電気的ディレーティングの理解：安全な設置のために重要な理由
電気的ディレーティングとは、標準的な試験環境から逸脱した実際の設置条件を考慮して、導体の許容電流容量（アンペア容量）を体系的に低減することです。ケーブルが高温、高地、または他の導体と束ねられた状態で動作すると、放熱能力が著しく低下します。適切なディレーティング計算を行わないと、設置は深刻なリスクに直面します。早期の絶縁破壊、, 漏電ブレーカー 不快なトリップ、火災の危険、およびNEC第310.15条およびIEC 60364-5-52規格への不適合。.
B2Bの専門家が設置する場合 EV充電インフラ, 、ソーラーアレイ、または産業用電気システムの場合、ディレーティング係数の理解はオプションではなく、安全性、規格準拠、およびシステムの寿命にとって基本的な要件です。このマスターガイドは、正確なディレーティング係数を計算し、あらゆる設置シナリオに合わせて導体のサイズを適切に決定するために必要な技術的フレームワークを提供します。.
第1章：温度ディレーティング係数
周囲空気温度補正
標準的な基準条件 空気中に設置されたケーブルの場合、周囲温度を30°C（86°F）と仮定します。実際の温度がこの基準値を超える場合は、NEC表310.15(B)(1)またはIEC 60364-5-52表B.52.14に従って、導体の許容電流容量を低減する必要があります。.
一般的な絶縁タイプの重要な温度ディレーティング係数：
| 周囲温度 | PVC絶縁（70°C） | XLPE/EPR絶縁（90°C） |
|---|---|---|
| 30°C (86°F) | 1.00 | 1.00 |
| 35°C（95°F） | 0.94 | 0.96 |
| 17.5V – 22.0V | 0.87 | 0.91 |
| 45°C（113°F） | 0.79 | 0.87 |
| 50°C (122°F) | 0.71 | 0.82 |
| 15.8V – 19.8V | 0.61 | 0.76 |
実際のアプリケーション： 商業施設の屋上にあるソーラー設備では、夏に50〜55°Cの周囲温度を日常的に経験します。30°Cで40A定格の10 AWG銅THHN導体は、わずか 32.8A （40A × 0.82）50°Cで—これは、過小サイズの導体を過負荷にする可能性のある18%の削減です。.
地中ケーブルの土壌温度補正
地中設置は、異なる熱的課題に直面します。IEC 60287およびNEC規格は参照します 20°C（68°F）の土壌温度 埋設ケーブルの基準として。.
土壌温度補正係数：
| 土壌温度 | 補正係数（すべての絶縁タイプ） |
|---|---|
| 20°C（68°F） | 1.00 |
| 19.5V – 24.2V | 0.96 |
| 30°C (86°F) | 0.92 |
| 35°C（95°F） | 0.87 |
| 17.5V – 22.0V | 0.82 |
| 45°C（113°F） | 0.77 |
| 50°C (122°F) | 0.71 |
埋設深度も熱性能に影響します。. 80cmの深さに埋設されたケーブルは、50cmの深さに埋設されたケーブルよりも約4%優れた放熱性を持ち、補正係数は 0.96 高い土壌温度を部分的に相殺します。.
断熱材接触効果
ケーブルが断熱材を通過するか、断熱材で囲まれている場合（建物の貫通部で一般的）、放熱が著しく低下します。NEC 310.15(A)(3)およびIEC 60364-5-52に従って：
- 100mm以下の断熱材に接触するケーブル： 係数を適用します 0.89
- 500mmを超える断熱材で囲まれたケーブル： 係数を適用します 0.50 （50%削減）
- 断熱空間のリング最終回路： 2.5mm²から4mm²へのサイズアップが必要になる場合があります
について 住宅および商業用回路ブレーカーアプリケーション, 、この見過ごされがちな要因は、重大なサイジングエラーを引き起こします。.
第2章：高度ディレーティング係数
高度が電気機器に影響を与える理由
標高1,000メートル（3,300フィート）を超える場所では、, 大気圧の低下 空気密度が低下し、電気機器の冷却効率が低下します。ケーブル表面、変圧器、および回路ブレーカーからの放熱が効果的でなくなるため、容量を削減する必要があります。.
