この記事は、連載幹線設備の設計マニュアル」第3回 幹線サイズの選定 の補足解説です。計画全体の流れは 設計・施工マニュアル(目次) からご覧いただけます。

ブラウザでそのまま使える無料ツール

この記事の選定手順を系統全体でまとめてチェックするなら、姉妹サイト「セコサポ」の幹線つながりチェック(電線・ブレーカー整合と電圧降下の自動診断・無料)が便利です。

 

許容電流は、負荷で見極めろ

 
今回の疑問

 

幹線のケーブルサイズってどうやって求めるの?

 
 
結論

幹線のサイズを選定する際、次の3項目のうち一番大きいサイズを採用します

  1. 負荷電流値より大きい許容電流値を持つケーブルサイズ
  2. 電圧降下率が規定値以内に収まるケーブルサイズ
  3. 分岐幹線の場合、幹線の過電流遮断器の関係を満足するケーブルサイズ
 
あにまるさん
あにまるさん
幹線のサイズを求めたいんだけど何から始めたらいいんだ?
はりた
はりた
幹線のサイズを求める際はいくつかの条件を満足させる必要があるよ!
あにまるさん
あにまるさん
負荷容量とか距離が関係するのかい?
はりた
はりた
そうだね!それらの条件を考慮したうえで最適なサイズの求め方を理解しよう!
本記事のおすすめの方

  • 幹線計算方法を知りたい方
  • 図面の幹線サイズが適正か疑問に思った方
  • サイズを小さくできないか検討されている方
本記事でわかること

  1. 電灯回路の幹線計算方法
  2. 動力回路の幹線計算方法
ペン太ペン太
幹線のサイズって、負荷の合計電流より大きい許容電流のケーブルを選べば終わりですよね?
ハリタハリタ
電圧降下率や分岐幹線の過電流遮断器との整合も要ります。3条件で検討するんですよ。

クイックトピックス

許容電流に必要な条件は?

  • 幹線の許容電流         :IW
  • 電動機の定格電流の総和     :IM
  • そのほかの負荷の定格電流の総和 :IH
 
電動機 その他の負荷 幹線の許容電流
モーター類 オーブン、ヒーター類
IM IH IW
モーター オーブン ヒーター
 
負荷電流の求め方は?

定格電流は次の3パターンによって求め方が異なります 幹線の許容電流【IW】は 

  1. IM ≦ IH の時 IW ≧ IM + IH
  2. IM > IH で IM ≦ 50A の場合 IW ≧ 1.25 IM + IH
  3. IM > IH で IM > 50A の場合 IW ≧ 1.1  IM + IH
 
 

幹線選定の重要項目

幹線選定の検討項目

幹線のサイズを選定する際、次の3項目のうち一番大きいサイズを採用します

  1. 負荷電流値より大きい許容電流値を持つケーブルサイズ
  2. 電圧降下率が規定値以内に収まるケーブルサイズ
  3. 分岐幹線の場合、幹線の過電流遮断器の関係を満足するケーブルサイズ
はりた
はりた
今回は許容電流による選定方法について解説します!

負荷電流を求めよう!

負荷電流の計算方法

必要な要素
  • 幹線の許容電流         :IW
  • 電動機の定格電流の総和     :IM
  • そのほかの負荷の定格電流の総和 :IH
重要項目
  1. 幹線の許容電流【IW】は IM≦IH の時 IW≧IM+IH
  2. IM>IH で IM≦50A の場合 IW≧1.25IM+IH
  3. IM>IH で IM>50A の場合 IW≧1.1IM+IH
あにまるさん
あにまるさん
1.1倍とか1.25倍とかの部分がよくわからなかったな
はりた
はりた
次にその部分について解説していくよ!

電動機について理解しよう!

あにまるさん
あにまるさん
電動機ってどうゆうものなんだい?
はりた
はりた
電動機というのは電気を照明や熱などに変換するものではなく大きいモーターを動かして別の動きに変換しているものをイメージしてみよう!
あにまるさん
あにまるさん
電動機を動かす場合は始動電流が大きいとか言ったりするな!
はりた
はりた
その通り!幹線決める際、電動機が含まれるか否かで負荷電流が大きく異なるんだ。そのため負荷の電動機の有無を判断しよう!
  電動機(でんどうき、英: Electric motor)とは、電気エネルギーを力学的エネルギーに変換する電力機器、原動機の総称。 動力設備の負荷区分の振り分けを行いましょう
  • 電動機   |主にモーターで稼働するもの
  • その他の負荷|オーブンやヒーターなど熱を使用するもの
電動機 その他の負荷 幹線の許容電流
モーター類 オーブン、ヒーター類
IM IH IW
モーター オーブン ヒーター
 

