نظامان، منطقان
مقياس الأسلاك الأمريكي (AWG) متسلسلة هندسية. فكل رقم مقياس يقابل قطر سلك مصمت، وتتبع الأقطار معادلة ثابتة: فـ 36 AWG يساوي 0.127 mm و0000 (4/0) AWG يساوي 11.68 mm، وبينهما 39 خطوة نسبة متساوية. وعملياً ذلك يعني أن كل 3 خطوات مقياس تضاعف المقطع تقريباً أو تنصّفه، وكل 6 خطوات تضاعف القطر أو تنصّفه. وفوق 4/0 تنتقل المقاسات الأمريكية إلى kcmil (آلاف الميل الدائري)، حيث يساوي 1 kcmil نحو 0.5067 mm2.
أما مقاسات IEC المترية، المعرَّفة في IEC 60228، فهي قائمة مقاطع اسمية: 1.5 و2.5 و4 و6 و10 و16 و25 و35 و50 و70 و95 و120 mm2 وما فوق. وكما في دليل فئات موصلات IEC 60228، هذه أسماء مربوطة بأقصى مقاومة مستمرة لا بمساحات هندسية دقيقة. أما مقاسات AWG فمعرَّفة بالهندسة، والسلسلتان بُنيتا منفصلتين ولا تتشاركان مقاساً واحداً.
جدول التحويل
يعطي الجدول أدناه هندسة AWG القياسية للموصلات المصمتة، والمقطع الناتج، وأقرب مقاسين متريين على الجانبين. والموصلات المجدولة بمقاس AWG لها المقطع الاسمي نفسه لكن بقطر كلي أكبر.
| AWG / kcmil | قطر المصمت، mm | المساحة، mm2 | أقرب مقاس متري أدنى | أقرب مقاس متري أعلى |
|---|---|---|---|---|
| 24 AWG | 0.511 | 0.205 | - | - |
| 23 AWG | 0.573 | 0.258 | - | - |
| 18 AWG | 1.024 | 0.823 | 0.75 mm2 | 1 mm2 |
| 16 AWG | 1.291 | 1.31 | 1 mm2 | 1.5 mm2 |
| 14 AWG | 1.628 | 2.08 | 1.5 mm2 | 2.5 mm2 |
| 12 AWG | 2.053 | 3.31 | 2.5 mm2 | 4 mm2 |
| 10 AWG | 2.588 | 5.26 | 4 mm2 | 6 mm2 |
| 8 AWG | 3.264 | 8.37 | 6 mm2 | 10 mm2 |
| 6 AWG | 4.115 | 13.3 | 10 mm2 | 16 mm2 |
| 4 AWG | 5.189 | 21.2 | 16 mm2 | 25 mm2 |
| 2 AWG | 6.544 | 33.6 | 25 mm2 | 35 mm2 |
| 1/0 AWG | 8.252 | 53.5 | 50 mm2 | 70 mm2 |
| 4/0 AWG | 11.68 | 107 | 95 mm2 | 120 mm2 |
| 250 kcmil | - | 127 | 120 mm2 | 150 mm2 |
| 500 kcmil | - | 253 | 240 mm2 | 300 mm2 |
القيم محسوبة من معادلة AWG ومقرَّبة. وهي هندسة مرجعية لا قيم منتج مقاسة؛ فورقة بيانات تركيبة معينة تعطي قطر موصلها الفعلي ومقاومته.
واحترس من القطر طريقاً مختصراً. فالموصل المجدول بالمقياس نفسه أعرض من رقم المصمت بسبب الفراغات بين الأسلاك، والمضغوط أضيق من ذلك. وTHHN 12 AWG مثال جيد: بحسب ورقة بيانات صانع كبير، النسخة ذات 19 سلكاً قطرها الكلي نحو 0.130 in مقابل نحو 0.122 in للمصمت. ولا تحدد مقاساً أبداً من قراءة قدماة على الكابل.
أي اتجاه آمن
القاعدة التي تمنع معظم الأخطاء بسيطة: عند تحويل مقاس تصميم، انتقل إلى المقاس الأعلى التالي، أبداً المقاس الأقرب. فتصميم يطلب 12 AWG (3.31 mm2) لا يتحقق بكابل 2.5 mm2، مع أن 2.5 mm2 مقاس شائع وخطوة واحدة فقط. بل يتحقق بـ 4 mm2، رهناً بتأكيد مهندس المشروع للفحوص الأخرى. وبالعكس، تصميم أوروبي يطلب 2.5 mm2 لا يتحقق بـ 14 AWG (2.08 mm2)؛ بل بـ 12 AWG.
