家庭用電気工事士のための遮断器容量選定ガイド
住宅用回路に適した遮断器サイズの選び方
遮断器は電線と機器を過電流から保護します。小さすぎるものを選ぶと通常負荷でトリップします。大きすぎるものを選ぶと遮断器がトリップする前に電線が過熱する可能性があります。このガイドでは、最初から適切な保護が得られるよう、住宅用途における遮断器の容量選定に関するNEC規則を説明します。
遮断器の動作原理
遮断器は再投入可能な過電流保護装置です。持続的な過負荷電流によって加熱・湾曲するバイメタルストリップを内蔵しており、一定の遅延後に遮断器をトリップさせます。また、短絡電流に対して瞬時に動作する電磁トリップ機構も備えています。遮断器の定格は許容する最大連続電流を表します。定格の100%では標準遮断器は無期限に保持し、それ以上の持続的な過電流でトリップします。
連続負荷に対するNEC 125%ルール
NEC 210.20および215.3では、分岐回路遮断器を連続負荷(3時間以上継続する負荷)に対して定格の80%を超えて負荷をかけてはならないとされています。同等に、遮断器は連続負荷電流の125%で容量を選定しなければなりません。例えば、16 Aの連続負荷には少なくとも16 × 1.25 = 20 A定格の遮断器が必要です。非連続負荷には遮断器定格の100%を使用できます。
標準遮断器サイズ
NEC 240.6は標準遮断器サイズを列挙しています:15、20、25、30、35、40、45、50、60、70、80、90、100、110、125、150、175、200、225、250、300、350、400、450、500、600 A。常に次の標準サイズに切り上げなければなりません。計算値が22 Aであっても22 Aの遮断器は使用できません。次の標準サイズである25 Aを使用しなければなりません。
遮断器と電線のマッチング
遮断器は負荷だけでなく電線を保護できる容量で選定しなければなりません。NEC 240.4では遮断器定格が保護する電線のampacityを超えてはならないとされています(モーター回路には一部例外あり)。一般的なペアリング:AWG 14 → 15 A遮断器、AWG 12 → 20 A遮断器、AWG 10 → 30 A遮断器、AWG 8 → 40〜50 A遮断器、AWG 6 → 60 A遮断器。AWG 14電線に20 A遮断器を絶対に設置しないでください。
特殊回路:GFCI、AFCI、マルチワイヤ
台所および浴室の回路にはGFCI遮断器またはGFCIコンセントが必要です。NEC 210.12では居間、寝室、食堂の回路にAFCI保護が必要とされています。マルチワイヤ分岐回路(中性線を共有する2本のホット線)は、両ホット線が同時に切断されるよう共通トリップ付きの2極遮断器を使用しなければなりません。一部の地域ではNEC最低基準を超えてAFCIおよびGFCIが要求される場合があるため、地域の規定を必ず確認してください。
FAQ
15 A遮断器を20 A遮断器に交換できますか?
回路の電線がAWG 12以上の場合のみ可能です。既存の配線がAWG 14であれば20 A遮断器にアップグレードできません。電線が保護されなくなるからです。遮断器のアップグレードには回路内のすべての電線のアップグレードも必要です。
240V家電には何アンペアの遮断器が必要ですか?
家電の銘板電流定格を使用し、負荷が連続的な場合は125%ルールを適用してから次の標準遮断器サイズに切り上げます。例えば、4,500 W / 240Vの給湯器は18.75 Aを連続消費します:18.75 × 1.25 = 23.4 A、25 A(2極)に切り上げます。多くの家電は設置説明書に必要な遮断器を直接明記しています。
20 A回路にコンセントをいくつ取り付けられますか?
NECは汎用分岐回路のコンセント数を制限していませんが、連続使用時の負荷を遮断器定格の80%に制限しています。20 A回路は16 Aを超える連続負荷をかけてはなりません。実務では、典型的なプラグイン負荷による過負荷を避けるため、ほとんどの電気工事士は20 A回路に8〜10個のコンセントを設置します。