導入：なぜケーブルサイズが重要なのか
正しいケーブルサイズの選択は、単なるエンジニアリング上の形式的なものではなく、すべての電気設備に影響を与える重要な安全上の決定です。住宅の配線、産業機械の設計、太陽光発電システムの計画など、導体の断面積は、安全に流せる電流の量、距離による電圧降下の量、そして最終的にはシステムの信頼性の高い動作または火災の危険性を決定します。.
世界中の電気専門家は、異なる測定システムを使用しています。メートル法 平方ミリメートル (mm²) ヨーロッパとアジアで一般的、 アメリカンワイヤーゲージ (AWG) 北米の標準、および 英国規格 (B&S) レガシー設備および特定のアプリケーションで使用されるシステム。これらのシステム間の混乱は、危険な過小評価またはコストのかかる過大評価につながる可能性があります。このガイドは、複雑さを解消し、明確な説明、実用的な換算表、およびIEC 60228、NEC第9章、BS 7211などの国際規格に準拠したケーブルサイズ選定への体系的なアプローチを提供します。.
ケーブルサイズのタイプを理解することで、損傷したセクションの交換、回路の拡張、またはゼロからの設計など、安全性、効率、およびコストのバランスを取る情報に基づいた意思決定を行うことができます。.
ミリメートル (mm) および平方ミリメートル (mm²) システム
メートル法では、ケーブルサイズを2つの関連するが異なる方法で測定します。 ミリメートル (mm) 直径の場合、および 平方ミリメートル (mm²) 断面積の場合。mmは導体の物理的な幅を示しますが、mm²は実際に電流を流すことができる銅の量を示します。これは電気設計にとってより重要な仕様です。.
なぜmm²が直径よりも重要なのか
パイプを流れる水を考えてみてください。パイプの直径 (mm) は重要ですが、実際に流量を決定するのは内部面積 (mm²) です。同様に、ケーブルの許容電流は、直径だけでなく、主に断面積に依存します。直径が同じ2本のケーブルでも、一方に単線の銅が使用され、もう一方に空気の隙間のある撚り線が使用されている場合、面積が異なる可能性があります。.
IEC 60228 規格サイズ
国際規格 IEC 60228:2023 絶縁ケーブルの公称導体面積を定義します。これらの値は、小型電子機器アプリケーションの0.5 mm²から高電圧送電線の3,500 mm²までさまざまです。ほとんどの建物および産業用配線では、次の一般的なサイズが見られます。
| 公称面積 (mm²) | 代表的な用途 |
|---|---|
| 1.5 mm² | 照明回路、小型家電 |
| 2.5 mm² | ソケットコンセント、一般電源回路 |
| 4 mm² | キッチン回路、大型家電 |
| 6 mm² | クッカー回路、空調 |
| 10 mm² | サブメイン配電、大型機器 |
| 16 mm² | 三相機械、商業配電 |
| 25 mm² | 産業用モーター、メインライザー |
| 35 mm² 以上 | 配電、変電所接続 |
メートル法の主な機能
- リニアスケール：mm²の値を2倍にすると、導体面積が2倍になり、許容電流もほぼ2倍になります。.
- 標準化されたステップ：メーカーは定義済みの公称サイズでケーブルを製造し、サプライヤー間の互換性を確保します。.
- 抵抗ベースの定義：IEC 60228では、「2.5 mm²」ケーブルは、物理的な寸法だけでなく、キロメートルあたりの最大抵抗 (通常、20°Cで銅の場合は7.41 Ω/km) を満たす必要があります。これにより、一貫した電気的性能が保証されます。.
「mm²」の代わりに「mm」が表示される場合“
一部のコンテキスト、特に自動車またはバッテリーケーブルでは、「6mm自動車ケーブル」のようなサイズが表示される場合があります。これは通常、 絶縁を含む合計外径, であり、導体面積ではありません。電流計算のために、常に実際の銅の断面積を確認してください。.
アメリカンワイヤーゲージ (AWG) システム
米国、カナダ、および北米の大部分では、電気ケーブルのサイズは アメリカンワイヤーゲージ (AWG) システムに従います。これは対数スケールであり、数値が大きいほどワイヤーが細くなります。メートル法の直接的な面積測定とは異なり、AWG番号は19世紀のワイヤー引き抜き慣行に由来し、電気技師が何世代にもわたって使用してきた直感的ではないが正確な標準を作成しました。.
