Warum AWG und metrische Querschnitte nie zusammenpassen
AWG ergibt Querschnitte, die es als Kabel nicht gibt, weil beide Systeme unabhängig entstanden sind. Die Aufrundungsregel, die vier Ausnahmen und die Widerstandsprüfung, die darüber entscheidet.
12 AWG ergibt 3,31 mm². 4/0 ergibt 107,2 mm². Keines davon ist ein Kabel, das Sie kaufen können.
Das ist kein Rundungsproblem. Die beiden Systeme folgen unterschiedlichen Konstruktionsprinzipien und waren nie dafür gedacht, übereinzustimmen.
Zwei verschiedene Entstehungslogiken
AWG ist eine geometrische Reihe. Die Durchmesser springen mit dem festen Verhältnis 1,1229 zwischen zwei Ankerpunkten, sodass die Querschnitte dort landen, wo diese Progression sie hinsetzt — 3,31, 5,26, 8,37, 13,3 mm².
Die metrische Reihe wurde gewählt. Jemand hat runde, gut merkbare Zahlen mit einem einigermaßen gleichmäßigen Verhältnis festgelegt: 1,5, 2,5, 4, 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95.
Eine berechnete Progression und eine gewählte Liste haben keinen Grund, zusammenzufallen — und sie tun es fast nie.
Die Aufrundungsregel
Fällt ein umgerechneter Querschnitt zwischen zwei metrische Größen — also praktisch immer — nehmen Sie die kleinere Größe, die nicht kleiner als der Leiter ist.
12 AWG ergibt 3,31 mm². Daneben liegen 2,5 und 4. Nehmen Sie 4 mm². Sie erhalten 21 % mehr Kupfer, also Reserve, die Sie nicht bestellt haben, die aber wenig kostet.
Abrunden lässt sich manchmal vertreten, aber prüfen Sie zuerst, wie groß die Lücke ist. Sie schwankt erheblich:
| Größe | Aufrunden | Abrunden |
|---|---|---|
| 2 AWG | +4 % | −26 % |
| 12 AWG | +21 % | −24 % |
| 14 AWG | +20 % | −28 % |
| 20 AWG | +45 % | −4 % |
| 22 AWG | +54 % | keine Größe darunter |
| 24 AWG | +144 % | keine Größe darunter |
| 4/0 AWG | +12 % | −11 % |
Bei 20 AWG kostet das Abrunden nur 4 % und das Aufrunden 45 % — dort ist Abrunden offensichtlich richtig. Bei 14 AWG kostet das Abrunden 28 %, also eine echte Reduktion der Strombelastbarkeit.
Beachten Sie außerdem: Die metrische Reihe endet bei 0,5 mm². Alles feiner als 20 AWG fällt unten heraus und hat gar keine Größe mehr darunter.
Die Prüfung, die entscheidet
Kabel werden nicht durch Messen des Kupfers geprüft. Der Nennquerschnitt ist eine Bezeichnung, keine Messgröße — Sie können keinen Messschieber ansetzen und 4 mm² ablesen.
Geprüft wird der Gleichstromwiderstand je Kilometer bei 20 °C. Jeder Nennquerschnitt hat einen Höchstwert, den er nicht überschreiten darf.
Genau daran scheitert „12 AWG entspricht 4 mm²". Ein 12-AWG-Leiter hat rund 5,21 Ω/km, der Grenzwert für 4 mm² liegt bei 4,61 Ω/km. Die Abweichung beträgt 13 %.
Die Substitution funktioniert also nur in eine Richtung:
- Sie ersetzen eine AWG-Auslegung durch metrisches Kabel? Aufrunden. Sie erhalten gleichwertige oder bessere Werte und halten den Grenzwert des bestellten Querschnitts ein.
- Ihnen wird ein AWG-Leiter gegen eine metrische Spezifikation angeboten? Er fällt in der Regel durch die Widerstandsprüfung. Und das zeigt sich beim Werksabnahmetest, nicht beim Angebot — deshalb ist dieser Fall der teure.
Die vier Ausnahmen
Fast jede Größe verfehlt den Grenzwert des Querschnitts, auf den sie aufgerundet wird. Vier tun es nicht:
| Größe | Metrisch | Sprung | Widerstand | Grenzwert |
|---|---|---|---|---|
| 2 AWG | 35 mm² | +4 % | 0,51 Ω/km | 0,524 — hält |
| 2/0 AWG | 70 mm² | +4 % | 0,26 Ω/km | 0,268 — hält |
| 350 kcmil | 185 mm² | +4 % | 0,0972 Ω/km | 0,0991 — hält |
| 750 kcmil | 400 mm² | +5 % | 0,0454 Ω/km | 0,0470 — hält |
Der Grund steht in den Zahlen: Wo der Sprung nur 4 bis 5 % beträgt, bleibt der Leiter nahe genug am Nennwert, um innerhalb des Grenzwerts zu liegen. Überall sonst sind es 11 % oder mehr, und dann reicht es nicht.
Wenn Sie einen AWG-Leiter brauchen, der eine metrische Spezifikation tatsächlich erfüllt, sind das die vier Stellen, an denen es klappt.
Alle Werte für jede Größe liefert der AWG-Umrechner, einschließlich der Aufrundung und des zugehörigen Grenzwerts.
Zakaria El Intissar
Elektroingenieur mit über 12 Jahren Erfahrung in Netzautomatisierung, Schutztechnik und SCADA-Systemen.