このページについて
コンジット充填率とは、レースウェイ内部の導体およびケーブルの断面積の合計を、レースウェイの内部断面積で除し、100を掛けた値です。. 一般的な米国電気工事規程（NEC）第9章の枠組みでは、通常の最大充填率は、導体またはケーブルが1本の場合は53%、2本の場合は31%、3本以上の場合は40%です。長さが24インチ以下の適切なコンジットまたはチューブニップルには、60%の制限を適用できます。管轄当局（AHJ）が採用しているNECの版と、設置に適用される注記を必ず確認してください。.
計算自体は単純です。ほとんどの誤りは、面積の選択ミスに起因します。具体的には、絶縁導体の面積ではなく導体の銅面積を使用すること、コンジットの呼び径を内径として使用すること、あるいは正確なメーカーの外径（OD）ではなく一般的なケーブル径を使用することなどが挙げられます。.
コンジット充填率の計算式
外径を持つ円形ケーブルまたは導体の場合 d:
A = π × d² ÷ 4複数の導体またはケーブルグループの場合：
A_total = Σ(n × A_item)コンジットの占有率は以下の通りです。
占有率(%) = A_total ÷ A_conduit × 100どこでだ：
| シンボル | 意味 | 用途 |
|---|---|---|
d |
仕上がり外径 | メーカーが外径（OD）を提供している円形完成ケーブルに使用します |
A_item |
導体またはケーブル1本あたりの断面積 | 適用される規格表を使用するか、確認済みの外径から算出してください |
n |
当該導体またはケーブルの数量 | レースウェイを物理的に占有するすべてのアイテムをカウントしてください。 |
A_total |
すべての占有面積の合計 | すべての導体およびケーブルグループを追加してください。 |
A_conduit |
レースウェイの内部総面積 | 正確なレースウェイのタイプと呼び径の値を使用してください。 |
すべての寸法を同じ単位で維持してください。直径がインチ単位であれば、算出される面積は平方インチ単位となります。直径がミリメートル単位であれば、面積は平方ミリメートル単位となります。充填率は比率であるため、一貫して使用されていればどちらの単位系でも機能します。.
NEC電線管充填率制限
NEC第9章表1は、米国で使用される一般的なパーセンテージ制限を規定しています。これらは電線管の呼び径ではなく、内部断面積に適用されます。.
| 電線管内の内容物または状態 | 最大充填率の基準 |
|---|---|
| 導体またはケーブルが1本の場合 | 53% |
| 導体またはケーブルが2本の場合 | 31% |
| 導体またはケーブルが3本以上の場合 | 40% |
| 長さ24 in以下の適合ニップル | 60% |
これらの数値は、普遍的な国際規則ではありません。NECの枠組み外のプロジェクトでは、適用される各国の配線規則、プロジェクト仕様書、および地方自治体の要件を使用する必要があります。NECプロジェクトであっても、第9章の該当するすべての注記および選択したレースウェイを規定する条項を確認してください。.
多芯ケーブル、光ファイバーケーブル、またはフレキシブルコードは、一般的に占積率の計算において1本の導体として扱われます。楕円形のケーブルについては、短径をケーブル径と見なすのではなく、長径に基づいたコード規定の面積算出方法を使用してください。外装のない個々の絶縁導体の集合体は、自動的に1本のケーブルとは見なされません。採用されている規則に従って、個々の導体として計算してください。.
