電線ゲージ換算 / サイズ選定
24 AWG仕様
直径(mm)
0.511
直径 (インチ)
0.0201
断面積 (mm²)
0.205
断面積 (kcmil)
0.4
20℃での抵抗 (Ω/km)
84.22
75℃での抵抗 (Ω/km)
102.40
銅重量 (kg/km)
1.8
アルミニウム重量 (kg/km)
0.55
基準電流容量(A)
3
AWG (アメリカンワイヤーゲージ) 完全な参照テーブル
| サイズ | 直径(mm) | mm² | ククミル | Ω/km @20°C | 電流容量(A) |
|---|---|---|---|---|---|
| 4/0 (0000) | 11.68 | 107.22 | 211.60 | 0.161 | 230 |
| 3/0 (000) | 10.40 | 85.03 | 167.80 | 0.203 | 200 |
| 2/0 (00) | 9.266 | 67.43 | 133.10 | 0.256 | 175 |
| 1/0 (0) | 8.251 | 53.49 | 105.50 | 0.322 | 150 |
| 1 AWG | 7.348 | 42.41 | 83.70 | 0.407 | 130 |
| 2 AWG | 6.544 | 33.62 | 66.40 | 0.513 | 115 |
| 3 AWG | 5.827 | 26.67 | 52.60 | 0.646 | 100 |
| 4 AWG | 5.189 | 21.15 | 41.70 | 0.815 | 85 |
| 5 AWG | 4.621 | 16.77 | 33.10 | 1.028 | 75 |
| 6 AWG | 4.115 | 13.30 | 26.30 | 1.296 | 65 |
| 7 AWG | 3.665 | 10.55 | 20.80 | 1.634 | 55 |
| 8 AWG | 3.264 | 8.37 | 16.50 | 2.061 | 50 |
| 9 AWG | 2.906 | 6.63 | 13.10 | 2.599 | 45 |
| 10 AWG | 2.588 | 5.26 | 10.40 | 3.277 | 35 |
| 11 AWG | 2.305 | 4.17 | 8.23 | 4.132 | 30 |
| 12 AWG | 2.053 | 3.31 | 6.53 | 5.211 | 25 |
| 13 AWG | 1.828 | 2.62 | 5.18 | 6.571 | 20 |
| 14 AWG | 1.628 | 2.08 | 4.11 | 8.286 | 20 |
| 15 AWG | 1.45 | 1.65 | 3.26 | 10.45 | 15 |
| 16 AWG | 1.291 | 1.31 | 2.58 | 13.17 | 15 |
| 17 AWG | 1.15 | 1.04 | 2.05 | 16.61 | 15 |
| 18 AWG | 1.024 | 0.823 | 1.62 | 20.95 | 10 |
| 19 AWG | 0.912 | 0.653 | 1.29 | 26.42 | 10 |
| 20 AWG | 0.812 | 0.518 | 1.02 | 33.31 | 7 |
| 21 AWG | 0.723 | 0.41 | 0.81 | 42.00 | 5 |
| 22 AWG | 0.644 | 0.326 | 0.64 | 52.96 | 5 |
| 23 AWG | 0.573 | 0.258 | 0.51 | 66.79 | 3 |
| 24 AWG | 0.511 | 0.205 | 0.4 | 84.22 | 3 |
| 25 AWG | 0.455 | 0.162 | 0.32 | 106.20 | 2 |
| 26 AWG | 0.405 | 0.128 | 0.25 | 133.90 | 2 |
