電線の占有率計算と管サイズ推奨を即座に
「VVF 2芯を3本とLANケーブル2本、PF管に通せるかな？」——電線管のサイズ選定で、こんな場面に出くわしたことはないだろうか。
内線規程では電線管内の占有率に上限が定められている。屈曲部ありなら32%、直線部のみなら48%。この基準を超えると電線の引き入れが困難になり、被覆損傷のリスクも高まる。ところが、複数種類の電線が混在すると手計算は意外と面倒だ。外径から断面積を求めて、本数分を合算して、管の内断面積で割って……。
電線管サイズ判定シミュレーターは、電線のプリセット選択と本数入力だけで占有率を自動計算し、合否判定と推奨管サイズをリアルタイム表示するツール。SVG断面図で配線状態を視覚的に確認できるのもポイントだ。
なぜ電線管サイズ判定シミュレーターを作ったのか
開発のきっかけ
自宅のリフォームでコンセント増設を計画したとき、既存のPF管にVVFケーブルを追加で通せるかどうか調べる必要があった。内線規程の占有率基準は知っていたけれど、手元にあるのはスマホだけ。JISの規格表をPDFで開いて、電卓で断面積を計算して、管の内径をまた別の表で調べて……という作業を現場でやるのは正直しんどい。
既存のツールも探してみた。エクセルのテンプレートはPCが必要だし、Webツールは入力がフォーム1つずつで複数種類の電線を混在させるのが面倒。しかもプリセットが少なくて、結局自分で外径を調べて手入力するはめになった。
「スマホでサッと開いて、プリセットから選んで本数を入れるだけで判定が出るツールが欲しい」——それが開発のきっかけだ。
こだわった設計判断
- プリセットの充実: VVF、IV、CV、LANケーブルなど主要な電線種別を網羅。いちいち外径を調べなくて済む
- 推奨管サイズの自動提案: 占有率の合否だけでなく、「じゃあ何管にすればいいの？」まで即座に回答する
- SVG断面図: 数字だけだと感覚がつかみにくい。管の中に電線がどう収まるか、視覚的に把握できるようにした
- 外部送信なし: 全計算をブラウザ内で完結。現場のオフライン環境でも使える設計にした
現場と設計のどちらでも使える
住宅の配線設計・リフォーム
新築やリフォームで照明回路やコンセント回路を計画するとき、PF管やVE管にVVFケーブルが何本通せるか即座に判定できる。回路数が増えるほど管サイズの確認が重要になる。
電気工事士試験の学習
第二種電気工事士の筆記・技能試験で電線管の占有率は頻出テーマ。このツールで「VVF 1.6mm-2芯を3本、E16に通すと占有率何%？」をサッと確認して、感覚をつかめる。
現場での管サイズ確認
既設の配管に追加配線する場面で、スマホからアクセスして「今の電線＋追加分」の占有率をその場で計算。管の交換が必要かどうかを即判断できる。
弱電工事・LAN配線の設計
LANケーブル（Cat5e / Cat6 / Cat6a）のプリセットも用意しているので、弱電配管のサイズ選定にも対応。電力線と弱電線を別管で通す際の管サイズ計算に使える。
基本の使い方
たった3ステップで判定結果が出る。
Step 1: 電線を追加する
プリセットから電線種別（VVF、IV、CV、LAN等）を選び、本数を入力する。「+ 電線を追加」ボタンで複数種類を混在させられる。特殊なケーブルはカスタム入力で外径を直接指定できる。
Step 2: 電線管を選ぶ
E管・C管・VE管・PF管のプリセットから管サイズを選択する。プリセットにないサイズはカスタムで内径を直接入力。
Step 3: 判定結果を確認する
占有率と合否判定がリアルタイムで表示される。色分けされたステータスカードで一目でわかる。推奨管サイズも自動で提案されるので、NGだった場合の代替案もすぐに見つかる。
具体的な使用例（検証データ）
ケース1: 住宅照明回路（VVF 1.6mm-2芯 × 3本 → E16管）
一般住宅の照明回路で、VVF 1.6mm-2芯を3本まとめてE管16Aに通すケース。
入力値:
- 電線: VVF 1.6mm-2芯（外径 6.0mm）× 3本
- 管: E管 E16（内径 18mm）
- 屈曲: あり（32%基準）
計算結果:
- 電線合計断面積: 84.82 mm²（28.27 mm² × 3本）
- 管内断面積: 254.47 mm²
- 占有率: 33.3%
→ 解釈: 32%基準をわずかに超えてNG。屈曲なし（48%基準）ならOKだが、一般的には屈曲部があるのでE22への変更を推奨。ツールも自動でE22を推奨管として表示する。
ケース2: コンセント回路（VVF 2.0mm-2芯 × 2本 + LAN Cat6 × 1本 → PF25管）
