ケーブルのサイズとアンペアの表: 電流容量の見方と適切なケーブルの選択方法

ケーブルのサイズとアンペアの表を検索すると、自信を持って完璧に見える表が多数見つかります。それらのほとんどは間違っていません。それらは単に不完全なのです。導体サイズの横に印刷されている電流値は、定義された周囲温度、束ねられる導体の制限された数、および絶縁材料によって設定された最大導体温度など、特定の一連の条件下で測定されたベースライン値です。そのケーブルを高温の工場室内に移動したり、他の 8 つの回路と一緒に電線管に束ねたり、一度に何時間も全負荷で動作させたりすると、安全電流が低下します。

このガイドでは、ケーブル サイズとアンペアの表の数値が実際に何を意味するのか、サイトの条件に合わせて数値を調整する方法、そしてその結果を何年後も使用できるケーブル構造に結び付ける方法について説明します。

ケーブル サイズとアンペアの表で実際に測定されるもの

電流容量は、絶縁体を定格温度以上に上昇させることなく導体が連続的に流すことができる最大電流です。銅を流れる電流は抵抗と出会い、抵抗によって熱が発生し、その熱は絶縁体、シールドまたは編組、ジャケットを通って、最終的に周囲の空気中に伝わらなければなりません。ケーブル サイズとアンペアの表は、1 つの標準セットのテスト条件下で各導体サイズに対してその過程がどの程度うまく機能するかを単に要約したものです。

2 つのサイジング システム、1 つのテーブル

メートル法ケーブルのサイズは、公称導体断面積の平方ミリメートル単位で表されます。北米では、AWG という直径ベースのスケールが使用されており、数値が小さいほど導体が太くなることを意味し、最大サイズには kcmil を加えます。 4 mm² の導体と 12AWG の導体は、同じ用途によく使用されるほど近いものですが、同一ではありません。列に明確なラベルを付けずに 2 つのシステムを混合したグラフは、間違った答えにつながる可能性があります。信頼する前に、どのコラムを読んでいるのかを確認してください。

断熱性能によって天井が決まります

ほとんどのグラフでは、同じ銅導体が 3 つの異なる電流値で表示されます。これは、その絶縁の定格が 60 °C、75 °C、または 90 °C である可能性があるためです。許容導体温度が高いほど、絶縁体が危険にさらされる前に、より多くの電流が流れることを意味します。そのため、架橋ポリエチレンおよびシリコーン構造が基本的な PVC よりも優れた性能を発揮します。 1 つ注意してください。最も弱いリンクは必ずしも導体であるとは限りません。 70 °C のジャケット内に 90 °C のコアを配置したり、定格 60 °C のコネクタで終端したりしても、回路はチェーン内の最低定格に制限されます。

銅線ケーブルのサイズとアンペアの表

以下の表は、一般的な導体サイズの一般的な銅線電流を示しています。これは、周囲温度が 30 °C で、レースウェイまたはケーブル内の通電導体が 3 本以下であることを前提としています。これは、ほとんどの公開されている表で使用されている基礎です。

覚えておく価値があるパターンが 1 つあります。それは、電流容量が断面積に比例して増加しないということです。銅の面積を 2 倍にすると、電流は 100% ではなく約 40 ～ 50% 増加します。これは、導体が大きくなると熱を逃がす表面積が比例して小さくなるためです。長い配線では電流容量ではなく電圧降下によってサイズが大きくなることが多く、グラフだけではケーブルの選択が決まらないのはまさにこのためです。

温度補正が最優先

チャートは通常、周囲温度 30 °C で発行されます。炉の上、密閉キャビネット内、鋳造工場内、または太陽光発電インバータの横など、空気が高温の場所にケーブルを配線する場合は、ベースラインの数値に補正係数を掛ける必要があります。

実際に実行した例を見ると、その効果が明らかです。 75 °C 絶縁で定格 50 A の 8 AWG 導体を周囲温度が 45 °C に達する場所に設置すると、他の調整前では 50 × 0.82 = 41 A が得られます。 50 A ではなく 41 A を基準に設計し、負荷が連続する場合はマージンを追加してください。

チャートで除外されているディレーティング要因

温度は最初の調整にすぎません。以下の要因も使用可能な電流を変動させ、多忙な産業設備ではそれらのいくつかが同時に当てはまります。

• 束ねられた導体の数。 3 つ以上の通電導体がレースウェイ、トレイ、または束を共有すると、相互に加熱されます。一般的な乗数の範囲は、導体が 4 ～ 6 本の場合は約 0.8、導体が 7 ～ 9 本の場合は 0.7 以下です。
• インストール方法。 自由空気中のケーブルは、閉じた導管内、壁空洞内、または断熱材の下に埋められた同じケーブルよりもはるかに良く冷却されます。チャートには、どの方法を想定しているかを記載する必要があります。
• 継続的な勤務。 3 時間以上実行される負荷は通常、連続したものとして扱われ、導体のサイズは負荷電流の 125 パーセントに設定されます。溶接や吊り上げなどの断続的な負荷をより寛大に扱うことができます。
• ハーモニクス。 非線形負荷に給電する三相 4 線システムでは、三重高調波が中性線に蓄積するため、中性線のサイズは相線と同じかそれ以上にする必要がある場合があります。
• 機械的な屈曲。 曲げを繰り返すと撚り線が変化し、その結果、有効な銅の面積が変化するため、柔軟なアプリケーションには追加のヘッドルームが必要です。

