AWG definiert einen Leiter über den Durchmesser, mm² über die Querschnittsfläche. Beide Systeme wurden unabhängig voneinander genormt, deshalb landet eine exakte Umrechnung immer zwischen den metrischen Größen — und genau deshalb sollte ein Kabelschuh nach seinem angegebenen Leiterbereich gewählt werden, nicht nach der Zahl, die auf der Ader aufgedruckt ist.

Zeichnungen zirkulieren in beiden Systemen, und ein einzelnes Projekt kann beide gleichzeitig führen: In Nordamerika ausgelegte Geräte kommen mit AWG-Angaben, während Kabel und Crimphülse in mm² bestellt werden. Die Zahlen sehen austauschbar aus — sind sie aber nicht. Dieser Leitfaden erklärt, was jedes System tatsächlich beschreibt, liefert die für Kabelschuhe relevante Umrechnungstabelle, behandelt die Leiterklassen, die darüber entscheiden, ob eine Hülse schließt, und endet mit einer Prüfung, die Sie vor der Bestellung anwenden können.

Was AWG und mm² tatsächlich beschreiben

AWG, das American Wire Gauge, beschreibt den Durchmesser eines massiven runden Leiters auf einer logarithmischen Skala. Die Skala läuft rückwärts: Eine größere AWG-Zahl bedeutet einen dünneren Leiter, und mit jeweils sechs Schritten halbiert sich die Querschnittsfläche. Der Sprung von 18 AWG auf 12 AWG entspricht etwa einer Vervierfachung der Fläche, nicht einer Verdopplung — ein Punkt, der wichtig wird, wenn eine Zeichnung mehrere Stufen auf einmal springt.

Das metrische System beschreibt die Querschnittsfläche des Leiters direkt, in Quadratmillimetern. IEC 60228 legt die Standardgrößen fest, die in Europa, Asien und weiten Teilen der übrigen Welt verwendet werden: 0,5 / 0,75 / 1 / 1,5 / 2,5 / 4 / 6 / 10 / 16 / 25 / 35 / 50 / 70 / 95 / 120 mm² und darüber hinaus. Ein Kabel wird als „2,5 mm²“ bestellt, weil das die vom Standard festgelegte Nennfläche ist.

Weil das eine System einen Durchmesser und das andere eine Fläche definiert, ergeben Umrechnungen Werte, die zwischen den metrischen Größen liegen. 16 AWG hat eine tatsächliche Fläche von 1,31 mm² — nahe an 1,5 mm², aber nicht gleich. 14 AWG entspricht 2,08 mm² und nicht 2,0 mm², weil 2,0 mm² in der IEC-60228-Reihe überhaupt nicht vorkommt. Abbildung 1 zeigt denselben Leiter in beiden Messweisen: Die eine Zahl beschreibt den Querschnitt des Drahtes, die andere das, was ihn ausfüllt.

Abbildung 1 — Derselbe Leiter 14 AWG, in beiden Messweisen dargestellt. AWG legt einen Durchmesser von 1,628 mm fest; die daraus folgende Fläche beträgt 2,081 mm² und liegt zwischen den Standardgrößen 1,5 und 2,5 mm². Eine Stufe 2,0 mm² gibt es nicht, auf die gerundet werden könnte.

Umrechnung ist ein Hilfsmittel zum Lesen einer Zeichnung — keine Erlaubnis, eine Größe durch eine andere zu ersetzen.

Die Umrechnungstabelle, die für Kabelschuhe zählt

Die folgende Tabelle deckt den Bereich ab, der in Schaltschränken, Kabelbäumen und der industriellen Verdrahtung am häufigsten vorkommt. Durchmesser und Flächen sind aus der AWG-Definitionsformel berechnet; die rechte Spalte nennt zur Orientierung die nächstgelegene Standardgröße nach IEC 60228.

Lesen Sie die Tabelle mit drei Vorbehalten.

Erstens: Die Spalte der nächstgelegenen Größe dient dem Verständnis, nicht als Vorgabe. 18 AWG misst 0,823 mm² und liegt zwischen den Standardgrößen 0,75 und 1,0 mm²; welche davon ein Kabelschuh aufnimmt, hängt vom Kabelschuh ab und nicht davon, welche Zahl zufällig näher liegt.

Zweitens: Die Lücke wird größer, je größer der Leiter ist. 4/0 AWG entspricht 107,2 mm², die nächstgelegene IEC-Größe ist 120 mm² — ein Unterschied von rund 12 %, der wichtig wird, wenn ein Kabelschuh über die Fläche und nicht über die Gauge-Angabe festgelegt wird.

