絶縁電線の許容電流について

電線の直径が何mm、または断面積が何mm2の時に、この電流まで流していいですよというやつです。
これまた暗記が面倒なところです。

というわけで、ぼくはこれだけを覚えています。

直径[mm] 許容電流[A]
1.6 27
2.0 35
2.6 48

断面積は?
そんなの知らん。
というのは半分冗談ですが(笑)。

この直径の表さえ覚えておけば、断面積で出題されても何とかなることが多いようです。

例えば直径1.6mmの場合の断面積は、半径が0.8mmなので

0.8 × 0.8 × 3.14 = 2.01mm2

になります。
なので、断面積2.01mm2の電線の許容電流は27Aぐらいらしいというのが分かります。
実際に、電技解釈146条では断面積2.0mm2の許容電流は27Aで、計算結果とピッタリです。

また問題で5.5mm2と与えられた場合は、まず

5.5 ÷ 3.14 = 1.75

というのを求めて、あとは二乗してこの数字になりそうな値に当たりをつけます。

上の表から探すならば、直径2.6mmの半径1.3mmで計算すれば

1.3 × 1.3 = 1.69

となるので、1.75に比較的近くなります。

開閉法が分かる場合は、それで計算してもいいと思います。

というわけで、断面積5.5mm2の電線の許容電流は48Aに近そうだというのが分かります。
ちなみに電技解釈146条では49Aとなっているので、こちらが正解です。

こんな感じで、直径から断面積を求めるか断面積から直径を求めるかすれば、大体の許容電流は分かります。
あとは、その許容電流に近い選択肢を選ぶだけです。

一つ例題をやってみます。

平成24年度上期 問6
 合成樹脂製可とう電線管(PF管)による低圧屋内配線工事で、管内に断面積5.5[mm2]の600Vビニル絶縁電線(銅導体)3本を収めて施設した場合、電線1本当たりの許容電流[A]は。
 ただし、周囲温度は30[℃]以下、電流減少係数は0.70とする。

イ.26
ロ.34
ハ.42
ニ.49

まず断面積5.5mm2というところから、直径を求めます。

5.5 ÷ 3.14 = 1.75

上の表でのそれぞれの半径の0.8、1.0、1.3の中で、二乗したらこれに近そうなのは1.3か?
ということで計算して確認します。

1.3 × 1.3 = 1.69

まあ近いので、これぐらいらしいです。
ということで、電線の許容電流は48Aぐらいっぽい。

そこから、3本纏めた場合の減少係数0.70をかけて

48 × 0.70 = 33.6

7捨8入して33A。
選択肢の中でこれに一番近いのはロの34A、よってこれが正解。

こんな感じです。

ちなみにですが、33A、34A、35A・・・みたいな選択肢を出されたら、この方法では太刀打ちできません。
ただ過去問を見る限り、こういう選択肢が出たことはないようです。

あと、この表ではカバーできない太さの電線が出た場合は、勘でいきましょう。

例えば8mm2の場合、

8 ÷ 3.14 = 2.55
1.6 × 1.6 = 2.56(この16と256というのは情報工学でよく出てくる数字です)

なので、直径で3.2mmというのが近そうです。

直径3.2mmというのは表の外なので、大体のところを探ります。

直径が1.6から2.0まで0.4増えると、許容電流は27から35まで8増えています。
直径が2.0から2.6まで0.6増えると、許容電流は35から48まで13増えています。

↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓ここからおまけ↓↓↓↓↓↓↓↓↓↓

電線の抵抗は
R = ρ × L / S
なので、抵抗は断面積に反比例します。

電流は
I = V / R
なので、電流は抵抗に反比例します。

つまり、電流は断面積に比例します。
さらに、電流は直径の二乗(半径の二乗)に比例します。

ということで、直径の増加幅が大きければ大きいほど、許容電流の増加幅がより大きくなります。

↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑ここまでおまけ↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑

さて直径3.2mmということで、2.6mmから0.6mm増えています。
なので許容電流は13増えそうです。
48 + 13 = 61
ということで61Aかな?

というところで電技解釈を確認してみると、直径3.2mmの許容電流は62Aで、断面積8mm2の許容電流は61Aでした。
ほぼ合っています。

ちなみに、この文章を書きながらだと61Aというのが出てきましたが、細かく考えずに全くの勘で60Aぐらいかなと思いました。
それでも大きく外れてはいません。

断面積と許容電流の表も覚えておけば、こんな計算をする必要はありません。
暗記を頑張って計算で楽をするか、暗記で楽をして計算を頑張るか、それぞれやりやすい方を選べばいいと思います。

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