สายไฟ 12 เกจ: คู่มือสมบูรณ์เกี่ยวกับสเปค, กระแสไฟฟ้า, การใช้งาน, และต้นทุน

หากคุณถามช่างไฟฟ้าท่านใดว่าลวดที่มีความหลากหลายมากที่สุดในการติดตั้งที่อยู่อาศัยหรือเชิงพาณิชย์ขนาดเล็กคืออะไร คำตอบจะเกือบจะเหมือนกันเสมอ: 12 AWG (เกจ 12) จริง ๆ แล้ว มันเป็นสายเคเบิลที่มีขนาดเล็กที่สุดที่ได้รับอนุญาตโดย National Electric Code สำหรับวงจรสาขาขนาด 20 แอมป์; ซึ่งเป็นวงจรสาขาที่จ่ายไฟให้กับส่วนใหญ่ของห้องครัว ห้องน้ำ โรงรถ และอุปกรณ์ไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม คำถามเกี่ยวกับเรื่องนี้ยังคงปรากฏอยู่เสมอ: สาย #12 มีความสามารถรับกระแสกี่แอมป์? เทียบเท่ากับสาย 12 AWG หรือไม่? สามารถส่งผ่านกระแส 25 แอมป์เป็นระยะเวลาหนึ่งได้หรือไม่? และทำไมสายในร้านถึงมีราคาสูงกว่าสาย THHN ในคลังสินค้า?

คู่มือนี้ให้คำตอบสำหรับคำถามเหล่านี้ทั้งหมด: ขนาดทางกายภาพของ 12 AWG คืออะไร, กฎการรับกระแสตามข้อกำหนดของ Code เป็นอย่างไร, สายนี้ต้องใช้ที่ไหนและไม่ควรใช้ที่ไหน, ราคาต่อฟุตสำหรับฉนวนประเภทต่าง ๆ ที่ใช้กันทั่วไปเป็นเท่าไร, สายนี้เปรียบเทียบกับสายเกจ 14, 10 และ 8 อย่างไร และสามารถซื้อได้จากที่ไหน.

เส้นผ่านศูนย์กลางของตัวนำสายทองแดง 12 AWG คือ 0.0808 นิ้ว (2.05 มม.) ซึ่งเป็นขนาดขั้นต่ำที่ NEC กำหนดสำหรับวงจร 20 แอมป์ (NEC 240.4 (D)) ระดับความสามารถรับกระแสสูงสุดสำหรับตัวนำประเภทนี้คือ 20 แอมป์ที่ 60°C (สาย NM-B) และ 25 แอมป์ที่ 75°C (สาย THHN/THWN ในท่อ) ตาม NEC ตาราง 310.15 (B) (16) ซึ่งหมายความว่าแม้ว่าสายจะมีความสามารถสูงสุดที่ 25 แอมป์ แต่ต้องเคารพขีดจำกัด 20 แอมป์เนื่องจากเบรกเกอร์ต้องปกป้องสาย ไม่แนะนำให้ใช้กระแส 25 แอมป์กับสาย 12 AWG สำหรับวงจรทั่วไป.

สายเกจ 12 คืออะไร? ขนาดและมิติ

“เกจ” หมายถึงระบบสายไฟที่เรียกว่า American Wire Gauge (AWG); ในระบบ AWG ตัวเลขที่ต่ำกว่าจะหมายถึงสายที่หนากว่า สายทองแดงเกจ 12 แบบเส้นเดียวมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.0808 นิ้ว (ประมาณ 2.05 มม.) โดยมีพื้นที่หน้าตัดประมาณ 3.31 มม.² (6530 circular mils) ฉนวนจะเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางโดยรวมของสายเป็นประมาณ 0.119-0.128 นิ้ว ขึ้นอยู่กับประเภทของฉนวนที่ใช้และว่าสายมีตัวนำแบบเส้นเดียวหรือแบบหลายเส้น.

มีสายไฟสองรูปแบบ; ตัวนำแบบเส้นเดียว ซึ่งเป็นสายแข็งเส้นเดียวที่ใช้ในสาย NM-B (Romex) และสายแบบหลายเส้น ซึ่งประกอบด้วยเส้นลวด 19 เส้นบิดรวมกันและใช้ในสาย THHN รวมถึงการใช้งานที่ต้องการความยืดหยุ่น สายแบบหลังมีความยืดหยุ่นมากกว่าและทนต่อการงอได้สูงกว่า ทำให้สายแบบหลายเส้นเหมาะสมกับระบบไฟฟ้าหลากหลายประเภทมากกว่า.