| 27 AWG | 0.361 | 0.102 | 0.2 | 168.90 | 1 |
| 28 AWG | 0.321 | 0.08 | 0.16 | 212.90 | 1 |
| 29 AWG | 0.286 | 0.065 | 0.13 | 268.50 | 0.5 |
| 30 AWG | 0.255 | 0.051 | 0.1 | 338.60 | 0.5 |
| 31 AWG | 0.227 | 0.04 | 0.08 | 426.90 | 0.3 |
| 32 AWG | 0.202 | 0.032 | 0.06 | 538.40 | 0.3 |
| 33 AWG | 0.18 | 0.025 | 0.05 | 678.70 | 0.2 |
| 34 AWG | 0.16 | 0.02 | 0.04 | 856.00 | 0.2 |
| 35 AWG | 0.143 | 0.016 | 0.03 | 1079.0 | 0.1 |
| 36 AWG | 0.127 | 0.013 | 0.03 | 1361.0 | 0.1 |
| 37 AWG | 0.113 | 0.01 | 0.02 | 1716.0 | 0.05 |
| 38 AWG | 0.101 | 8.00e-3 | 0.02 | 2164.0 | 0.05 |
| 39 AWG | 0.09 | 6.30e-3 | 0.01 | 2729.0 | 0.05 |
| 40 AWG | 0.08 | 5.00e-3 | 0.01 | 3441.0 | 0.02 |
電気工事士、電子エンジニア、ハーネス加工、修理技術者、DIY愛好家向けの無料オンライン電線ゲージ(Wire Gauge)換算・選定ツールです。AWG(米国電線ゲージ、4/0~40)、SWG(英国標準線規、7/0~40)、kcmil/MCM(北米太物ケーブル、250~2000kcmil)、メートル法mm²(JIS/IEC、0.5~240mm²)の4大規格、100種類以上のサイズに対応。各サイズについて直径(mm/inch)、導体断面積(mm²/kcmil/in²)、直流抵抗(Ω/km @20°C/75°C/100°C)、重量(kg/km 銅/アルミ)、許容電流参考値(A)、代表的用途の8項目を出力します。基本的な換算に加え、5つの実用ツールを内蔵:① 電圧降下計算機(降下>5%で赤警告し1サイズ上を推奨);② 電線選定アシスタント(電流/長さ/許容降下から最小サイズを逆算);③ NEC 310.15許容電流対照表(60/75/90°C三種の絶縁温度、銅/アルミ二種の材質、周囲温度補正と多条敷設補正に対応);④ 表皮効果計算機(周波数と線径を入力し、表皮深さδ、Rac/Rdc、有効断面積、リッツ線推奨撚り本数を計算);⑤ よく使うケーブル早見表(LAN/USB/屋内配線/車載/バッテリー/ソーラー/スピーカー/エナメル線の8カテゴリ30種類以上)。すべての計算はブラウザ内でローカル実行され、入力した設計データはアップロードされません。
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ユースケース
- 電気工事設計:住宅・店舗の回路選定、電流・距離に応じた電圧降下計算
- 基板/ハーネス設計:AWG電線選択時に直径、抵抗、許容電流を照合し、コネクタ端子適合を確認
- 弱電/防犯配線:監視カメラPoE給電距離・線径計算、末端電圧不足を回避
- 車載電装改造:ライト/オーディオ/インバーター/サブバッテリー配線選定、12V大電流の電圧降下管理
- 電動車両/バッテリーDIY:電動自転車/電動バイク/ラジコンバッテリーの大電流シリコン線選定
- ソーラーパネル設置:PVケーブル3.5sq/5.5sq選定、ストリング電圧降下確認(<2%要件)
- オーディオ/ホームシアター:スピーカーケーブル線径・距離対応表、ダンピングファクター確保
- ネットワーク配線選定:Cat5e/Cat6/Cat6a選択、PoE給電線径計算
