Jiný kraj, jiný drát

 

 

 

 

Systém měr vodičů AWG (American Wire Gauge) je číselné kódování pro průměry drátů z neželezných kovů, které jsou především používány v elektrotechnice k označování jednodrátových elektrických vodičů. Systém AWG nelze přímo aplikovat na lana, ale jen na jednotlivé dráty lan. Jde v zásadě o seznam drátů, a ne o skutečnou normu vodičů. Tento systém lze snadno aplikovat na dráty používané pro vinutí, ne však na kabely nebo vedení ve smyslu evropských norem. Protože není vyloučeno, že by mohl na značení drátů AWG narazit i český elektrikář (např. při opravě amerických přístrojů), jsou v tomto příspěvku uvedeny některé základní informace týkající se tohoto systému.

 

Systém AWG zavedl v roce 1857 J. R. Brown, a to nejprve pod názvem Brown and Sharp Gauge (B&S), který vycházel z metody používané při výrobě – tažení drátů. Tato metoda zahrnovala několik technologických kroků, kterými musel drát na drátotahu (stroji pro tažení drátů) projít, než získal požadovaný průměr. Jako značení v rámci závodu byl tento systém jistě smysluplný. Současný uživatel se však může ptát, proč jsou dráty dál označovány čísly podle této „samorostlé“ soustavy, místo aby byl jejich průměr udáván přímo v milimetrech, popř. palcích. Americká měrná soustava AWG je příkladem toho, jak se může na trhu etablovat a do současné doby udržet systém značení, který nebere v úvahu požadavky uživatelů. V Severní Americe a v některých dalších regionech světa je stále ještě tento systém často používán. V tabulce je uvedeno přiřazení čísel AWG příslušným průměrům. Při podrobnějším sledování hodnot v levém sloupci tabulky je nápadné, že číslování AWG nezačíná číslem 0. Toto číslo dostal před sto padesáti lety nejtlustší drát, který se používal jako výchozí materiál, tzn. že byl tažen nulakrát. Tomuto drátu odpovídá průměr 0,325", tj. 8,252 mm.

 

Nic není stálejší než změna, což platí především v technice. To však v polovině devatenáctého století zakladatelé míry AWG zřejmě nemohli tušit, a tak došlo k tomu, k čemu dojít muselo – objevily se ještě tlustší dráty. Tyto dráty nezapadaly do vytvořeného schématu, neboť o nich nebylo možné říkat, že jsou taženy „méně než nulakrát“. A tak se začal používat trik – dvojitá nula (00) pro označení nejbližšího tlustšího drátu. Další tlustší drát byl označen jako 000 atd. Toto provizorní řešení se však s narůstajícím počtem nul stalo nepřehledným, a tak se přešlo na používání zkratek a přehlednější způsob zápisu (např. pro trojitou nulu: 3/0). V současné době má drát největší tloušťky označení 6/0.

 

Někdy se lze setkat také s logickým pokračováním původního značení větších průměrů s použitím záporných čísel. Mezi jednotlivými stupni neexistuje žádná definovaná matematická souvislost. Definovány jsou průměry jen pro dva stupně:

Ostatní stupně jsou v principu přiděleny náhodně. Nicméně z technické podstaty této řady nutně vyplývá, že příslušné hodnoty nemohou být přidělovány naprosto náhodně, ale že musí částečně být mezi jednotlivými stupni rovnoměrné odstupy. Existuje tedy činitel, o který je jeden průměr AWG větší než předcházející průměr. Při aproximaci mají různé průměry logaritmickou souvislost (viz graf).

 

Aby bylo možné posuzovat kabely a vedení označené podle AWG, porovnávat je nebo kombinovat s kabely a vedeními značenými podle IEC (International Electrotechnical Commission, Mezinárodní elektrotechnická komise – MEK), popř. VDE (Verein Deutscher Elektrotechniker, Svaz německých elektrotechniků), je třeba znát obě vzájemně si odpovídající hodnoty. Nejdůležitější hodnoty lze najít v mezinárodní normě IEC 60228 (idt ČSN EN 60228 Jádra izolovaných kabelů). Přímá porovnávací tabulka však neexistuje, takže je třeba pro každý jednotlivý případ pracně hledat nejlepší shodu. Tabulky pro konkrétní případ použití (např. způsoby pokládky) také nejsou k dispozici. Důvodem je sám princip systému AWG – je to pouze seznam drátů. U systému AWG nelze proto hovořit o normě – je zde velké množství verzí a variant, např. hodnoty odporu nejsou uváděny všude nebo jsou rozporuplné či jsou uváděny hodnoty odporu při různých teplotách apod. V případě teplotních údajů je uváděn jen teplotní rozdíl (oteplení), a není vůbec pamatováno např. na způsoby pokládky, činitel seskupení vodičů apod. Normy IEC a CENELEC (Comité Européen de Normalisation Électrotechnique, Evropský výbor pro normalizaci v elektrotechnice) jsou založeny na metrické soustavě, což je asi hlavní důvod, proč nejsou míry AWG do těchto norem zapracovány.

 

Na přání Kanady byla přijata porovnávací tabulka mezi normami IEC 60228 a vodiči AWG; ta však nebyla převzata ani do evropské normy EN 60228, ani do VDE 0295. Důvodem byla skutečnost, že porovnatelnost údajů je ztížena dalšími principiálními rozdíly:

 

Specifikace je vyjádřena spíše podle nejvýše přípustných (maximálních) odporů vztažených k délce.

V současné době je ve většině seznamů měr drátů podle AWG vložen také sloupec s hodnotami odporu na kilometr (ne na míli, jak by bylo možné očekávat), a někdy dokonce i několik sloupců s hodnotami odporu při různých teplotách. Chybí však údaj, zda jde o maximální nebo minimální hodnotu (v normě VDE 0295 je toto uvedeno přesně). Při bližším zkoumání lze však dojít k závěru, že v případě odporů AWG nejde o maximální ani o minimální hodnoty, nýbrž o typické hodnoty. Neexistuje tedy žádná specifikace ve smyslu exaktního stanovení, ale pouze užitečná informace, a to ještě pouze pro měděné dráty. Míra AWG je převážně, ale ne výhradně, používána v elektrotechnice, což znamená, že v úvahu přicházejí také dráty z jiných materiálů než z mědi (např. hliník, mosaz nebo bronz); ty jsou však ze specifikace odporů předem vyloučeny.

 

Tab. Tabulka přiřazení hodnot k číslům AWG pro měděné dráty