あなたはこの2つの表現をよく耳にしますか？
ハーネスエンジニアAが言います：「4スクエアの電線を取ってきて。」
ハーネスエンジニアBが言います：「これは12 AWGの電線です。」
この2つの表現は正確には何を指しているのでしょうか？なぜ一方は「スクエア」と言い、他方は「AWG」と言うのでしょうか？数値が大きいほど、電線は太いのでしょうか、それとも細いのでしょうか？お客様の図面上の12 AWGを4 mm²に置き換えた場合、直接使用できるのでしょうか？
これらの質問は、カスタムワイヤーハーネスでは実際によくあることです。特に欧米の顧客の図面ではAWGが直接使用されることが多く、一方、国内のサプライチェーンや多くの中国工場は導体仕様を説明するためにmm²を使用することに慣れています。そのため、ハーネスの見積もり、BOM確認、または材料代替の際に、AWGとmm²の対応関係を再確認する必要が頻繁に生じます。
I. 2つの一般的な規格：AWGとmm²
電線の太さは、世界中で同じ方法で表現されているわけではありません。私たちが最も一般的に目にする2つのシステムは、メートル法のmm²とアメリカのAWGです。
1つ目はメートル法の仕様で、私たちが通常「何スクエア」と呼ぶものです。
例えば、0.75 mm²、1.5 mm²、2.5 mm²、4 mm²です。ここでのmm²は導体の公称断面積を指すため、その論理は非常に直感的です。数値が大きいほど導体断面積が大きく、一般的に導体が太くなります。
例えば、4 mm²の導体は1.5 mm²の導体よりも確実に太いです。
導体断面積で仕様を示すこの方法は、IECシステムや中国、ヨーロッパなどの市場で非常に一般的です。
もう1つはAWG、つまりAmerican Wire Gaugeです。
AWGの論理はmm²と正反対です：AWGの数値が小さいほど電線は太く、数値が大きいほど電線は細くなります。
したがって、12 AWGは18 AWGより太く、18 AWGは24 AWGより太いです。
アメリカの顧客の図面を初めて見たとき、ここが最も混乱しやすいポイントです。なぜなら、私たちの通常の数字の習慣から、「18」は「12」よりも太いはずだと無意識に考えがちですが、実際はその逆だからです。
AWGは、現代のケーブル規格と同様に、長期的な産業発展を通じて形成された規格システムです。これは米国の初期の電線加工、ゲージ、伸線プロセスに関連しており、後に徐々に標準化され、今日使用されているAWG仕様が形成されました。 AWGの数字は、電線が実際に何回伸線されたかとして単純に解釈することはできません。本質的には固定されたゲージ寸法システムであり、各AWGは特定の導体直径と断面積に対応しています。
AWGにはまた、興味深いルールがあります：AWGが6つ増えるごとに導体直径は約半分になり、断面積は1/4になります。3つ増えるごとに断面積は約半分になります。 したがって、AWGは単純な等差変化ではありません。
II. AWGは実際には何スクエアですか？
2つの規格の違いがわかったところで、実際の疑問が生じます：
12 AWGは何mm²ですか？
答えは：12 AWGの公称導体断面積は約3.31 mm²です。
ここで特に注意が必要なのは、3.31 mm²は私たちがよく使う4 mm²に比較的近いですが、だからといって直接次のように結論付けることはできません：
12 AWG = 4 mm²。
これらは2つの異なる仕様であり、実際のエンジニアリングでしばしば比較されることはありますが。
仕様を素早く確認するだけであれば、以下の表がより便利です。0～32 AWGの導体直径、断面積、および最も近いメートル法仕様をまとめました。
| AWG | 導体直径 (mm) | 導体断面積 (mm²) | 近いメートル法仕様 |
|---|---|---|---|
| 0 | 8.25 | 53.49 | 50 |
| 1 | 7.35 | 42.41 | 50 |
| 2 | 6.54 | 33.62 | 35 |
| 3 | 5.83 | 26.67 | 25 |
| 4 | 5.19 | 21.15 | 25 |
| 5 | 4.62 | 16.77 | 16 |
| 6 | 4.11 | 13.30 | 16 |
| 7 | 3.67 | 10.55 | 10 |
| 8 | 3.26 | 8.37 | 10 |
| 9 | 2.91 | 6.63 | 6 |
| 10 | 2.59 | 5.26 | 6 |
