NEC 電線サイズガイド：米国電気規程の完全参考書

NECとは何か、どこで適用されるか？

NEC（NFPA 70）は3年サイクルで更新され、ほとんどの米国の州および自治体で採用されています。住宅、商業、産業の電気設備を規定します。地域の管轄当局はこれを修正できるため、管轄権限機関（AHJ）が施行しているエディションを必ず確認してください。NECは、ユーティリティ所有の設備、車両、船舶、または採掘作業には適用されず、これらにはそれぞれ独自の規程があります。

AWG電線サイズシステム

NECは米国電線規格（AWG）システムを使用しており、ゲージ番号が小さいほど大きな導体を示します。一般的な住宅用サイズはAWG 14（2.08 mm²、15 A）からAWG 6（13.3 mm²、65 A）です。引込口とフィーダーには、AWG 4（21.2 mm²）から4/0（107.2 mm²、230 A）以上のkcmil規格まで使用されます。各AWGサイズは固定の断面積を持ち、許容電流は絶縁体の温度定格と設置条件によって異なります。

NEC Table 310.16：許容電流定格

Table 310.16は最も頻繁に参照される許容電流表です。電線管またはケーブル内の電流通過導体が3本以下の場合の、0〜2000 V定格の絶縁銅およびアルミニウム導体の許容電流を示しています。表には3つの温度列があります：60 °C（TW、UF）、75 °C（THW、THWN、XHHW）、90 °C（THHN、THWN-2、XHHW-2）。ほとんどの住宅用端子は60 °Cまたは75 °C定格であるため、90 °C定格の電線を使用する場合でも、NEC 110.14(C)に従い端子温度定格まで容量を下げなければなりません。

電圧降下：3%と5%の規則

NEC 210.19(A)情報注記第4号および215.2(A)情報注記第2号は、分岐回路での電圧降下を3%以内、フィーダーと分岐回路の合計を5%以内に抑えることを推奨しています（必須ではありません）。式は：VD = 2 × L × I × R / 1000で、Lはフィート単位の片道長さ、Iはアンペア単位の電流、RはNEC第9章表8から1000フィートあたりの抵抗です。75 °Cの銅では、AWG 12は1.93 Ω/1000 ft、AWG 10は1.21 Ω/1000 ftです。電圧降下を3%未満に保つことで、照明のちらつき、モーターの過熱、機器の誤動作を防止できます。

125%連続負荷規則

NEC 210.20(A)は、分岐回路導体の許容電流が連続負荷の125%以上に非連続負荷の100%を加えた値以上でなければならないと要求しています。連続負荷とは、最大電流が3時間以上継続することが予想される負荷です（例：商業照明、データセンター機器）。16 Aの連続負荷の場合、導体は少なくとも20 A（16 × 1.25 = 20）で定格されなければなりません。この125%の係数は、NEC 210.20(A)に基づく過電流保護装置（OCPD）の選定にも適用されます。

実用例：20 A厨房回路、50 ft

キッチンカウンタートップのコンセント回路は、50フィートの片道区間で120 V、20 Aを通電します。ステップ1 — 許容電流：Table 310.16の60 °CでAWG 12 = 25 A ≥ 20 A。ステップ2 — 電圧降下：VD = 2 × 50 × 20 × 1.93 / 1000 = 3.86 V = 3.22%。3%を超えるため、AWG 10（1.21 Ω/1000 ft）にアップサイズ：VD = 2 × 50 × 20 × 1.21 / 1000 = 2.42 V = 2.02%。ステップ3 — NEC 240.4(D)はAWG 12を20 Aブレーカー、AWG 10を30 Aブレーカーに制限します。最終選択：50フィート区間で20 AブレーカーにAWG 10。

容量低減および調整係数

3本以上の電流通過導体が電線管を共有する場合、NEC 310.15(C)(1)に従い許容電流を低減しなければなりません：4〜6本の導体 = 80%、7〜9本 = 70%、10〜20本 = 50%。周囲温度が30 °Cを超える場合は、Table 310.16の注記の補正係数を適用します。これらの調整により許容電流が大幅に低下し、より大きな導体が必要になることがあります。90 °C列は容量低減計算の開始許容電流としてよく使用され、その結果を60 °Cまたは75 °C端子限度と比較します。

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