ケーブル断面積の測定

キャンピングカー用のインバータを購入すると、ケーブルが含まれていました。しかし、残念なことに、このケーブルには断面に関する情報がありませんでした。インバータは最大200Aまでの電流を引き込むことができるので、ケーブルが電流に耐え、キャンピングカーが火事にならないことを確認しようと思います。

図1：断面積が不明の付属ケーブル（画像提供：ミヒャエル・マーヴェル）

どうすれば、付属のワイヤの通電容量がわかるでしょう？

最大電流搬送能力と最大許容ヒューズ保護は、設置のタイプ、周囲温度、そして異なる断面の他のパラメータに左右され、複数の基準によって決定されます。そのために、ケーブルの断面積を特定する必要があるのです。

どうすればケーブルの断面積を測定できるでしょう？

断面積を直接測定することはできませんが、ケーブルの断面積はさまざまな方法で特定できます。

別のワイヤ終端フェルールがあれば、どのワイヤ終端フェルールがケーブルにぴったり収まるかを試して、断面積を特定することができます。ケーブルがフェルールに収まらない場合は、ケーブルの断面の方が大きいため、より大きいワイヤフェルールを選択する必要があります。ケーブルがフェルール内で緩みすぎている場合には、より小さいフェルールを使用する必要があります。もちろん、フェルールには銅素材のみを挿入する必要があります。

別の手段としては、マイクロメータでケーブルの直径を測定し、それから断面積を計算する方法があります。これを行うには、銅導体の直径を測定する必要があります。これは、単線導体なら非常に信頼性があります。しかし、フレキシブルな多線ケーブルでは、細い線の束を強く締めすぎて誤った測定をしないこと、また、このようなケーブルの場合、個々のより線の間に一定量の空気が入り込んでいることを考慮する必要があります。したがって、絶縁体の直近で測定することをお勧めします。

図2：直径の測定（画像提供：ミヒャエル・マーヴェル）

断面積Aは、式「直径² x Pi / 4」で計算します。

この測定法の検証は、断面積がわかっているケーブルで行います。直径の測定値は3.1mmでした。計算式に従うと、断面積は7.5mm²になります。ヨーロッパでは、ケーブルは特定の断面積（4mm²、6mm²、10mm²、16mm²など）で製造されています。もちろん、これより太いケーブルや細いケーブルもあります。しかし、通常、これらの中間の寸法はありません。近い2つの値は、6mm²か10mm²です。6mm²ケーブルの直径は2.8mm、10mm²ケーブルの直径は3.6mmです。より線を測定中に0.5mm圧縮したわけではありません。どちらかというと、あまりきつくなかったので、断面積は6mm²が近い値で、既知の断面積の値にも合います。

ケーブルの出処も考慮する必要があります。ヨーロッパでは、ケーブルサイズは一般的に断面積のmm²で示されますが、AWG（米国ワイヤゲージ規格）も頻繁に使用されています。ただし、これらの値は、ケーブルメーカーの一覧表やデータシートで確認する必要があります。

断面積を直接ケーブルに印刷することが可能な場合もあります。当然、これは断面積を特定するための最も信頼できる方法になります。

現在のケーブルでは、残念ながら断面積は印刷されておらず、ケーブルを傷つけることなく銅素材を測定することもできません。それでは、他に何ができるでしょう？

外部絶縁体の直径で断面積を特定するのは？

これは可能かもしれませんが、信頼性はかなり低くなります。私のケーブルの総直径は約7mmです。絶縁体の厚さ、ケーブルの直径と断面積を示すケーブルの刻印付きの表を見つけることができました。それによると、直径7.3mmがケーブル断面積10mm²に相当することがわかります。

図3：外径の測定（画像提供：ミヒャエル・マーヴェル）

値が記された表を見つけることができたので、私はこのケーブルを正しく特定したと確信しています。この表がなければ、この種の測定は極めて不正確になります。測定された7mmから絶縁体の厚さ2 x 1mmを引くと、銅導体の直径は5mmになり、断面積は19.6mm²になります。10mm²のケーブルは直径3.6mmに相当します。

ちなみに、以前に測定した6mm²のケーブルは、外径が5.3mmで、絶縁体は2 x 0.8mmなので、銅コアの直径は3.7mm、断面積は10.7mm²と計算されます。

これらの計算が示しているのは、ケーブルがメーカーのデータシートによって明確に識別できる場合、ケーブルの断面積は外径によってのみ確実に特定できるということです。

結局、私はキャンピングカーに付属のケーブルを使用しないことにしました。理由は、最大200Aに対応するには、断面積が小さすぎることがわかったからです。おまけに、付属のケーブルは、メーカーによって、許容される最小曲げ半径以上に曲げられていました。