電気工事や電気設備管理の仕事では電線を取り扱う機会が頻繁に訪れます。
電線やケーブルを取り扱う際、許容電流について知っておかないと、身近なところで事故が発生する危険性があり、特に注意しなければなりません。
今回は「許容電流の概要」をはじめ、「電線サイズとの関係」についてご説明します。
安全安心のため、「許容電流に関係する事故例」についても紹介するのでぜひ参考にしてみてください。
動画でも説明しています。
目次
許容電流とは？
電気関係の業務を行う上で知っておくべき電流の一つが許容電流です。
「許容電流」とは電線に流せる最大の電流をいいます。
電線やケーブルに流せる電流は、それぞれの種類によって細かく最大値が決められています。
許容電流は電線を選ぶときの指標
電線には当然のごとく電流が流れますが、抵抗値はゼロではありません。
電流が流れる以上、導体は発熱します。
大きな電流が流れるほど発熱量が増加するので、導体を覆う絶縁被覆が熱に耐えられなくなると溶解する恐れがあります。
絶縁被覆が溶解すると、最悪の場合、短絡や発火の危険性が生じるので注意が必要です。
そのため、許容電流の指標を目安に電線やケーブルを選択することが大切といえます。
電線サイズと許容電流の関係は？
電線サイズと許容電流の関係を理解するには抵抗値と発熱量が参考になります。
抵抗値の計算式は下記の通りです。
R[Ω]：抵抗値 ρ[Ω・m]：抵抗率 l[m]：導体の長さ S[m²]：導体の断面積
この式を見ると、導体の断面積（S）が広くなると抵抗値が下がります。
つまり、太い電線やケーブルであれば電流が流れやすいということです。
反対に細い電線やケーブルだと、電流が流れにくくなります。
発熱量の計算式は下記の通りであり、ジュールの第一法則 といいます。
Q[J]：発熱量 I[A]：電流値 R[Ω]：抵抗値 t[s]：時間
この式から抵抗の値が大きいほど発熱量が増えることがわかります。
したがって、２つの式から電線のサイズが小さいと抵抗値が上がり、抵抗値が上がると発熱量が高くなることがわかります。
このように電線のサイズと許容電流には関りがあります。
イメージとして広い道だと車が通りやすく、狭い道だと車が通りにくいと考えればわかりやすいです。
他には電線が太くなると、配線の引き回しが大変になることもありますので適切な電線サイズを選定するのが良いです。
許容電流に関する事故
許容電流に関する理解度が低いと、仕事でトラブルが生じる可能性があります。
どのような事故があるのか確認してみましょう。
事故例1．ドラムリールの発火
許容電流の事故例として身近なのがドラムリール（コードリール）の発火です。
ドラムリールを巻き付けたまま電気を流すと、電線の熱が放熱されにくくなり、発火することがあります。
ドラムリールに15Aのブレーカが付いているから15Aまで使用できるわけではありません。
仮に15Ａまで使用したい場合はリールを引き延ばして利用しなければいけません。
巻いたまま利用する場合は、ドラムリールの表示を確認しましょう。
定格電流など、巻いたままで使用してもよい電流値が記載がされており、だいたい5Ａ程度になっているかと思います。
私が働いている職場でも、ドラムリールを使う機会がよくありますが、ドラムリールを伸ばしきってから利用するように声がけを行っています。
新入社員がよくやってしまうミスなので、管理職の方や先輩は特に目を光らせなければなりません。
火災にならなったので良かったものの、しばらくの間はケーブルが溶けた嫌な臭いが作業室に充満していました。
事故例2．ケーブルラック内の積み重ね
機器を増設した結果、ケーブルラックにケーブルが積まれる構造になることがあります。
その場合も放熱性能が低下し、発火事故が発生するリスクがあります。
ただ、施設の状況によってはケーブルラックの大きさも限られている為、積み重ねなければならないケースもありえます。
ちなみに私の現場でも機械室の上や各部屋の天井裏では、積み重なっている部分が見受けられます。
電力ケーブルは基本１段積みですが、積み重ねなければならない場合はケーブルの低減率や配線状況を考慮して対処する必要があります。
計算方法などは割愛します。
まとめ：理解を深めて事故を減らそう
今回は電線サイズと許容電流の関係についてご説明しました。
ケーブルの許容電流は、電線サイズが大きくなるほど大きくなります。
また、ケーブル同士が密着することで放熱されにくくなり、許容電流が落ちることもあります。
許容電流は基底温度が30℃や40℃などに定められており、ケーブルを設置する環境の温度にも左右されます。
電気関係の仕事をするときは、ケーブルの密着や電線サイズだけに注意するのではなく、目に見えない温度の環境にも目を向けることが大切です。
基底温度とは
ケーブルを敷設した場所の周囲温度によって決められた温度基準のこと。