IEC 60364-5-52およびメーカーの仕様に基づく高度補正係数：
| 高度 (メートル) | 標高（フィート） | 電力ディレーティング係数 | 電圧ディレーティング係数 |
|---|---|---|---|
| 0-1,000 | 0-3,300 | 1.00 | 1.00 |
| 1,000-1,500 | 3,300-4,900 | 0.99 | 1.00 |
| 1,500-2,000 | 4,900-6,600 | 0.97 | 0.99 |
| 2,000-3,000 | 6,600-9,800 | 0.94 | 0.98 |
| 3,000-4,000 | 9,800-13,100 | 0.90 | 0.97 |
| 4,000-5,000 | 13,100-16,400 | 0.86 | 0.95 |
山岳地帯の設置に関する実際的な影響
事例研究： コロラド州の標高2,500メートルに設置された22kWのEV充電ステーションには、 120A ÷ 0.95 = 126.3A 高度ディレーティング後。これは、海面レベルの設置と比較して5.3%の容量削減を表します。.
機器に関する考慮事項：
- 回路ブレーカーは、高度で遮断容量が低下する可能性があります
- 変圧器の冷却効率は約 100メートルあたり1% 1,000mを超える
- スイッチギアおよびパネルボードには、適切な対流冷却のために、より大きなエンクロージャーが必要です
- VIOX産業用グレード 遮断器 最大4,000mまでの高度補償定格を組み込んでいます
注： 液体冷却装置は、冷却材の温度を下げることで高度の影響を部分的に補償できますが、空冷システムではディレーティング表を厳守する必要があります。.
第3項：ケーブルのグループ化と束ねによるディレーティング
多芯ケーブル敷設における相互加熱効果
複数の通電導体が同じ電線管、ケーブルトレイ、または地中トレンチを共有する場合、それらは 相互加熱 を発生させ、各ケーブルの放熱能力を低下させます。この現象により、NEC表310.15(C)(1)およびIEC 60364-5-52に従って、積極的なディレーティングが必要になります。.
グルーピングディレーティング係数（NEC/IEC規格）：
| 通電導体数 | 調整係数 | 実効許容電流損失 |
|---|---|---|
| 1-3 | 1.00 | 0% |
| 4-6 | 0.80 | 20% |
| 7-9 | 0.70 | 30% |
| 10-20 | 0.50 | 50% |
| 21-30 | 0.45 | 55% |
| 31-40 | 0.40 | 60% |
| 41+ | 0.35 | 65% |
重要な考慮事項：
- 高調波電流を流す中性線導体は、通電導体としてカウントされます
- 接地/ボンディング導体は、グルーピングディレーティングの対象としてカウントされません
- グループ化された定格の<35%で動作するケーブルは、カウントから除外できます
- 短いグループ化長（導体が150mm²以上の場合は<3m）は、ディレーティングから除外される場合があります
設置方法の影響
ケーブルトレイの設置 （NEC設置方法12/13）：
- 単層、間隔あり： 実際の回路数に対するグルーピング係数を適用します
- 複数層、接触： 2層の場合は0.70、3層以上の場合は0.60の係数を適用します
- 換気が制限されたカバー付きトレイ： 追加の0.95の低減係数
地下ダクトバンクの設置：
- トレフォイル構成（3相接触）： 単一回路の場合は0.80、複数回路の場合は0.70の係数
- 直径の2倍の間隔を空けたフラット構成： 0.85の係数
- 同じトレンチ内の複数の電線管： 構成に応じて0.70〜0.60の係数
について EV充電ケーブルのサイジング, 、グルーピングディレーティングは、複数の7kWまたは22kWの充電器が共通の電線管を共有する駐車場での設置において特に重要です。.
