- 데이터로 확인하십시오.: 중요한 응용 분야에는 제조업체 사양을 사용하십시오.
주거용 배선, 산업 기계 또는 재생 에너지 시스템에서 작업하든 적절한 케이블 크기 조정은 고장을 방지하고 에너지를 절약하며 생명을 보호합니다. 여기에 제공된 비교 테이블과 의사 결정 프레임워크를 통해 기술적 요구 사항과 규정 준수를 모두 충족하는 정보에 입각한 선택을 할 수 있습니다.
올바른 크기의 케이블과 원활하게 작동하도록 설계된 전문가급 전기 부품은 VIOX Electric의 제품군을 살펴보십시오. 엔지니어링 정밀도가 실제 신뢰성을 충족하는 곳입니다.
