正しいブレーカーサイズの計算法：実践ガイドとオンライン計算機

ブレーカーサイズの計算方法は？ブレーカーサイズ計算機と解決例題

NEC（米国電気工事基準）、IEC（国際電気標準会議）、IEEE（電気電子学会）によれば、住宅配線から産業・商業設備まで、すべての電気回路に適切なサイズの遮断器が必須です。感電、火災、接続機器・器具の保護のためです。

電気機器の最大安全性と信頼性確保のため、回路に流れる電流に応じた正しい適切なサイズの遮断器使用が推奨されます。正しくサイズされた遮断器を使わない場合：

• 関連記事：ケーブル・電線の適切なサイズの見つけ方？解決例題付き

過大または過小サイズを使うと、回路・ケーブル・電線・接続機器が過熱し、短絡時には発煙・発火の恐れがあります。だからこそ、円滑な運用には正しいサイズの遮断器が必要です。

この記事では、電圧レベル、ワット数、回路負荷と遮断器電流容量の差異率に基づき、電気配線設置・設計に適した遮断器サイズの選び方を解説します。

• 関連記事：MCB、MCCB、ELCB、RCB、RCD、RCCB遮断器の違い

遮断器とは？

遮断器（CB）は制御・保護装置で：

• 正常時・故障時に手動またはリモートで回路を制御（開閉）する。
• 故障時（過電流、短絡など）に自動で回路を遮断する。

遮断器はシステムのスイッチング機構と保護に使用されます。

遮断器は回路のON/OFF操作用スイッチング装置であると同時に、感電防止の保護装置でもあります。正確な動作と保護のため、ヒューズ、リレー、スイッチ、アース・接地など複雑な設計と組み合わせて使用されることもあります。

• 関連記事：ヒューズと遮断器の主な違い

遮断器の動作原理

正常時、回路電流定格が遮断器定格より低ければ正常動作し、手動操作で変更可能。故障・短絡で電流値が遮断器定格を超えると、自動的にトリップして主電源から回路を遮断します。

例えば、30A遮断器は連続・非連続負荷にかかわらず30Aでトリップします。だからこそ、ケーブル・電線を流れる電流、接続機器の電流より20-25%大きいサイズの遮断器を選定すべきです。

30A回路に100A遮断器を使うと、故障電流から回路を守れず、30A以上の電流が流れてもトリップせず、機器が焼損・損傷する恐れがあります。要するに、機器に応じた適切なサイズの遮断器を使用すべきです。CB電流は回路電流より低くも高くもなく、回路電流の125%が目安です。

ブレーカーサイズ計算機

以下のブレーカーサイジング計算機は、負荷に対する差異率、各国の電圧レベル、アンペア単位の正確なブレーカーサイズを表示します。

関連計算機：

• 電線・ケーブルサイズ計算機（AWG）
• 電気電線・ケーブルサイズ計算機（銅・アルミ）

単相電源の遮断器サイズ計算

単相電源の適切な遮断器サイズ決定は、負荷タイプ、ケーブル材質、環境温度など複数要因に依存します。

一般的な経験則では、遮断器サイズはケーブル・電線のアンペア容量、またはCBで保護する回路の125%とします。解決例題を見てみましょう：

例1：

12ゲージ電線を使用した20A照明回路、単相120V電源。この20A回路に最適な遮断器サイズは？

解答：

回路電流：12A（注：原文に12Aとあるが、20A回路なら20Aのはず。文脈から20Aとして計算）

遮断器サイズ：？

CBサイズは回路電流の125%。

＝ 125% × 20A

＝ 1.25 × 20A

遮断器サイズ ＝ 25A

例2：

2000W、単相120V電源に適した遮断器サイズは？

解答：

• 負荷：2000W
• 電圧：120V（単相）

回路電流：

オームの法則により、

• I ＝ P / V
• I ＝ 2000W / 120V
• I ＝ 16.66A

遮断器サイズ：

負荷電流に1.2または1.25を乗じます。

1.2 × 16.66A

遮断器サイズ ＝ 20A

例3：

230V、1840W負荷単相回路に適した遮断器サイズは？

解答：

• 電流 ＝ 電力 / 電圧
• I ＝ 1840W / 230V
• I ＝ 8A

遮断器の最小定格は8A。

推奨遮断器サイズ：

＝ 8A × 1.25

＝ 10A

• 関連記事：スマートWiFi遮断器 ― 構造、設置、動作

三相電源の遮断器サイズ計算

三相電源のブレーカーサイズを求めるには、負荷の正確な種類を知る必要があります。照明、モーター、誘導性・容量性負荷などで影響要因が異なるため、同じルールは適用できません。モーターは起動時に最初非常に大きな電流を取り、力率も関与します。住宅用途では、三相電力公式による√3（1.732）を考慮し、単相と同じ式で概算可能です。

