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電線の絶縁体厚さ・シース厚さの規格値とは|太さ(導体径)だけでなく被覆にも基準がある理由

読了目安: 10分 編集: 電材サーチ編集部(編集・出典ポリシー

冒頭の場面・会話は、内容の理解を助けるための例示です。特定の現場・企業・案件を指すものではありません。

同じ「2.0mm」のはずなのに、メーカーを変えた途端に電線管へ収まらなくなった——そんな経験をした施工担当者は少なくないだろう。導体サイズは間違いなく2.0mmで発注し、届いた品も確かに2.0mmと表示されている。それでも現場で束ねてみると、以前使っていたメーカーの電線より心なしか太い。原因を突き詰めていくと、犯人は導体の直径ではなく、その外側にある絶縁体とシースの厚みのわずかな違いだった、という話に行き着くことが多い。

電線の「太さ」と聞いて多くの人が思い浮かべるのは導体径(1.6mmや2.0mmといった数字)だ。許容電流を左右するこの数値には十分な注意が払われる一方、その外側を包む絶縁体やシースの厚みは、カタログの隅にひっそり書かれているだけで見過ごされがちである。しかし規格の世界では、この被覆の厚みにも導体径と同じくらい細かく数値が決められている。むしろ、絶縁破壊を防ぎ、傷や摩耗から電線を守るという役割を考えれば、被覆の厚みは導体の太さと並ぶ、電線を電線たらしめている規格値だと言ってもいい。

この記事でわかること

  • 絶縁体厚さ・シース厚さとは何を指すのか、それぞれの役割の違い
  • なぜ厚さに規格値があるのか(絶縁破壊電圧・機械的保護強度との関係)
  • 定格電圧(600Vと高圧)で絶縁体厚さがどれだけ違うのか、実際の数値比較
  • 絶縁体厚さの差が電線管への収まり具合にどう影響するか
  • 被覆の傷・摩耗が絶縁劣化に直結する理由
  • JIS規格が定める最小厚さ・許容差の考え方

絶縁体厚さ・シース厚さとは何か

電線の断面を輪切りにすると、中心から外へ向かって「導体」「絶縁体」「シース」という層が並んでいる(多心ケーブルではさらに介在やバインダが加わる)。

  • 絶縁体:導体の外側を直接覆う層。導体に加わる電圧を外部と隔離し、感電や短絡を防ぐ本丸の役割を持つ
  • シース:絶縁体のさらに外側を覆う保護層(外皮)。絶縁体そのものを機械的な傷・摩耗・薬品・水分から守る役割を持つ

VVFケーブル(JIS C 3342)でいえば、ビニル絶縁が絶縁体、ビニルシースがシースにあたる。CVケーブル(JIS C 3605/JIS C 3606)では、架橋ポリエチレンが絶縁体、ビニルが多くの場合シースの材質になる。どちらも「規格値」という一つの数字ではなく、「平均厚さ」と「最小厚さ」という二段構えの基準を持つ点は共通している(この二段構えの意味は後半で扱う)。

なぜ厚さに規格があるのか——絶縁破壊電圧と機械的保護

絶縁体の厚さを軽視できない理由は、突き詰めれば物理法則に行き着く。絶縁体の中にかかる電界の強さは、おおまかに「電圧÷厚さ」で決まる。同じ電圧を保ったまま絶縁体を薄くすれば、その分だけ電界は強くなり、絶縁破壊(絶縁体が耐えきれず電流を通してしまう現象)に近づく(出典:JEEA「絶縁抵抗と絶縁耐力」解説講座)。だからこそ規格は、単に「絶縁体を使うこと」ではなく「何ミリ以上の厚さを持つこと」まで踏み込んで定めている。厚さは絶縁体という素材の性能を、実際の製品としてどこまで安全に働かせられるかを決める変数なのだ。

シースの厚さが担う役割はこれとは種類が異なる。シースは電気を止める層ではなく、絶縁体を外傷から守る鎧である。配線時に電線管の中で擦れる、束ねられた電線同士がこすれ合う、経年で紫外線や油分にさらされる——こうした機械的・環境的なストレスを一次的に受け止めるのがシースであり、その厚みが薄ければ、想定より早く傷が絶縁体まで到達してしまう。絶縁体の厚さが「電気的な余裕」を、シースの厚さが「機械的な余裕」を確保していると考えると、両者が別々の規格値として管理されている理由が見えてくる。

