AWG 전선 설명과 규격 및 특징, 허용전류, 전선 선택 기준

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AWG 전선 설명과 , 규격별 허용전류, 그 기준값을 넘겼을 때는 어떤 상황이 발생하는지에 대해서도 알아봅니다. AWG 전선을 SQ전선으로 변환했을 때 어느정도 되는지 알아보겠습니다.




AWG 전선 설명

AWG(American Wire Gauge)는 미국에서 일반적으로 사용되는 전선의 사이즈를 나타내는 측정 기준이며, 전선의 직경과 면적을 나타내는 숫자로 표시됩니다.

숫자가 작을수록 전선이 더 두껍습니다. AWG는 국제 측정 단위인 mm²보다는 미국 내에서 사용되는 inch를 기준으로 하기 때문에 미국 외의 나라에서는 잘 쓰이지 않습니다.

AWG 전선 규격 및 특징

전압, 전류 및 전력 손실, 전선의 길이, 전선의 재질 등 여러 가지 요인에 따라서 전선의 굵기가 달라지기 때문에, 적절한 굵기의 전선을 선택하는 것이 중요합니다.

  1. 12 AWG
  • 전류 용량이 높고, 최대 수용 전압은 대체로 600V 이상입니다.
  • 주로 건물 전기설비와 가전제품에서 사용되며, 특히 대형 제품에 많이 사용됩니다.
  1. 14 AWG
  • 12 AWG보다 낮은 전류를 다루며, 주로 집에서 가정용 전선으로 사용됩니다.
  • 최대 수용 전압은 대체로 300V 이하입니다.
  1. 16 AWG
  • 14 AWG보다 낮은 전류를 다루며, 주로 스피커와 같은 저전력용 전선으로 사용됩니다.
  • 최대 수용 전압은 대체로 300V 이하입니다.
  1. 18 AWG
  • 16 AWG보다 더 낮은 전류나 다재다능한 저전력용 전선으로 사용됩니다.
  • 최대 수용 전압은 대체로 300V 이하입니다.

위와 같은 AWG 규격의 전선을 사용할 때에는 허용되는 최대 전류를 반드시 고려하여 사용해야 하며, 전선의 재질(구리, 알루미늄 등), 길이 등의 다른 요인도 함께 고려해야 합니다.

AWG 전선 허용전류


허용전류에 따른 전선 선택 기준

전선을 선택할 때는 전류 (Ampere), 작동 전압(Voltage), 전선 길이 (distance) 등을 고려해야 합니다.

전류에 따른 전선 선택 기준은 허용전류를 초과하지 않는 선에서 최대한 직경이 작은 전선을 선택하여 사용합니다. 이렇게 선택하는 이유는 전류가 흐를 때 전선 내에서 열이 발생하게 되는데, 전선의 두께가 크면 내부 저항이 줄어들어서 발생하는 열량이 작아져서 전선의 온도 상승이 작아지기 때문입니다.

그러나 허용 전류에 따라서 직경이 너무 작은 전선을 사용하는 것은 전선 내부의 열이 상승하여 전선 자체가 손상될 수 있으니 주의해야 합니다. 따라서 전선을 선택할 때에는 허용전류를 초과하지 않으면서 가능한 한 작은 직경을 선택하는 것이 좋습니다. 또한, 전선 길이가 길어질수록, 전압이 낮아질수록 허용 전류가 작아지므로 이러한 요소들도 고려하여 전선을 선택해야 합니다.

일반적인 전선별 허용전류

  • AWG 24 : 0.577mm, 3.5A
  • AWG 22 : 0.643mm, 4.6A
  • AWG 20 : 0.813mm, 6.0A
  • AWG 18 : 1.024mm, 7.6A
  • AWG 16 : 1.29mm, 10A
  • AWG 14 : 1.63mm, 15A
  • AWG 12 : 2.05mm, 20A
  • AWG 10 : 2.59mm, 30A


허용전류 초과 시 발생 가능한 상황

  1. 열화: 허용전류를 초과하면 전선 내부에서 열이 발생하게 됩니다. 전선의 재질과 규격에 따라서 다르겠지만, 전선 내부 열이 비정상적으로 발생하면 전선이 고온상태가 될 수 있으며, 이로 인해 단전자로 도체 녹 또는 열응력 그리고 기계적 손상을 일으키는 등의 부작용이 발생할 수 있습니다.
  2. 단선: 전선 내부 열이 증가하면, 전선 내부의 절연재가 붕괴되어 외부와 단락이 발생할 수 있습니다. 이러한 경우 전자기파(EMI) 등을 유발하며, 이러한 현상은 주로 전자기기의 기동에 영향을 줄 수 있습니다.
  3. 전기 안전 위험: 전선의 감격에 따라 전기안전 위험도 커질 수 있습니다. 허용전류를 초과하면 전압강하는 증가하여 전선의 접지 등의 안전 판단이 개선되어야 하므로, 전력 회로의 설계나 도면을 구성할 때, 허용전류를 초과하지 않는다는 전제로 출발해야 합니다.


AWG전선을 SQ전선으로 변환

AWG 전선을 SQ(mm²) 전선으로 변환하기 위해서는 전선의 단면적을 계산해야 합니다. AWG 전선의 단면적을 계산할 때는 다음과 같은 공식을 사용합니다.

($AWG$) = ( $mm²$ ) x 8.37

위의 공식을 이용하여 전선 굵기를 선택하고, 단면적을 계산한 후, 이를 다시 SQ(mm²)으로 변환하면 됩니다. 단면적은 전선의 두께에서 향하는 반지름을 구한 후, 이 값에 파이(π)를 곱하여 구할 수 있습니다. 아래는 AWG 전선과 SQ(mm²) 전선 간의 단면적 변환 관련 예시입니다.

  • AWG #20 전선의 단면적 단면적(mm²) = 0.519 mm² (0.032 in² x 8.37) SQ(mm²) = 0.519 mm² → 0.5 SQ(mm²) 정도로 계산
  • AWG #16 전선의 단면적 단면적(mm²) = 1.31 mm² (0.050 in² x 8.37) SQ(mm²) = 1.31 mm²
  • AWG #12 전선의 단면적 단면적(mm²) = 3.31 mm² (0.080 in² x 8.37) SQ(mm²) = 3.31 mm²

위와 같은 방식으로 AWG 전선의 단면적을 계산한 후, 이를 SQ(mm²)으로 변환하면 됩니다. 단, SQ(mm²)로 전선을 선택할 때에는 계산 결과에 20%~30% 정도 여유를 두는 것이 안전하며, 전선의 길이와 전력 손실도 함께 고려하여 선택해야 합니다.

AWG SQ 전선 변환



마치며

전선 계산에는 절대적인 상황은 없습니다. 장소, 제품, 상황, 기후 등 고려해야 합니다. 전기는 위험한 부분이다 보니 위의 내용을 확인 후, 잘 모르겠다 싶으면 굵은 것을 하시면 됩니다. 비싸서 그렇지 안전하니까요.

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