配線システムと電気接続方法の総合ガイド
配線の方法と配線システムの種類
電気配線とは
電気配線とは、ケーブルや電線をヒューズ、スイッチ、コンセント、照明、扇風機などの関連機器に接続し、メイン分電盤を経由して電柱から継続的な電力供給を行うための特定の構造で行う作業プロセスです。
接続方法による電気配線システムの分類
配線(サプライヤーのメーターボードからランプ、扇風機、その他の家庭用電化製品へ電気エネルギーを分配するために各種付属品を接続するプロセス)は、主に以下の2つの方法で行います。
- ジョイントボックスシステム(ティーシステム)
- ループインシステム
それぞれ詳しく解説します:
ジョイントボックス/ティー/ジョイントシステム
この配線方式では、機器への接続をジョイント(接続点)を通じて行います。これらのジョイントは、適切なコネクタやジョイントカットアウトを用いてジョイントボックス内で作られます。この方式はケーブルの使用量が比較的少なくて済みます。
ケーブルが少なくて済むためコストが安いと思われがちですが、節約したケーブル代はジョイントボックスの購入費に充てられるため、トータルコストはほぼ同等になります。この方式は仮設工事に適しており、安価です。
ループイン(ループ配線)システム
この配線方式は最も普及しています。照明器具やその他の機器を並列に接続するため、各機器を個別に制御できます。照明やスイッチで接続が必要な場合、給電側の導体を直接端子まで引き込み(ループイン)、さらに次の給電ポイントへと延長します。
スイッチと照明への給電線は、回路の最後のポイントに到達するまで、ポイントからポイントへと一連のループ状に配線されます。相(ライン)導体はスイッチボックスまたはボックス内でループさせ、中性線はスイッチボックス内または照明・扇風機でループさせます。相線を照明や扇風機からループさせることは決して行いません。
ループイン方式のメリット
- ジョイントボックスが不要で、その分のコスト削減になる
- 床下や天井裏にジョイントが隠れないため、隠蔽配線の心配がない
- 接続ポイントがアウトレット(取り出し口)のみでアクセス可能なため、故障箇所の特定が容易
ループイン方式のデメリット
- 必要な電線・ケーブルの長さが長くなり、電圧降下と銅損が増大する
- スイッチやランプホルダーでのループ配線が困難な場合がある
電気配線システムの種類
内部配線で一般的に使用されるタイプは以下の通りです。
- クリート配線
- 木製ケーシング&キャッピング配線
- CTS/TRS/PVCシース配線
- 鉛シース/金属シース配線
- コンジット配線
パイプ施工方法によるコンジット配線の追加分類(鋼管とPVC管を使用):
- 露出(オープン)コンジットタイプ
- 埋込(コンシールド/地中)コンジットタイプ
クリート配線
このシステムは、通常のVIRまたはPVC絶縁電線(場合によってはシース付き耐候ケーブル)を、壁や天井に磁器製、プラスチック製、木製のクリートで固定して使用します。
クリート配線は仮設配線システムであるため、一般住宅には不向きです。現在ではほぼ使用されていません。
クリート配線のメリット
- シンプルで安価な配線システム
- 建設中の建物や野営地など、一時的な用途に最適
- ケーブルが露出しているため、故障を目視で容易に発見・修理可能
- 施工が簡単
- 変更・追加などのカスタマイズが容易
- 検査が簡単
クリート配線のデメリット
- 見た目が悪い
- 経年変化でたるみが生じるため、恒久使用に不向き
- 露出配線のため、油、蒸気、湿気、煙、雨、化学薬品、酸性物質などでケーブルが劣化・損傷する恐れがある
- 耐候性・耐火性・耐摩耗性に劣り、長持ちしない
- 低温環境下で250/440Vまでの使用に限定される
- 火災・感電のリスクが常にある
- 重要・機密性の高い場所では使用不可
- 信頼性・持続性に欠ける配線システム
ケーシング&キャッピング配線
かつて普及した配線方式ですが、コンジット配線やシース配線の普及により現在は陳腐化しています。使用ケーブルはVIR、PVC、その他の認定絶縁ケーブルです。
ケーブルは木製ケーシング内を通します。ケーシングは平行な溝が長手方向に切られた木材ストリップで、VIRケーブルを収容し、極性を分離します。キャップ(同木材製)でケーシング内の配線を覆い固定します。
ケーシング&キャッピング配線のメリット
- シース配線やコンジット配線に比べて安価
- 強度があり長寿命
- 変更・追加が容易
- 相線と中性線を別スロットに配線すれば修理が容易
- キャッピングとケーシングの強力な絶縁により長期間使用可能
- 油、蒸気、煙、雨から保護される
- 配線が覆われているため感電リスクがない
ケーシング&キャッピング配線のデメリット
- 火災リスクが高い
- 酸性・アルカリ性・湿気の多い環境に不向き
- 修理費用が高く、材料も多く必要
- 現代では材料入手が困難
