美國線規(American Wire Gauge, AWG)自1857年以來便成為北美地區標準的線規系統,廣泛應用於圓形、實心、非磁性電導線的直徑測量。該標準在 ASTM B 258 中得到明確定義,並為電導線的電流承載能力提供了基本參考。這個看似技術性的規範背後,卻隱藏著一段鮮為人知的歷史。
AWG的起源可以追溯到生產特定線規的拉制工藝。而最細的線需要經過多次拉制,而粗的線則較少。
AWG的發展,無疑是對過去多樣化的線規系統的一種合理化。早期的線規多由制造商根據自身標準制定,這導致了線材選擇上的困難與不便。標準化的AWG系統使得電工和工程師在選擇合適的電纜時能有一致的依據。雖然AWG與布朗與沙普(Brown & Sharpe, B&S)薄板規格系統存在一定的相似性,但後者主要是為薄板設計的,而將B&S應用於電導線上,則是錯位的用法。
AWG系統的特點在於緊密的數字與直徑之間的對應關係:隨著規格數目的增加,電線的直徑卻是以對數方式減少。這種設計與英國標準線規(SWG)等其他非公制標準相似,但AWG與IEC 60228的公制標準則明顯不同,後者直接以毫米平方(mm²)來描述電線的橫截面面積。
AWG表格是以單一實心圓導體為基准,而絞合線的AWG則是根據等效實心導體的橫截面面積來決定。
AWG標準定義了不同規格之間的關係。例如,36 AWG的直徑為0.005英寸,而0000 AWG的直徑則為0.46英寸,規格之間的比率大約為1:92。此差異在實際電工應用中顯得尤為重要,因為生產印刷電路板時精確的絲線規格對於電氣性能至關重要。
在實際應用中,AWG還有一些常見的經驗法則,例如:當電線的橫截面積增加一倍時,AWG規格會下降3個數字。這意味著,兩根相同規格的14 AWG線的橫截面積相當於一根11 AWG的線,從而提高了導電能力。
當導線的直徑增加一倍時,AWG規格會下降6個數字,這是因為直徑的變化會對導線的面積產生顯著影響。
AWG不僅應用於實心線,也可以用於描述絞合線的規格。絞合線的AWG代表了各單獨絞合導體的總橫截面直徑,但不計算之間的空隙。通常情況下,這些間隙約佔導體面積的25%,因此絞合線的總直徑會比相同AWG的實線大約13%。因此,正確的AWG規則對於設計和選擇合適的導線至為重要。
擁有超過150年歷史的AWG系統,不僅在美國電氣行業中發揮了極為重要的作用,還在技術標準化上進一步促進了電子產品的發展和安全使用。通過這個系統,電工和工程師不僅能快速選擇合適的導線,還能保證電氣安裝的安全和效率。然而,這一技術系統是否仍足以應對當前不斷變化的技術挑戰和市場需求呢?