- USB-C急速充電ケーブル選び:E-Marker、21AWG/5Aの意味を理解し、粗悪な急速充電ケーブルを見分ける
- 米国規格機器配線:輸入NEMAプラグ機器のAWGからメートルsqへの換算
- 産業機器メンテナンス:モーター/制御盤配線のAWG-SWG-mm²対応確認
- 分電盤/変圧器口出し:太物ケーブルkcmil/mm²換算、NECとJIS対比
- エナメル線選定:トランス/モーター/インダクタコイル巻線直径確認
- 教育実習:電線ゲージ体系、電圧降下原理、線路損失計算の説明
- NEC 310.15規格の許容電流を検索し、THHN/THWN-2/BV各種絶縁電線の定格電流を確認
- 夏場の屋上ソーラーケーブル温度が60°Cに達する場合、周囲温度補正係数でケーブル断面をディレーティングして選定
- 複数回路を同一管に通す場合、多条電線本数に応じてディレーティングして線径を選び、過熱発火を回避
- 高周波スイッチング電源(100kHz~1MHz)トランス巻線設計、表皮深さに基づいてリッツ線撚り本数を選定
- 2.4GHz WiFi/Bluetoothアンテナ給電線選定、表皮深さわずか1.3μmのため同軸ケーブルが必須
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- 航空400Hz中周波電源配線、表皮深さ3.3mm、推奨最大単線は8AWG
- インバータからモーターへの出力ケーブル選定、PWM高周波高調波表皮効果と電圧降下の両方を考慮
- 溶接機/インバータ大電流配線、NEC許容電流、電圧降下、絶縁温度、敷設方法の4重検証
使い方
- ゲージ規格を選んで仕様を入力
- 8パラメータ詳細を確認
- タブを切り替えて電圧降下計算または選定
- 早見表を確認
特徴
- 4大規格100サイズ以上網羅:AWG(4/0~40)、SWG(7/0~40)、BWG、kcmil/MCM、一般的なメートルmm²サイズまで電気・電子シーンを完全カバー
- 8パラメータ一括出力:直径/断面積/抵抗(@20/75/100°C)/銅重量/アルミ重量/許容電流/代表用途を一覧表示、カタログ要らず
- スマート双方向換算:AWG番号入力→mm²/kcmil;断面積mm²入力→最も近いAWGを自動検索;直径mm/inchからも逆引き可能
- 電圧降下計算機:電流(A)/サイズ/長さ(m/ft)/電圧/材質/温度を入力すると、降下V/%、末端電圧、損失電力を自動計算。降下>5%で赤表示し1サイズ上を推奨
- 電線選定アシスタント:電流/長さ/許容降下/使用シーンを入力すると、最適なAWGとmm²を自動推奨、3段階の選択肢を比較表示
- 8カテゴリよく使うケーブル早見表:LANケーブルCat5e/6/6a/7、USB/Type-Cケーブル、屋内VVF/BV線、車載ハーネス、バッテリー用シリコン線、ソーラーPV線、スピーカーケーブル、エナメル線、30種類以上をワンクリックで仕様確認
- シーン別プリセット:DC12V/24V/48V低電圧、AC100V/200V、単相/三相、銅/アルミ材質、電気工事でよく使うパラメータをワンクリックで適用
- 完全ローカル計算:すべての換算と電圧降下計算はブラウザのJSで実行、設計パラメータをサーバーに送信しないため、企業の開発、プロジェクト入札、製品開発にも安心
- NEC 310.15(B)(16)許容電流対照表、18AWGから1000kcmilまで23段階の仕様をカバーし、60/75/90°C三種の絶縁温度、銅/アルミ二種の材質に対応
- 10°C~80°Cまで13段階の周囲温度補正係数をリアルタイムで計算し、温度超過時は赤で警告し使用禁止を表示
- 多条敷設補正:1~3本/4~6本/7~9本/10~20本/21~30本/31~40本/41本以上の7段階の補正係数を自動で連携
- 表皮効果計算機:周波数(Hz~GHz切り替え可能)、線径、材質を入力し、表皮深さδ、Rac/Rdc比、断面利用率、リッツ線推奨撚り本数を出力