Drittens: Einige gebräuchliche Paarungen sind Annäherungen, die aus einem anderen Grund funktionieren. 1 AWG wird häufig gegen 50 mm² gesetzt und 2 AWG gegen 35 mm², die tatsächlichen Flächen sind jedoch 42,4 mm² und 33,6 mm². Die Paarung ist praktikabel, weil sich die Bereiche der Kabelschuhe überlappen; sie belegt nicht, dass die beiden Größen gleich sind, und darf nicht als Umrechnungsregel übernommen werden.

Leiterklasse: Warum zwei Kabel mit 2,5 mm² nicht austauschbar sind

Der Querschnitt eines Leiters ist nur die Hälfte seiner Spezifikation. IEC 60228 definiert zusätzlich die Leiterklasse: Klasse 1 ist ein einzelner Massivdraht, Klasse 2 ist für feste Installationen verseilt, Klasse 5 ist flexibel und Klasse 6 ist hochflexibel — vorgesehen für dauernde Bewegung in Schleppketten und an bewegten Maschinen.

Zwei Kabel, die beide mit 2,5 mm² gekennzeichnet sind, können daher aus völlig unterschiedlichen Einzeldrähten aufgebaut sein. Bei 2,5 mm² geben die genormten Verseiltabellen 1 × 1,78 mm für Klasse 1, 7 × 0,67 mm für Klasse 2 und etwa 50 × 0,26 mm für Klasse 5 gegenüber 140 × 0,16 mm für Klasse 6 an. Die Klassen 1 und 2 legen die Anzahl der Einzeldrähte fest; die Klassen 5 und 6 legen den maximalen Einzeldrahtdurchmesser und den Leiterwiderstand fest — deshalb weichen veröffentlichte Tabellen bei gleicher Nennfläche leicht voneinander ab. Die Kupferfläche ist in allen vier Fällen gleich, der Aufbau nicht, wie Abbildung 2 zeigt.

Abbildung 2 — Vier Leiter, eine Nennfläche. Alle haben 2,5 mm² und sind im gleichen Maßstab gezeichnet. Die Klasse bestimmt den Aufbau der Verseilung, und dieser Aufbau ist es, den die Crimphülse umschließen muss — deshalb entscheidet eine Quadratmillimeter-Angabe allein nicht über die Wahl des Kabelschuhs.

Der Unterschied ist im Querschnitt gering und beim Crimpen entscheidend. Eine Hülse, die für einen Massivleiter bemessen ist, schließt sich möglicherweise nicht korrekt um einen feindrähtigen Leiter gleicher Nennfläche, und aus diesem Grund sind beide nicht austauschbar.

Deshalb nutzt das flexible Segment eine eigene Produktfamilie. Aderendhülsen sind für Leiter der Klassen 5 und 6 ausgelegt, mit dünner Wand und einem Kunststoffkragen zur Größenkennzeichnung. Nicht isolierte Klemmen und Kupfer-Rohrkabelschuhe sind üblicherweise für verseilte Leiter der Klasse 2 und für größere Querschnitte spezifiziert. Wo ein Projekt Klassen mischt — etwa ein flexibles Steuerkabel, das auf einer Reihenklemme endet —, müssen sowohl der angegebene Bereich des Kabelschuhs als auch die Leiterklasse geprüft werden, nicht nur die Quadratmillimeter-Angabe — für den flexiblen Fall siehe how cord end terminals keep fine strands together (EN).

Wo sich die beiden Systeme in der Praxis treffen

Arbeit mit gemischten Systemen ist in der Exportfertigung der Normalfall und konzentriert sich auf einige vertraute Stellen.

In Nordamerika ausgelegte Geräte kommen mit AWG-Angaben auf dem Typenschild und im Schaltplan, während Kabeltrommeln und Kabelschuhbestand im Werk in mm² bestellt werden. Der Plan des Konstrukteurs und die Bestellung des Einkäufers beschreiben denselben Leiter in zwei verschiedenen Sprachen.

Automobilbau und Kabelbaumfertigung arbeiten mit beiden Systemen. Kabelbaumzeichnungen werden häufig in mm² für das Kabel und in AWG für Steckverbinder ausgegeben, die von einer bestehenden Plattform übernommen wurden — beide erscheinen also auf demselben Blatt und müssen am Kabelschuh zusammenfinden; für den Verbindungsfall siehe joining conductors of different gauges (EN).

