単相家庭配線のプロフェッショナルガイド(NEC・IEC規格準拠)
家庭用単相分電盤・コンシューマーユニットの配線方法
住宅における単相120V/230V配電盤・パネルボード配線
単相配線工事は、住宅建築において最も一般的な配線方式です。単相電源(英国・EUでは230V、米国・カナダでは120Vおよび240V)では、電柱からkWh電力量計へ、さらにメイン分電盤(コンシューマーユニット)へ、電線(線=相・ホット・ライブ)と中性線(ニュートラル)の2本が引き込まれます。
このステップバイステップチュートリアルでは、家庭における単相コンシューマーユニットの設置配線を電柱から単相電力量計・単相分電盤へ、さらに単相負荷を単相配電システムで接続する方法まで解説します。
詳細に入る前に、単相と三相電源の違い、それぞれの用途、およびRCD(漏電遮断器)、MCB(小形遮断器)、MCCB(モールドケース遮断器)、CB(遮断器)、DB(分電盤)、MDB(メイン分電盤)、最終回路と副回路、ヒューズ、スイッチなどの役割については、過去の電気配線工事チュートリアルで解説済みです。
関連配線チュートリアル
- 三相電気配線工事(住宅用)─ NEC・IEC準拠
- 集合住宅における単相電気配線工事
- 三相・単相電気配電工事(集合住宅用)
米国NEC規格における単相・三相電圧レベル
米国・カナダ(NEC・CNC準拠)および英国・EU・インド・パキスタン・UAE・サウジアラビア・フィリピン・南アフリカ・ナイジェリア・インドネシアなど(IEC準拠)における、家庭用(住宅)および商業・工業用の各種電圧レベルを以下に示します。末尾の図表で、NECとIECにおける単相・三相電圧の違いを直感的に理解できます。
米国では、単相120Vおよび分相(スプリットフェーズ)240Vの場合、電柱上の配電変圧器の二次巻線がセンタータップされており、2本の電線(ホット1、ホット2)と中心線の中性線で構成されます。これにより、ホット−中性間は単相120V、2本のホット間(ホット1&ホット2)は単相240Vとなります。
米国における単相電圧レベル
- 線(ホット)−中性 = 120V
- ホット−中性 = 208V(ハイレッグデルタ)
- 2ホット間 = 240V(分相・スプリットフェーズ)
- ホット−中性 = 277V
- ホット−中性 = 480V
米国における三相電圧レベル
- 3ホット間 = 208V
- 3ホット間 = 240V
- 3ホット間 = 480V
すなわち、
- L₁−N = 120V、208V、277V、または480V(1相)
- L₂−N = 120V、208V、277V、または480V(1相)
- L₃−N = 120V、208V、277V、または480V(1相)
かつ、
- L₁−L₂ = 208V、240V、または480V(3相)
- L₂−L₃ = 208V、240V、または480V(3相)
- L₃−L₁ = 208V、240V、または480V(3相)
関連配線チュートリアル
- 三相・単相混在 400V/230V分電盤の配線方法
- 三相400V分電盤の配線方法─ IEC・UK
英国・EU・IEC規格における単相・三相電圧レベル
三相配電システム(星形結線=3相4線式;電力・配電変圧器は星形(Y)またはデルタ結線のいずれか)において、英国の基本構成は230V/400Vです。電柱上の配電変圧器一次側はデルタ結線、二次側は星形(Y)結線とされます。
これにより、任意の相−中性間は単相230V、3線間は三相400Vとなります。
英国・EUにおける単相電圧レベル
- 相−中性 = 230V
英国・EUにおける三相電圧
- 相−相 = 400V(※原文440Vは誤記の可能性大。IEC標準は400V)
- 任意の相−中性 = 単相230V
- 3相間 = 三相400V
すなわち、
- L₁−N = 230V(1相)
- L₂−N = 230V(1相)
- L₃−N = 230V(1相)
かつ、
- L₁−L₂ = 400V(3相)
- L₂−L₃ = 400V(3相)
- L₃−L₁ = 400V(3相)
家庭用単相配線工事に必要な資材
| 必要資材 | 数量 |
|---|---|
| 単相電力量計 | 1 |
| 2極MCCB:63A〜100A | 1 |
| 2極 63A、30mA動作電流(RCD/GFCI) | 3 |
| 2極MCB:63A | 3 |
| 単極MCB:20A | 6 |
| 単極MCB:16A(米国では15A) | 3 |
| 単極MCB:10A(米国では15A) | 6 |
| 分電盤ケース | 3 |
| MCB共通接続用銅ストリップ | 3(銅バスバー片) |
| アース・グランドリンク用銅ストリップバスバー | 1(銅バスバー片) |
単相メイン分電盤の配線手順
住宅の複数セクションへ電力を分配する単相コンシューマーユニットを配線・設置するには、以下の手順に従います:
- 電柱からの引き込み線(LとN)を単相電力量計に接続します(手順不明の場合は「単相電力量計の配線方法」チュートリアルを参照)。
- 引き込み線(LとN)を2極MCCB(モールドケース遮断器)に接続します(図1参照)。これが家全体のメインスイッチとなります。
- MCCBから各セクションの2極MCB、RCD、単極MCBへ順に接続し、そこから副回路・最終副回路への引き出し線を接続します。全セクション(本例では3つのスイッチボード)で同様に行います。系統全体で中性線と電線の正しい接続を徹底してください(図1参照)。配線色コード(IEC・NEC)は後述します。
- 電気機器・器具のアース端子を、接地電極へ接続されるアースリンク端子に接続します(図1参照)。
- 地下室、ガレージ等の他セクション用分電盤・コンシューマーユニットについても同様に施工します。
複数セクションへの単相メイン配電システム設置時の重要ポイント
- 図1の通り、各セクションごとに独立したメインブレーカーと分電盤を設けます。これにより、あるセクションのCB/MCBが故障(短絡等)でトリップしても、他セクションへの給電は遮断されません。全負荷をメイン分電盤に直結すると、一括遮断のリスクがあります。
- 単一回路で全セクションをまかなうと、特定セクションの負荷増大時に全回路へ過大電流が流れ、ケーブル過熱・火災リスク・電圧降下による機器不具合を招きます。
- 適切なケーブルサイズと定格メインブレーカーを選定します。メインブレーカーは全セクション負荷の総和を賄える容量が必要です。同様に、副分電盤のDP・SPブレーカーも、担当セクションの負荷(照明、洗濯機、扇風機等)に対応した定格を選びます。
NEC配線色コードに基づく単相電気配線図
単相120V・240Vの住宅用配電・パネル配線図

