安全な電気負荷容量の計算方法

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私たち全員が家の周りにたくさんの電化製品を持ち、それらのすべてではないにしても、それらの多くが何らかのモーターでそれらを動かしています。これらには、炉、食器洗い機、エアコン、サンプポンプ、ごみ処理場、および電子レンジが含まれます。電気コードによると、これらのモーター付きガジェットには、それぞれ専用の専用回路が必要です。恒久的な暖房器具もかなり重い電気負荷があり、ほとんどが独自の専用回路を必要とします。これらのアプライアンスが他のデバイスと回路を共有できるようにすると、特に最初の起動時に本質的にかなりの電力が消費されるため、回路が簡単に過負荷になります。配線が更新されていない古い家では、他のデバイスと共有される回路にこのようなアプライアンスがインストールされていることが多く、このような状況では、回路ブレーカーがトリップしたり、ヒューズが飛んだりすることがよくあります。

専用の電気回路を必要とする可能性のあるアプライアンスの一部を次に示します（正確な要件については、現地の建築基準を確認してください）。

電子レンジ
電気オーブン
生ごみ処理機
食器洗い機
洗濯機
ごみ圧縮機
冷蔵庫
ルームエアコン
炉
電気温水器
電気レンジ
電気衣類乾燥機
セントラルエアコン

では、各アプライアンスに必要な回路サイズを知るにはどうすればよいですか？たとえば、大型の中央エアコンに電力を供給する回路のサイズを小さくすると、エアコンが最大電力で動作しているときにエアコン回路がトリップする状況に陥ることがあります。専用アプライアンス回路の正しいサイズを計算するには、回路にかかる最大電力需要を計算し、その需要に対応する回路サイズと安全マージンを選択する必要があります。

回路容量

電化製品の電気を理解することは、電気を測定する3つの重要な手段であるアンペア、ワット、ボルトの単純な関係を理解することから始まります。オームの法則として知られる関係原理は、アンペア数（A）xボルト（V）=ワット（W）であると述べています。この単純な関係原理を使用して、特定の回路サイズで利用可能なワット数を計算できます。

15アンペア120ボルト回路 ：15アンペアx 120ボルト= 1, 800ワット
20アンペア120ボルト回路 ：20アンペアx 120ボルト= 2, 400ワット
25アンペア120ボルト回路 ：25アンペアx 120ボルト= 3, 000ワット
20アンペア240ボルト回路 ：20アンペアx 240ボルト= 4, 800ワット
25アンペア240ボルト回路 ：25アンペアx 240ボルト= 6, 000ワット
30アンペア240ボルト回路 ：30アンペアx 240ボルト= 7, 200ワット
40アンペア240ボルト回路 ：40アンペアx 240ボルト= 9, 600ワット
50アンペア240ボルト回路 ：50アンペアx 240ボルト= 12, 000ワット
60アンペア240ボルト回路 ：60アンペアx 240ボルト= 14, 400ワット

単純なA x V = Wの式は、W÷V = A、W÷A = Vなど、さまざまな方法で言い換えることができます。

回線負荷需要の計算方法

専用のアプライアンス回路に適切なサイズを選択するには、アプライアンスの電気的需要が回路の容量内に収まるようにするためのかなり簡単な計算が必要です。負荷はアンペアまたはワットで測定でき、アプライアンスのモーター仕様ラベルに印刷されている情報に基づいて計算するのは非常に簡単です。

モーターには、モーターの側面に記載されている銘板定格があります。タイプ、シリアル番号、電圧、ACかDCか、RPM、そして最も重要なのはアンペア定格をリストします。電圧とアンペアの定格がわかっている場合、そのモーターの安全な動作に必要なワット数または総容量を決定できます。通常、暖房器具の前面プレートには定格電力が印刷されています。

サンプル回路計算

たとえば、120ボルトのバスルーム分岐回路で動作する1, 500ワットの定格の単純なヘアドライヤーを考えてみてください。 W÷V =オームの法則のバリエーションを使用すると、1, 500ワット÷120ボルト= 12.5アンペアと計算できます。最大熱を実行しているヘアドライヤーは、12.5アンペアの電力を消費します。しかし、換気扇と浴室の照明器具も同時に動作している可能性があると考えると、合計容量1, 800ワットの15アンペアの浴室回路は、このような負荷を処理するのが困難になることがわかります。

サンプルバスルームには、120ワットの電力を消費する換気扇、3つの60ワットの電球（合計180ワット）を備えた照明器具、および1, 500ワットのヘアドライヤーを接続できるコンセントがあります。これらのうち、簡単に同時に電力を引き出すことができます。その回路の最大負荷の可能性は1, 800ワットに達し、15アンペアの回路（1, 800ワットを提供）が処理できる最大値に達します。しかし、バスルームの照明器具に100ワットの電球を1つ入れると、回路ブレーカーが落ちてしまう可能性が高くなります。

電気技師は通常、回路負荷を20％の安全マージンで計算し、回路上の最大の機器および器具の負荷が、回路によって提供される利用可能なアンペア数およびワット数の80％以下であることを確認します。サンプルバスルームでは、2, 400ワットの電力を供給する20アンペアの回路で、1, 800ワットの需要を25パーセントの安全マージンで簡単に処理できます。これが、ほとんどの電気工事規定が20アンペアの分岐回路を必要とする理由です。キッチンは、コンセントを提供する120ボルトの分岐回路が実質的に常に20アンペアの回路である別の場所です。現代の家庭では、通常15アンペアの回路として配線されているのは一般的な照明回路のみです。

専用アプライアンス回路

まったく同じ原理を使用して、電子レンジ、ごみ処理、エアコンなど、単一の機器に対応する回路の需要を計算します。換気扇と照明器具を内蔵した大型電子レンジは、1, 200から1, 500ワットの電力を容易に要求できます。この電気器具専用の回路を配線する電気技師は、2, 400ワットの利用可能な電力を提供する20アンペアの回路を設置するでしょう。一方、7アンペア（840ワット）を消費する1馬力の大型ゴミ処理機は、1, 800ワットの利用可能な電力を備えた専用の15アンペア回路で簡単に処理できます。

同じ計算方法は、単一のアプライアンスにサービスを提供する専用のアプライアンス回路に使用できます。たとえば、定格が5, 500ワットの240ボルトの電気温水器は、A = 5, 500÷240またはA = 22.9のように計算できます。ただし、回路には20％の安全マージンが必要なので、回路は少なくとも27.48アンペア（22.9の120％= 27.48アンペア）を提供する必要があります。電気技師は、30アンペアの240ボルトの回路を設置して、そのような給湯器に使用します。

ほとんどの電気技師は、将来の変更に対応できるように、専用の回路サイズをわずかに大きくします。たとえば、かなり小さい800ワットの電子レンジがある場合、15アンペアの回路でこの機器を簡単に扱うことができても、電気技師は通常20アンペアの回路を設置します。これは、現在使用しているものよりも大きい将来のアプライアンスを回路が処理できるようにするために行われます。