住宅用盤のブレーカー数を正確に決定する：負荷計算に基づく実践ガイド

住宅負荷計算に基づくロードセンター・配電盤のブレーカー数・回路数の決定方法

米国とカナダでは、住宅ビルや住宅への一般的な供給電圧はNECおよびCECに基づき120Vおよび240Vです。この単相電源（実際は分相システム）は、配電トランスの二次側からメーターボックスとメインサービスパネル（メインスイッチブレーカー）へ、3本の線（ホット1、ホット2、中性線）で引き込まれます。

住宅に設置される単相120V/240Vロードセンターおよび盤の利用可能電圧レベルは以下の通りです：

• ホット1（黒または赤のいずれか）と中性線（白）間の電圧 = 120V単相
• ホット1（黒）とホット2（赤）間の電圧 = 240V単相（分相電圧）
• 中性線（黒）とアース（緑または裸線）間の電圧 = 0V

注: 上記にはNEC配線色コードを使用しています。

 

以下の図は、120V/240V単相電源がロードセンター、ブレーカーボックス、または盤の24ブレーカースペース（負荷回路）に接続される基本構成を示しています。120V単相は黒と白（ホット1またはホット2のいずれか）と白（中性線）間で利用可能であり、240V分相は黒と赤（ホット1とホット2）間で利用可能です。必要な電線・ケーブル本数は負荷回路とデバイス構成によります（240V回路の中には中性線不要なものもあります）。

ロードセンターでは、120V単極ブレーカーは1スペース、240V二極ブレーカーは2スペースを占有します。

 

盤内のブレーカー数・回路数の決定

注1: 以下の例はVA（ボルト×アンペア）すなわち皮相電力に基づいています。住宅の力率はほぼ1（ユニティ）であるため、実効電力（ワット）を使用しても構いません。VA × 力率 = ワットとなり、力率＝1のとき皮相電力（VA）＝実効電力（W）です。

注2: ロードセンターおよび配電盤のサイズ決定の前例を参照することを推奨します。同じ用語を使用しています。

例題:

以下の負荷回路を持つ1500ft²（139.35m²）の住宅フロアプランに適したロードセンターまたは配電盤のブレーカー数と回路数を決定せよ。力率は1（ユニティ）と仮定。

• 一般照明 = 4.5kVA
• エアコン = 6kVA
• 電気レンジ = 8.4kVA
• 電気ヒーター = 7.2kVA
• 衣類乾燥機 = 3.6kVA
• 食洗機 = 1.2kVA
• 生ゴミ処理機 = 0.96kVA
• キッチンの小型家電回路2つ（冷蔵庫、ブレンダー等）
• 20%拡張・将来負荷等

解答:

一般照明回路:

照明回路は一般的に120V、15Aまたは20Aです。ロードセンターのブレーカー数とスペースを求めるには、基本電力式で負荷電流を計算します：

I = P / V

各記号：

• I = 電流（アンペア）
• P = 電力（ワット、または力率＝1のときkVA）
• V = 電圧（ボルト）

値を代入：

I = 4500VA ÷ 120V

I = 37.5A

これが照明回路に必要な総アンペア数です。15Aまたは20Aブレーカーを適切な電線・スイッチ・プラグと共に使用できます。照明には主に15Aブレーカーが用いられるため、総照明アンペアを15Aで割って照明回路数を決定します。

37.5A ÷ 15A = 2.5（切り上げて3）。

したがって、照明用ブレーカーを3個使用します。

小型家電回路

例題では小型家電負荷回路が2つ、すなわち120V、20Aブレーカーが2個必要です。

ランドリー回路

例題では衣類乾燥機用に120V、20A回路が1つ必要です。

大型家電回路:

二極240Vブレーカーで動作する大型家電を指します。エアコン、電気レンジ/ストーブ、電気ヒーター、衣類乾燥機などはすべて240V回路で動作するため、個別に考慮します。240V二極ブレーカーはブレーカーボックスで2スペース（位置）を占有することに注意してください。kVA定格を240Vで割って、大型家電に必要なブレーカー数（アンペアベース）を求めます。

エアコン

基本電流式を使用：

I = P / V

I = 6kVA ÷ 240V

I = 25A

一般に、連続負荷（電気ヒーター、エアコン等）のブレーカー定格は125%（1.25倍）で選定します。エアコンの場合：

125% × 25A = 31.25A

したがって、6kVAエアコンには直近の標準サイズである35Aブレーカーを使用します。同じ125%係数は電線サイズにも適用されます。すなわち、31.25A負荷（エアコンや他の連続・同時負荷）には35A電線と35Aブレーカーの両方を使用します。

電気ヒーター回路

同様に、7.2kVA電気ヒーターのアンペア定格は：

I = 7.2kVA ÷ 240V = 30A

安全係数125%を乗じる：

1.25 × 30A = 37.5A

ブレーカーのアンペア容量は使用導体の定格電流を超えてはなりません。7200VA定格の電気ヒーター回路には、次に近い標準サイズである40Aブレーカーと40A電線サイズを使用します。

電気レンジ回路:

上記計算法で、35A、240V回路（8.4kVA ÷ 240V）となります。安全係数適用：

1.25 × 35A = 43.75A

8400VA、240V電気ストーブには、直近の標準サイズで推奨される50Aブレーカーと電線サイズを使用します。

衣類乾燥機回路

衣類乾燥機は15A、240V（3.6kVA ÷ 240V）。安全係数乗じる：

125% × 15A = 18.75A

推奨電線サイズとブレーカーは20A、240V二極です。

生ゴミ処理機回路

生ゴミ処理機と食洗機は120V回路です。生ゴミ処理機は10A、120V回路（1.2kVA ÷ 120V）。安全係数：

125% × 10A = 12.5A

直近の標準サイズで15A、120V単極ブレーカーと同サイズ電線が適切です。

食洗機回路

食洗機は8A、120V回路（0.96kVA ÷ 120V）。安全係数：

125% × 8A = 10A

適切なサイズは単極、120V、10Aブレーカーと同サイズ電線です。

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ブレーカーボックス内のブレーカー必要スペース総数:

上記計算に基づき、ロードセンター内のブレーカー必要スペース総数を以下の表にまとめます。

回路	数量	ブレーカー	電圧	必要スペース
一般照明	3	15A	120V	3
小型家電	2	20A	120V	2
ランドリー	1	20A	120V	1
エアコン	1	35A	240V	2
電気ヒーター	1	40A	240V	2
電気レンジ	1	50A	240V	2
衣類乾燥機	1	20	240V	2
生ゴミ処理機	1	15	120V	1
食洗機	1	10	120V	1
				16

上記例の計算に基づき、ロードセンターには最低16スペースが必要です。将来拡張と20%余裕を考慮すると、20スペースの盤が安全側から見て適切な選択となります（下図参照）。

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