AWG番号の仕組み：逆スケール
AWGについて最初に理解すべきことは、その逆の関係です。 AWG 14はAWG 20よりも太い. 。これは、「ゲージ」がワイヤーが縮小ダイスを通過した回数を指していた歴史的な定義に由来します。20ゲージのワイヤーは20回の引き抜きを受け、10回の引き抜きしか必要としない10ゲージのワイヤーよりも細くなりました。.
2つの実用的なルールは、スケールをナビゲートするのに役立ちます。
- 3つ減らすと、面積が2倍になる：AWG 14からAWG 11に移動すると、断面積と許容電流がほぼ2倍になります。.
- 6つ減らすと、直径が2倍になる：AWG 12からAWG 6に移動すると、物理的な幅がほぼ2倍になります。.
AWGサイズと許容電流
以下は、一般的なAWGサイズとそのメートル法換算値および一般的な許容電流を示す参照表です。実際の許容電流は、絶縁温度定格、設置環境 (自由空気対電線管)、および次のような地域の規定によって異なることに注意してください。 米国電気工事規定（NEC）.
| AWGサイズ | 直径 (mm) | 断面積 (mm²) | NEC定格 (60°C 銅線) | 自由空間定格 (90°C 銅線) |
|---|---|---|---|---|
| 14AWG | 1.63 | 2.08 | 15 A | 32 A |
| 12AWG | 2.05 | 3.31 | 20 A | 41 A |
| 10AWG | 2.59 | 5.26 | 30 A | 55 A |
| 8AWG | 3.26 | 8.37 | 40 A | 73 A |
| 6AWG | 4.12 | 13.30 | 55 A | 101 A |
| 4AWG | 5.19 | 21.15 | 70 A | 135 A |
| 2AWG | 6.54 | 33.62 | 95 A | 181 A |
| 1/0 AWG | 8.25 | 53.49 | 125 A | 245 A |
| 4/0 AWG | 11.68 | 107.22 | 195 A | 380 A |
AWGを超えて: kcmil および MCM
4/0 AWG (0000) より大きい導体の場合、システムは以下に切り替わります。 千円ミル (kcmil または MCM). 1 円ミルは、直径 1 ミル (0.001 インチ) の円の面積です。一般的な kcmil サイズには、250 kcmil、500 kcmil、および 750 kcmil があり、サービスエントランス、産業用フィーダー、および大電流アプリケーションに使用されます。.
北米で AWG が存続する理由
メートル法への世界的な移行にもかかわらず、AWG は北米の電気工事に深く根付いています。NEC 規格表、メーカーのカタログ、および職業訓練はすべて AWG を使用しており、強力なネットワーク効果を生み出しています。米国の規格に合わせて設計された既存の建物または機器を扱う場合、AWG を理解することは必須です。.
英国規格 (B&S) および SWG システム
英国、オーストラリア、ニュージーランド、および一部の英連邦諸国では、以下に遭遇する可能性があります。 英国規格 (B&S) システム—別名 標準電線ゲージ (SWG). 。歴史的に AWG とは異なり、最新の電気工事はほぼ収束しており、ほとんどのケーブルサイズで B&S と AWG は機能的に同一です。ただし、このシステムを理解することは、古い設備、自動車配線、および特定の産業用途を扱う上で依然として重要です。.
B&S 対 AWG: 同じスケール、異なる名前
ブラウン & シャープ ゲージ (B&S) は、1857 年に板金および非鉄線の測定用に確立されました。時間の経過とともに、多くの英語圏の国で電線の標準となり、最終的には北米で AWG と呼ばれるものに進化しました。今日、, 6 B&S は 6 AWG と同じです 断面積と電気的特性において。.
混乱が生じる場合:
- レガシードキュメント: 古い英国の電気図面では、「AWG」ではなく「B&S」が指定されている場合があります。“
- 自動車/船舶用ケーブル: オーストラリアとニュージーランドでは、バッテリーケーブルとスターターケーブルは B&S サイズでラベル付けされていることがよくあります。.
- 地域的な好み: 一部のサプライヤーは、「B&S」を使用して、その用語に精通している市場向けの製品を区別しています。.
標準電線ゲージ (SWG) 対 B&S
技術的には、SWG は電線径に関する別の英国規格ですが、電気的な文脈では、「B&S」と「SWG」はしばしば同じ意味で使用されます。重要な点は、どちらも同じ逆の原則に従っており、ゲージ番号は電線の太さが減少するにつれて増加します。.
