AWG는 무엇을 의미하나요? 배터리 시스템의 지름 및 암페어 차트. 최고급 배터리 시스템을 지정했는데 성능이 느려지고 인버터가 계속 트립됩니다. 무슨 문제일까요? 10번 중 9번은 가장 간과되는 구성 요소인 배터리 케이블 자체가 원인일 수 있습니다.
잘못된 전선 크기를 사용하는 것은 재앙의 지름길입니다. 전압 강하로 인한 효율성 저하뿐 아니라 과열로 인한 심각한 화재 위험까지 초래할 수 있습니다. 수백만 달러 규모의 프로젝트가 값싸고 크기가 작은 구리로 인해 탈선할 뻔한 사례도 보았습니다. 이 가이드는 미국식 전선 게이지(AWG)에 대한 이해를 돕고, 최고의 성능과 안전을 위해 케이블 크기를 결정하는 필수 방법을 제공합니다.
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AWG는 무엇을 의미하나요?
핵심입니다, AWG는 미국 전선 게이지의 약자입니다.. 북미의 모든 사람들이 단단한 원형 전선의 직경을 측정하는 데 사용하는 표준 시스템입니다.
기억해야 할 가장 중요한 것은 처음에는 약간 거꾸로 느껴지는 역관계입니다: AWG 숫자가 작을수록 전선이 두꺼워집니다..
골프 스코어처럼 숫자가 낮을수록 좋다고 생각하면 됩니다. 이것이 바로 대형 배터리 뱅크를 연결하는 데 사용되는 4/0("4어치"라고 발음합니다) AWG 케이블보다 4AWG 와이어가 훨씬 얇은 이유를 설명해 줍니다. 이 반직관적인 규칙을 이해하는 것이 가장 중요한 첫 번째 단계입니다.
물론 이 표준이 갑자기 생겨난 것은 아닙니다. 19세기에 브라운 앤 샤프(Brown & Sharpe)라는 회사에서 시작되었습니다. 오늘날에는 ASTM(미국 재료 시험 협회)에서 표준화되었기 때문에 텍사스에 있는 엔지니어가 2AWG 케이블을 지정해도 독일에서 제작된 부품의 사양과 일치한다는 것을 알 수 있습니다.
AWG 직경 및 암페어(AMP) 차트 마스터하기
이제 실용적인 측면으로 들어가 보겠습니다. 이러한 차트를 이해하는 것이 좋은 설치와 훌륭한 설치를 구분하는 것입니다.
AWG에서 직경으로 변환 차트
우선, 이러한 게이지가 실제로 얼마나 다른지 시각화하는 것이 도움이 됩니다. 다음은 배터리 시스템에서 다루게 될 일반적인 크기에 대한 간략한 참조입니다.
| AWG 크기 | 지름(인치) | 지름(mm) |
|---|
| 4/0 | 0.460″ | 11.68 mm |
| 3/0 | 0.410″ | 10.40 mm |
| 2/0 | 0.365″ | 9.27 mm |
| 1/0 | 0.325″ | 8.25 mm |
| 2 | 0.258″ | 6.54 mm |
| 4 | 0.204″ | 5.19 mm |
| 6 | 0.162″ | 4.11 mm |
| 8 | 0.128″ | 3.26 mm |
핵심 개념: 전류 용량 대 전압 강하
이 부분에서 숙련된 전문가들조차도 많은 혼란을 겪는 것을 볼 수 있습니다. 와이어의 크기를 적절하게 조정하는 것은 두 가지 핵심 요소 간의 균형을 맞추는 작업입니다: 용량 및 전압 강하.
용량 는 안전 수치입니다. 절연이 녹아 화재 위험이 발생하기 전에 전선이 처리할 수 있는 절대 최대 전류라고 생각하면 됩니다. NEC(미국 전기 규정)에서 이러한 등급을 설정하며, 이 등급은 협상할 수 없습니다.
전압 강하의 핵심은 성능입니다. 모든 전선에는 저항이 있습니다. 전류가 흐르면 약간의 전압이 손실됩니다. 230V AC 시스템에서 1~2볼트 손실에 대해 누가 신경을 쓰겠습니까? 하지만 48V DC 배터리 시스템에서는 동일한 2볼트 강하가 부하에 도달하기도 전에 4%의 막대한 전력이 손실됩니다. 이는 큰 문제입니다.