- 16段階の代表的周波数表皮深さ早見表(DC/50Hz/400Hz/20kHz/100kHz/1MHz/13.56MHz/100MHz/433MHz/900MHz/2.4GHz/5GHz)、推奨最大単線ゲージ付き
- 高周波クイック周波数ボタンとよく使う線径ボタン、ワンクリックでよく使う周波数帯とゲージを切り替え
Best Practices
低圧大電流は太線必須
12V/24Vシステムは同じ電力で200Vの18倍/9倍の電流になるため、線径をそれに応じて太くし、電圧降下≤5-10%で確認すること
照明3%、動力5%降下基準
規格では照明回路の降下を3%以下、動力回路を5%以下と規定、DC12V/24Vはより厳しく≤10%推奨
管内・高温は減額
複数の電線を同じ管/ラックに束ねる場合は電流減少係数を掛け(3本×0.8、6本×0.7)、周囲温度が30°Cを超える場合も減額が必要
アルミ線は1サイズ太く
アルミ線で銅線の代用をする場合は断面積を約1.5倍にし(銅:アルミ導電率約61%)、必ず銅アルミ遷移端子を使用すること
PoE給電は線径に注意
PoE+(30W)は最低24AWG、PoE++(60W/90W)は23AWG Cat6aを推奨、線径不足は遠隔機器の頻繁な切断の原因になる
急速充電ケーブルはE-Marker確認
USB-C 5A急速充電ケーブルにはE-Markerチップ+21AWG以上の電源芯が必須、これがないと5A/100W PDがトリガーされない
許容電流には必ず温度と敷設の補正係数を乗じる
NEC表の定格値は30°C周囲温度、3本以下の電流担体を露出敷設した場合に基づく。実際の工事では屋根、天井裏、管内、多条束ねなどのシーンで必ず対応する補正係数を適用すること。
10kHz以上の回路は表皮効果を確認
スイッチング電源(100kHz+)、高周波回路(1MHz+)、D級アンプ設計時は必ず表皮深さを検証すること。単線径が表皮深さの2倍を超える場合はリッツ線または多股並列巻きに変更すること。
端子接続時は75°C端子制限で許容電流を選定
電線が90°C絶縁であっても、75°C端子に接続する場合は必ず75°C列の許容電流値を使用すること、これはNECの強制要求事項。
よくある質問
AWG電線ゲージとは何ですか?mm²への換算方法は?
AWGはAmerican Wire Gauge(米国電線ゲージ、Brown & Sharpe線規とも)の略で、1857年から米国で使用され、現在は北米、日本、世界の電子業界で最も広く使われている電線ゲージ規格です。AWG番号が小さいほど太く、大きいほど細くなります(0000/4/0が最も太く、40AWGが最も細い)。換算式:直径mm = 0.127 × 92^((36-AWG)/39)、断面積mm² = π×(d/2)²。一般的な対応:24AWG≈0.205mm²(LANケーブル単線)、22AWG≈0.33mm²、18AWG≈0.82mm²(PC電源コード)、16AWG≈1.3mm²、14AWG≈2.1mm²、12AWG≈3.3mm²(スピーカーケーブル)、10AWG≈5.3mm²(バッテリー/充電ケーブル)。
なぜAWG番号が小さいほどケーブルが太くなるのですか?直感に反しませんか?
AWGの歴史は伸線工程に由来します。太い銅棒を段階的に小さくなるダイスに通して細く伸ばしていく工程で、ダイスを1回通るごとに線が細くなり、AWG番号が1つ増えます。そのため元の太い棒が0番(0AWG)、1回ダイスを通ると1AWG、N回通るとNAWGとなり、番号が小さいほど太いという関係になりました。0AWGより太い線を表すために複数の0を使います:00(2/0)、000(3/0)、0000(4/0)。大まかな法則:AWG番号が3つ小さくなるごとに断面積が倍になります(6つ小さくなると面積×4、抵抗÷4)。
LANケーブル(Cat5e/Cat6)は何AWGですか?直径は?