計算前に正しい面積を選択する
以下の入力マップは、最も一般的な3つの計算ミスを防ぎます。.
| 設置対象 | 正しい面積のソース | 代用しないこと |
|---|---|---|
| THHN/THWN-2などの個別の絶縁建築用電線 | 採用された規格版および導体構造に適用される絶縁導体断面積表 | AWGまたはmm²表記に基づく裸銅線の断面積 |
| 円形多芯ケーブル、制御ケーブル、データケーブル、同軸ケーブル、または光ファイバーケーブル | メーカーの仕上がりケーブル外径（OD）を断面積に換算したもの | 導体サイズ、一般的なカタログ平均値、またはコネクタサイズ |
| 楕円形または平形ケーブル | 適用規格で要求される手法。一般的に長径を有効円形直径として使用する | 短径のみ |
| EMT、RMC/GRC、PVC、またはその他の配線管 | 特定の配線管ファミリーおよび呼び径に対して規定された内部断面積 | 内径として扱われる呼び径 |
単芯電線：規定の絶縁電線断面積を使用すること
AWGまたはmm²の呼称は導体サイズを表すものであり、施工後の絶縁被覆厚は含まれません。銅断面積が同じ2本の導体であっても、絶縁体の種類や構造が異なるため、配線管内で占有する断面積が異なる場合があります。NECの計算では、第9章表5または特定の導体構造に対して要求されるその他の表から、該当する値を使用してください。.
すべての導体が同一サイズおよび同一タイプである場合、付録Cを使用することで計算を迅速化できます。導体サイズや絶縁タイプが混在する場合は、無関係な同一サイズ検索表を選択するのではなく、基本となる第9章の断面積算出方法を使用してください。.
完成ケーブル：メーカー指定の外径（OD）が基準
完成したケーブルについては、正確な製品データシートから公称外径または最大外径を取得してください。外被、遮蔽層、充填材、外装、ベッド材、および製造公差によって、ケーブルが占有するスペースが決まります。設置ガイダンスで求められている場合、または実際の製品が計画値と大きく異なる可能性がある場合は、ケーブルを測定してください。.
について VIOX電線管占積率計算ツール 予備計画用の一般的なケーブル外径プリセットが含まれており、カスタム外径の入力も可能です。選択したケーブルのメーカーデータは、常に一般的なプリセットよりも優先されます。.
レースウェイサイズ：呼び径ラベルではなく内部断面積を使用すること
1インチ電線管の内径が1.000インチであるとは限りません。内部寸法は、電気金属管（EMT）、硬質金属管（RMC/GRC）、PVCスケジュール40、PVCスケジュール80、およびその他のレースウェイによって異なります。正確なレースウェイの種類と呼び径に対応する表の項目を使用してください。.
電線管占積率計算のステップバイステップ手順
同サイズ、混合サイズ、または完成したケーブルの設置には、この手順を使用してください：
- 適用される規則を確認する。. 管轄区域、採用されているコード版、配線管条項、およびその配線がニップルルールなどの特別な条件に該当するかどうかを記録してください。.
- 配線管内のすべての項目をリストアップしてください。. 各導体またはケーブルのタイプ、絶縁体または構造、数量、および寸法ソースを記録してください。.
- 占有面積をそれぞれ取得してください。. 該当する導体表を使用するか、確認済みの外径（OD）から丸型ケーブルの断面積を計算してください。.
- 面積に数量を乗じてください。. グループごとに個別に実行してください。.
- すべてのグループを合計してください。. 結果は以下の通りです。
A_total. - レースウェイの内部断面積を求めます。. 正確なタイプおよび呼び径を使用してください。.
- 占積率を計算します。. 除算を行い
A_totalによってA_conduit, 、その結果に100を乗じます。. - 適切な制限値を適用してください。. 53%、31%、40%、60%、または適用される規則で要求されるその他の制限値と比較してください。.
- 必要に応じてレースウェイのサイズを大きくしてください。. 次の候補の内部断面積を使用して計算を繰り返してください。不合格の結果を切り捨てないでください。.
- 個別のエンジニアリングチェックを完了してください。. 許容電流の調整、曲げ半径、引張張力、側圧、ケーブルジャムのリスク、離隔、接地、および設置の詳細を確認してください。.