สาย 12 AWG รับกระแสได้กี่แอมป์? กฎของ Code

ความสามารถของสาย 12 AWG ทองแดงถูกกำหนดโดยอุณหภูมิของฉนวน ในขณะที่ข้อกำหนดของวงจรถูกกำหนดโดยกลไกป้องกันของเบรกเกอร์ มีสองประเภทของค่าความสามารถ:

ความสามารถของตัวนำ (ความสามารถทางกายภาพของสาย) ตามที่ระบุใน NEC ตาราง 310.15(B)(16) ซึ่งสายมีความสามารถ 25 แอมป์ที่ 75°C (สาย THHN/THWN ในท่อ) และ 30 แอมป์ที่ 90°C (สาย THHN ที่มีขั้วต่อที่สามารถทำงานที่ 90°C).
ความจรของวงจร (ความจรของกลไกป้องกัน) ตามที่กำหนดใน NEC 240.4(D) ซึ่งเบรกเกอร์วงจรต้องให้การป้องกันสำหรับสายทองแดง 12 AWG โดยอัตราไม่เกิน 20 แอมแปร์.

การใช้งานหมายความว่าวงจรของ 12 AWG มีเบรกเกอร์วงจรที่กำหนดไว้ที่ 20 แอมแปร์ ในขณะที่สายสามารถทำงานภายใต้โหลดต่อเนื่องที่ 16 แอมแปร์ (กฎ 80%) อัตรา 25 แอมแปร์ที่ 75°C มีไว้สำหรับความปลอดภัยและข้อยกเว้นบางประการในรหัส ไม่ใช่สำหรับการเชื่อมต่อเบรกเกอร์วงจร 25A กับสาย 12 AWG หากมีข้อสงสัยเกี่ยวกับสายที่จะใช้ แนะนำให้ปฏิบัติตามวงจรที่ลดอัตราลงเพื่อความปลอดภัยของสาย.

ประเภท 12 AWG: THHN, NM-B, UF-B, MC — ความแตกต่างคืออะไร

มีสไตล์ฉนวน/โครงสร้างที่แตกต่างกันสำหรับ 12 AWG แต่ละประเภทมีรหัสการติดตั้งของตนเอง.

ประเภท	โครงสร้าง	ความจุแอมป์ (12 AWG Cu)	ที่ใช้งาน
THHN/THWN-2	ตัวนำเดี่ยว ฉนวน PVC + แจ็กเก็ตไนลอน	25A (75°C); 30A (90°C)	ท่อร้อยสายและถาดสายในเชิงพาณิชย์/อุตสาหกรรม; 600V; สถานที่เปียกหรือแห้ง
NM-B (Romex)	ตัวนำ 2-4 ตัวในปลอก PVC แบบแข็งหรือแบบเส้น	20A (60°C)	ที่อยู่อาศัยและเชิงพาณิชย์เบา ซ่อนในผนัง/เพดาน
UF-B	สไตล์ NM พร้อมแจ็กเก็ตกันความชื้น	20A (60°C)	สายฟีดใต้ดินไปยังโรงเก็บของ/โรงรถและการเดินสายภายนอก
สาย MC	ตัวนำภายในเกราะโลหะยืดหยุ่น	20A (อัตรา 75°C ทั่วไป)	เชิงพาณิชย์ การเดินสายเปิด พื้นที่ที่มีการจัดเรตไฟ
THW/THWN เดี่ยว	คล้ายกับตระกูล THHN	25A (75°C)	สถานที่เปียก ฟีดเดอร์อุตสาหกรรม

หนึ่งในตัวเลือกที่ดีสำหรับการเดินสายท่อร้อยสายคือ THHN/THWN-2 ซึ่งมีราคาต่อต่ำกว่าสาย NM-B ต่อฟุต เนื่องจากใช้ตัวนำเพียงตัวเดียวในสายนี้ ในขณะที่ NM-B (แบรนด์ Romex ที่เป็นของ Southwire) เป็นสายมาตรฐานที่ใช้ในงานติดตั้งภายในที่อยู่อาศัย UF-B ใช้สำหรับติดตั้งสายใต้ดิน และ MC คือชื่อของสายเกราะที่ใช้ในงานติดตั้งเชิงพาณิชย์.