第4項：複合ディレーティング係数の計算
乗算方法論
複数のディレーティング条件が同時に存在する場合、係数は 互いに乗算 して、最終的な調整された許容電流を決定します。
基本式：
調整された許容電流 = 基本許容電流 × 温度係数 × 高度係数 × グルーピング係数 × 設置係数
ステップバイステップの計算プロセス：
- 基本許容電流を特定します NEC表310.16またはIEC導体表から（NEC 110.14(C)に基づく端子定格に基づいて75°Cまたは90°Cの列を使用）
- 特定の設置に適用可能なすべてのディレーティング係数を決定します 特定の設置に対して
- 係数を掛け合わせます 累積的な削減量を取得します
- 調整された許容電流を計算します そして、負荷要件と比較します
- 調整された許容電流 < 必要な許容電流の場合、導体のサイズを大きくして再計算します
実世界の例：太陽光アレイDCコンバイナー
シナリオ アリゾナの夏の条件下で屋上コンバイナーボックスに供給する8つの太陽光ストリング
指定されたパラメータ：
- 負荷電流：64A（8ストリング×各8A）
- 基本導体：4 AWG銅THHN（75°Cで85A、90°Cで95A）
- 周囲温度：50°C（屋上暴露）
- 高度：1,100メートル
- 通電導体数：16（8つの正極+ 8つの負極）
- 設置：ケーブルトレイ、単層
計算：
基本許容電流（90°C）：95A
結果： 4 AWGは 不適切 です（38.7A < 必要な64A）。1/0 AWG（基本150A）を試してください：
調整後許容電流 = 150A × 0.82 × 0.99 × 0.50 = 60.8A
まだ不十分です。. 最終的な解決策： 2/0 AWG （175Aベース）：
調整後許容電流 = 175A × 0.82 × 0.99 × 0.50 = 70.9A ✓
この例は、太陽光発電設備で過小サイズの電線が一般的である理由を示しています。低減係数によって許容電流が減少する可能性があります。 60%以上 厳しい条件下で。.
業務用EV充電ステーションの例
シナリオ 22kWレベル2 EV充電器バンクへの地中フィーダー
指定されたパラメータ：
- 負荷電流：96A（32A充電器3台）
- 電線：3 AWG 銅 XHHW-2（75°Cで115A、90°Cで130A）
- 土壌温度：30°C
- 埋設深度：0.8m
- トレンチ内の回路数：1（電線3本＋接地線）
- 連続負荷率：1.25（NEC 625.41では、EV機器のサイズを125%にする必要があります）
計算：
ベース許容電流（90°C）：130A
結果： 3 AWGは 不適切 （114.8A < 120A）。解決策： 2AWG （150Aベース）：
調整後許容電流 = 150A × 0.92 × 0.96 = 132.5A ✓
理解 EV充電器に適した回路ブレーカーのサイジング すべての低減係数を適用した後、電線の許容電流とOCPD定格を調整する必要があります。.
低減係数のクイックリファレンステーブル
温度とグループ化の組み合わせによる低減
| シナリオ | 温度係数 | グループ係数 | 組み合わせ | 例：100Aベース → 最終許容電流 |
|---|---|---|---|---|
| ケーブル3本、30°C | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 100A |
| ケーブル6本、40°C | 0.91 | 0.80 | 0.73 | 73A |
| ケーブル9本、50°C | 0.82 | 0.70 | 0.57 | 57A |
| ケーブル15本、50°C + 標高2000m | 0.82 | 0.50 | 0.39* | 39A |
*0.94の高度係数を含む（0.82 × 0.50 × 0.94 = 0.385）
設置方法のベース定格の比較
| 設置方法 | 相対許容電流 | 代表的な用途 |
|---|---|---|
| 空中の一本のケーブル | 1.00（最高） | 架空スパン、テストセットアップ |
| 表面に直接クリップで固定 | 0.95 | 工業用壁、構造物への取り付け |
| 電線管/トランキング内（ケーブル1〜3本） | 0.80 | 建物の配線、保護された配線 |
| ケーブルトレイ、単層 | 0.75 | ユーティリティルーム、データセンター |
| 地中に直接埋設 | 0.70 | 地下配電 |
| 地下ダクト内 | 0.65 | 長距離伝送 |
よくある質問
Q1：ケーブルが定格容量未満で動作する場合、低減係数を適用する必要がありますか？
はい、ディレーティング係数は負荷率に関わらず必須です。これは、環境条件に基づいて導体の最大安全電流容量を調整するものです。唯一の例外は、IEC 60364-5-52に従い、短い距離（<3m）でグループ化された定格の35%未満で動作するケーブルは、グループ化のカウントから除外される場合があります。.