경험상 전압 강하는 저전압 DC 시스템에서 거의 항상 전선 크기를 결정하는 요소입니다. 인버터, 모터 컨트롤러 등 모든 고가의 장비에는 필요한 최소 전압이 있습니다. 케이블이 너무 길거나 너무 얇아서 전압이 너무 낮으면 장비의 성능이 저하되거나 그냥 꺼집니다.
AWG 암페어 용량 빠른 참조 차트
이 차트는 방금 말씀드린 안전 등급을 제공합니다. 하지만 이는 안전에 대한 최대치이지 효율성에 대한 최적치가 아니라는 점을 기억하세요.
| AWG 크기 | 단면적(mm²) | 용량(암페어)* |
|---|
| 4/0 | 107 | 380 A |
| 2/0 | 67.4 | 283 A |
| 1/0 | 53.5 | 245 A |
| 2 | 33.6 | 170 A |
| 4 | 21.2 | 128 A |
| 6 | 13.3 | 80 A |
| 8 | 8.37 | 55 A |
NEC 표 310.16에 따라 야외에서 90°C 정격 구리선을 기준으로 합니다. 이는 일반적인 기준점이지만 항상 현지 규정 및 애플리케이션의 세부 사항을 확인해야 합니다.
저전압 DC 배터리 시스템용 배선
고객 스포트라이트: 태양광 및 에너지 스토리지
현실로 만들어 봅시다. 우리가 다루는 일반적인 시나리오는 48V LiFePO4 배터리 뱅크를 5,000와트 인버터에 연결하는 것입니다. 상업용 에너지 저장 시스템 (ESS). 케이블 길이가 단방향으로 10피트라고 가정해 보겠습니다.
가장 먼저 할 일은 전류를 찾는 것입니다: 전류(I) = 전력(P)/전압(V). 이 설정의 경우 5000W / 48V는 약 104 앰프.
이제 암페어 차트를 살펴봅니다. 6AWG 와이어는 80A(충분하지 않음)를 처리하고 4AWG는 128A(좋아 보임)를 처리합니다. 그래서 4AWG를 선택하셨죠? 아니요. 전압 강하를 확인해야 합니다. 10피트 이상에서 104A의 4AWG 케이블은 약 0.21V, 즉 0.44%의 전압 강하를 제공합니다. 훌륭하군요. 하지만 케이블 길이가 25피트라면 어떨까요? 이제 전압 강하가 1%를 넘어서고 성능이 저하되기 시작할 것입니다. 6AWG로 버티려고 했다면 낙하가 끔찍하고 케이블이 위험할 정도로 뜨거워졌을 것입니다. 2/0 AWG와 같이 더 두꺼운 케이블은 물론 초기 비용이 더 들지만, 기대하는 성능과 안전성을 확보하기 위한 보험입니다.
스트랜딩의 중요성
배터리 케이블의 경우 다음을 사용해야 합니다. 연선가 아닌 솔리드 코어입니다. 이야기 끝. 두 가지 큰 이유는 유연성과 내구성입니다. 연선, 특히 유연성이 뛰어난 클래스 K 타입은 산업용 지게차에서 볼 수 있는 지속적인 진동을 견딜 수 있습니다, 해양 배터리 시스템 등 어떤 것이든 고장 없이 사용할 수 있습니다. 또한 좁은 공간에서도 훨씬 쉽게 작업할 수 있습니다.
대체 표준: 미터법 mm² 변환
유럽산 장비를 취급하시나요? 전선 크기가 평방밀리미터(mm²) 단위로 표시되어 있을 것입니다. 완벽한 환산법은 없지만, 여기에 몇 가지 근접한 환산법이 있습니다:
- 1/0 AWG ≈ 50mm²(기술적으로 53.5)
- 2 AWG ≈ 35mm²(기술적으로 33.6)
- 4 AWG ≈ 25mm²(기술적으로 21.2)
- 6 AWG ≈ 16mm²(기술적으로 13.3)
안전 최우선: 배터리 전문가 3단계 사이징 계산법
확실하지 않은 경우 내부적으로 사용하는 3단계 프로세스가 있습니다.
1단계: 최대 연속 전류 결정하기
최대 부하에 맞게 크기를 조정할 수 없습니다. 연속적인 부하(NEC에서는 이를 3시간 이상 실행되는 모든 부하라고 함)의 경우 안전 버퍼가 필요합니다. 125% 규칙은 전문가용 표준입니다. 필요한 암페어 = 최대 연속 암페어 x 1.25
104A 인버터 사용: 104A x 1.25 = 130A. 여기서 중요한 점은 최소 130A 정격의 전선이 필요하며, 이를 위해서는 4AWG를 즉시 제거하고 2AWG 이상을 사용해야 한다는 것입니다.