การใช้งานของสาย 12 เกจ (และที่ที่ไม่ควรใช้)

ตามบทความ 210 ของรหัส NEC วงจรสำหรับเครื่องใช้ขนาดเล็กในห้องครัว พื้นที่รับประทานอาหาร และซักรีดควรเป็น 20 แอมแปร์ (210.52) และในเวลาเดียวกัน วงจรสำหรับห้องน้ำก็ควรเป็น 20 แอมแปร์ (210.11(C)(3)) วงจรทั้งหมดนี้ควรติดตั้งด้วยสาย 12 AWG การใช้งานมาตรฐานอื่น ๆ:

เต้ารับในห้องครัวและพื้นที่รับประทานอาหาร – วงจรสำหรับเครื่องใช้ขนาดเล็กที่ต้องการ 20 แอมแปร์ตามรหัส;
วงจรเต้ารับในห้องน้ำ – 20 แอมแปร์และติดตั้งด้วย GFCI;
เต้ารับในโรงรถและเวิร์กช็อป – 20 แอมแปร์สำหรับเครื่องมือรวมถึงโต๊ะเลื่อยและเครื่องดูดฝุ่น;
เครื่องปรับอากาศหน้าต่าง – 15 แอมแปร์ ใช้งานบนวงจร 20 แอมแปร์ด้วยสาย 12 AWG;
เต้ารับทั่วไปและแสงสว่างในอาคารก่อสร้างใหม่ – ช่างไฟฟ้าหลายคนใช้สาย 12 AWG ทั่วทั้งอาคารโดยไม่ผสมกับสาย 14.
การเดินสายฟีดเดอร์ไปยังซับพาเนลและโครงสร้าง – โดยปกติ การเดินสายฟีดเดอร์สั้นอยู่ภายในความจุแอมป์ที่อนุญาต; การเดินสายฟีดเดอร์ยาวควรใช้สายขนาด 10 AWG หรือหนากว่า.

กรณีที่ 12 AWG ไม่เหมาะสม: วงจรไฟส่องสว่าง 15A สามารถใช้สาย 14 AWG ได้ดี; เครื่องใช้ไฟฟ้า 240V ที่เกิน 20A ควรเชื่อมต่อโดยใช้สายอย่างน้อย 10 AWG; การเดินสายฟีดเดอร์ยาวควรใช้สายขนาดใหญ่ขึ้นเนื่องจากแรงดันตก หากคุณกำลังเดินสายซับพาเนลหรือเครื่องใช้ไฟฟ้าหนัก คู่มือของเราจะช่วย วงจร 15 แอมป์สามารถรับโหลดได้จริงเท่าไร และ การเปรียบเทียบ MCB กับ MCCB ช่วยให้คุณจับคู่สายไฟกับเบรกเกอร์และโหลดได้อย่างถูกต้อง.

12 AWG เทียบกับ 14, 10 และ 8 เกจ: วิธีการเลือก

AWG (ทองแดง)	เส้นผ่านศูนย์กลาง	กระแสไฟสูงสุด (NEC 240.4(D))	ความสามารถในการรับกระแสไฟ 75°C	การใช้งานทั่วไป
14 AWG	0641″ (1.63 มม.)	15แอมป์	20A	ไฟส่องสว่าง, วงจรทั่วไป 15A
12 AWG	0808″ (2.05 มม.)	20A	25แอมป์	เต้ารับในครัว/ห้องน้ำ/โรงรถ, เครื่องมือ
10 AWG	1019″ (2.59 มม.)	30A	35A	เครื่องทำน้ำอุ่น, เครื่องปรับอากาศ, เครื่องชาร์จ EV
8 AWG	1285″ (3.26 มม.)	40A	50A	เครื่องอบผ้า, สายป้อนย่อยของตู้ควบคุม
6 AWG	162″ (4.11 มม.)	55A	65A	เตาไฟฟ้า, สายป้อนหนัก

กฎพื้นฐานคือสายไฟควรตรงกับเบรกเกอร์วงจร และเบรกเกอร์วงจรควรตรงกับโหลด เมื่อวงจรถูกออกแบบสำหรับโหลดที่มีศักยภาพ 20A (เช่น ในครัว ห้องน้ำ โรงรถ และเวิร์กช็อป) การใช้สายเคเบิล 12 AWG จะเหมาะสม สำหรับวงจรที่เป็นไฟส่องสว่าง 15A อย่างเคร่งครัด การใช้สายทองแดง 14 AWG เป็นสิ่งที่แนะนำเพราะจะช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายและเป็นไปตามรหัสไฟฟ้าท้องถิ่น สำหรับโหลดที่ทำงานที่ 240V และต้องการกระแส 25-30A ควรเปลี่ยนไปใช้สาย 10 AWG ช่างไฟฟ้าหลายคนพยายามไม่เปลี่ยนขนาดสายไฟระหว่างงานและมักใช้สาย 12 AWG แม้จะไม่จำเป็นตามกฎระเบียบ เนื่องจากค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมน้อยและไม่ต้องกังวลว่าจะใช้สายผิด.

