ケーブル 入線張力と側圧の計算

直線部の張力は摩擦係数×単位重量×重力加速度×延長、曲がり部は通過するたびにe（摩擦係数×角度）倍されます。既定値では区間長20mごとに0.35×4.0×9.807×20＝274.6N が加わり、90度の曲がりで1.733倍になります。3区間を積み上げると累積の張力は1,574.9N。最後の曲がりを出た時点は1,300.4Nで、曲率半径1.0mでの側圧は1,300.4N/mです。許容張力は70N/mm2×180mm2＝12,600Nなので、比は12.50%に収まります。

管路の状態と摩擦係数の目安

曲がりの角度と張力の増加倍率（摩擦係数0.35）

※参考計算です。規格・規程・メーカーの推奨条件は改定されるため、施工前に最新の資料と現場条件を確認してください。

ケーブル 入線張力と側圧の計算の詳しい解説

入線張力の計算で曲がりが決定的に効くのは、そこで働くのが足し算ではなく掛け算だからです。直線部では摩擦力が距離に比例して積み上がりますが、曲がり部ではベルトが滑車を回るのと同じ関係が成り立ち、通過前の張力に指数関数の倍率がかかります。摩擦係数0.35で90度を曲がるだけで1.73倍、二か所続けば3倍です。延長を短くするより曲がりを減らすほうが効果が大きいのは、この構造によります。

判断が分かれるのは曲がりの位置です。同じ本数の曲がりでも、引き込み口に近い側にあるか終端に近い側にあるかで累積の張力は大きく変わります。張力の低い区間で曲げ、直線を最後に持ってくる配置が有利になるため、引き入れる方向を逆にするだけで成立する場合があります。ウインチを置く位置と繰り出し側の配置は、施工計画の段階で張力の計算とあわせて決めるべき事項です。

見落とされやすいのが側圧です。累積の張力が許容値の範囲でも、曲率半径の小さい箇所では単位長さあたりの押しつけ力が過大になり、絶縁体が変形したり導体が偏心したりします。側圧は張力を曲率半径で割った値なので、半径を倍にすれば半分になります。マンホール内で無理に曲げる計画は、張力の計算では問題なく見えても側圧で不合格になることがあります。曲率半径はケーブルの最小曲げ半径だけでなく、側圧の観点からも確認が要ります。

条件による差も無視できません。潤滑剤の有無で摩擦係数は倍近く変わり、管内に砂や水が入っていればさらに上がります。上り勾配では自重が加わり、下り勾配では逆に軽くなります。多条布設では相互の接触で実質的な摩擦が増すため、一条の計算をそのまま当てはめると不足します。冬季の低温では被覆が硬くなり、曲がり部での抵抗が増える傾向があります。

許容値そのものにも幅があります。導体の許容張力は銅でおおむね70N/mm2が目安とされますが、けん引方法によって変わり、より線グリップを使う場合と引留金具を使う場合では前提が異なります。実際の施工では張力計を入れて実測し、計算値との乖離が大きければ途中で中止する判断が必要です。

業界・現場での使い方

よくある間違い・注意点

• 曲がりの影響を角度の足し算で見る — 曲がりでは指数関数の倍率がかかるため、足し算では大幅に過小評価します。
• 側圧を確認せず張力だけで判断する — 許容張力内でも曲率半径が小さいと側圧で絶縁体が損傷します。
• 潤滑剤の有無を計算に反映しない — 摩擦係数が倍近く変わり、張力の予測が実際と合わなくなります。
• 多条布設を一条の計算で代用する — 相互の接触で摩擦が増し、計算値より大きな張力が必要になります。
• 引き入れ方向を検討しない — 曲がりを張力の低い側に置くだけで、累積張力が大きく下がる場合があります。

関連する規格・公的資料

• 経済産業省 — 電気事業法・電気設備技術基準
• 資源エネルギー庁 — 電力・省エネルギー
• 日本電気協会 — 内線規程・保安規程
• 日本電気技術規格委員会 — 民間電気技術規格
• 電気設備学会 — 電気設備の技術指針
• 日本電線工業会 — 電線・ケーブル
• 日本電機工業会 — 電気機器
• 日本産業標準調査会 — JIS規格
• 国土交通省 — 公共建築工事標準仕様書
• 日本冷凍空調工業会 — 冷凍空調機器

※本ツールは公的基準に基づく参考計算です。医療・法務・税務の判断は最新の告示・規格および専門家の判断に従ってください。

よくある質問（FAQ）

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