2단계: 전압 강하 계산
중요한 DC 시스템의 경우 전압 강하를 유지해야 합니다. 3% 미만. 온라인 전압 강하 계산기를 사용하세요. 전압, 1단계의 암페어, 왕복 전선 거리를 입력합니다. 계산기가 목표를 달성하기 위한 최소 AWG를 알려줍니다. 최종 선택은 1단계 또는 2단계에서 더 두꺼운 전선 중 하나를 선택하는 것입니다.
3단계: 환경 감액 확인
하나의 도관에 여러 케이블을 함께 연결하고 있나요? 시스템이 지속적으로 86°F(30°C) 이상의 고온 환경에 있습니까? 이 두 가지 모두 더 많은 열을 의미하며, 이는 전선의 실제 용량을 감소시킵니다. 이러한 경우 케이블을 "감압"해야 하는데, 이는 안전을 위해 다음 게이지로 더 두꺼운 케이블을 사용해야 한다는 말의 다른 표현입니다.
결론
결론: 배선은 시스템을 하나로 묶어줍니다. 대상 저전압 배터리, 전압 강하에 대한 크기 조정은 암페어 용량에 대한 크기 조정만큼이나 중요합니다.-비용을 지불한 만큼의 성능을 최대한 발휘할 수 있는 방법입니다. 모든 세부 사항이 중요하므로 항상 시스템을 올바르게 연결하세요.
이러한 시스템 수준의 사고는 우리가 하는 일의 핵심입니다. 프로젝트에 기성품 배터리 이상의 것이 필요한 경우, 저희 팀은 다음을 전문으로 제작합니다. 맞춤형 배터리 솔루션. 정확한 전압, 전류 및 성능 요구 사항에 맞게 팩을 설계하여 모든 구성 요소가 완벽하게 조화를 이루도록 보장합니다. 문의하기 를 사용하여 처음부터 전력 솔루션을 설계할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
1. 200암페어 배터리 시스템에는 어떤 AWG 전선이 필요하나요?
200암페어의 경우, 2/0 또는 3/0 AWG 구장에서 시작합니다. 정답은 전압과 거리에 따라 달라집니다. 12V 시스템의 200A 부하가 10피트에 불과하다면 전압 강하를 합리적으로 유지하려면 거대한 4/0 케이블이 필요합니다. 하지만 48V에서는 같은 거리라면 더 작은 2/0 케이블로도 충분할 수 있습니다.
2. 거리가 매우 짧은 경우 더 작은 와이어를 사용할 수 있나요?
가능하지만 주의해야 합니다. 버스바에서 퓨즈까지 몇 인치 정도의 아주 짧은 거리의 경우, 정격 암페어만으로 전선의 크기를 정할 수 있는 경우가 많습니다. 하지만 전압 강하가 구성 요소에 허용 가능한지, 연속 부하에 대한 NEC의 125% 규칙을 따르고 있는지 확인해야 합니다.
3. 배터리 케이블이 너무 작으면 어떻게 되나요?
두 가지 주요 문제가 있습니다. 첫째, 성능 저하. 전압 강하로 인해 장비의 전력이 고갈되어 성능이 저하되거나 종료될 수 있습니다. 이는 엄청난 병목 현상입니다. 둘째, 훨씬 더 심각한 문제는 화재 위험입니다. 모든 저항은 열로 바뀝니다. 크기가 작은 케이블은 절연이 녹을 정도로 뜨거워져 단락을 일으킬 수 있습니다. 이것이 바로 화재의 시작입니다.
4. AWG와 SAE 와이어의 차이점은 무엇인가요?
차량에서 SAE(미국자동차공학회) 와이어를 볼 수 있습니다. 주요 차이점은 측정 방식입니다. SAE 사양은 구리 도체 자체의 면적만 고려합니다. AWG 표준은 전체 전선 직경을 기준으로 합니다. 즉, 동일한 게이지 번호의 경우 SAE 전선은 일반적으로 AWG 전선보다 약간 더 작고 더 많은 전류를 처리할 수 없다는 뜻입니다. 둘을 혼동해서는 절대 안 됩니다.