一般的なLANケーブル仕様:Cat5/Cat5eは24AWG(直径0.51mm、0.205mm²);Cat6は23AWG(0.57mm、0.26mm²);Cat6a/7は22または23AWG(シールド付き);Cat8は22AWG(40G伝送用)。LANケーブルは8芯4対のツイストペアで、単線が太いほど長距離伝送性能が良く、PoE給電能力も高くなります。PoE++(60W/90W)給電には23AWG以上のCat6aを推奨します。
USBケーブル/充電ケーブルは何AWGですか?なぜ急速充電ケーブルは太い必要があるのですか?
標準USB 2.0データケーブル:電源線(VCC/GND)は24AWG、データ線(D+/D-)は28AWGで、0.5-2Aの電流しか流せません;標準急速充電(3A):電源線は22または20AWG;USB-C PD 100W(20V/5A)急速充電:電源線は21AWG以上で内蔵E-Markerチップが必要です。線が細いほど抵抗が大きくなり、大電流時には電圧降下が大きくなり、損失発熱も増えます。急速充電時にケーブルが細すぎると、末端電圧が4.5V以下に下がってスマホが急速充電を拒否したり、保護回路が作動したりします。
屋内配線1.6mm/2.0mm/2.6mmはそれぞれどこに使いますか?何AWG相当ですか?
日本の屋内配線でよく使われるVVF線:1.6mm(約2.0mm²)は15AWG相当、照明・コンセント小容量用(15A);2.0mm(約3.1mm²)は12AWG相当、一般コンセント(20A);2.6mm(約5.3mm²)は10AWG相当、エアコン・IHクッキングヒーター(30A);5.5mm²は8AWG相当、エコキュート・EV充電(40A);8mm²は6AWG相当、単相3線式の主幹(50A)。注意:JIS C 3005の許容電流は周囲温度30°C、電線温度60°Cの値で、管内配線や多条配線では電流減少係数を掛ける必要があります。
電線の電圧降下はどう計算しますか?許容される降下はどのくらいですか?
電圧降下計算式:Vd = 2×I×R×L(DC/単相交流、2は往復2本の線);三相:Vd=√3×I×R×L。ここでI=電流(A)、R=単位長さあたり抵抗(Ω/m)、L=片道長さ(m)。R=ρ/A、銅のρ=0.0172Ω·mm²/m @20°C。許容電圧降下基準:屋内配線では幹線で2%以下、分岐回路で3%以下とされ、DC低圧回路(12V/24V)では10%以下を推奨(低圧だと同じ電力でも電流が大きいため、より太い線が必要です)。例:12V 10Aを18AWG(0.82mm²)で10m配線すると、片道R≈0.0172/0.82×10≈0.21Ω、往復降下=2×10×0.21=4.2V(35%)で末端は7.8Vしかなく機器が動作しないため、12AWG(3.3mm²)に交換する必要があります。
10Aの負荷、距離20m、100Vだと何sqの電線が必要ですか?
電線選定アシスタントで計算:電流10A、長さ20m、許容降下3%、単相100V、銅。計算:許容Vd=100×3%=3V;許容最大単位抵抗R=3/(2×10×20)=0.0075Ω/m=7.5Ω/km;必要断面積≥ρ/R=0.0172/0.0075≈2.29mm²、つまり2.0mm²(12AWG)だと少し足りず、2.6mm²(10AWG相当)が安全です(R=3.28Ω/km、降下≈2.6V=2.6%)。同じ10A 20mでも12V低圧の場合ははるかに太い線が必要です:許容Vd=0.36V、R≤0.36/(2×10×20)=0.0009Ω/m=0.9Ω/km、19mm²(4AWG)以上が必要です。これが低圧大電流で太線が必須な理由です。
AWGとSWGの違いは何ですか?見分け方は?
