ブレーカー容量計算ツールとは?
このツールは、電気負荷を安全に供給するために必要な最小ブレーカー容量(アンペア)を概算するものです。米国の電気規格(NEC)の考え方に基づいており、3時間以上連続して使用される「連続負荷」には、負荷電流の少なくとも125%に対応する容量のブレーカーを使う必要があります(いわゆる「80%ルール」)。なお、これは米国の基準であり、日本では契約アンペアや内線規程など事情が異なります。実際の選定は、必ず有資格の電気工事士と現地の規格に従って確認してください。
使い方
負荷の電力(ワット)と供給電圧(米国では一般的に120Vまたは240V)を入力し、負荷が「連続」か「非連続」かを選びます。すると、負荷電流と推奨ブレーカー容量が表示されます。結果は、すぐ上の標準ブレーカー容量(15、20、30、40、50A など)に切り上げてください。
計算式の解説
電流は、電力の関係式 I = P ÷ V から求めます。連続負荷の場合は、余裕を持たせて不要なトリップ(誤作動による遮断)を防ぐため、この電流を1.25倍します: ブレーカー容量 =(P ÷ V)× 1.25。非連続負荷の場合は係数を1.00とします。
計算例
120V回路に接続した1,500Wの連続使用ヒーターの場合、電流は 1500 ÷ 120 = 12.5A です。これに安全率を掛けると、12.5 × 1.25 = 15.625A となります。この場合、すぐ上の標準サイズである20Aブレーカーを選びます(負荷が15Aブレーカーの80%上限である12Aを超えているため)。
標準ブレーカーサイズと連続負荷制限
米国では、国家電気コード(NEC)により、回路ブレーカー(およびそれが保護する導体)は、連続負荷(3時間以上実行されることが予想される負荷)が80%を超えないサイズに設定される必要があります。ブレーカーの定格の80%まで。これは1.25サイジング乗数の実用的な等価物です:0.80で除算して1.25を乗じることは同じ結果をもたらします。以下の表は、NEC 240.6(A)からの一般的な標準ブレーカー定格と、各々が法的に運ぶことができる最大連続負荷を列挙しています。
| ブレーカー定格(A) | 80%での連続負荷制限(A) | 最大連続負荷(W)@ 120 V | 最大連続負荷(W)@ 240 V |
|---|---|---|---|
| 15 | 12 | 1,440 | 2,880 |
| 20 | 16 | 1,920 | 3,840 |
| 25 | 20 | 2,400 | 4,800 |
| 30 | 24 | 2,880 | 5,760 |
| 40 | 32 | 3,840 | 7,680 |
| 50 | 40 | 4,800 | 9,600 |
| 60 | 48 | 5,760 | 11,520 |
| 70 | 56 | 6,720 | 13,440 |
| 80 | 64 | 7,680 | 15,360 |
| 90 | 72 | 8,640 | 17,280 |
| 100 | 80 | 9,600 | 19,200 |
非連続負荷(3時間未満で実行される)の場合、ブレーカーはその完全定格まで負荷されてもよいため、最初の2列の制限は等しくなります。常に地域コードと認定電気技士に確認してください。これは一般的な参考情報であり、専門的な設計アドバイスではありません。
手計算でブレーカーサイズを計算する方法
ブレーカーサイズは、負荷電力、電力供給電圧、および負荷が連続であるかどうかから直接導出されます。支配的な関係は:
$$\text{ブレーカー} = \frac{\text{負荷電力(W)}}{\text{電圧(V)}} \times \text{負荷係数}$$- ワットを電圧で除算して負荷電流を求めます。120 V回路上の1,500 Wヒーターの場合:
\(I = \dfrac{1500}{120} = 12.5\text{ A}\)。この変換は12.5 Aワット-アンペアチェックで確認できます。 - 負荷係数を適用します。スペースヒーターは3時間以上実行されるため、連続負荷であり、1.25倍数を取得します:
\(12.5 \times 1.25 = 15.625\text{ A}\)。非連続負荷の場合は1.00を乗じて12.5 Aを保持します。 - 次の標準ブレーカーサイズに切り上げます。必要な電流15.625 Aは15 Aブレーカーを超えるため、次の標準定格に移動する必要があります:20 Aブレーカー。決して切り下げないでください。ブレーカーは少なくとも計算値と同じ大きさである必要があります。
2番目の例(240 V、連続):240 Vでの4,000 W給湯器は\(I = \dfrac{4000}{240} = 16.67\text{ A}\)を与えます。1.25を適用すると\(16.67 \times 1.25 = 20.8\text{ A}\)となり、25 Aブレーカーに切り上げられます。導体もまたブレーカーサイズ以上の定格を持たなければなりません。これは一般的なガイダンスのみです。常に最終的なサイジングを有資格電気技士および現在のコードで確認してください。
よくある質問
なぜ1.25倍するのですか? ブレーカーは連続使用時、定格の80%までしか流すべきではありません。1 ÷ 0.8 = 1.25 なので、負荷の125%で選定すればこのルールを満たせます。
切り上げる必要がありますか? はい。必ず計算値以上の、すぐ上の標準ブレーカー容量を選んでください。決して下回ってはいけません。
これで電線サイズも決まりますか? いいえ。電線(導体)のサイズ選定は別の作業で、許容電流や規格を満たす必要があります。このツールはあくまでブレーカー容量の概算のみを行います。