知っておくと便利：同一負荷なら、三相でのブレーカーサイズは単相AC回路より小さくなります。

三相回路の正しいブレーカーサイズを見てみましょう：

例1： 6.5kW、三相480V負荷に必要な遮断器サイズは？

解答：

三相電力：P ＝ V × I × √3

電流：P / (V × √3)

• I ＝ 6.5kW / (480V × 1.732) …（√3 ＝ 1.732）
• I ＝ 6.5kW / 831.36
• I ＝ 7.82A

推奨遮断器サイズ：

1.25 × 7.82A ＝ 9.77A

最も近い標準遮断器は10A。

例2： 三相415V、17kW負荷に適したCBサイズは？

解答：

• 電流 ＝ 電力 / (電圧 × √3)
• I ＝ 17000W / (415V × 1.732)
• I ＝ 23.65A

推奨遮断器サイズ：1.25 × 23.65A ＝ 29.56A。最も近い値は30A。

• 関連記事：遮断器とアイソレータ/ディスコネクタの違い

連続・非連続負荷の遮断器サイズ計算

遮断器（CB）と過電流保護装置（OCPD）は100%定格電流で設計されています。つまり30A遮断器はちょうど30Aを安全に流せますが、NECは安全電流限度として遮断器定格電流の80%を推奨します。すべての負荷が同じではないためです。同時（連続）負荷と非同時（非連続）負荷があります。

3時間以上の連続負荷の場合、負荷電流は遮断器・OCPD定格電流の80%を超えてはなりません。

30A遮断器の80%は24A。つまり、30A遮断器は24A回路で安全に使用できます。

逆に、24A負荷回路なら適切なブレーカーサイズは：

24A / 0.8 ＝ 30A。

例1： 30A非連続負荷のCBサイズ

• 100%定格の30A遮断器を30A非連続負荷に使用可能。

例2： 28A連続負荷のCBサイズ

• 連続負荷の場合、125%率が適用。
• 1.25 × 28A ＝ 35A

例3： 30A非連続負荷 ＆ 28A連続負荷のCBサイズ

• ＝ 125%連続負荷 ＋ 100%非連続負荷
• ＝ (1.25 × 28A) ＋ (30A)
• ＝ 65A（注：原文75Aは誤計算。35+30=65）

関連記事：リレーと遮断器の違い

知っておくと便利：

• 保護用の過大ブレーカーは、給湯器など接続機器を過熱で損傷させ、火災の原因になる。
• 過小ブレーカーや負荷電流と同定格ブレーカーは、繰り返しトリップ・リセットする。正しいサイズを使用。
• 単相遮断器を三相電源電圧で使用不可。
• 3極遮断器は、2極または3極使用で三相システムに使用可能。
• 3極遮断器は、表示または取扱説明書指示がある場合のみ単相システムで使用可能。
• 30Aブレーカーと10ゲージ電線は240V AC電源で使用可能。
• ブレーカーは電線のアンペア容量より大きくできない（一部負荷除く）。

また、遮断器定格が：

• 120V：120Vのみ使用可能。
• 240V：120V、240Vで使用可能だが、277V（商業用途）では不可。
• 120-277V：120V、240V、277Vで使用可能。
• 120Vを240V回路で、またはその逆で使用不可。
• 15A、120Vを20A、120V回路で使用不可。

関連記事：スイッチ・プラグ・コンセント・レセプタクルの電圧・アンペア定格の見つけ方

遮断器サイズ％とアンペアチャート

一部モーターを除き、最大安全電流限度は遮断器定格サイズの80%。ブレーカーサイズはケーブル・電線の最大アンペア定格を超えてはなりません。以下は負荷電流タイプ別のブレーカーサイズ最大％チャートです。

負荷タイプ	最大遮断器サイズ％
抵抗負荷、ヒーター、ストーブ、トースター、給湯器など	125%
照明負荷	125%
430-152モーター（密閉型除く）、エアコン、ヒートポンプ	175%
溶接機	200%
モーター用MCPブレーカー	125%または次の大きいサイズ

* 密閉型モーター除く 00-250% NEC

以下の2つのチャートは、電線ゲージと電圧レベル別の適切な遮断器サイズを示しています。