| 11 | 2.30 | 4.17 | 4 |
| 12 | 2.05 | 3.31 | 4 |
| 13 | 1.83 | 2.63 | 2.5 |
| 14 | 1.63 | 2.08 | 2.5 |
| 15 | 1.45 | 1.65 | 1.5 |
| 16 | 1.29 | 1.31 | 1.5 |
| 17 | 1.15 | 1.04 | 1.0 |
| 18 | 1.02 | 0.823 | 1.0 |
| 19 | 0.912 | 0.653 | 0.75 |
| 20 | 0.812 | 0.519 | 0.5 |
| 21 | 0.723 | 0.410 | 0.5 |
| 22 | 0.644 | 0.326 | 0.35 |
| 23 | 0.573 | 0.258 | 0.25 |
| 24 | 0.511 | 0.205 | 0.20 |
| 25 | 0.455 | 0.162 | 0.20 |
| 26 | 0.405 | 0.129 | 0.14 |
| 27 | 0.361 | 0.102 | 0.10 |
| 28 | 0.321 | 0.0804 | 0.08 |
| 29 | 0.287 | 0.0647 | 0.06 |
| 30 | 0.255 | 0.0509 | 0.05 |
| 31 | 0.227 | 0.0401 | 0.04 |
| 32 | 0.202 | 0.0324 | 0.035 |
表の「近いメートル法仕様」は、エンジニアが迅速に判断するためのものであり、2つの仕様を直接交換できることを意味するものではありません。例えば、12 AWGは3.31 mm²で、一般的な近い仕様は4 mm²ですが、顧客図面が12 AWGを明確に指定している場合、実際の生産では電線、端子、コネクタ、および関連規格を確認する必要があり、この表だけで材料を代替することはできません。
実際の検索をより便利にするために、ハーネスプロジェクトでより一般的ないくつかの仕様を個別にリストアップしました：
| AWG | 導体断面積 | 近いメートル法仕様 | 一般的な用途 |
|---|---|---|---|
| 18 AWG | 0.823 mm² | 1.0 mm² | 制御、センサー、小型ハーネス |
| 16 AWG | 1.31 mm² | 1.5 mm² | 制御、電源 |
| 14 AWG | 2.08 mm² | 2.5 mm² | 電源、産業機器 |
| 12 AWG | 3.31 mm² | 4 mm² | 電源、バッテリーハーネス |
| 10 AWG | 5.26 mm² | 6 mm² | より高電流の電源 |
| 8 AWG | 8.37 mm² | 10 mm² | バッテリー、電源接続 |
| 6 AWG | 13.30 mm² | 16 mm² | 高電流接続 |
| 4 AWG | 21.15 mm² | 25 mm² | バッテリー、高電流電源 |
実際の用途に基づいて大まかに分類すると、AWGは3つの一般的な範囲に分けられます。小さいAWGは信号、制御、センサー、精密電子機器でより多く見られます。中間範囲は機器内部、電源、および一般的な産業用ハーネスでよく使用されます。より大きな導体はバッテリー、電源、および高電流接続でより多く見られます。
| 仕様範囲 | 一般的な用途 | 選定時の主な考慮点 |
|---|---|---|
| 20–32 AWG | 信号、センサー、電子機器 | 信号、電圧降下、柔軟性、コネクタ |
| 10–18 AWG | 制御、電源、産業機器 | 電流、温度上昇、電圧降下、端子 |
| 0–8 AWG | バッテリー、電源、高電流機器 | 許容電流、温度上昇、電圧降下、機械的強度 |
もちろん、これは理解を容易にするためのものです。製品が「電源ケーブル」のカテゴリに属するという理由だけで、固定されたAWGを選択することはできません。
III. 誤った電線径を選択すると問題が発生する理由は？
電線径の本当の重要性は、数字そのものではなく、最終的に抵抗、温度上昇、電圧降下に影響を与えることです。
導体が細いほど、他の条件が同じであれば抵抗は一般に大きくなります。より大きな電流が導体を流れると、抵抗によって発生する熱が増加し、基本的な関係は Q = I²R です。