แรงดันตกและความยาวสาย

แรงดันตกเป็นหนึ่งในต้นทุนที่ไม่ค่อยสังเกตเห็นในสายไฟยาว สำหรับวงจรที่มีกระแส 20A เป็นระยะทาง 50 ฟุต สายทองแดง 12 AWG จะมีแรงดันตกประมาณ 2.8V (2.31%) ซึ่งเป็นที่ยอมรับตามคำแนะนำของ National Electrical Code (NEC) ที่ 3% สำหรับวงจรสาขา อย่างไรก็ตาม สายทองแดง 14 AWG ในระยะทางใกล้เคียงจะมีแรงดันตก 4.5V (3.75%) ซึ่งเกินขีดจำกัด การเดินสายไฟยาวจะลดแรงบิดเริ่มต้นของมอเตอร์ ทำให้ไฟสลัว และอาจก่อให้เกิดปัญหาอื่น ๆ ในทางปฏิบัติ หากต้องเดินสายไฟ 20A ในระยะทางเกิน 75-100 ฟุต แนะนำให้เปลี่ยนไปใช้สาย 10 AWG หรือใช้สองวงจร หากสายไฟยาวเกิน 100 ฟุต จำเป็นต้องคำนวณแรงดันตกตาม NEC บทที่ 9 ตาราง 8.

ทองแดงกับอลูมิเนียม

เนื่องจากทองแดงเป็นตัวนำไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพเกือบเทียบเท่ากับ 100% ทางทฤษฎี (95%) และด้วยข้อดีหลายประการ ทองแดงจึงเป็นโลหะที่นิยมใช้ในวงจรสาขา แม้ว่าอลูมิเนียมจะเบากว่าประมาณหนึ่งในสาม แต่รหัสกำหนดว่าสายอลูมิเนียมต้องมีขนาดใหญ่กว่าสายทองแดงสองเกจ และต้องใช้การเชื่อมต่อพิเศษกับวัสดุนี้ ดังนั้น สายขนาด 12 เกจจะไม่ใช่สายอลูมิเนียม แต่อลูมิเนียมจะถูกใช้เพื่อลดต้นทุนในสายป้อนหลัก.

สายไฟ 12 เกจมีราคาเท่าไหร่?

ราคาตลาดทองแดงมีความผันผวน แต่ราคาสายทองแดง 12 AWG ในสหรัฐอเมริกายังคงที่.

ผลิตภัณฑ์	ราคาทั่วไป
สายเดี่ยว THHN 12 AWG (หลวม)	$0.39-0.56 ต่อฟุต (ราคาส่ง 1000 ฟุตที่ต่ำสุด)
สาย 12/2 NM-B (ประเภท Romex, มีสายดิน)	$0.50-0.80 ต่อฟุต
สาย 12/3 NM-B (สำหรับวงจร 3 ทาง, มีสายดิน)	$0.70-1.10 ต่อฟุต
สาย 12 AWG NM-B ม้วน 100 ฟุต	$20-35
สาย 12 AWG NM-B ม้วน 250-500 ฟุต (ราคาส่ง)	$50-170 ขึ้นอยู่กับแบรนด์และราคาทองแดง
สาย 10 AWG 12/2 NM-B เทียบเท่า (สำหรับการเปรียบเทียบ)	ประมาณ $1.20 ต่อฟุต

การซื้อจำนวนมากเป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมในการประหยัดเงิน: ม้วนสายไฟขนาด 500 ฟุตของ 12/2 NM-B จากผู้ค้าส่งมีราคาที่ต่ำกว่าการซื้อสายไฟขนาด 50 ฟุตจากร้านค้าปลีกถึง 30% หลายผู้ค้าส่งออนไลน์ (เช่น Wire & Cable Your Way และ WesBell) โพสต์ราคาสายไฟออนไลน์ที่ต่ำกว่าราคาของร้านค้าปลีกขนาดใหญ่แบบดั้งเดิมสำหรับสายไฟที่ได้รับการรับรอง UL ที่คล้ายกัน.

