電工二種

電工二種の許容電流と電流減少係数。管に入れたときの計算の手順

許容電流は「電線が熱に耐えられる上限」

電線に電流が流れると、電線の抵抗で熱が出ます。熱が大きすぎると、電線を包む絶縁物(ビニルなどの被覆)が傷みます。

許容電流は、その熱で絶縁物の温度が許される温度を超えないように決めた、電流の上限です。学科では、この表の数字と、電線管に入れたときに掛ける電流減少係数の使い方が問われます。

なお、この記事では周囲温度による補正は扱いません。

覚える表は2つ

電線の太さと許容電流

600Vビニル絶縁電線(軟銅線)の、周囲温度が30℃以下のときの許容電流です(電気設備の技術基準の解釈 第146条)。周囲温度が30℃を超えるときの補正は、この記事では扱いません。

単線(直径) 許容電流
1.6mm 27A
2.0mm 35A
2.6mm 48A
3.2mm 62A
より線(断面積) 許容電流
2mm² 27A
3.5mm² 37A
5.5mm² 49A
8mm² 61A
14mm² 88A

単線は直径(mm)、より線は断面積(mm²)で太さを表します。単線の1.6mmと、より線の2mm²が、どちらも27Aで同じ値です。

電流減少係数

電線を電線管などに収めるときは、同じ管に入る電線の本数に応じて、次の係数を掛けます。

同じ管に収める電線の本数 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
16〜40本 0.43

覚え方:0.70 から 0.63、0.56、0.49 と、0.07ずつ減っていく。学科でよく使うのはこの4つです。

問題文に係数が書いてあっても油断しない

問題文に係数の表が示されていても、どの区分を使うかは自分で選ばなければなりません。本数を数えまちがえれば、表を見ていても答えはずれます。だから、係数の数字そのものより、「本数をどう数えるか」「いつ掛けるか」を押さえるほうが点につながります。

なぜ本数が多いと小さくなる?

管の中に電線がたくさんあると、熱がこもって逃げにくくなります。すると、絶縁物の温度が上がりやすくなります。だから、本数が多いほど係数を小さくして、流してよい電流を抑えます。

「本数が増えると電線1本の抵抗が大きくなるから」ではありません。抵抗は材質・長さ・太さで決まり、同じ管に入れる本数では変わりません。理由を問う問題では、この「熱がこもる」が答えの芯になります。

計算は3つの手順

  1. 電線の太さから、表の許容電流を出す
  2. 同じ管に入る電線の本数を数え、係数を決める
  3. 表の値 × 係数 で、管に入れたときの電線1本あたりの許容電流を出す

例題1

直径1.6mmの600Vビニル絶縁電線を4本、同じ硬質ポリ塩化ビニル電線管(VE管)に収める。電線1本あたりの許容電流は?

1.6mmは27A。4本なので0.63。27×0.63=17.01A です。

例題2:本数は「回路ごと」ではなく「管の中の合計」

直径2.6mmの電線で、単相2線式の回路2つ(2本ずつ)と、単相3線式の回路1つ(3本)を、すべて同じ金属管に収める。電線1本あたりの許容電流は?

管の中の電線は 2+2+3=7本。7〜15本なので0.49。48×0.49=23.52A です。

ここで「1つの回路は3本以下だから0.70」とするのが典型の誤りです。係数は、同じ管に入るすべての電線の本数で決まります。

例題3:本数が増えたら、どれだけ減る?

直径2.6mmの電線3本を金属管に収める予定だったが、別の回路の2本も同じ管に入れることになり、5本になった。電線1本あたりの許容電流は、何A小さくなる?

  • 3本のとき:48×0.70=33.6A
  • 5本のとき:48×0.56=26.88A
  • 差:33.6-26.88=6.72A

「元の48Aから26.88Aを引く」と、3本のときにも係数0.70が掛かることを忘れた誤りになります。比べるのは、係数を掛けたあとの値どうしです。

係数を掛けるとき・掛けないとき

電流減少係数を掛けるのは、絶縁電線を次のものに収めて使うときです。

  • 合成樹脂管(VE管など)
  • 金属管
  • 金属可とう電線管
  • 金属線ぴ

電線を管に入れず、がいしで支えて空気中に張るがいし引き工事では、係数は掛けません。熱がこもる管がないからです。

また、電線が2本だけでも、管に入れれば「3本以下」の0.70を掛けます。「本数が少ないから掛けなくてよい」ではない点に注意します。

逆算:必要な太さを決める

「この電流を流したい。どの太さなら足りるか」という形でも出ます。このときは、流したい電流 ÷ 係数 で、表の値として必要な許容電流を出します。

例題4

3本の電線を同じ金属管に収め、20Aの電流を流したい。使える電線のうち、最も細い単線は?

必要な表の値は 20÷0.70≒28.6A 以上。

  • 1.6mm:27A(管に入れると 27×0.70=18.9A)→ 足りない
  • 2.0mm:35A(管に入れると 35×0.70=24.5A)→ 足りる

答えは2.0mmです。表の27Aだけを見て「20Aより大きいから1.6mmで足りる」とすると、係数を掛け忘れた誤りになります。

逆算の問題で、割るところを掛けてしまう間違いも多く出ます。「管に入れると許容電流は小さくなる。だから表の値は流したい電流より大きくなければならない」と考えれば、割るのが正しいとわかります。

よくある間違いのまとめ

間違い方 防ぎ方
係数を掛け忘れる 「管」の字を見たら係数
本数を回路ごとに数える 管の中の電線を全部足す
隣の区分の係数を使う 4本は0.63、5本からは0.56
太さを取り違える 1.6mm=27A、2.0mm=35A を最初に書く
逆算で掛けてしまう 表の値は流したい電流より大きくなる

資格転生の問題では、誤りの選択肢にこうした間違い方をした値を入れています。間違えたときは、どの間違い方だったかを1行で書いておくと、次は引っかかりにくくなります。

まとめ

  • 許容電流は、熱で絶縁物が傷まないように決めた電流の上限
  • 単線 1.6mm 27A・2.0mm 35A・2.6mm 48A・3.2mm 62A
  • 係数は 3本以下0.70・4本0.63・5〜6本0.56・7〜15本0.49(0.07ずつ減る)
  • 本数は、同じ管に入る電線の合計で数える。がいし引き工事では掛けない
  • 逆算は「流したい電流 ÷ 係数」

表を使う計算は、手順が決まっているので点にしやすい問題です。どの計算を拾うかは「電工二種の計算問題は捨てていい?」で、試験の概要は第二種電気工事士(学科)のページで確認できます。

電工二種の練習問題を解く