したがって、著しく細い電線を使用して高電流負荷を供給すると、最初に直面する可能性のある問題は発熱です。電流が大きいほど問題は顕著になります。長時間の動作では、温度上昇が電線の絶縁材料の許容範囲を超え、最終的に絶縁の劣化、変形、さらには損傷を引き起こす可能性があります。
もう1つの問題は電圧降下です。特に電線が長い場合、導体自体の抵抗により電圧の一部がライン上で失われます。機器側の電圧が低下すると、始動困難、電力不足、または不安定な動作が発生する可能性があります。
したがって、電線径は単に「太ければ太いほど良い」とか「電気が通ればそれで十分」というものではありません。実際に必要なのは、電流、長さ、温度、敷設方法、および使用環境に基づいて適切な仕様を選択することです。
IV. カスタムハーネスでは電線径をどのように選択すればよいですか？
カスタムハーネスにおいて、AWGとmm²の換算は最初のステップに過ぎません。
例えば、お客様が次のように教えてくれました：
24V、15A、電線長2メートル。
まず負荷電流を知る必要があり、次に電線長、電圧降下、周囲温度、ハーネス内で同時に動作する電線の本数、絶縁材料、および設置方法を考慮する必要があります。
一般的な短距離電源接続の場合は電線の選択は比較的簡単ですが、自動車、ロボット、産業機器、または新エネルギー用ハーネスの場合は、考慮すべき要素がはるかに多くなります。
自動車用ハーネスは通常、端子、コネクタ、温度、振動、オイル、および顧客指定の電線規格を同時に考慮する必要があります。ロボット用ハーネスは、電流に加えて、繰り返し曲げ、ケーブルキャリアの動き、およびケーブルの柔軟性に重点を置く必要があります。バッテリーおよび新エネルギー用ハーネスは、電流、温度上昇、電圧降下、および接続信頼性により重点を置いています。
したがって、カスタムハーネスでは、単純に次のようには言いません：
'15Aには必ず16 AWGを使用します。'
15Aであっても、2メートルと20メートルでは状況が異なるからです。固定設置と継続的な動きも異なります。
電線径は最終的に使用条件全体に基づいて決定されます。
V. Kaweeiはカスタムハーネスでどのように選択しますか？
これは実際の生産でもよく発生するシナリオです。
例えば、顧客図面に次のように指定されています：
12 AWG + 指定端子 + 指定コネクタ。
調達部門が4 mm²の電線を見つけた場合、一見するとかなり近く見えます。
しかし、エンジニアは単に「交換可能です」とは言いません。
この4 mm²の電線について、端子が圧着できるかどうか、絶縁外径が端子の圧着範囲内にあるかどうか、コネクタがこの電線径をサポートしているかどうか、圧着後の引抜力が要件を満たしているかどうか、電流、温度上昇、電圧降下が設計要件を満たしているかどうかを確認する必要があります。
ロボット用ハーネスの場合は、曲げ半径と動作寿命も確認する必要があります。自動車用ハーネスの場合は、対応する自動車用電線、端子、およびコネクタの要件を確認する必要があります。
したがって、Kaweeiでカスタムハーネスを製造する際に私たちが実際に重視しているのは、孤立した「AWG番号」ではなく、電線、端子、コネクタ、およびハーネスアセンブリ全体をまとめて確認することです。
顧客がすでに完全な図面とBOMを持っている場合は、指定された電線、端子、およびコネクタに従って生産およびエンジニアリング確認を実行できます。顧客が電圧、電流、長さ、使用環境、およびコネクタ要件のみを持っており、具体的な電線径がまだ決定されていない場合でも、これらのパラメータから開始して、エンジニアが一緒に適切な電線仕様と接続方法を確認できます。
これがAWGとmm²の換算が真に意味を持つ理由です：さまざまな仕様間の関係を理解するのに役立ちますが、実際のハーネス選定は最終的に実際のアプリケーションに戻る必要があります。
2つのルールだけを覚えておいてください：
mm²が大きいほど電線は太くなります。
AWG番号が大きいほど電線は細くなります。
しかし、実際のカスタムハーネスの場合は、この2つのルールだけを覚えておくべきではありません。12 AWGと4 mm²は比較できますが、「近い」という理由だけで直接交換することはできません。
電線径はハーネス設計の一部に過ぎず、実際の生産では、電線、端子、コネクタ、電気的要件、および機械的要件を一緒に考慮する必要があります。
これが、非常に単純に見えるハーネス図面でも、実際の生産段階でエンジニアが再確認する必要があることが多い理由でもあります。
