電線管占積率計算機
// NEC要件に基づいて電線管占積率を計算 //
NEC Table 1 Chapter 9は、導体数に基づいて最大電線管占積率を規定しています。これらの制限により、適切な放熱、施工の容易さ、および電線絶縁体の保護が保証されます。
53%
1本の導体
高い制限により、単一の大型ケーブルの引き込みが容易になります
31%
2本の導体
低い制限により、施工時の導体の絡まりを防ぎます
40%
3本以上
複数導体施工の標準占積率
電線管占積率とは
電線管占積率とは、電線管の内部断面積のうち電気導体が占める割合のことです。米国電気工事規程(NEC)Chapter 9 Table 1は、安全な施工、適切な放熱、および導体絶縁体の保護を確保するために最大占積率を定めています。これらの制限を超えると、施工の困難、絶縁体の損傷、過熱の危険につながる可能性があります。
占積率制限が存在する理由
放熱
過密な電線管は通電導体が発生する熱を閉じ込め、絶縁体の許容温度を超えて火災の危険を引き起こす可能性があります。
施工とメンテナンス
適切な占積率により、過度な力を加えることなく電線管に導体を引き込むことができ、施工時間を短縮し、電線の損傷を防ぎます。
絶縁体の保護
適切な間隔により、施工時および電気システムの使用期間を通じて、導体絶縁体の摩耗や機械的ストレスを防ぎます。
規程遵守
NEC占積率要件は、電気安全と法的遵守のために必須です。検査官は施工承認時に電線管占積率の計算を確認します。
電線管占積率の計算方法
電線管占積率の公式
占積率% = (電線総断面積 ÷ 電線管断面積) × 100
電線管占積率は、すべての導体の総断面積を電線管の内部断面積で割り、100を掛けて計算されます。この結果は、設置される導体数に対してNEC Table 1で指定された最大占積率を超えてはなりません。
| 変数 | 説明 | 出典 |
|---|---|---|
| 電線総断面積 | 絶縁体を含むすべての導体断面積の合計 | NEC Table 5 (Chapter 9) |
| 電線管断面積 | 電線管の内部断面積 | NEC Table 4 (Chapter 9) |
| 占積率% | 導体が占める電線管の割合 | 計算結果 |
| 最大占積率% | 導体数に基づく最大許容占積率 | NEC Table 1 (Chapter 9) |
電線管タイプの理解
異なる電線管タイプは壁厚が異なり、内部断面積と導体収容能力に影響します。選択は施工環境、機械的保護要件、および地域の規程要件によって決まります。
屋内用途向けの薄肉鋼製電線管。軽量構造と施工の容易さにより、商業施設および住宅施設で最も一般的に使用されます。
EMTよりも高い機械的保護を提供する中厚壁鋼製電線管。物理的強度が向上し、屋内外の両方の施工に適しています。
最大の物理的保護を提供する厚肉鋼製電線管。危険場所および重大な物理的損傷を受ける地域で必要とされます。
地中および腐食性環境向けの非金属管。ほとんどの直接埋設およびコンクリート埋設用途に適した標準壁厚。
機械的強度が向上した厚肉PVC管。追加の物理的保護が必要な場所、または屋外露出配線に使用されます。
電線管内部断面積の比較(平方インチ)
| 呼び径 | EMT | IMC | RMC | PVC-40 | PVC-80 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1/2" | 0.304 | 0.342 | 0.314 | 0.285 | 0.217 |
| 3/4" | 0.533 | 0.586 | 0.549 | 0.508 | 0.409 |
| 1" | 0.864 | 0.959 | 0.887 | 0.832 | 0.688 |
| 1-1/4" | 1.496 | 1.647 | 1.526 | 1.453 | 1.237 |
| 2" | 3.356 | 3.630 | 3.408 | 3.291 | 2.874 |
| 3" | 8.846 | 9.371 | 8.846 | 8.477 | 7.566 |
| 4" | 15.68 | 16.46 | 15.68 | 15.13 | 13.63 |
出典: NEC Table 4, Chapter 9 - 電線管および管路の寸法と断面積率
絶縁体が占積率計算に与える影響
電線絶縁体のタイプは、導体総断面積に金属導体と絶縁被覆の両方が含まれるため、電線管占積率に大きく影響します。絶縁材料と厚さの違いにより、同じ導体サイズでも全体の直径が異なります。
THHN/THWN-2
最も一般的な汎用建築電線。ナイロンジャケット付き熱可塑性絶縁体は、乾燥および湿潤場所で優れた耐湿性と耐熱性を提供します。
温度定格: 90°C 乾燥場所、75°C 湿潤場所
最適用途: 一般的な住宅および商業配線、電線管施工
絶縁体: 薄いナイロンジャケットにより全体の直径が最小化され、電線管容量が最大化されます
THWN
耐湿・耐熱性熱可塑性絶縁体。THHNに類似していますが、絶縁体の組成がわずかに異なり、湿潤場所用に特別に定格されています。
温度定格: 75°C 湿潤場所