AWGは米国電線ゲージ(Brown & Sharpe)で、米国、カナダ、日本、台湾、電子業界で標準的に使われています;SWGは英国標準線規(Standard Wire Gauge/Imperial Wire Gauge)で、英国、インドなど旧英連邦諸国の古い規格で、現在はメートル法とAWGに徐々に置き換えられています。主な違い:同じ番号でも線径が異なり、番号体系もAWGと異なります。例:18AWG=1.02mm、18SWG=1.22mm;20AWG=0.81mm、20SWG=0.91mm。英国/インドの古い機器や骨董的な電気資料にSWGが見られますが、現代の電子製品はほぼすべてAWGです。
kcmil/MCMとは何ですか?なぜ太物ケーブルはkcmilを使うのですか?
kcmil(キロサーキュラーミル、thousand circular mils)はMCM(thousand Circular Mils)とも呼ばれ、北米で大断面ケーブル(>4/0AWG)に使われる単位です。1サーキュラーミル(circular mil)=直径1ミル(0.001インチ)の円の面積;1kcmil=1000cmil≈0.5067mm²。一般的なサイズ:250kcmil(127mm²)、350kcmil(177mm²)、500kcmil(253mm²)、750kcmil(380mm²)。4/0AWG(107mm²)を超える太物ケーブルは、北米のエンジニアリングとNEC(米国電気工事規程)でkcmilで表記され、メートル法に換算するにはmm²÷0.5067≈kcmilで計算します。
なぜ抵抗値が20°C/75°C/100°Cと分かれているのですか?温度はどう影響しますか?
銅とアルミの抵抗は温度上昇とともに増大し、銅の温度係数は約0.00393/°Cです。20°Cは常温環境;75°CはNECで規定された絶縁電線の最高使用温度(PVC/ナイロン絶縁のTHHN電線は通常90°C耐熱ですが、エンジニアリングでは75°Cの値がよく使われます);100°Cは高温環境や全負荷発熱時に相当します。正確な電圧降下計算には実際の使用温度での抵抗を使う必要があります。例:20°Cで1kmの14AWG銅線の抵抗は8.29Ωですが、75°Cでは10.07Ω(+21%)、100°Cでは10.89Ω(+31%)に上昇します。長距離・大電流・高温環境では使用温度で計算しなければなりません。
バッテリーパック/電動自転車/ラジコンのシリコン線は何AWGを使いますか?
ラジコン/ドローン/電動自転車バッテリーでよく使われる超柔軟高耐熱シリコン線:14AWG(30A以下)、12AWG(30-40A)、10AWG(40-60A、電動自転車バッテリー主回路)、8AWG(60-100A、電動バイクインバーター)、6AWG(100-150A、電動バイクメインバッテリー)、4AWG(150-200A、カーオーディオ・大出力インバーター)。シリコン線の芯線は数百~数千本の0.05~0.08mm極細銅線で、同じサイズのVVF単線よりはるかに柔らかく、耐屈曲性・耐熱性(通常200°C)に優れ、繰り返し動かす用途に適しています。
スピーカーケーブルは何AWGを使いますか?距離とサイズの選び方は?
スピーカーケーブル選択の原則:長さ×インピーダンスでゲージを決めます。経験則:5m以下は16AWG(1.3mm²);5~15mは14AWG(2.1mm²);15~30mは12AWG(3.3mm²);30m超または低インピーダンス(4Ω以下)スピーカーは10AWG(5.3mm²)。理由はアンプのダンピングファクター(スピーカーの制動力)が線路抵抗の影響を大きく受けるためで、線路抵抗がスピーカーインピーダンスの5%を超えると音質(特に低音の制動)に明らかな影響が出ます。一般的なHiFi基準では線路抵抗をスピーカーインピーダンスの1/20以下にすることが推奨されます。
許容電流はどう計算されていますか?なぜ管内配線は露出配線より小さくなるのですか?
