制御盤の電線サイズ選定―現役エンジニアが使う早見表と判断基準

内線規程を毎回開いて確認するのは、正直面倒です。「あの条件なら何sqだっけ？」という判断を、ベテランエンジニアは経験から素早く出しています。

この記事では、その判断基準を体系化します。基本的な選定ステップから、盤内の温度補正・電圧降下計算まで。最後には、そのまま机に貼れる早見表も用意しました。

⚠️ 免責事項：本記事の内容は筆者の実務経験をもとにした解説であり、設計の最終判断は必ず内線規程・メーカー仕様・社内基準に従って行ってください。

ステップ1：まず負荷電流を把握する

電線サイズ選定の出発点は、流れる電流を正確に把握することです。

モーターなどの誘導負荷では、定格電流の 1.25倍 を設計電流として扱うのが基本です（連続運転時の温度上昇を考慮するためです）。

複数の負荷がある場合は合計電流を出しますが、すべてが同時に最大電流を流すことはまれなので、需要率（0.7〜0.8程度） をかけて現実的な値にすることも多いです。

💡 PLCエンジニアへの注意点
PLC出力ユニットからの配線は、出力点数 × 1点あたりの最大電流で計算します。トランジスタ出力は1点あたり0.1〜0.5A程度、リレー出力は2A程度と、仕様書によって大きく異なります。ユニット単位の合計電流にも上限があるため、カタログの「ユニット消費電流」も必ず確認してください。

ステップ2：ブレーカー容量を決める（ATとAFの違い）

設計電流が決まったら、保護する遮断器（ブレーカー）の容量を選びます。

AT（アンペアトリップ）：実際に遮断動作する電流値。設計電流に対して125〜150%程度の値を選びます。
AF（アンペアフレーム）：ブレーカーの筐体サイズ。ATの上限を決めます。例えば「50AF/30AT」は、50AFのフレームに30ATが入った状態です。

小規模な制御盤では30AF・50AFが中心です。現場でよくある間違いは、将来の増設を見越してAFだけ大きくしておき、ATを上げすぎてしまうこと。ATは必ず電線の許容電流以下に収めるのが鉄則です。電線が先に焼けても遮断されない、という最悪のケースを防ぐためです。

ステップ3：電線の種類を選ぶ（IV・KIV・CV・CVT）

同じ「2sq」でも、使う場所と用途で種類が変わります。

種類	主な用途	特徴
IV	屋内配線（動力・照明）	安価・単芯。盤間配線に使うことも
KIV	制御盤内の制御配線	細い素線の撚り線で柔軟性が高く配線しやすい
CV	動力ケーブル（盤外・建屋内）	絶縁性・耐熱性が高い。単芯〜3芯+アース
CVT	動力ケーブル（同上）	CV3本を撚り合わせたもの。取り回しが楽

制御盤の内部配線にKIVを使う理由は、単純に「細かい端子台への配線がしやすいから」です。IVは素線が太く本数が少ないため、折り曲げに弱く、狭い盤内では扱いにくいです。

💡 インバータ二次側の注意点
インバータとモーター間の配線（インバータ二次側）は、通常のCV・CVTではなくEMC対応のシールドケーブルを使う場合があります。インバータのスイッチング動作による高周波ノイズが、近くの制御配線に誘導妨害を起こすことがあるためです。また、インバータ二次側は高調波電流を含むため、単純に定格電流で電線サイズを選ぶと実効値で食われることがあります。メーカーの推奨サイズを優先してください。

ステップ4：許容電流のダブルチェック（電圧降下と温度補正）

カタログの許容電流値はあくまで「基準条件」での値です。実際の盤内では2つの補正が必要になります。

温度補正

許容電流のカタログ値は周囲温度30℃を基準にしていることが多いです（JIS C 3605など）。制御盤内は40〜50℃になることもあるため、補正係数をかけて実際の許容電流を下げて考えます。

周囲温度	補正係数（概算）
30℃	1.00（基準）
40℃	0.87
50℃	0.71

盤内の排熱設計が十分でない場合、補正後の許容電流がブレーカーのATを下回ってしまうことがあります。このケースは電線サイズをワンランク上げるか、盤内の換気・冷却を見直す必要があります。

束線補正

複数本の電線をまとめて束ねると、放熱が妨げられて許容電流が下がります。束ねる本数が増えるほど補正係数は小さくなります（6本束ねで概ね0.7程度）。PLC周りのように制御配線が密集しがちな箇所は特に注意です。

電圧降下の確認

長距離配線では、電線の抵抗による電圧降下を計算する必要があります。以下の簡易式を使って、許容範囲内に収まっているか確認しましょう。

$$V_d = \frac{K \times L \times I}{1000}$$

$V\_d$ ：電圧降下 [V]
$L$ ：距離（片道） [m]
$I$ ：電流 [A]
$K$ ：配線方式による定数（下表参照）

配線方式	定数 $K$	主な用途
三相3線式	17.3	動力回路（AC200Vなど）
単相2線式 / 直流	35.6	制御回路（AC100V, DC24Vなど）

💡 DC24V回路での注意点
三相3線式はベクトル和（$\sqrt{3}$）で計算しますが、直流や単相2線式は「行き」と「帰り」の2本分を愚直に計算するため、定数が 35.6 と大きくなります。
特にDC24V回路は、わずか1V〜2Vの降下でも機器の「動作保証電圧（24V±10%など）」を割り込み、センサーの誤検知や電磁弁の作動不良に直結します。配線が盤外へ長く伸びる場合は、必ずこの式でチェックし、必要に応じて電線サイズを上げてください。

内線規程では幹線・分岐回路の電圧降下を 2〜5%以内 に抑えることが目安とされています。200Vの回路なら4〜10Vです。これを超えるようなら、電線サイズを上げる判断をします。

実務での目安として、三相200V・10A回路で50m以上の配線ならCV 2sqではなくCV 3.5sqを検討するラインです。

まとめ：早見表

📋 計算条件：三相200V・CV/CVT・単独配線・周囲温度40℃（補正係数0.87）・電圧降下3%基準
この早見表は保守的（安全側）な値で作成しています。 実際の盤内温度が30〜35℃程度、かつ電圧降下を5%まで許容できる場合は、ワンサイズ細い電線でも計算上は通る場合があります。コストを最適化したい場合は実条件で再計算し、設計根拠を記録として残してください。