一般的な B&S/AWG 相当品
| B&S サイズ | AWG相当 | おおよその断面積 (mm²) | 典型的な利用 |
|---|---|---|---|
| 000 B&S (3/0) | 000 AWG (3/0) | 85.0 mm² | 重電力配電 |
| 0 B&S (1/0) | 0 AWG (1/0) | 53.5 mm² | サービスエントランス、大型モーター |
| 2 B&S | 2AWG | 33.6 mm² | 産業用フィーダー |
| 6 B&S | 6AWG | 13.3 mm² | サブ回路、機械 |
| 10 B&S | 10AWG | 5.3 mm² | 家電回路、照明 |
| 12 B&S | 12AWG | 3.3 mm² | 一般的な電源コンセント |
| 14 B&S | 14AWG | 2.1 mm² | 照明回路 |
B&Sが最も重要な場合
- DCシステム: 自動車、太陽光発電、船舶のDC配線では、特に英連邦諸国でB&Sサイズがよく使用されます。.
- 電圧降下計算: DCシステムは電圧降下に敏感なため、適切なB&Sサイズを選択することが性能にとって非常に重要です。.
- 交換作業: 古い英国設計の機器をメンテナンスする際は、元のB&S仕様に合わせる必要があります。.
全体像：一つのグローバル言語
名前は異なりますが、基本的な測定値は一致しています。「6 AWG」、「6 B&S」、「13.3 mm²」のいずれを見ても、同じ導体容量を示しています。課題は、これらの同等性を認識し、適切な地域の規格を適用することにあります。.
比較表：mm² vs AWG vs B&S
国際規格（IEC 60228、ASTM B258、BS 7211）に基づく、主要な3つのケーブルサイズシステムの間の簡単な変換。定格電流は、90°C絶縁の自由空間における銅導体の場合です。.
| メートル法 (mm²) | AWGサイズ | B&S サイズ | 直径 (mm) | 近似電流 (90°C Cu) | 一般的なアプリケーション |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.5 mm² | 20 AWG | 20 B&S | 0.81 mm | 11 A | エレクトロニクス、信号配線 |
| 0.75 mm² | 18 AWG | 18 B&S | 1.02 mm | 16 A | 低電力回路、照明 |
| 1.0 mm² | 17 AWG | 17 B&S | 1.15 mm | 19 A | 制御回路、小型家電 |
| 1.5 mm² | 16 AWG | 16 B&S | 1.29 mm | 22 A | 照明回路、一般用途 |
| 2.5 mm² | 14AWG | 14 B&S | 1.63 mm | 32 A | ソケットアウトレット、電力回路 |
| 4.0 mm² | 12AWG | 12 B&S | 2.05 mm | 41 A | キッチン回路、大型家電 |
| 6.0 mm² | 10AWG | 10 B&S | 2.59 mm | 55 A | エアコン、調理器回路 |
| 10 mm² | 8AWG | 8 B&S | 3.26 mm | 73 A | サブメイン配電、機械 |
| 16 mm² | 6AWG | 6 B&S | 4.12 mm | 101 A | 三相機器、商業用 |
| 25 mm² | 4AWG | 4 B&S | 5.19 mm | 135 A | 産業用モーター、メインライザー |
| 35 mm² | 2AWG | 2 B&S | 6.54 mm | 181 A | 重機、配電盤 |
| 50 mm² | 1/0 AWG | 0 B&S | 8.25 mm | 245 A | サービスエントランス、大型フィーダー |
| 70 mm² | 2/0 AWG | 00 B&S | 9.27 mm | 283 A | 高電流産業用 |
| 95 mm² | 3/0 AWG | 000 B&S | 10.40 mm | 328 A | 配電、変電所 |
| 120 mm² | 4/0 AWG | 0000 B&S | 11.68 mm | 380 A | 大電流アプリケーション |
キーポイント
- メートル法 (mm²): 断面積、主にIEC諸国で使用
- AWG/B&S: 逆スケール（数値が小さいほど線が太い）
- 変換: 安全のため、常に次の大きいサイズを選択してください
- アプリケーション: 各サイズ範囲の一般的な用途
国際的な機器やケーブルの調達のために、この表を手元に置いてください。.
ケーブルサイズシステムの変換方法
mm²、AWG、およびB&S間の正確な変換は、安全性とコンプライアンスを保証します。当社の比較表はクイックルックアップを提供しますが、原則を理解することはエッジケースに役立ちます。.
