NEC Chapter 9 電線管充填規則の解読
NEC Chapter 9 の Tables 1、4、5 と Annex C は電線管充填を規定します。53/31/40% 規則、電線管内部断面積、導体寸法、完全な計算手順を解説します。
NFPA 70 (2023) の NEC Chapter 9 は、電線管およびチューブ充填の主要なリファレンスです。Article ごとに具体的な規則を規定する Code 本体とは異なり、Chapter 9 は、ワイヤサイズまたはカウントが配線管路選択を決定するたびにあらゆる設置で使用しなければならない表と規則の付録です。誰もが繰り返す規則 - 「53%、31%、または 40%」 - は Chapter 9 Table 1 にあり、Articles 342 から 362 のほぼすべての電線管タイプに適用されます。
Chapter 9 に含まれる内容
| リソース | 目的 |
|---|---|
| Table 1 | 導体本数別の最大充填パーセンテージ（53% / 31% / 40%） |
| Notes to Tables | 24 インチ・ニップル免除を含む特別規則 (Note 4) |
| Table 4 | すべての電線管タイプと公称サイズの内部断面積 |
| Table 5 | 各 AWG/kcmil サイズでの一般的な導体の断面積 |
| Table 5A | コンパクト・アルミニウム導体の寸法 |
| Annex C | 各配線管路の同一導体に対する事前計算された充填カウント |
Chapter 9 は各電線管 Article から参照されます - 例えば、NEC 358.22 (EMT) と 352.22 (PVC) はいずれも「許可される導体数は Chapter 9 によって許可されたものを超えてはならない」と述べています。
53 / 31 / 40 規則
NEC Chapter 9 Table 1 は 3 つの充填上限を設定します：
- 53% 電線管内の単一導体
- 31% 正確に 2 本の導体
- 40% 3 本以上の導体
単一のワイヤは 53% を充填します。電線管がスリーブとして機能し、ジオメトリがジャミングを最小化するためです。2 本の導体は、特にジャム比率のために 31% に制限されます - 電線管 ID の約 3 分の 1 に近い導体径は、引き込み中に隣接する導体と電線管壁の間に楔状に挟まることがあります。3 本以上は 40% の制限になり、引き込み張力と熱放散のバランスを取ります。31% 数値の背後にあるジオメトリについては、電線管ジャムリファレンスをご覧ください。
ステップごとの計算手順
- 導体本数とタイプを特定します。 位相、中性線、EGC はすべて充填にカウントされます（EGC はディレーティングの CCC にはカウントされませんが、充填にはカウントされます）。
- Table 5 で各導体の断面積を調べます。 断面積は平方インチで、絶縁タイプ（THHN、THWN-2、XHHW、RHH、TW は異なる）に依存します。
- 総導体断面積を合計します。 配線管路内のすべての導体の断面積を加算します。
- Table 4 で電線管内部断面積を調べます。 電線管タイプ（EMT、RMC、IMC、PVC Sch 40、PVC Sch 80、FMC、LFNC、ENT）と公称サイズに一致する行を見つけます。
- 許容充填パーセンテージ（53/31/40 またはニップルの場合は 60）を掛けます。
- 比較： 総導体断面積が許容充填断面積以下である必要があります。
実例
目標：4 x 1/0 AWG THHN の最小 EMT サイズを決定する。
- 各 1/0 THHN 断面積 (Table 5) = 0.1855 in^2
- 総導体断面積 = 4 x 0.1855 = 0.742 in^2
- 充填パーセンテージ（3 本以上の導体）= 40%
- 必要最小内部断面積 = 0.742 / 0.40 = 1.855 in^2
- Table 4 の EMT 40% 充填断面積：1" = 0.346 in^2、1-1/4" = 0.598 in^2、1-1/2" = 0.814 in^2、2" = 1.342 in^2、2-1/2" = 2.343 in^2
- 最小公称サイズ：2-1/2" EMT
計算は Annex C Table C.1 が 1/0 THHN について示すものと一致します：2-1/2" EMT は 5 本、2" は 3 本を収容します。
特別規則
- Note 4 - 24 インチ・ニップル免除。 24 インチ以下の配線管路は 60% まで充填可能です。310.15(C)(1) のアンペア容量調整も免除されます。ニップル規則ガイドをご覧ください。
- Note 6 - 多心ケーブル。 多心ケーブルが電線管に入る場合、ケーブルをケーブル全体の直径に等しい直径を持つ単一の丸い導体として扱います。複数のワイヤを含んでいても、53% 規則のために単一導体としてカウントします。
- Note 9 - 楕円形ケーブル形状。 楕円形ケーブルは長軸を直径として使用します。
よくある落とし穴
- 2 本の導体を 40% 充填として扱うこと。 いいえ - 2 本の導体は 31% 列です。これは、2 線フィーダーを小さなパイプに引き込む人がよく引っかかります。
- EGC を忘れること。 電線管内で THHN に変換された 12-2 NM-B フィーダーは 3 本の導体（活線、中性線、EGC）になり、40% 列に当たります。
- Table 5 で絶縁タイプを混在させること。 XHHW と THHN はほぼ同じ寸法ですが、RHH/RHW と TW はより太くなります - 個別に調べてください。
関連参照
- NEC 358.22、352.22、344.22、342.22 - Chapter 9 への電線管ごとの参照
- Chapter 9 Tables 4、5 - ソースデータ、Table 4 ガイドと Table 5 ガイドをご覧ください
- Annex C - 事前計算された充填カウント
- NEC 300.17 - 一般的な充填原則
WireFillChart の実装方法
電線管充填計算機は Chapter 9 の手順全体を実装します：Table 5 で各導体を調べ、断面積を合計し、Table 4 に正しい充填上限を掛けたものと比較し、60% 規則のニップルを検出します。導体が同一の場合、結果は Annex C と完全に一致します。概念的な入門書については電線管充填とはをご覧ください。