定格電圧で厚さはどう変わるか——600Vと高圧を並べてみる

この「電圧÷厚さ」という関係を数字で確かめると、規格の作り方がよくわかる。SWCC・古河電工グループが公開している製品仕様書(600V CV:SF-0001C、6600V CV:SF-0005)から、同じ導体断面積の絶縁体厚さを並べてみる。

導体断面積600V CV(JIS C 3605)絶縁体厚さ6600V CV(JIS C 3606)絶縁体厚さ
14mm²1.0mm4.0mm(内部半導電層を含む)
22mm²1.2mm4.0mm
38mm²1.2mm4.0mm
60mm²1.5mm4.0mm
100mm²2.0mm4.0mm
150mm²2.0mm4.0mm

同じ導体サイズ、同じ「CVケーブル」という製品カテゴリーでありながら、600V用と6600V用とでは絶縁体厚さがおよそ2〜4倍違う。しかも600V CVは導体が太くなるほど絶縁体厚さもじわじわ増えていくのに対し、6600V CVは導体断面積14〜150mm²の範囲でほぼ4.0mm一定で、200mm²を超えてようやく4.5mmへ増える。これは、低圧品では導体径の増加に伴う仕上外径や機械的な釣り合いも考慮されるのに対し、高圧品では絶縁体厚さがまず「その電圧に耐えられるか」という一点でほぼ決まり、導体サイズの影響を相対的に受けにくいことを示している。定格電圧という一つの条件が、絶縁体厚さの規格値をここまで支配しているわけだ。

VVFケーブル(600V・JIS C 3342)に目を移すと、また違う顔が見える。同じ製品仕様書の付表では、導体径1.6mmと2.0mmの絶縁体厚さはどちらも0.8mmで変わらない(シース厚さもどちらも1.5mmで同じ)。差が出るのは2.6mmになってようやく1.0mmへ増える段階からだ。「太い電線ほど絶縁体も厚い」という素朴な想像は、少なくとも低圧の同一製品内では、必ずしも成り立たない。

外径への影響——電線管の余裕度を決めているのは太さだけではない

絶縁体厚さとシース厚さは、電線の「仕上外径」という形で施工側にはね返ってくる。仕上外径は導体外径に絶縁体厚さの2倍とシース厚さの2倍を足し合わせたものにほぼ相当するため、絶縁体・シースがそれぞれ0.1〜0.2mm厚いだけで、仕上外径は0.4〜0.8mm近く変わりうる。電線管サイズは内線規程の占積率(電線の断面積の総和が管の内断面積の一定割合以下に収まること)に基づいて選定するため、この数字の積み重ねが、ぎりぎりで設計した電線管に「入る・入らない」の分かれ目を作る。

導体径だけを見て発注していると、この余白の存在に気づきにくい。同じ呼び名の電線でも、メーカーや品種が変われば絶縁体厚さ・シース厚さは規格が許す範囲内で微妙に異なり、それが仕上外径の実測値の差になって表れる。電線管サイズを最小限で設計している現場ほど、この規格上の「幅」の影響を受けやすい。電線管サイズの選定そのものについては電線管サイズ選定ガイドにまとめてあるので、あわせて確認しておきたい。

摩耗・傷と絶縁劣化の関係

被覆の厚さが薄くなる場面は、規格上の製造ばらつきだけではない。施工中の擦過傷、支持金具との接触、経年による外部からの摩耗——シースが機械的なダメージを受け続ければ、その厚みは実質的に目減りしていく。6600V CVケーブルの仕様書(SF-0005)は、この点についてかなり踏み込んだ注意を残している。延線時にシースへ傷がつくと、そこから水が浸入し、導体の腐食・絶縁抵抗の低下・水トリー(水分の侵入をきっかけに絶縁体内部で進行する劣化現象)の発生につながり、ケーブルの寿命そのものを縮めると明記されているのだ。

シースの傷がまだ絶縁体に達していない段階であれば、被害は限定的かもしれない。しかし傷が絶縁体まで到達している、あるいはその疑いがある場合は話が変わってくる。絶縁体の最小厚さが規格で保証されているのは「傷や欠陥が一切ない」という前提の上であり、傷によって実効的な厚さが規格の最小値を下回れば、その部分は絶縁破壊に対する設計上の余裕を失う。目視で「多少擦れただけ」に見えても、絶縁抵抗測定で数値を確認する習慣が、被覆の傷を軽視しないための最低限の防御線になる。