許容電流(Ampacity)は、絶縁体の許容温度を超えずに長時間流せる最大電流で、導体断面積、材質(銅>アルミ)、絶縁体耐熱グレード(60°C/75°C/90°C)、配線方法(露出/管内/埋設/ケーブルラック)、周囲温度、多条束ね本数によって決まります。露出配線は放熱が良く許容電流が最も大きい;管内配線では複数の電線が束ねられて放熱が悪くなるため、複数本並走時には電流減少係数を掛ける必要があります(3本×0.8、6本×0.7);高温環境でも減額が必要です。このツールの許容電流参考値はNEC 310.15とJIS C 3005に基づき、90°C銅単線を空気中に配線した場合の値です。実際の工事では各地の規格や資料を確認してください。
アルミ線と銅線はどう対応しますか?古い家のアルミ配線を銅線に交換できますか?
同じ許容電流では、アルミ線は銅線より1サイズ太くする必要があります(断面積約1.5倍)。大まかな換算:銅線2.0mm² ≈ アルミ線3.2mm²;銅線2.0sq ≈ アルミ3.5sq;銅線3.5sq ≈ アルミ5.5sq;銅線5.5sq ≈ アルミ8sq。アルミ線は安価ですが抵抗が大きく、酸化しやすく、接続部が緩んで発熱しやすいため、現在の屋内配線はほぼ銅線が使われています。古い家のアルミ配線を銅線に交換する際は注意が必要です:銅線とアルミ線を直接接続すると電食が発生するため、必ず銅アルミ遷移端子を使用してください。そのまま接続すると数年で接続部が緩んで発熱し、最悪の場合火災の原因になります。
入力した電流/線径/長さなどの設計データはアップロードされますか?
一切アップロードされません。このツールのすべての換算、電圧降下計算、選定ロジックはJavaScriptであなたのブラウザ内でローカル実行され、入力した数値(電流、長さ、電圧、選んだ線種)はネットワークリクエストを一切送信せず、サーバーからは完全に見えません。ページを閉じると入力内容は即座に消去されるため、企業のエンジニアがプロジェクト設計、入札パラメータ計算、製品開発などデータ機密性の高いシーンでも安心して使用できます。
許容電流表の60°C/75°C/90°Cはどういう意味ですか?
これは電線絶縁層の定格使用温度グレードです。TW、UFなど旧型PVC絶縁は60°C;THW、THWN、RHWは75°C;THHN、XHHW-2、THWN-2は90°Cです。温度が高いほど許容電流は大きくなりますが、端子に接続する際は通常、端子温度グレード(通常75°C)で許容電流を選定します。
周囲温度が30°Cを超える場合、どう許容電流を補正しますか?
周囲温度が上昇すると電線の放熱能力が低下するため、補正係数を掛ける必要があります。例えば90°C絶縁で40°Cの時は係数0.91、50°Cでは0.82になります。このツールは「許容電流対照」タブでリアルタイムに補正計算を行い、絶縁耐熱値を超えると赤で表示し使用禁止にします。
複数の電線を同じ管に通すとなぜ減額する必要がありますか?
複数の電線を束ねて敷設すると、相互の熱干渉により放熱が悪くなります。NECでは4~6本×0.8、7~9本×0.7、10~20本×0.5、20本以上×0.45~0.35と規定されています。このツールは自動的に多条束ね補正係数を適用します。
表皮効果とは何ですか?どのくらいの周波数から考慮する必要がありますか?
交流が導体を流れるとき、渦電流効果により電流が導体表面の薄い層に集中し、中心にはほとんど電流が流れなくなる現象です。商用周波数50/60Hzでは線径18mm(約4/0AWG)以下の場合、表皮効果は無視できます;10kHz以上のオーディオ線、100kHz以上のスイッチング電源、1MHz以上の高周波では必ず考慮する必要があります。
表皮効果が顕著な場合はどんな線を使うべきですか?
表皮深さが導体半径の1/2未満になると、リッツ線(Litz Wire、互いに絶縁された細線を特定の方法で撚り合わせた線)または中空銅管を使用する必要があります。MHz級高周波ではPCBマイクロストリップ線や同軸ケーブルで丸銅線の代用とすることが一般的です。
なぜアルミ線の許容電流は銅線より小さいのですか?