Verteilungen und Schaltschränke werden in der Regel in mm² spezifiziert, und die größeren Stromkreise landen auf Kupfer-Rohrkabelschuhen, die nach AWG katalogisiert sein können — derselbe physische Kabelschuh kann unter beiden Bezeichnungen erscheinen, je nachdem, für welchen Markt der Katalog gedruckt wurde.

Anlagen für erneuerbare Energien und Energiespeicher werden bei großen Querschnitten fast vollständig in mm² spezifiziert, wo die AWG-Notation kaum verwendet wird. Die praktische Regel ist in allen diesen Fällen dieselbe: Klären Sie, welches System die Zeichnung führt, rechnen Sie alles andere darauf um und bestätigen Sie die endgültige Größe am angegebenen Bereich des Kabelschuhs — nicht anhand einer Umrechnungstabelle allein.

Wie Sie eine Crimphülse auf den Leiter abstimmen

Jedes Datenblatt eines Kabelschuhs nennt einen Leiterbereich — den kleinsten und größten Leiter, den die Hülse aufnimmt. Dieser Bereich ist das Aufnahmefenster, und der Leiter muss hineinfallen. Abbildung 3 zeigt denselben Leiter gegenüber einem Fenster, das ihn enthält, und zwei weiteren, die ihn nicht enthalten.

Abbildung 3 — Ein angegebener Leiterbereich als Aufnahmefenster gelesen. 14 AWG fällt mit 2,081 mm² in einen Bereich von 1,5–2,5 mm²; 18 AWG liegt unter dem Minimum und 12 AWG über dem Maximum. Rechnen Sie zuerst den Leiter um und vergleichen Sie ihn dann mit dem Bereich — niemals mit einer einzelnen gerundeten Zahl.

Nehmen Sie als Arbeitsbeispiel den Bereich der Rohrkabelschuhe Typ AWG von KF, dargestellt in Abbildung 4. Er umfasst AWG 8 bis AWG 4/0, mit Bolzengrößen von #10 bis 1/2 Zoll (5,1 mm bis 13,1 mm), und ist je nach Größe für die Verwendung mit den Crimpwerkzeugen OPT TP-150D und TP-150 spezifiziert. Eine Zeichnung, die in AWG eintrifft, lässt sich direkt mit diesem Bereich abgleichen, weil der Bereich in AWG angegeben ist. Eine Zeichnung in mm² muss zuerst umgerechnet werden; der umgerechnete Wert wird dann mit dem Bereich verglichen und nicht mit einer einzelnen Zahl auf einer Katalogseite.

Abbildung 4 — Kupfer-Rohrkabelschuhe Typ AWG von KF. Jede Leiterquerschnittsgröße im Bereich ist eine eigene Teilenummer mit eigenen Bolzengrößen und eigenem empfohlenem Crimpwerkzeug — deshalb wird der Leiterbereich für die ganze Familie und nicht als einzelne Zahl angegeben.

Drei Schritte decken die meisten Fälle ab:

1. Erfassen Sie die tatsächliche Querschnittsfläche und die Klasse des Leiters aus dem Kabeldatenblatt — in AWG und mm², wo der Lieferant beides nennt.
2. Rechnen Sie den AWG-Wert in seine tatsächliche Fläche um, wenn nur ein System angegeben ist — mit der obigen Tabelle und nicht mit einer gerundeten Faustregel.
3. Vergleichen Sie das Ergebnis mit dem angegebenen Minimum und Maximum des Kabelschuhs und bestätigen Sie anschließend, dass Crimpwerkzeug und Gesenk zur Hülse passen.

Liegt der Leiter zwischen zwei angegebenen Größen, wählen Sie den Kabelschuh, dessen Bereich ihn enthält. Runden Sie einen Leiter niemals nach unten, um ihn in eine kleinere Hülse zu bekommen: Die Crimpung entwickelt dann nicht die Kontaktfläche, die die Verbindung braucht, und eine Verbindung, die einen Zugtest besteht, kann im Betrieb trotzdem warm werden.

Acht Bemessungsfehler, die zu Ausfällen im Feld führen

Die meisten Anschlussprobleme, die einen Lieferanten als Qualitätsbeschwerde erreichen, wurden bereits bei der Bestellung entschieden. Die folgenden acht treten immer wieder auf.

