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導体とサイズ設計ケーブル注記 · · 1 分

銅とアルミ導体:抵抗、重量、接続

アルミケーブルは軽く、1メートルあたりの費用も通常低くなりますが、同じ抵抗にはより大きな断面積が要り、あらゆる接続点でより入念な取り扱いが要ります。選択は単純な節約ではなく、工学上のトレードオフです。

銅とアルミ導体:抵抗、重量、接続 - 導体とサイズ設計

この問いが繰り返し上がる理由

銅とアルミを合わせると、上場ケーブルメーカーの開示資料によれば、典型的な電線・ケーブル製品のコストの約80%を占め、そのうち大きいのは銅です。LME3か月物銅価格が2026年9月10日に1トンあたり14,875米ドルのザラバベースの史上最高値を付け(Fastmarkets)、2026年10月21日時点でも1トンあたり約14,315米ドルで推移していたため、多くのバイヤーがフィーダーや幹線でアルミ導体が銅を置き換えられるかを問いました。回路によっては答えは「はい」です。しかし別の回路では、大きなサイズ、接続、現地の配線規則が節約を相殺します。

当デスクは記事内で価格を提示せず、ここにある内容も価格比較ではありません。以下は、パートナー工場に両方の選択肢を問う前にバイヤーが必要とする技術面です。

抵抗:アルミに大きなサイズが要る理由

アルミは銅より電気を通しにくいため、同一の呼び断面積では抵抗が高くなります。IEC 60228の表はこれを明示します。クラス2導体の20℃最大直流抵抗は次のとおりです。

銅とアルミのクラス2抵抗、20℃でのohm/km(IEC 60228)
呼びサイズ銅 クラス2アルミ クラス2
10 mm21.833.08
16 mm21.151.91
25 mm20.7271.20
35 mm20.5240.868
50 mm20.3870.641
70 mm20.2680.443
95 mm20.1930.320
120 mm20.1530.253

横に読むと傾向が明らかです。アルミの抵抗はあらゆるサイズで銅の約1.6倍なので、アルミ導体は銅導体に対して1〜2サイズ小さい基準で対等になります。アルミ95 mm2(0.320)は銅50 mm2(0.387)より低く、銅70 mm2(0.268)より高く、アルミ120 mm2(0.253)は銅70 mm2をわずかに下回ります。電圧降下も発熱も抵抗に従うため、銅からアルミへの切替えは通常サイズの引き上げを意味します。正確な段階は、IEC 60364-5-52、BS 7671またはNECの適用されるものによる施工方法ごとの電流容量次第で、プロジェクトの設計者が確認します。本稿は電流容量の数値を示しません。

重量、外径、取り扱い

アルミの密度は銅の約3分の1なので、サイズを引き上げた後でも、アルミケーブルは1メートルあたりではるかに軽いです。本サイトの2つの基準構造が規模を示します。ただしサイズは別物です。0.6/1 kV Cu/XLPE/PVC 4x25 mm2の基準モデルは外径約25 mmで約1,292 kg/km、アルミケーブルのページの0.6/1 kV Al/XLPE/PVC 4x95 mm2基準モデルは外径約40 mmで約1,907 kg/kmです。アルミケーブルは1.5倍弱の重量で、ほぼ4倍の呼び断面積を運びます。

裏面は外径です。導体が大きいとケーブルも大きくなり、トレイの収容、ダクトサイズ、グランドサイズ、曲げ半径、1ドラムに載るメートル数に影響します。軽いドラムは吊り上げと輸送が楽ですが、同じ経路長により多くのドラムが要ることもあります。これらは、誰かが1メートルあたり価格を見る前に、比較に含めるべき点です。

重量は輸送と検品にも直結します。銅ケーブルでは輸送は容積よりドラム重量で制限されることが多く、アルミでは重量制限に達する前に空間が埋まります。出荷前検品では、実測の1 kmあたり重量が、両金属ともデータシートに対する迅速な裏取りになります。サイズに対して明らかに軽い銅ケーブル、または銅として売られたアルミケーブルは、抵抗測定器をつなぐ前に台所の秤で露見します。当デスクは抵抗値と併せてドラムのグロス・ネット重量を記録し、2つの確認を併読できるようにします。