計算例1：同一サイズの導体9本
3/4インチEMT内に12 AWG THHN導体を9本使用するNEC計算を想定します。この例で採用する表の値は以下の通りです：
- 12 AWG THHN導体1本の断面積：
0.0133 in²; - 3/4インチEMTの全内部断面積：
0.533 in²; - 導体が2本を超える場合の適用制限：
40%.
ステップ1：導体全断面積の計算
A_total = 9 × 0.0133 = 0.1197 in²ステップ2：占積率の計算
占積率 = 0.1197 ÷ 0.533 × 100 = 22.5%ステップ3：制限値との比較
40%における最大許容面積は以下の通りです：
A_allowed = 0.533 × 0.40 = 0.2132 in²なぜなら 0.1197 in² は 0.2132 in², を下回っており、かつ22.5%は40%を下回っているため、この組み合わせは配管占積率の計算に適合します。.
この結果をもって導体のサイズ選定が完了するわけではありません。通電導体の数によって許容電流の補正が必要となる場合があり、その数は配管占積率の計算対象となる物理的な項目とは異なる規則に基づいて決定されます。.
計算例2：実外径（OD）を使用した多芯ケーブル1本の場合
メーカー公表外径（OD）が以下の円形多芯ケーブル1本を想定する。 0.750 in 1-1/4インチEMTに敷設する。EMTの内径は以下を使用する。 1.380 in この透明な形状の例として。.
ステップ1：ケーブル断面積の計算
A_cable = π × 0.750² ÷ 4 = 0.4418 in²ステップ2：レースウェイ断面積の計算
A_conduit = π × 1.380² ÷ 4 = 1.4957 in²ステップ3：占積率の計算
Fill % = 0.4418 ÷ 1.4957 × 100 = 29.51%多芯ケーブル1本はこの占積率比較において1本のケーブルとして扱われるため、基準制限値は53%となります。29.51%であるため、この組み合わせは断面積占積率のチェックに合格しています。.
設置を承認する前に、メーカーのOD（外径）がその特定のケーブル構造に適用されるものであること、およびレースウェイの寸法が規定の表と一致していることを確認してください。また、最小曲げ半径と許容張力も確認してください。大きなケーブルは占積率の基準を満たしていても、曲がりの多い経路では設置が困難であったり、不適切であったりする可能性があります。.
計算例3：混合ケーブルODと次に適合するレースウェイ
低電圧経路に以下が含まれると仮定します：
- 8本のCat6ケーブル（各々）
0.236インチ外径；; - 2本のRG6同軸ケーブル（各々）
0.275インチ外径。.
これらの外径は本例の計画用入力値です。実際のプロジェクトでは、選定したメーカーの実際の寸法を使用してください。.
ステップ1：各グループの面積を計算する
Cat6ケーブル1本：
A_Cat6 = π × 0.236² ÷ 4 = 0.0437 in²Cat6ケーブル8本：
8 × 0.0437 = 0.3499 in²RG6ケーブル1本：
A_RG6 = π × 0.275² ÷ 4 = 0.0594 in²RG6ケーブル2本：
2 × 0.0594 = 0.1188 in²合計占有面積：
A_total = 0.3499 + 0.1188 = 0.4687 in²ステップ2：1インチEMTの確認
内部面積約を使用： 0.8643 in²:
充填率 = 0.4687 ÷ 0.8643 × 100 = 54.21%10本のケーブルには40%の2本超の基準制限が適用されるため、1インチEMTは不適合となります。.
ステップ3：1-1/4インチEMTの確認
内部面積約を使用： 1.4957 in²:
占積率 = 0.4687 ÷ 1.4957 × 100 = 31.3%1-1/4インチEMTは、40%の占積率チェックに合格しています。また、最大値で選定したレースウェイよりも、配線時の余裕や将来の増設容量を確保できます。.
この例は物理的な面積のみを扱っています。許容されるケーブルの組み合わせ、離隔要件、防火措置、支持方法、曲げ半径、および設置に適用される通信システムの規則を確認してください。.