単相120V・208Vの住宅用配電・パネル配線図

単相120V・208V・240V(ハイレッグデルタ)の住宅用配電・パネル配線図

単相277V・480Vの住宅用配電・パネル配線図

注意: 208Vまたは240V回路に2つの独立した単極ブレーカーを使用することは規格違反です。やむを得ず2つの単極ブレーカーを2極として使用する場合、両ブレーカーのスイッチを連結し、同一操作でON/OFFできるようにしなければなりません。また、適切な定格ブレーカー、電線サイズ、アウトレット、スイッチ等を使用してください(本文末尾の計算ツール・チュートリアル参照)。
IEC配線色コードに基づく単相電気配線図
単相230V 住宅マルチセクション用配電・コンシューマーユニット配線図

単相230V コンシューマーユニット・分電盤配線図(RCD付き)

単相230V スプリットロード コンシューマーユニット・分電盤配線図

単相230V デュアルスプリットロード コンシューマーユニット・分電盤配線図

知っておくべきポイント: IET(英国電気技術者学会)配線規程 第17版(BS 7671:2008 − 1:2011)によれば、火災報知器・防犯装置を除き、コンシューマーユニットにはRCD保護が必須とされています。
単相120V負荷の接続方法 ─ NEC・米国・カナダ
IECとNECの単相MCB配線に大きな違いはありません(240Vを除く)。つまり、単相120V負荷は、3芯線(黒=ホット、白=中性、緑/黄ストライプまたは裸導体=保護接地)で単極MCBに直接接続できます。
240V単相配線では、負荷を2極MCB経由で3〜4芯線(中性線はシステム設計により必須)で接続します:黒=ホット1、赤=ホット2、白=中性(オプション)、緑/黄ストライプまたは裸導体=アース。
以下は、米国・カナダの家庭用電力配電で典型的な単相配線図です。
メインサービスパネルにおける単相120V回路・ブレーカー配線