1. AWG als exaktes metrisches Äquivalent behandeln. 16 AWG wird oft als 1,5 mm² geschrieben und 12 AWG als 4 mm². Beides ist nah dran, nichts davon ist exakt, und der Unterschied genügt, um einen Leiter aus einem engen Hülsenbereich herauszubewegen.
2. Nach der auf der Ader aufgedruckten Zahl auswählen. Diese Zahl ist die Nenngröße des Kabels, nicht seine gemessene Fläche — und bei einem flexiblen Kabel auch nicht sein Durchmesser.
3. Die Leiterklasse ignorieren. Zwei Leiter mit 2,5 mm² unterschiedlicher Klasse brauchen unterschiedliche Hülsenöffnungen, auch wenn die Kupferfläche auf dem Papier übereinstimmt.
4. Einen Leiter nach unten runden. 2,08 mm² (14 AWG) in eine für 2,0 mm² bemessene Hülse zu zwingen erfordert eine Verformung, die die Kontaktfläche der Crimpung verringert.
5. Das falsche Gesenk verwenden. Ein für 1,0 mm² ausgelegtes Gesenk erzeugt an einem Leiter mit 2,5 mm² keine korrekte Crimpung, auch wenn es in das Werkzeug passt.
6. Einen zu großen Leiter in eine kleine Hülse zwingen. Einzeldrähte, die außerhalb der Crimpung bleiben, sind ein mechanisches und ein thermisches Problem zugleich — und bei der Endprüfung leicht zu übersehen.
7. Den Isolierdurchmesser übersehen. Isolierte Kabelschuhe sind nach Leiterbereich und häufig zusätzlich nach Isolierdurchmesser ausgelegt; ein Leiter, der in die Hülse passt, passt nicht unbedingt in den Kragen.
8. Systeme auf einer Zeichnung ohne Referenz mischen. Führt ein Projekt AWG und mm², legen Sie eines als Referenz fest und rechnen Sie das andere darauf um.

Isolierfarben sind keine Bemessungsnorm

Die Farbe ist das sichtbarste Merkmal eines isolierten Kabelschuhs und die unzuverlässigste Grundlage für seine Auswahl. Es gibt keine einheitliche internationale Farbzuordnung. Hersteller und regionale Konventionen unterscheiden sich, und ein blauer Kabelschuh aus einem Werk kann einen anderen Leiterbereich aufnehmen als ein blauer Kabelschuh aus einem anderen.

Die beiden Kabelschuhe in Abbildung 5 stammen vom selben Hersteller und tragen dieselbe Vinylisolierung, und sie unterscheiden sich in zwei Punkten, die nicht zusammenhängen: Der eine ist ein Ring, der andere ein Flachstecker, und die Kragen sind unterschiedlich eingefärbt. Die Farbe folgt dem Leiterbereich. Sie beschreibt nicht die Form des Kabelschuhs und sie wechselt nicht zwischen Marken.

 

Abbildung 5 — Derselbe Hersteller, dasselbe Isoliermaterial, zwei Farben und zwei Kabelschuhformen. Die Kragenfarbe kennzeichnet einen Leiterbereich innerhalb des eigenen Sortiments des Herstellers; die Form ist eine separate Entscheidung. Behandeln Sie die Farbe als Fertigungshilfe, nicht als Spezifikation.

Der Farbcode ist eine Fertigungshilfe. Sobald die Größe anhand des Leiterbereichs feststeht, ermöglicht die Farbe dem Bediener, schnell das richtige Teil zu greifen, und dem Prüfer, es auf einen Blick zu bestätigen. Die Auswahl läuft in die andere Richtung: Leiter bestimmen, seine Klasse prüfen, dann den angegebenen Bereich des Kabelschuhs lesen — und die Kragenfarbe als Bestätigung behandeln, dass das richtige Teil gegriffen wurde, nicht als die Spezifikation selbst.

Dieselbe Vorsicht gilt für Aderendhülsen-Kragen. Der Farbring auf einer Aderendhülse ist eine Größenkennzeichnung, die an das eigene Sortiment eines Herstellers gebunden ist — kein universeller Standard — und darf niemals die Grundlage dafür sein, das Teil einer Marke gegen das einer anderen abzugleichen.