VIOX電線管占積率計算ツールで結果を確認する
この計算ツールを使用して、EMT、RMC/GRC、PVC Schedule 40、およびPVC Schedule 80を比較し、2つのケーブルグループまたはカスタム外径を入力して、選択したレースウェイ種別内で最初に適合する呼び径を特定します。.
この計算ツールは予備的な計画支援を目的としています。調達や設置の前に、正確なケーブルのデータシート、採用されている規格の版、レースウェイのリスト、およびAHJ（管轄官庁）の要件と照らし合わせて入力内容を確認してください。.
合格した配管占積率の結果が証明しないこと
配管占積率は一つの疑問に答えるものです： 配管の内部断面積のうち、どれだけの割合が占有されているか？ これは、導体が十分な許容電流を有していることや、ケーブルが損傷なく敷設できることを証明するものではありません。.
| 個別の確認 | なぜそれが必要であり続けるのか |
|---|---|
| 許容電流の補正 | 配管内の物理的な占積率が制限値以下であっても、複数の通電導体が存在する場合は補正が必要となることがあります |
| 電圧降下 | レースウェイのエリアでは、導体抵抗が負荷および配線長に対して許容範囲内であるかどうかは示されません |
| 引張張力 | ケーブル長、曲げ、摩擦、引張方法、および導体構造によって引張応力が決まります |
| 側圧 | ケーブルは、曲げ部で引張張力が作用する箇所で損傷する可能性があります |
| ケーブルジャムのリスク | 3本以上の類似したケーブルは、最大占積率以下であっても曲げ部でくさび状に詰まることがあります |
| 最小曲げ半径 | ケーブルはレースウェイ内に収まる場合でも、許容曲げ半径を超えずに配線できないことがあります。 |
| 分離およびシステム規則 | 動力、制御、通信、火災報知、および光ファイバーの各回路には、追加の配線要件が適用される場合があります。 |
| 予備容量 | 規格上の最大設計では、ケーブルの引き込みや将来の増設のための実用的な余裕がほとんど残らない可能性があります。 |
Southwire社のケーブル敷設ガイダンスでは、ジャム比をコンジット内径をケーブル外径で割ったものと定義しており、3本の類似ケーブルにおける一般的なリスク領域を特定しています。これを適用される規格、ケーブルメーカーのデータ、またはルート固有の引き込み計算の代わりとしてではなく、引き込み解析の入力値として扱ってください。.
物理的な経路面積以外の導体選定については、VIOXガイドを使用して IECケーブルのサイズ選定、電圧降下、低減係数、およびトランキング容量. 。長距離の損失計算については、以下を参照してください。 電圧降下および線路損失ガイド. 。これらは個別の設計タスクであり、配管の占積率の結果から推測すべきではありません。.
配管占積率確認チェックリスト
レースウェイのサイズを承認する前に、以下のすべてを確認してください：
- プロジェクトの管轄区域および採用されている配線規定の版；;
- 正確なレースウェイの製品群、呼び径、および内部断面積；;
- 導体絶縁の種類および適用表の範囲、;
- 完成ケーブルの製造業者、部品番号、構造、および実際の外径（OD）、;
- 多芯、楕円形、または束ねられたアセンブリの取り扱い、;
- 正しい1本、2本、3本以上、または適合ニップルの制限、;
- すべてのケーブルグループの計算および単位換算、;
- 許容電流の補正および導体温度の制限、;
- 曲げ回数、曲げ半径、引張張力、側圧、およびジャミングのリスク、;
- 回路分離、接地、シーリング、防火措置、および環境要件。;
- 実用的な引き込み余裕および将来の計画容量。.
入力値が不確かな場合は、切り捨てて不確実性を解消しないでください。導体、ケーブル、およびレースウェイの正確なデータを取得してから、計算をやり直すか、以下を使用してください。 VIOXコンジット充填計算ツール 修正された組み合わせを検証するために。.