والسبب أن الدائرة صُممت حول مقاومة وتصنيف تيارٍ للمقاس الأصلي. فالموصل الأصغر مقاومته أعلى وهبوطه أجهد وتسخينه أكبر. والأكبر يكلّف نحاساً أكثر وقد لا يلائم الأطراف، لكنه كهربائياً في الجهة الآمنة. ويُظهر مقال هبوط الجهد كيف تتحول المقاومة إلى فولتات مفقودة على مسار طويل، ويشرح دليل تحجيم الكابلات الطريقة كاملة. أما التصنيفات التيارية نفسها فتتوقف على طريقة التركيب ويجب أن تأتي من IEC 60364-5-52 أو BS 7671 أو NEC بحسب الانطباق، ويؤكدها مهندس المشروع.
التحويل ليس مطابقة
حتى التحويل الصحيح لا يجعل كابلاً مترياً مقبولاً في مشروع أمريكي، ولا كابلاً بـ AWG مقبولاً في مشروع IEC. فالمشاريع الأمريكية تتطلب عادة منتجات مدرجة لدى UL (أو NRTL أخرى) لإرضاء سلطة الاختصاص، وهذه الإدراجات لمقاسات AWG وفق معايير مثل UL 83 لـ THHN/THWN-2 وUL 44 لـ XHHW-2. وكابل 4 mm2 وفق IEC 60227 ليس منتجاً مدرجاً 12 AWG مهما اقتربت الأرقام. وفي الاتجاه الآخر تتوقع مشاريع IEC وEN مقاسات مترية مُتحققاً منها ضد حدود مقاومة IEC 60228.
ويضيف NEC 310.3 حداً أدنى في أمريكا: أصغر موصل مبانٍ هو 14 AWG نحاس أو 12 AWG ألومنيوم وثنائي النحاس الألومنيوم. والمشتري الذي يستورد كابلاً مترياً لسوق أمريكي لا يستطيع اختيار مقاس معادل فحسب؛ فيجب أن يكون المنتج تركيبة AWG التي يتوقعها السوق. وتسرد صفحة أسلاك المباني تركيبات أمريكية و IEC توردها المصانع الشريكة، بما فيها THHN 12 AWG التي قطرها الكلي في نسخة المصمت نحو 0.122 in بحسب ورقة بيانات صانع كبير.
المقاسات الصغيرة في كابل البيانات
يظهر AWG أيضاً في كابل الشبكات، حيث المقاسات صغيرة والتحويل أقل أهمية من المادة. تستخدم تركيبة Cat6 U/UTP المرجعية موصلات نحاس مصمت 23 AWG بقطر نحو 0.555 إلى 0.58 mm بحسب أوراق البيانات العلنية، قريباً من هندسة 0.573 mm في الجدول. وتستخدم أسلاك الباتش وبعض Cat5e مقاس 24 AWG أو 26 AWG. وهنا ما ينبغي التحقق منه ليس المقابل المتري بل أن يكون الموصل نحاساً مصمتاً، لأن كابل الفئات يتطلب موصلات نحاس مصمت؛ ويشرح مقال CCA مقابل النحاس كيف تُكتشف البدائل.
قائمة تحقق للمشاريع ذات المعايير المختلطة
- أبقِ الوحدة الأصلية: انسخ المقاس تماماً كما يذكره التصميم، بوحدة AWG أو kcmil أو mm2.
- لا تحوّل إلا بتوقيع هندسي: إذا كان لا بد من تغيير النظام، قرّب للأعلى واطلب من مهندس المشروع تأكيد التصنيف التياري وهبوط الجهد وفحوص القصر.
- طابق المعيار مع الوحدة: مقاسات AWG مع تركيبات UL وNEC؛ والمقاسات المترية مع تركيبات IEC أو EN أو BS.
- تحقق من الأطراف: مقاس متري أكبر قد لا يلائم قاطعاً أو طرفاً صُمم لمقاس AWG.
- تحقق بالمقاومة: اطلب سجلات المقاومة المستمرة لكل بكرة ضد الحد للمقاس والمعيار المذكورَين.
وعندما ترسل استفساراً عبر نموذج عرض السعر، أعطِ المقاسات بوحدة تصميمك وسمِّ السوق الهدف. وسيميّز المكتب أي تعارض بين المقاس والمعيار والسوق قبل أن تسعّر المصانع الشريكة.