銅かアルミニウム: 1 つの表、2 つの答え

アルミニウム導体は、同じ電流を流すために銅よりも AWG サイズがおよそ 2 つ大きい必要があり、酸化物の形成と熱膨張により終端での動作が異なります。銅用に作成されたチャートをアルミニウムに適用するかのように読んではいけません。公開された規格で 2 つの材料がどのように扱われるかを詳細に比較するには、次のガイドを参照してください。 銅とアルミニウムの電流容量の比較 評価を並べて説明します。サイジングの目的のため、短いバージョンは単純です。番号がどの導体材料に属しているかを常に確認してください。

チャートが実際のケーブル構造と一致する場所

すべての電流容量表は一般的な導体を想定しています。実際に機械に設置されるケーブルには、シールド、編組、フィラー、ドレンワイヤ、鋼製支持要素、厚いジャケットが取り付けられており、各層は導体と空気の間に位置します。構築によって物理的な変化はありませんが、妥当なマージンの量は変化します。

AWG でサイズ設定された北米プロジェクト

北米の慣例に従って設置する場合、作業に使用するチャートは AWG であり、通常、検査官が承認する前にケーブル自体に UL リストが必要です。以下の電源線は、まさにその種の作業向けに製造され、主流の電流容量表に直接対応する AWG サイズでリストされているため、表に記載されている番号とリールの番号は一致します。

UL 認定北米電力線 (UL2586) 製品のポジショニング：工作機械や高温環境を中心に、高圧電力と多芯化を両立した「オールラウンド機器配線ケーブル」。 製品を見る→

何百万回も屈曲するケーブル

連続的な屈曲は、電流容量テーブルが最も扱いにくい要素です。ドラッグ チェーン ケーブルは 1 日に何千回も曲げられることがあります。そのため、個々のワイヤが加工硬化して破断しないように導体が細かく撚られています。また、より線が細いということは、特定の全体直径に対して銅の量がわずかに少ないことを意味するため、チャートの図に十分な余裕を持たせ、端子にたまたま適合する汎用ケーブルではなく、屈曲するように設計されたケーブルを選択することをお勧めします。

高屈曲ポリウレタン ドラッグ チェーン コントロール ケーブル (TRVV-PUR) 製品の位置付け: 過酷な環境での電力伝送に重点を置いた、シールドなしの耐候性曳航ケーブル。 製品を見る→

断続的使用と大電流

溶接リード線、ホイストモーター、始動回路には短時間大電流が流れ、その後停止します。作業と作業の間に熱が放散する時間が存在するため、ゴム溶接ケーブルは、連続使用用に書かれたチャートが示唆するよりも高い電流密度でも安全に動作できます。ピークアンペアの読み取り値だけでなく、デューティ サイクルと実際の周囲環境に応じたサイズを設定し、ケーブルの取り扱いに適した導体の撚り線を維持します。

高強度ゴム溶着ケーブル(YH) 製品の位置づけ：低インピーダンス、高電流容量を重視した溶接機専用の低圧大電流ケーブルです。 ...に適しています。 製品を見る→

実用的な選択チェックリスト

負荷からケーブルに戻る作業は、チャートから始めてそれが適合することを期待するよりも迅速です。

1. 実際の負荷電流を確立し、連続デューティマージン (通常は 125%) を適用します。
2. 使用する予定の導体サイズと絶縁クラスの表からベースライン電流容量を読み取ります。
3. 平均値ではなく、最も暑い現実的な場所の周囲温度補正係数を適用します。
4. 実際のルートにバンドルと設置のディレーティング係数を適用します。
5. 回路全長にわたる電圧降下を確認し、降下が機器の許容限度を超えている場合はサイズを大きくします。
6. 構造、より線、シールド、およびジャケットの材質が機械的および化学的環境に適合していることを確認します。
7. 注文する前に、UL、CE、CCC など、ターゲット市場が必要とする認証を確認してください。

正しく読めば、ケーブルのサイズとアンペアの表は、定義されたかなり穏やかな環境で導体がどのくらいの電流を流すことができるかという 1 つの質問によく答えます。部屋の実際の温度、トレイ内のケーブルの数、ケーブルの動き、配線の長さなど、グラフでは知ることができないすべての要素が、エンジニアリングが実際に行われる場所です。両方の部分を正しく使用すれば、ケーブルは、それが供給する機器よりも長持ちします。

特定のアプリケーションを使用して作業したい場合は、 専門ケーブル製造チーム 電流、ルート、環境を確認し、平均ではなく作業に適した構造と導体のサイズを推奨します。