Häufige Fragen

Lässt sich AWG exakt in mm² umrechnen?
Nein. AWG ist über den Leiterdurchmesser auf einer logarithmischen Skala definiert, mm² über die Querschnittsfläche. Beide wurden unabhängig genormt, deshalb landet eine exakte Umrechnung immer zwischen den metrischen Größen. Nutzen Sie die Umrechnung, um eine Zeichnung zu verstehen, und wählen Sie dann nach dem angegebenen Leiterbereich des Kabelschuhs.

Ist 16 AWG dasselbe wie 1,5 mm²?
Nein. 16 AWG hat einen tatsächlichen Querschnitt von 1,31 mm². 1,5 mm² ist die nächstgelegene Standardgröße in der Reihe nach IEC 60228, aber es ist ein anderer Leiter. Wählen Sie den Kabelschuh nach seinem angegebenen Bereich und nicht nach einer gerundeten metrischen Bezeichnung.

Ist 14 AWG dasselbe wie 2,0 mm²?
Nein. 14 AWG misst 2,08 mm², und 2,0 mm² ist überhaupt nicht Teil der Standardreihe nach IEC 60228. Die nächstgelegene Standardgröße ist 2,5 mm². Wird ein Kabelschuhbereich mit 1,5–2,5 mm² angegeben, fällt ein Leiter mit 14 AWG hinein.

Bedeutet eine größere AWG-Zahl einen dickeren Draht?
Nein. Die AWG-Skala läuft rückwärts: Eine höhere Zahl bedeutet einen dünneren Leiter, 18 AWG ist also dünner als 12 AWG.

Warum sehen zwei Kabel mit der Kennzeichnung 2,5 mm² unterschiedlich aus?
Wegen der Leiterklasse. Bei 2,5 mm² ist ein Massivleiter der Klasse 1 ein einzelner Draht mit 1,78 mm, ein Leiter der Klasse 2 besteht typischerweise aus 7 Einzeldrähten mit 0,67 mm, während ein Leiter der Klasse 5 etwa 50 und ein Leiter der Klasse 6 etwa 140 Einzeldrähte verwendet. Die Kupferfläche stimmt überein; der Aufbau nicht.

Sollte ich einen Leiter nach unten runden, um ihn in einen kleineren Kabelschuh zu bekommen?
Niemals. Nach-unten-Runden zwingt die Einzeldrähte zur Verformung und verringert die Kontaktfläche der Crimpung. Wählen Sie den Kabelschuh, dessen angegebener Bereich den Leiter enthält.

Was genau bedeutet der Leiterbereich eines Kabelschuhs?
Er ist die kleinste und größte Leiterquerschnittsgröße, die die Hülse aufnimmt und korrekt vercrimpt. Der Leiter muss in dieses Fenster fallen; ein Kabelschuh, der „fast“ passt, ergibt keine zuverlässige Verbindung.

Sagt mir die Isolierfarbe die Größe?
Nicht zuverlässig. Farbkonventionen unterscheiden sich zwischen Herstellern und Regionen. Bestimmen Sie zuerst den Leiter und bestätigen Sie dann den Kabelschuh über seinen angegebenen Leiterbereich.

Kann ich dasselbe Crimpwerkzeug für AWG- und mm²-Kabelschuhe verwenden?
Das Werkzeug muss zur Hülse passen, nicht zum Maßsystem. Prüfen Sie das für die konkrete Teilenummer des Kabelschuhs empfohlene Werkzeug und Gesenk; KF nennt im Bereich Typ AWG zu jeder Größe ein Werkzeug.

Nennt ein Datenblatt immer AWG und mm²?
Nicht immer. Wo nur ein System erscheint, rechnen Sie den Leiter mit der obigen Tabelle um und bestätigen Sie das Ergebnis gegen den angegebenen Bereich. Legen Sie in einem Projekt mit gemischten Systemen ein System als Zeichnungsreferenz fest.

Sprechen Sie mit KF Terminals

Senden Sie uns die Größe und Klasse des Leiters, den Kabelschuh-Typ und die Anwendung. Wir bestätigen die passende Teilenummer und ihren im Produktdatenblatt angegebenen Leiterbereich. Zeichnungen und technische Unterstützung sind auf Anfrage erhältlich.

Quellen: ASTM B258, Standard-Spezifikation für AWG-Größen von massivem rundem Kupferdraht; IEC 60228, Leiter isolierter Kabel. Die Umrechnungswerte sind aus der AWG-Definitionsformel berechnet und dienen dem Verständnis von Zeichnungen — bestätigen Sie stets den für die konkrete Teilenummer des Kabelschuhs angegebenen Leiterbereich.