แบรนด์และผู้ผลิตที่แนะนำ

สายไฟที่ได้รับการรับรอง UL ถือเป็นผลิตภัณฑ์ประเภทสินค้าโภคภัณฑ์เนื่องจากสิ่งที่สำคัญกว่าคือฉนวนและทองแดงที่ใช้ในสายไฟ และแบรนด์ชั้นนำทั้งหมดมีการปฏิบัติตามมาตรฐาน UL 83/1063 แต่มีบางแบรนด์ที่ยืนหยัดในอุตสาหกรรมการผลิตสายไฟ:

Southwire — บริษัทสายไฟที่ใหญ่ที่สุดในสหรัฐอเมริกา แบรนด์สายไฟ Romex ของบริษัทนี้กลายเป็นมาตรฐานในสายไฟ NM-B จำหน่ายในร้านค้าปลีกและตัวแทนจำหน่ายสายไฟชั้นนำทั้งหมด.
Cerro Wire — บริษัทที่มีชื่อเสียงในสหรัฐอเมริกา มีราคาสูงกว่าแบรนด์อื่น 10-15% แต่มีฉนวนคุณภาพสูง.
Wire & Cable Your Way — ตัวแทนจำหน่ายที่ขายสายไฟ Southwire และสายไฟที่คล้ายกันในราคาต่ำ.
WesBell Electronics — บริษัทที่เชี่ยวชาญในการขายตรงและเสนอสายไฟ THHN ในราคาต่อฟุต.
General Cable/Prysmian — ผู้ผลิตสายไฟอุตสาหกรรม THHN และสายเคเบิลถาด.

เมื่อซื้อสายไฟควรตรวจสอบประธาน UL และข้อความพิมพ์บนสายไฟ (12-2 w/Grd NM-B 600V) รหัสวันที่ผลิตจากม้วน NM-B และตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายไฟมีการทำเครื่องหมายอย่างถูกต้อง ความแตกต่างของราคาระหว่างสายไฟราคาประหยัดและสายไฟพรีเมียมมีเพียงไม่กี่ดอลลาร์ สำหรับเบรกเกอร์ที่ปกป้องสายไฟนั้น ควรจับคู่กับเบรกเกอร์ที่ได้รับการรับรอง เบรกเกอร์ UL 489 และเข้าใจ วิธีการตรวจจับเบรกเกอร์ที่ล้มเหลว เพื่อปิดวงจรอย่างปลอดภัย และในสถานที่เปียก คู่มือการป้องกัน GFCI อธิบายชั้นเพิ่มเติมที่วงจร 12 AWG ต้องการในห้องครัวและห้องน้ำ.

คำถามที่พบบ่อย

สายไฟ #12 จะรับกระแสได้กี่แอมป์?

According to NEC Table 310.15(B)(16), 12 AWG copper can carry current of 25A at 75 degrees Celsius (THHN/THWN in conduit) and 30A at 90 degrees Celsius. However, it is stated in NEC 240.4(D) that for most applications it must be secured at not more than 20A because NM-B cables and standard terminations are rated for 60 degrees Celsius. The practical result for circuit design is the following: 12 AWG means 20-amp circuit.

How thick is 12 gauge electrical wire?

The diameter of bare copper wire of 12 AWG is .0808 inches (2.05 mm). The diameter of wire with THHN insulation is roughly .128 inches (3.25 mm) and the complete NM-B wire assembly is roughly 0.4 x 0.2 inches. It is clearly thicker than 14 AWG (.0641″) and noticeably thinner than 10 AWG (.1019″).

Is 12 gauge and 12 AWG the same thing?

Yes, AWG means American Wire Gauge and there is no difference between 12 AWG and 12 gauge. It is a system of wire size identification that is used in North America. Both terms are used to describe copper wire with 0.0808 inches in diameter and a 20A circuit capacity (It should be mentioned that in some countries the cross-sectional area of wire is measured in mm2 – 12 AWG is approximately 3.3-4 mm2.).

Can you run 25 amps on 12 gauge wire?

No, it is impossible for normal branch circuits. Although 12 AWG THHN is rated for 25 amps at 75 degrees Celsius, NEC 240.4(D) sets the limit for that wire to 20A for copper wires and 20A for 12 AWG wires with insulation rating of 60 degrees Celsius in most cases.

อ้างอิง

สรุป

The 12 AWG wire is well known for being the best performing wire when it comes to electrical conduction, being suitable for assisting various electrical appliances such as tools, cooking devices and much more. Its operation is based on the following principles — the wire has a maximum capacity of carrying 25 amps at 75 degrees Celsius, but the regular breaker has 20 amps. When it comes to purchasing the wire, certain aspects such as type of insulation (NM-B in the case of residential homes, THHN in case of conduit wiring), length of the wire and its material (copper should be preferred over aluminum) become of paramount significance. Finally, with the price fluctuating somewhere between $0.40 and $0.80 per foot, the use of 12 AWG in one’s project is a trivial task when it comes to budgeting.

สายไฟ 12 เกจ: คู่มือสมบูรณ์เกี่ยวกับสเปค, กระแสไฟฟ้า, การใช้งาน, และค่าใช้จ่าย