電気設計の解説｜屋内幹線の設計について詳しく解説【Iw・IBの計算】

屋内幹線の設計は、電気設備の試験で頻出の計算テーマです。「幹線をどれくらい太くするか（許容電流 Iw）」「過電流遮断器をどの定格にするか（IB）」を、負荷の電流から計算で求めます。電動機があるかどうかで式が変わるのがポイントです。

この記事では、記号の意味→Iwの求め方→IBの決め方→分岐幹線の省略条件の順に、図解と計算例、自動計算ツールでていねいに解説します。

🐧 見習いペン太：「幹線の設計って公式が多くて苦手です…」
🦔 はりた：「まずは記号の意味から。IMが電動機、IHがそれ以外、Iwが幹線の太さ、IBがブレーカの定格。これだけ押さえれば式が読めるよ」
🐧 見習いペン太：「電動機があると式が変わるんですよね？」
🦔 はりた：「そう。電動機は始動電流が大きいから割増する。そこが最大のポイントだよ」

⚡ 先に結論だけ言うと

IM≦IH → Iw ≧ IM+IH
IM>IH かつ IM≦50A → Iw ≧ 1.25IM+IH／IM>50A → Iw ≧ 1.1IM+IH
過電流遮断器 IB：電動機なし IB ≦ Iw／電動機あり 3IM+IH と 2.5Iw の小さいほう以下
分岐幹線の省略：55%→長さ制限なし／35%→8m以下／3m以下＋接続なし

屋内幹線の設計で使う記号（IM・IH・Iw・IB）

屋内幹線の全体イメージ（電源・過電流遮断器・幹線・分岐回路）

contents

まず記号を整理：IM・IH・Iw・IB
幹線の許容電流 Iw の求め方
幹線の過電流遮断器の定格 IB の求め方
計算例で確認
自動計算ツールで試す
分岐した細い幹線：過電流遮断器を省略できる条件
よくある質問（FAQ）
数字の意味を整理（早見表）
まとめ
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まず記号を整理：IM・IH・Iw・IB

幹線の許容電流（電線の太さ）は、つながる負荷の定格電流の合計で決まります。計算では次の4つの記号を使います。IM＝電動機の定格電流の総和、IH＝電動機以外の負荷の定格電流の総和、Iw＝幹線に必要な許容電流、IB＝幹線の過電流遮断器の定格電流です。

ここがポイント

とくに負荷に電動機があると、始動時に大きな電流が流れるため、幹線に余裕（割増）が必要になります。

🐧 見習いペン太：「記号は分かったけど、まだピンときません…」
🦔 はりた：「“水道”でイメージしてみよう。幹線は家じゅうに水を送る太い管、Iwはその管の太さだよ」
🐧 見習いペン太：「じゃあ電動機は？」
🦔 はりた：「洗濯機みたいに“回り始めに水をドバッと使う”機器。その出だしのぶん、管を少し太めにしておくのが割増なんだ」

屋内幹線を水道にたとえた図

💡 たとえで覚える

幹線＝太い水道管（Iw＝管の太さ）／過電流遮断器＝元栓（IB）／電動機＝洗濯機のような出だしに大量に使う機器（だから割増）／電動機以外＝ふつうの蛇口（割増なし）。「水をたくさん・一気に使う家ほど、管を太く元栓も適正に」と考えると、式の意味がつかめます。

幹線の許容電流 Iw の求め方

Iw は、IM と IH の大小で場合分けします。

① IM ≦ IH（電動機が小さい、または同じ）の場合は、割増せずに Iw ≧ IM + IH。

② IM > IH（電動機が大きい）の場合は、IMに割増します。IM ≦ 50A なら Iw ≧ 1.25IM + IH、IM > 50A なら Iw ≧ 1.1IM + IH です。電動機が大きいほど始動電流の影響が大きいですが、容量が大きい機器ほど相対的な始動電流の比率は下がるため、割増率は1.25→1.1と小さくなります。

幹線の許容電流Iwの求め方フローチャート

電動機は始動時に大きな電流が流れる（割増の理由）

ここがポイント

「電動機が小さい→そのまま足す」「電動機が大きい→IMに1.25か1.1を掛ける（50Aが境目）」。IHは常に割増なし。

幹線の過電流遮断器の定格 IB の求め方

過電流遮断器は幹線を保護するので、定格 IB は幹線の許容電流 Iw を超えないのが原則（IB ≦ Iw）です。ただし、負荷に電動機がつながっている場合は始動電流で頻繁に切れてしまうため、上限が緩和されます。

電動機があるときは、IB ≦ 3IM + IH とします。ただし 2.5Iw < 3IM + IH になるときは IB ≦ 2.5Iw とします。つまり 3IM+IH と 2.5Iw の小さいほう以下、と覚えれば確実です。

過電流遮断器の定格IBの求め方

電動機ありのときIBは3IM+IHと2.5Iwの小さいほう以下

ここがポイント

電動機なし＝IB≦Iw。電動機あり＝「3IM+IH」と「2.5Iw」の小さいほう以下。

計算例で確認

具体的な数字で求めてみましょう。IM = 30A、IH = 10A とします。IM > IH かつ IM ≦ 50A なので、Iw ≧ 1.25×30 + 10 = 47.5A。IB は、3IM+IH = 100A と 2.5Iw = 118.75A の小さいほうなので IB ≦ 100A となります。

屋内幹線の計算例（IM=30A・IH=10A）