Q2：75°C定格の回路ブレーカーに接続する場合、THHNワイヤの90°C許容電流の列を使用できますか？
最終的なサイジングの決定には使用できません。NEC 110.14(C)では、機器が90°Cで特別にリストされていない限り、≤100Aの回路には、より低い端子温度定格（75°C）を使用する必要があります。ただし、 すべ 低減係数を適用するときは90°Cのベース許容電流を使用し、低減された結果が75°Cの定格を超えないことを確認します。このアプローチは、安全な終端を確保しながら、電線容量を最大化します。.
Q3：ケーブルが部分的に埋設され、部分的に空中に露出しているなど、混合された低減条件をどのように処理しますか？
適用します 最も制限の厳しい 熱的なボトルネックを構成する設置セグメントの低減係数。たとえば、ケーブル配線の80%が空中にあり、20%が断熱材を通過する場合、回路全体を断熱セクションに合わせて低減する必要があります。保守的なエンジニアリングプラクティスでは、常に回路全体の最悪の条件を使用します。.
Q4：完全な低減を必要としない短いケーブル配線には例外がありますか？
はい。NECでは、 ニップル （短い電線管セクション≤600mm）に任意の数の電線が含まれている場合の免除を認めています。IEC 60364-5-52では、電線<150mm²の場合は1m未満、電線≥150mm²の場合は3m未満のケーブル長に対するグループ化の低減を無視できます。ただし、温度と高度の低減は、ケーブルの長さに関係なく常に適用されます。.
Q5：鉱物絶縁（MI）ケーブルにはどのような低減係数が適用されますか？
MIケーブル（MIMS構造）は、優れた熱性能を備えており、多くの場合、 低減は不要です。 他のケーブル種別と接触しない場合のグループ化。ただし、温度および高度によるディレーティングは依然として適用されます。鉱物絶縁導体に関する具体的なガイダンスについては、製造元の仕様およびAS/NZS 3008.1またはIEC 60702を参照してください。.
Q6：高調波はディレーティング要件にどのように影響しますか？
第3高調波電流 中性線導体に追加のI²R損失を発生させ、グループ化ディレーティングの目的で、中性線を電流を運ぶ導体としてカウントする必要があります。大きな非線形負荷（VFD、LEDドライバ、電子バラスト）がある設備では、高調波電流成分により、中性線導体を相導体の200%のサイズにし、対応するディレーティング調整が必要になる場合があります。.
Q7：高い周囲温度を、ディレーティング係数を適用する代わりに、導体を大きくすることで補償できますか？
いいえ。必ず 適切なディレーティング係数を常に適用して、 導体の調整された許容電流を決定し、次に、調整された許容電流が負荷要件を満たすか超える導体サイズを選択します。適切な計算なしに単にサイズを大きくすることは、NECの方法論に違反し、依然として導体が小さすぎる可能性があります。ディレーティング係数は、無視できない物理ベースの熱的制限を考慮に入れています。.
結論：適切なディレーティングによるエンジニアリングの卓越性
正確なディレーティング計算は、電気的安全、コード準拠、およびシステムの寿命にとって不可欠です。このガイド全体の例は、実際の設備が標準の表の値と比較して40〜60%の許容電流の削減に直面することが一般的であることを示しています。これは、厳密なエンジニアリング分析を必要とする現実です。.
プロフェッショナルな設置のためのベストプラクティス：
- 常に最高の導体温度定格 （90°C）をディレーティング計算の開始点として使用します
- 端子温度定格を確認し、 NEC 110.14(C)に従って最終的な選択を調整します
- すべてのディレーティング係数を文書化し、 検査コンプライアンスのために計算に適用します
- 将来の負荷を考慮し、 該当する場合は125%の連続負荷係数を適用します
- 高品質の回路保護を指定します 高度補正された定格と熱磁気精度を提供するVIOXのようなメーカーから
VIOX Electricの包括的な 産業用回路ブレーカーおよび保護デバイスのラインは、 -40°C〜+70°Cの温度範囲および最大4,000メートルの高度で性能を維持する熱管理システムで設計されています。当社の技術サポートチームは、太陽光発電、EV充電、および世界中の産業用設備向けに、アプリケーション固有のディレーティングガイダンスを提供します。.
仕様の精度が重要な場合、適切なディレーティングは計算ではなく、安全性へのコミットメントです。. 次のプロジェクトに関する技術的な相談については、VIOX Electricのエンジニアリングチームにお問い合わせいただくか、当社の 完全な回路保護ソリューションをご覧ください.
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