負荷電流の計算方法|電動機を含まない場合

電動機を含まない場合

ここで選定に必要な条件として下記を算出します

  • 幹線の許容電流         :IW
  • 電動機の定格電流の総和     :IM ←を含まない場合の計算です!
  • そのほかの負荷の定格電流の総和 :IH
 

負荷に電動機を含まない場合

モーター

IW「幹線の許容電流」はIH「そのほかの負荷の定格電流の総和」

の合計より大きい若しくは等しい値でよいことになります

IW ≧ IH

あにまるさん
あにまるさん
電動機なしの場合、負荷電流の総和より大きければいいってことなんだな!
ペン太ペン太
電動機がある幹線でも、電流をそのまま合計すればいいんですか?
ハリタハリタ
係数が要ります。IM>IHでIMが50A以下なら1.25倍、50A超なら1.1倍ですよ。

負荷電流の計算方法|負荷に電動機を含む場合

あにまるさん
あにまるさん
負荷容量より大きい許容電流を選定すればいいのは何となくわかるぞ!
はりた
はりた
動力負荷の場合は大きな始動電流が流れるからそこも考慮しないといけないよ!
負荷に電動機が含まれる場合、始動時に大電流が流れるため始動電流を考慮して計算する必要があります。

負荷に電動機を含む場合|条件1

はりた
はりた
電動機を含む場合はいくつかの条件に合わせて求め方が異なるからよく整理しておこう!
あにまるさん
あにまるさん
同じようなものが何回も出てきてよくわからないぞ・・・
はりた
はりた
何回も繰り返し反復して少しずつ覚えていこう!
電動機を含む場合

ここで選定に必要な条件として下記を算出します

  • 幹線の許容電流         :IW
  • 電動機の定格電流の総和     :IM
  • そのほかの負荷の定格電流の総和 :IH
負荷の条件
  1. IMがIHと等しい場合
  2. IMがIHより小さい場合
  3. IWはIMとIHの合計より大きい若しくは等しい値となる
電動機を含む場合|条件1

電動機の負荷電流値がその他の負荷電流値より等しい若しくは小さい場合

幹線の許容電流は負荷電流より大きい若しくは等しい値のサイズを選定します

IM ≦ IH の時 IW ≧ IM+IH

負荷電流の算出方法の表
電動機の定格電流の総和 そのほかの負荷の定格電流の総和 IM=IH 幹線の許容電流≧負荷の定格電流の総和
電動機の定格電流の総和 そのほかの負荷の定格電流の総和 IM<IH
あにまるさん
あにまるさん
電動機の容量が小さければそこまで気にしなくていいぞってことか?
はりた
はりた
そうだね!電動機の負荷電流値がその他の容量より小さければ合計の負荷電流値以上の許容電流でOKだよ!

負荷に電動機を含む場合|条件2

電動機を含む場合

ここで選定に必要な条件として下記を算出します

  • 幹線の許容電流         :IW
  • 電動機の定格電流の総和     :IM
  • そのほかの負荷の定格電流の総和 :IH

負荷の条件

  1. IMがIHより大きい場合
  2. 上記かつIMが50Aと等しい若しくは小さい場合
  3. IWはIMに1.25を掛けた値とIHの合計より大きい若しくは等しい値となる
電動機を含む場合|条件2

電動機の負荷電流値がその他の負荷電流値より大きいかつ

電動機の負荷電流値が50Aと等しい若しくは小さい場合

IWはIMに1.25を掛けた値とIHの合計より大きい若しくは等しい値となる

IM > IH で IM ≦ 50A の場合

IW ≧ 1.25IM + IH

負荷電流の算出方法の表

電動機の定格電流の総和 そのほかの負荷の定格電流の総和 電動機の定格電流の総和が大きい 幹線の許容電流≧1.25×電動機の定格電流の総和+そのほかの負荷の定格電流の総和
電動機の定格電流の総和 50A 等しい若しくは小さい
あにまるさん
あにまるさん
今度は電動機が大きい場合だな!
はりた
はりた
例えばIH【20A】IM【30A】の場合【30A×1.25+20A】以上の許容電流を持つケーブルを選定するんだ

負荷に電動機を含む場合|条件3

電動機を含む場合

ここで選定に必要な条件として下記を算出します

  • 幹線の許容電流:IW
  • 電動機の定格電流の総和:IM
  • そのほかの負荷の定格電流の総和:IH
負荷の条件
  1. IMがIHより大きい場合
  2. 上記かつIMが50Aより大きい場合
  3. IWはIMに1.1とIHの合計より大きい若しくは等しい値となる
電動機を含む場合|条件3