メインサービスパネルにおける単相120V・240V回路・ブレーカー配線

メインサービスパネルにおける単相120V・208V回路・ブレーカー配線

メインサービスパネルにおける単相120V・208V・240V(ハイレッグデルタ)回路・ブレーカー配線

メインサービスパネルにおける単相277V・480V回路・ブレーカー配線

単相230V負荷の接続方法 ─ IEC・英国
単相負荷(230Vまたは120V):洗濯機、テレビ、コンセント、照明、扇風機等は、適切な配線・制御を経て相線と中性線に直接接続します。単相・三相を問わず、すべての電気機器・設備のアース/接地線を接続し、感電・災害を防止してください。

RCD付き分電盤・コンシューマーユニットにおける単相230V負荷とMCBの配線

スプリットロード分電盤・コンシューマーユニットにおける単相230V負荷とMCBの配線

デュアルスプリットロード分電盤・コンシューマーユニットにおける単相230V負荷とMCBの配線

家庭用単相分電盤のレイアウト配線図
住宅地における単相コンシューマーユニット設置のレイアウト配線図を以下に示します。

電気配線色コード ─ NECとIEC
本稿の典型的な単相配線図では、赤=相(電線・ホット)、黒=中性、緑=アース/接地としています。お住まいの地域または一般的な慣習に従い、IEC(国際電気標準会議)(英国・EU等)またはNEC(米国電気規格)(米国・カナダ)の色コードを適用してください。詳細なNEC・IEC配線色コード解説記事も参照願います。
NEC(米国)色コード
単相120V AC
- 黒 = ホット または 線
- 白 = 中性
- 緑(黄ストライプ)または裸導体 = アース/接地 または 保護接地「PG」
単相240V AC
- 黒 = ホット1 または 線1
- 赤 = ホット2 または 線2
- 白 = 中性
- 緑(黄ストライプ)または裸導体 = アース/接地 または 保護接地「PG」
三相208V・240V AC(ハイレッグデルタ)
- 青 = ホット1 または 線1
- 橙 = ホット2 または 線2(中央)
- 黒 = ホット3 または 線3
- 白 = 中性
- 緑(黄ストライプ)または裸導体 = アース/接地 または 保護接地「PG」
三相277V・480V AC
- 黄 = ホット1 または 線1
- 橙 = ホット2 または 線2(中央)
- 茶 = ホット3 または 線3
- 白 = 中性
- 緑(黄ストライプ)または裸導体 = アース/接地 または 保護接地「PG」
IEC・英国色コード
単相230V AC
- 茶 = 相 または 線
- 青 = 中性
- 緑 または 緑(黄ストライプ) = アース/接地 または 保護接地「PE」
三相400V
- 茶 = 相1
- 黒 = 相2
- 灰 = 相3
- 青 = 中性
- 緑または緑(黄ストライプ)= アース/接地線(保護接地 PE)
参考として、旧英国配線色コード(2004年以前)を掲載します。これは現在もインド、パキスタン、UAE、サウジアラビア等のアラブ諸国で適用されています。
400V三相(旧コード)
- 赤 = 相1
- 黄 = 相2
- 青 = 相3
- 黒 = 中性
- 緑 = アース/接地
230V単相(旧コード)
- 赤 = 相
- 黒 = 中性
- 緑 = アース/接地
一般的な注意事項と指示
- 電気は味方でもあり敵でもあります。油断すれば命を奪われます。実作業時はすべての注意事項・指示を熟読し、厳守してください。
- 電気機器の修理・点検・設置前には、必ず電源を遮断し、確実にOFF状態であることを確認してください。メイン分電盤・配電盤のメインスイッチを切ります。
- 濡れた場所や金属部に立ち、触れた状態で作業しないでください。
- すべての注意事項・指示を熟読し、電気工事関連の実作業では厳守してください。
- 常に適切なサイズのケーブル・電線、適正なアウトレット・スイッチ、適切な定格遮断器を使用してください。電線・ケーブルサイズ計算ツールで適正ゲージを算出できます。
- 専門的な指導・注意なしに電気を扱うことは危険かつ致命的です。豊富な知識と実務経験を持つ有資格者の立ち会いのもとで作業してください。
- 自作電気工事は危険であり、場合によっては違法です。電気配線の変更・修正前には、有資格電気工事士または電力会社に相談してください。
- 分電盤の取付高さは2.2m(84インチ=7ft)以下、開閉スイッチは1.82m(72インチ=6ft)以上とし、腐食・水濡れを避けます。全配線は盤内に収め(盤外に垂らさない)、分電盤付近に安全標識を掲示してください。
- 本情報の表示・利用、または誤った回路施工による損失・怪我・損害について、著者は一切責任を負いません。電気は極めて危険です。十分注意してください。
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