実用的な変換方法
- 表を使用する: ほとんどの現場作業では、当社の比較表で十分な精度が得られます。.
- オンライン計算機: RapidTablesやEngineering ToolBoxなどのWebサイトでは、即座に変換できます。.
- モバイルアプリ: 電気技師向けアプリには、多くの場合、ディレーティング係数を含むワイヤゲージコンバーターが含まれています。.
- NEC第9章、表8: AWGおよびメートル法のサイズの正確な寸法と面積が含まれています。.
黄金律：切り上げ、決して切り下げない
変換で12 AWGに対して3.8 mm²が得られた場合、4.0 mm²を使用しないでください— 6.0 mm² （次の標準サイズ）を使用してください。これは、製造公差、異なる材料、設置条件、および電圧降下を補正します。.
一般的な変換シナリオ
- 北米からヨーロッパ: 10 AWG ≈ 5.26 mm² → 使用 6.0 mm²
- ソーラーDCケーブル: 6 AWGバッテリーケーブル（13.3 mm²）→ 最も近いメートル法は 16 mm² （電圧降下を確認してください）
- 従来の英国の図面: 4/0 B&S = 4/0 AWG (107.22 mm²) → 最新の同等品 120 mm²
正確な変換が重要な場合
- ターミナルブロック: 物理的な直径がコネクタに適合する必要があります
- 電線管充填計算: 正確な面積によってケーブル数が決まります
- 抵抗マッチング: 並列導体は同一の抵抗を必要とします
これらの場合は、一般的な表ではなく、製造元のデータシートを参照してください。.
適切なケーブルサイズの選択：重要な要素
ケーブルのサイジングには、電気的要件、設置条件、および安全マージンのバランスが必要です。これらの重要な要素を考慮してください。
1. 許容電流（アンペア容量）
負荷電力、電圧、および力率から設計電流（I_b）を計算します。周囲温度、ケーブルグループ化、断熱材、および保護デバイスのタイプに対する補正係数を適用して、最小ケーブルサイズを決定します。.
2. 電圧降下
照明の場合は3％、電力回路の場合は5％に降下を制限します（NECの推奨事項）。ケーブル長、導体抵抗、および負荷電流を使用して計算します。長距離の場合、電圧降下がアンペア容量よりもサイズを決定することがよくあります。.
3. 設置方法
- 自由空気: 最高の冷却、最高のアンペア容量
- 電線管/トランキング: 気流が減少し、ディレーティングが必要
- 直接埋設: 土壌の熱抵抗率が重要
- 断熱材内: 大幅なディレーティングが必要
4.環境条件
温度、湿度、化学物質への暴露、および機械的保護の要件を考慮してください。環境に適した絶縁材（THWN、XLPEなど）を選択してください。.
5. 規格と基準
NEC（北米）、IEC/BS（国際）、または地域の規制に準拠してください。許容電流と電圧降下の計算には、標準的な表を使用してください。.
6. 将来の拡張
わずかに大きめのサイズを選ぶことで、後で負荷が増加した場合のコストのかかる交換を避けることができます。.
7. コスト対性能
材料費とエネルギー損失（I²R加熱）のバランスを取ってください。太いケーブルは初期費用がかかりますが、長期的にはエネルギーを節約できます。.
これらの要素を考慮することで、安全で効率的、かつ法令に準拠したケーブルを選択できます。.
これらの重要なポイントを覚えておいてほしい：
- 安全第一：システム間で変換する際は、常に切り上げてください
- 基準は重要：必要に応じて、NEC、IEC、または地域の規定に従ってください
- すべての要素を考慮してください：電流、電圧降下、環境、および将来のニーズ
- データで確認してください：重要な用途には、メーカーの仕様を使用してください
住宅配線、産業機械、再生可能エネルギーシステムのいずれに取り組んでいる場合でも、適切なケーブルサイズを選択することで、故障を防ぎ、エネルギーを節約し、人命を守ることができます。ここに提供されている比較表と意思決定フレームワークを使用すれば、技術的な要件と規制遵守の両方を満たす情報に基づいた選択を行うことができます。.
正しいサイズのケーブルでシームレスに動作するように設計されたプログレードの電気部品については、VIOX Electricの製品ラインナップをご覧ください。エンジニアリングの精度が現実世界の信頼性と融合しています。.
