許容電流の計算は「表の許容電流 × 電流減少係数 → 小数第1位を七捨八入」の3手で終わります。 覚える数字は、許容電流の表と、係数の0.70・0.63・0.56・0.49です。毎回のように同じ型で出るので、確実に取りたい1問です。
許容電流とは
許容電流は、電線に流し続けてよい電流の上限を指します。超えると発熱で絶縁被覆が傷み、漏電や火災の原因になります。 学科試験では、許容電流の表の数値と、電線管に収めたときの計算の2つが問われます。
許容電流の表(暗記必須)
600Vビニル絶縁電線(軟銅線)を、周囲温度30℃以下で使う場合の値です。
| 単線の直径 | 許容電流 |
|---|---|
| 1.6mm | 27A |
| 2.0mm | 35A |
| 2.6mm | 48A |
| 3.2mm | 62A |
| より線の断面積 | 許容電流 |
|---|---|
| 2mm² | 27A |
| 3.5mm² | 37A |
| 5.5mm² | 49A |
| 8mm² | 61A |
単線は直径(mm)、より線は断面積(mm²)で表します。1.6mmと2mm²はどちらも27Aなので、組で覚えると楽です。 最低限、「1.6mm=27A、2.0mm=35A」は確実に覚えてください。住宅の配線の多くはこの2つで、分岐回路の電線の太さを考えるときも、この2つの値から出発します。
電流減少係数(電線管に入れると減る)
同じ管やケーブルに電線を何本も収めると、熱が逃げにくくなります。そこで表の許容電流に電流減少係数をかけ、1本あたりの許容電流を下げて扱います。 管に収めて使うのは、金属管工事・合成樹脂管工事などの場合です。
| 同一管内の電線数 | 電流減少係数 |
|---|---|
| 3本以下 | 0.70 |
| 4本 | 0.63 |
| 5〜6本 | 0.56 |
| 7〜15本 | 0.49 |
本数が増えるほど係数は小さくなります。0.70から0.07ずつ下がりますが、1本ごとではありません。5本と6本は同じ0.56、7本から15本までは同じ0.49です。「1本増えるごとに0.07減る」と覚えると5本目と6本目で間違えます。
近年の公表問題では、ただし書きで周囲温度の条件と、使う電流減少係数の値が示されています。示された係数を使えばよく、本数から係数を選ばせる形はあまり出ません。それでも、問題文に係数がない場合に備えて表は覚えておきます。
七捨八入の丸め方
計算結果は、小数第1位を七捨八入して整数にします。小数第1位が7以下なら切り捨て、8以上なら切り上げるという決まりです。
| 計算 | 結果 | 丸めた値 |
|---|---|---|
| 27A × 0.70 | 18.9A | 19A(9なので切り上げ) |
| 35A × 0.70 | 24.5A | 24A(5なので切り捨て) |
| 35A × 0.63 | 22.05A | 22A(0なので切り捨て) |
| 48A × 0.70 | 33.6A | 33A(6なので切り捨て) |
| 37A × 0.70 | 25.9A | 26A(9なので切り上げ) |
四捨五入で考えると、24.5Aが25A、33.6Aが34Aになり、選択肢の数字とずれます。
例題
例題1 直径2.0mmの600Vビニル絶縁電線4本を金属管に収めた。周囲温度は30℃以下、電流減少係数は0.63とする。電線1本あたりの許容電流は。
35A × 0.63 = 22.05Aです。七捨八入で22Aになります。
例題2 直径1.6mmの電線6本を合成樹脂管に収めた。電流減少係数は0.56とする。
27A × 0.56 = 15.12Aです。七捨八入で15Aになります。
例題3 断面積5.5mm²のより線3本を金属管に収めた。電流減少係数は0.70とする。
49A × 0.70 = 34.3Aです。七捨八入で34Aになります。
例題4 直径1.6mmの電線2本を収めたVVFケーブルの許容電流を、係数0.70として求める。
27A × 0.70 = 18.9Aです。七捨八入で19Aになります。ケーブルも、中の電線が外装に包まれて熱が逃げにくいので、同じように係数をかけて考えます。
間違えやすいポイント
いちばん多いのは、表の値と係数を逆に組み合わせるミスです。2.0mmに1.6mmの27Aを使う、4本なのに3本以下の0.70を使う、などです。計算を始める前に「何mmで何A」「何本で係数いくつ」を書き出すと防げます。
次に多いのが、単線とより線の取り違えです。「2mm²」と「2.0mm」は別物で、2mm²の許容電流は27A、2.0mmは35Aです。単位がmm²かmmかを必ず確かめます。
最後は丸め方です。七捨八入を知らずに四捨五入すると、例題の24.5Aや33.6Aで1Aずれた選択肢を選んでしまいます。
許容電流と遮断器の関係
許容電流が分かると、その電線を守る配線用遮断器の定格を考えられます。電線に許容電流を超える電流が流れ続ける前に、遮断器が切れる組み合わせにしておく必要があるからです。 分岐回路ごとの「遮断器の定格」と「電線の太さ」の組み合わせは、別の規定で決まっています。許容電流の計算とは問われ方が違うので、分岐回路の表として別に覚えます。
確認問題
問1 直径2.6mmの600Vビニル絶縁電線の許容電流(周囲温度30℃以下)は。
答え:48A。
問2 直径2.0mmの電線3本を金属管に収めたときの1本あたりの許容電流は(係数0.70)。
答え:35A × 0.70 = 24.5A。七捨八入で24A。
問3 同一管内の電線数が5本のときと6本のときの電流減少係数は。
答え:どちらも0.56。
まとめ
許容電流は、単線で1.6mm=27A・2.0mm=35A・2.6mm=48A、より線で2mm²=27A・3.5mm²=37A・5.5mm²=49Aです。管に収めたら、3本以下0.70、4本0.63、5〜6本0.56、7〜15本0.49の係数をかけ、小数第1位を七捨八入します。
型が決まった計算問題なので、基礎理論の演習問題で数回解けば得点源になります。