アルミの導電率は銅の約61%で、同じ断面積では抵抗が大きく発熱が多いため、同じ温度上昇での許容電流は銅の約78%程度になります。大断面アルミ線(2AWG以上)は北米の配電でよく使われます。
用語集
- AWG (American Wire Gauge)
- 米国電線ゲージ(Brown & Sharpe線規)で、北米、日本、電子業界で最も広く使われている体系。番号が小さいほど線が太く、公式d=0.127×92^((36-n)/39)mm。
- SWG (Standard Wire Gauge)
- 英国標準線規で、旧英連邦の古い規格。番号の定義がAWGと異なり、古い機器や骨董的な電気資料に見られるが、現代の工事ではほとんど使われない。
- kcmil / MCM
- キロサーキュラーミル(thousand circular mils)で、北米の太物ケーブル断面積単位。1kcmil≈0.5067mm²で、4/0AWGを超える太物ケーブルに使われる。
- 許容電流 (Ampacity)
- 絶縁体の許容温度を超えずに長時間流せる最大電流。材質/断面積/絶縁耐熱/配線方法/周囲温度/多条束ねの影響を受ける。
- 電圧降下 (Voltage Drop)
- 電流が導体抵抗を通過する際に導線上で失われる電圧。Vd=2IRL(DC/単相)で、大きすぎると機器の電圧不足、発熱、照明の暗さ、モーター出力低下を引き起こす。
- 線路損失 (I²R Loss)
- 導体抵抗で電気エネルギーが熱に変わる電力損失P=I²R。線が細すぎると損失が増えて電気代が無駄になり、ケーブルが発熱し、深刻な場合は火災の原因になる。
- 抵抗率ρ (Resistivity)
- 材料の導電能力の逆数。銅ρ=1.724×10⁻⁸Ω·m(@20°C)、アルミρ=2.82×10⁻⁸Ω·m;温度上昇で抵抗率は増大し、銅の温度係数は0.00393/°C。
- サーキュラーミル (Circular Mil)
- 北米の導体断面積単位。1サーキュラーミル=直径1ミル(0.001インチ)の円の面積=5.067×10⁻⁴mm²、kcmil=キロサーキュラーミル。
- 表皮効果(Skin Effect)
- 交流が導体を流れるとき、交番磁界による渦電流のため、電流密度が導体表面で最大、中心で最小になる現象。周波数が高いほど表皮深さは小さくなり、有効断面積が減少してAC抵抗がDC抵抗より大きくなる。
- 表皮深さδ
- 電流密度が表面値の1/e(約37%)に低下する深さ。銅20°Cでδ(mm)=66.2/√f(Hz)、例えば50Hzでδ≈9.35mm、1MHzでδ≈0.066mm。
- リッツ線(Litz Wire)
- 互いに絶縁された複数の細い導体を特定の方法で撚り合わせた線で、各素線径が表皮深さより小さく、各素線に電流が均等に流れるようにして、高周波AC抵抗と銅損を大幅に低減する。
- Rac/Rdc比
- 同一導体のAC抵抗とDC抵抗の比で、表皮効果の深刻さを表す指標。比=1は表皮効果なし、比が大きいほど高周波損失が深刻。
- 絶縁温度グレード
- 電線絶縁材料が長期的に許容される最高使用温度。一般的に60°C(TW/UF)、75°C(THW/THWN)、90°C(THHN/XHHW-2)の3段階があり、温度が高いほど同じ線ゲージでの許容電流が大きくなる。
よく使うAWG-mm²早見表(コア高頻度サイズ)
VVF電線とAWG対応表(住宅・工事用)
代表的周波数における銅導体表皮深さ早見表
NEC 310.15(B)(16) 常用仕様許容電流(A)
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