最適用途: 湿潤場所、屋外施工、高湿度地域
絶縁体: ほとんどの電線サイズでTHHNと同等の直径
XHHW
優れた耐熱性を提供する架橋ポリエチレン絶縁体。高温用途および重負荷を伝送する幹線回路に最適です。
温度定格: 90°C 乾燥場所、75°C 湿潤場所
最適用途: 引込口、幹線、高温環境
絶縁体: より厚い絶縁体により全体の直径が増加し、電線管容量が減少します
絶縁体を含む導体断面積(平方インチ)
| AWGサイズ | THHN/THWN-2 | THWN | XHHW |
|---|---|---|---|
| 14 AWG | 0.0097 | 0.0097 | 0.0139 |
| 12 AWG | 0.0133 | 0.0133 | 0.0181 |
| 10 AWG | 0.0211 | 0.0211 | 0.0243 |
| 8 AWG | 0.0366 | 0.0366 | 0.0437 |
| 6 AWG | 0.0507 | 0.0507 | 0.0590 |
| 4 AWG | 0.0824 | 0.0824 | 0.0814 |
| 2 AWG | 0.1158 | 0.1158 | 0.1146 |
| 1/0 AWG | 0.1855 | 0.1855 | 0.1825 |
| 4/0 AWG | 0.3237 | 0.3237 | 0.3197 |
出典: NEC Table 5, Chapter 9 - 絶縁導体および器具電線の寸法
実際の電線管占積率シナリオ
例1: 住宅分岐回路
シナリオ: 1/2インチEMT電線管に3本の12 AWG THHN導体(一般的な15Aまたは20A回路)
電線断面積(各)
0.0133 in²
電線総断面積
0.0399 in²
電線管断面積
0.304 in²
占積率
13.1%
結果: 適合 - 3本以上の導体に対する40%占積率制限内に十分収まっています。これは標準的な住宅施工です。
例2: 複数回路施工
シナリオ: 3/4インチEMT電線管に12本の12 AWG THHN導体(4つの3線回路が1つの電線管を共有)
電線断面積(各)
0.0133 in²
電線総断面積
0.1596 in²
電線管断面積
0.533 in²
占積率
29.9%
結果: 適合 - 占積率29.9%で、この施工はNEC要件を満たしています。3本を超える通電導体に対する定格低減係数を考慮してください。
例3: 過大施工(非適合)
シナリオ: 3/4インチEMT電線管に16本の10 AWG THHN導体(過剰な回路数)
電線断面積(各)
0.0211 in²
電線総断面積
0.3376 in²
電線管断面積
0.533 in²
占積率
63.3%
結果: 非適合 - 占積率63.3%で40%占積率制限を超過しています。1インチEMT電線管にアップグレードするか、導体数を削減して規程要件を満たしてください。
これらの電線管占積率エラーを回避
接地導体の無視
機器接地導体は占積率計算に含める必要があります。多くの施工者が接地線を誤って除外し、規程違反や検査不合格につながります。
誤った絶縁体タイプの断面積の使用
THHN、THWN、XHHWは異なる断面積を持っています。裸導体寸法ではなく、実際の絶縁体タイプに一致するNEC Table 5の値を常に使用してください。
通電導体の誤カウント
不平衡電流を流す中性導体および3路スイッチ回路の渡り線は占積率にカウントされます。特定の施工においてどの導体が通電しているかを理解してください。
すべての電線管が同等であると仮定
EMT、IMC、RMC、PVCは同じ呼び径でも異なる内径を持っています。特定の電線管タイプに対する正しいNEC Table 4の値を常に使用してください。
定格低減の忘却
占積率計算とは別に、電線管内に3本を超える通電導体がある場合、NEC 310.15(C)(1)に従って許容電流の定格低減が必要であることを覚えておいてください。占積率は適合していても、回路が過大である可能性があります。
電線管占積率に関連するNECセクション
米国電気工事規程は、電線管占積率計算のための包括的な表と要件を提供しています。これらのセクションは連携して、安全で規程に準拠した施工を確保します。
| NECセクション | タイトル | 関連性 |
|---|---|---|
| Table 1 (Ch. 9) | 導体用電線管および管路の断面率 | 最大占積率を定義: 53%(1本の導体)、31%(2本の導体)、40%(3本以上の導体) |
| Table 4 (Ch. 9) | 電線管および管路の寸法と断面積率 | すべての電線管タイプとサイズの内部断面積を提供 |
| Table 5 (Ch. 9) | 絶縁導体および器具電線の寸法 | さまざまな絶縁体タイプの導体断面積をリスト |
| Article 344 | 硬質金属管: Type RMC | 硬質金属管の施工要件と仕様 |
| Article 358 | 電気金属管: Type EMT | EMT電線管の施工要件と仕様 |
| Article 352 | 硬質塩化ビニル管: Type PVC | PVC電線管の施工要件と仕様 |