接続と終端:アルミが注意を要する場面

アルミ導体の現場問題の大半は、ケーブル自体ではなく終端から来ます。余分な注意を要させる性質が3つあります。

  • 酸化被膜: アルミは露出した瞬間から硬く電気伝導性の低い酸化皮膜を作ります。アルミ用のラグ(端子)とコネクタはこれを破るよう設計され、しばしばラグメーカー提供の接触剤を伴います。
  • クリープと熱膨張: アルミは締付圧力下でゆっくり変形し、熱膨張も銅より大きいため、ボルト接続にはアルミ用に指定されたラグとトルク値が必須です。
  • ガルバニック接触: 湿潤環境で銅の母線に触れるアルミは腐食します。両金属に対応したバイメタルラグやコネクタで直接接触を避けます。

これらはアルミを危険にするものではありません。電力会社は配電網で数十年アルミ導体を使ってきました。意味するのは、BOQが適切なラグを含むこと、施工者がラグメーカーの指示に従うこと、盤の端子がアルミ対応の定格であることです。

それぞれの金属が適する場所

パートナー工場は通常、アルミ電力ケーブルを単心10 mm2から、多心10〜400 mm2で供給します。小断面のアルミは扱いません。実務と一致します。アルミが合理的なのは、導体が大きく、区間が長く、接続が少ない大型フィーダー、幹線、サブ幹線、電力会社の配電、ソーラー発電所のAC集電です。銅は末端回路、制御・計装ケーブル、フレキシブルコード、小さな終端の多いすべてに、依然として標準です。米国ではNEC 310.3がアルミおよび銅被覆アルミの建屋用導体の最小サイズを12 AWG(銅は14 AWG)に定めます。

銅導体とアルミ導体の早見表
項目銅アルミ
サイズあたり抵抗低い高い。通常サイズを引き上げ
1メートルあたり重量高い低い。サイズ引き上げ後でも
ケーブル外径同一用途で小さい大きい
終端標準ラグアルミまたはバイメタルラグ、指定トルク
典型的用途末端回路、制御、コードフィーダー、幹線、電力会社網

両方の選択肢を問う方法

比較したい場合は、パートナー工場に、同じ呼びサイズではなく、同じ電気的用途を満たす銅とアルミの構造で見積もらせてください。各金属について設計者の指定サイズ、またはサイズ決定に必要な入力を伝えます。ケーブルサイズ選定の基礎のとおりです。当デスクはそのうえで各工場にドラムごとの導体抵抗の記録を求めます。アルミ導体は、銅導体が銅の欄で判定されるのと同じく、IEC 60228のアルミの欄で判定されるためです。導体材料のページが錫めっき銅などの選択肢を扱い、見積もりフォームでは銅とアルミを並べて依頼できます。

バイヤーからのよくある質問

Q01アルミ導体はどれだけ大きくする必要がありますか?

IEC 60228の大まかな読みでは、アルミの抵抗は銅の約1.6倍のため、通常1〜2サイズ大きくなります。実際のサイズは、施工方法ごとの電流容量、電圧降下、短絡検証で決まり、プロジェクトの設計者が確認します。

Q02建物内でアルミケーブルは許されますか?

多くの配線規則が、しばしば最小サイズ付きで許容します。米国ではNEC 310.3が12 AWG以上のアルミ・銅被覆アルミ建屋用導体を認めます。現地規則はプロジェクトの設計者またはAHJに確認してください。

Q03アルミの接続が失敗する理由は何ですか?

通常は、誤ったラグ、接触剤の不足、誤ったトルク、湿潤環境での銅との直接接触です。アルミ対応またはバイメタルのコネクタを使い、ラグメーカーの指示に従ってください。

Q04アルミケーブルは銅と同じ方法で試験されますか?

はい。導体直流抵抗はIEC 60228のアルミクラス2の上限(例:95 mm2で0.320 ohm/km)で判定し、通常の絶縁、シース、電圧試験も行います。

RFQ必要な構造または規格、断面(芯数とサイズ)、総メートル数とドラム長、市場が求める試験報告書、仕向港をお知らせください。デスクは、条件に合う工場、仕様書、参考MOQを書面でご回答します。

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