電動機の負荷電流値がその他の負荷電流値より大きいかつ

電動機の負荷電流値が50Aより大きい場合

IWはIMに1.1を掛けた値とIHの合計より大きい若しくは等しい値となる

IM > IH でIM > 50A の場合

IW ≧ 1.1IM + IH

負荷電流の算出方法の表

電動機の定格電流の総和 そのほかの負荷の定格電流の総和 電動機の定格電流の総和が小さい 幹線の許容電流≧1.1×電動機の定格電流の総和+そのほかの負荷の定格電流の総和
電動機の定格電流の総和 50A より大きい
あにまるさん
あにまるさん
今度は電動機が50Aを超える場合だな!
はりた
はりた
例えばIH【20A】IM【60A】の場合【60A×1.1+20A】以上の許容電流を持つケーブルを選定するんだ
あにまるさん
あにまるさん
ちょっと難しかったな~
はりた
はりた
電動機の容量がその他の負荷より大きい場合は始動電流を考慮して電流値を大きくする必要があるよ!

関連記事

この記事のカテゴリー

幹線の許容電流IW 選定フロー(許容電流による検討)
負荷に電動機(IM)を含む?
含まない
IW ≧ IH
含む
↓ IMとIHを比較
IM ≦ IH のとき → IW ≧ IM+IH
IM > IH かつ IM ≦ 50AIW ≧ 1.25IM+IH
IM > IH かつ IM > 50AIW ≧ 1.1IM+IH
IW=幹線の許容電流/IM=電動機の定格電流の総和/IH=その他負荷の定格電流の総和

よくある質問(FAQ)

Q1. 負荷に電動機を含まない場合の許容電流の求め方は?
A. 幹線の許容電流IWは、その他の負荷の定格電流の総和IH以上(IW≧IH)とすればよいです。

Q2. 電動機を含み、IM≦IHの場合は?
A. IW≧IM+IH(負荷電流の総和以上)のサイズを選定します。

Q3. 電動機が大きく、IM>IHかつIM≦50Aの場合は?
A. 始動電流を考慮し IW≧1.25IM+IH とします。例:IH20A・IM30Aなら 30×1.25+20=57.5A以上。

Q4. IM>IHかつIM>50Aの場合は?
A. IW≧1.1IM+IH とします。例:IH20A・IM60Aなら 60×1.1+20=86A以上。

ペン太ペン太
計算に慣れるには、どう進めればいいですか?
ハリタハリタ
まず電動機を含まないIW≧IHの形から練習し、係数の使い分けに進むといいですよ。

まとめ

幹線計算|許容電流によるケーブルサイズの選定方法

必要な要素

  • 幹線の許容電流:IW
  • 電動機の定格電流の総和:IM
  • そのほかの負荷の定格電流の総和:IH
重要項目
  • 幹線の許容電流【IW】は IM≦IH の時 IW≧IM+IH
  • IM>IH で IM≦50A の場合 IW≧1.25IM+IH
  • IM>IH で IM>50A の場合 IW≧1.1IM+IH
電動機 その他の負荷 幹線
モーター類 オーブン、ヒーター類
IM IH IW
モーター オーブンヒーター
IM≦IH の時 IW≧IM+IH
  1. IM「電動機の定格電流の総和」がIH「そのほかの負荷の定格電流の総和」より等しい場合
  2. IM「電動機の定格電流の総和」がIH「そのほかの負荷の定格電流の総和」より小さい場合
  3. IW「幹線の許容電流」はIM「電動機の定格電流の総和」とIH「そのほかの負荷の定格電流の総和」の合計より大きい若しくは等しい値となります
IM>IH で IM≦50A の場合 IW≧1.25IM+IH
  1. IM「電動機の定格電流の総和」がIH「そのほかの負荷の定格電流の総和」より大きい場合
  2. 上記かつIM「電動機の定格電流の総和」が50Aと等しい若しくは小さい場合
  3. IW「幹線の許容電流」はIM「電動機の定格電流の総和」に1.25とIH「そのほかの負荷の定格電流の総和」の合計より大きい若しくは等しい値となります
IM>IH で IM>50A の場合 IW≧1.1IM+IH
  1. IM「電動機の定格電流の総和」がIH「そのほかの負荷の定格電流の総和」より大きい場合
  2. 上記かつIM「電動機の定格電流の総和」が50Aより小さい場合
  3. IW「幹線の許容電流」はIM「電動機の定格電流の総和」に1.1とIH「そのほかの負荷の定格電流の総和」の合計より大きい若しくは等しい値となります

あわせて読みたい

30秒アンケートこの記事は役に立ちましたか?

タップするだけで完了します。あなたの声でこのサイトは育ちます。

次に読むならこれ【幹線設備の設計マニュアル⑥・最終回】分電盤へ落とす ― 盤の構成と幹線系統図設計マニュアル
ABOUT ME
HARITA
電気設備の設計に携わる技術者です。内線規程や電気設備技術基準の解釈などの一次資料をもとに、設計・施工者向けの技術解説と、専門知識のない方に向けた「住まいの電気」の解説を書いています。