JIS規格が定める最小厚さと許容差の考え方

ここまで見てきた厚さの数値は、実はすべて「規格値そのもの」ではなく「規格値に対する許容差」という形で運用されている。JIS C 3342・JIS C 3605・JIS C 3606はいずれも、絶縁体について「平均厚さは付表の値の90%以上、最小厚さは付表の値の80%以上」と定めており、これは共通試験方法であるJIS C 3005の考え方に基づく。シースについてはやや事情が異なり、VVFケーブル(JIS C 3342)では平均90%以上・最小80%以上であるのに対し、CVケーブル(JIS C 3605・JIS C 3606)では平均90%以上・最小85%以上と、最小値の基準がわずかに厳しい。

なぜ厚さにゼロ公差を求めないのか。押出成形という製造工程の性質上、電線1本の中でも厚さは完全に均一にはならず、わずかな変動が避けられない。規格はこの製造上の現実を受け止めた上で、「平均としてどれだけ確保すべきか」と「どこか一点だけを見たときに最低限どこまで許容できるか」という二つの基準を分けて設定することで、性能と製造可能性の両方を成立させている。高圧CVケーブル(JIS C 3606)ではさらに一歩進んで「絶縁体外径の許容差:±0.7mm」という形で、厚さそのものだけでなく絶縁体の仕上り外径にも独立した公差を与えている。厚さという地味な数値の裏に、これだけの設計判断が積み重なっている。

見積り・選定のご相談について

電線・ケーブルの選定では、導体サイズや許容電流だけでなく、電線管への収まり具合や施工環境に応じた被覆仕様(耐候性・難燃性など)まで含めて確認しておくと、後工程での手戻りを防げる。電設資材専門商社・松本電業株式会社では、こうした仕様面の確認を含めたお見積りに対応している。

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よくある質問

電線の太さ(導体サイズ)が同じなら、絶縁体の厚さも同じですか?

いいえ。導体サイズは電流を流す能力(許容電流)を決める数値であり、絶縁体厚さは絶縁破壊電圧と機械的な保護強度を決める別の規格値です。同じ導体断面積でも、電線の種類(VVFかCVか)や定格電圧(600Vか高圧か)が違えば、絶縁体厚さの規定値も変わります(出典:JIS C 3342、JIS C 3605、JIS C 3606)。

なぜ定格電圧が上がると絶縁体が急に厚くなるのですか?

絶縁体にかかる電界の強さは、おおまかに「電圧÷厚さ」で決まるためです。電圧だけを上げて厚さがそのままだと電界が強くなり絶縁破壊のリスクが増すため、規格は定格電圧が上がるほど絶縁体厚さも増やして電界強度を安全な範囲に収めています。実際、導体断面積14mm²で比べると、600V CVケーブルの絶縁体厚さは1.0mmですが、6600V CVケーブルでは4.0mm(内部半導電層を含む)と、同じ導体サイズでも4倍近い差が出ます(出典:SWCC・古河電工グループ仕様書 SF-0001C・SF-0005)。

絶縁体厚さのわずかな差は電線管の選定に影響しますか?

影響します。電線管のサイズは電線の仕上り外径をもとにした占積率で決めるため、絶縁体厚さ・シース厚さが厚い電線ほど仕上り外径も太くなります。ぎりぎりのサイズで電線管を選定していると、規格上許容される厚さのばらつきの範囲内でも収まり方が変わることがあります。

電線の被覆に傷がついた場合、どの程度で交換が必要ですか?

傷が絶縁体まで達しているかどうかがまず確認すべき点です。シースだけの浅い傷でも、そこから水分が浸入すると絶縁抵抗の低下や水トリー劣化につながるとメーカー仕様書でも注意喚起されています(出典:SF-0005)。傷が絶縁体に達している、またはその疑いがある場合は、規格が定める最小厚さを下回っている可能性があるため、使用を中止し交換を検討するのが原則です。

絶縁体厚さ・シース厚さの規格上の許容差はどのくらいですか?

多くの低圧・高圧電線ケーブル規格(JIS C 3342、JIS C 3605、JIS C 3606)は、共通試験方法JIS C 3005に基づき「平均厚さは規格値の90%以上、最小厚さは規格値の80%以上(シースは製品により80〜85%以上)」と定めています。ゼロ公差ではなく一定の幅を持たせているのは、製造上のばらつきを許容しつつ、必要な絶縁性能・機械的強度を担保するための現実的な基準です。

参考文献・出典

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