- シロアリが木材部分を食害する恐れがある
バトン配線(CTS/TRS)
単心、2心、3心の円形・楕円形TRSケーブルを使用します。単心ケーブルが主流です。TRSケーブルは耐薬品性、防水性、耐蒸気性に優れますが、潤滑油にはわずかに影響を受けます。充分に乾燥した真っ直ぐな厚さ10mm以上のチーク材バトン上に配線します。
ケーブルは、バトンに予め真鍮ピンで固定されたブリキメッキ真鍮リンククリップ(バックルクリップ)で固定します。水平配管では10cm間隔、垂直配管では15cm間隔です。
バトン配線のメリット
- 施工がシンプルで簡単
- 他の配線システムに比べて安価
- 見た目がきれい
- 修理が容易
- 強度があり長寿命
- カスタマイズが容易
- 漏電リスクが低い
バトン配線のデメリット
- 湿気、化学的影響、屋外・露天での使用不可
- 火災リスクが高い
- 配線が露出しているため、熱、埃、蒸気、煙などの外的要因による摩耗・劣化から保護されない
- 太い電線が使用できない
- 250V未満の低電圧専用
- 多くのケーブル・電線を必要とする
鉛シース配線
VIR絶縁された導体を、鉛約95%を含む鉛アルミニウム合金の外部シースで覆った構造です。金属シースがケーブルを機械的損傷、湿気、大気腐食から保護します。
鉛被覆全体を電気的に連続させ、引き込み点で接地することで、漏れ電流による電解作用を防止し、シースが帯電した場合の安全性を確保します。ケーブルは木製バトン上に、TRS配線と同様にリンククリップで固定します。
コンジット配線
パイプ施工方法により以下の2タイプに分類されます。
- 露出コンジット配線
- 埋込コンジット配線
露出コンジット配線
コンジットを屋根や壁面に設置する方式です。壁面に等間隔で穴を開け、ラウォールプラグを用いてコンジットを固定します。
埋込コンジット配線
壁のスリット内にコンジットを隠蔽し、モルタルで覆う方式です。つまり、プラスチックまたは金属パイプを用いて壁・天井・床内に電気配線を施す工法で、現在最も普及し、美観に優れ、堅牢で一般的な電気配線システムです。
コンジット配線では、スチール製コンジットパイプをパイプフックで壁面に固定(露出配線)するか、壁内にプラスター下で埋設(埋込配線)し、後から18SWG程度のGIワイヤーを使ってVIRまたはPVCケーブルを引き込みます。
コンジット配線システムでは、コンジットを電気的に連続させ、スチールコンジットの場合は適切な箇所で接地する必要があります。コンジット配線は建物配線のプロフェッショナルな手法です。住宅配線では主にPVCコンジットが使用されます。
コンジットはケーブルを齧歯類の噛み付き(ショート原因)から保護します。防火が必要な工場などでは鉛製コンジットを使用します。トランキングは露出コンジット配線に類似し、近年人気が高まっています。PVCトランキングパイプを壁にネジ止めし、内部にケーブルを通す工法です。コンジット内のケーブルはきつすぎないよう、スペースファクターを考慮する必要があります。
コンジットの種類
コンジット配線システム(露出・埋込両方)で使用されるコンジットは以下の通りです。
- 金属コンジット
- 非金属コンジット
金属コンジット:
鋼製で非常に強靭ですが、高価です。以下の2クラスがあります。
- クラスA:薄肉鋼管(ライトゲージ)
- クラスB:厚肉鋼管(ヘビーゲージ)
非金属コンジット:
現在は硬質PVCコンジットが主流で、柔軟で曲げ加工が容易です。
コンジットのサイズ
一般的なコンジットパイプのサイズ(直径):13、16.2、18.75、20、25、37、50、63mm、または1/2、5/8、3/4、1、1.25、1.5、2インチ。
コンジット配線システムのメリット
- 最も安全な配線システム(特に埋込コンジット)
- 美観に優れる(埋込コンジットの場合)
- 金属パイプ使用時、機械的摩耗・火災リスクなし
- 将来のニーズに合わせた変更・拡張が容易
- 修理・メンテナンスが容易
- ケーブル絶縁の損傷リスクなし
- PVCコンジットなら耐腐食性・耐火性に優れる
- 湿気、化学薬品、煙の多い環境でも使用可能
- 金属パイプの適切な接地・アースにより感電リスクなし
- 信頼性が高く普及している配線システム
- 持続可能で長寿命
コンジット配線システムのデメリット
- 高コスト(PVC・金属パイプ、金属パイプ用の追加接地、ティー、エルボ等が必要)
- 配線不具合の特定が困難
- 施工が複雑で手間がかかる
- 金属パイプを適切に接地・アースしないと感電リスクがある
- 将来的な追加接続の管理が非常に複雑
各配線システムの比較
上記すべての配線システムの比較表を以下に示します。
今後の投稿で各配線システムのステップバイステップ施工方法を解説予定です。ブログ購読をお忘れなく。ありがとうございました。
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