コンセント回路2系統とLANケーブルを1本のPF管にまとめるケース。
入力値:
- 電線1: VVF 2.0mm-2芯（外径 7.0mm）× 2本
- 電線2: LAN Cat6（外径 6.5mm）× 1本
- 管: PF管 PF25（内径 26mm）
- 屈曲: あり
計算結果:
- 電線合計断面積: 110.15 mm²（76.97 + 33.18）
- 管内断面積: 530.93 mm²
- 占有率: 20.7%
→ 解釈: 32%基準で余裕あり。PF25で問題なく通線できる。
ケース3: 幹線（IV 5.5sq × 4本 → E28管）
盤間の幹線でIV 5.5sqを4本通すケース。
入力値:
- 電線: IV 5.5sq（外径 7.0mm）× 4本
- 管: E管 E28（内径 31mm）
- 屈曲: あり
計算結果:
- 電線合計断面積: 153.94 mm²（38.48 mm² × 4本）
- 管内断面積: 754.77 mm²
- 占有率: 20.4%
→ 解釈: 32%基準で余裕あり。E28で安全に通線できる。
ケース4: 大型ケーブル（CV 2.6mm-1芯 × 3本 → 管サイズ選定）
CV 2.6mm-1芯を3本通すとき、どの管サイズが必要かを調べるケース。
入力値:
- 電線: CV 2.6mm-1芯（外径 10.0mm）× 3本
- 管: 推奨管を自動判定
- 屈曲: あり
計算結果:
- 電線合計断面積: 235.62 mm²（78.54 mm² × 3本）
- 32%基準で必要な管内断面積: 736.3 mm²以上
- 推奨管: E管 E28（内径 31mm / 管内断面積 754.77 mm²）
→ 解釈: E22では不足（490.87 mm² / 占有率 48.0%）。E28以上が必要。ツールが自動でE28を推奨する。
仕組み・アルゴリズム
採用している計算方式
このツールの計算はシンプルだ。各電線の外径から断面積を求め、本数分を合算し、管の内断面積との比率を占有率として算出する。
各電線の断面積は円の面積公式で計算する:
断面積 = π × (外径 / 2)²
例: VVF 1.6mm-2芯（外径 6.0mm）の場合
断面積 = π × (6.0 / 2)² = π × 9.0 ≈ 28.27 mm²
管の内断面積も同じ公式で、内径から計算する:
管内断面積 = π × (内径 / 2)²
例: E管 E22（内径 25mm）の場合
管内断面積 = π × (25 / 2)² = π × 156.25 ≈ 490.87 mm²
占有率は単純な割り算:
占有率(%) = (電線合計断面積 / 管内断面積) × 100
判定基準の根拠
占有率の上限は、一般社団法人日本電気協会が発行する内線規程（JEAC 8001）に定められている。
- 屈曲部あり: 32%以下 — 電線管に曲がり（ベンド）がある場合の基準。曲がり部分で電線の引き入れ抵抗が増大するため、厳しい制限がかかる
- 屈曲部なし: 48%以下 — 直線のみの配管での基準。引き入れが容易なため、やや緩い制限
推奨管サイズの算出ロジック
電線の合計断面積が確定した時点で、プリセット内の全管サイズを内径の小さい順に走査し、占有率が基準値以下になる最小の管を推奨として表示する。該当がなければ「カスタム管（要確認）」と表示する。
手計算や早見表との違い
データを外部に送信しない
すべての計算がブラウザ内で完結する。サーバーにデータを送信しないので、オフライン環境でも動作する（初回アクセス後にキャッシュされた状態で）。現場での利用に適した設計だ。
推奨管サイズを自動提案
多くの既存ツールは占有率の計算までで終わる。このツールはさらに一歩踏み込んで、「じゃあどの管を使えばいいか」まで自動で提案する。NGだったときにすぐ次のアクションが取れる。
SVG断面図で可視化
管の内部に電線がどう配置されるか、概算の断面図をSVG描画で表示する。数字だけでは伝わりにくい「余裕度」が直感的にわかる。
スマホで片手操作
プリセット選択と本数入力だけで判定が完了する。現場でスマホを片手に持ちながら、もう片方の手で電線を確認しつつ操作できるUI設計にした。
知っておくと便利な電線管の豆知識
E管・C管・VE管・PF管の違い
電線管にはさまざまな種類がある。E管（薄鋼電線管）とC管（厚鋼電線管）は金属製で、E管は屋内配線の一般用途、C管はより高い強度が必要な場面に使われる。VE管（硬質塩化ビニル電線管）は樹脂製で軽量、耐腐食性に優れるが衝撃に弱い。PF管（合成樹脂製可とう電線管）は柔軟性があり、曲げ配管が必要な場所で活躍する。用途と施工環境に応じた選定が重要だ。
32%ルールの実務的な意味
占有率32%という数字は、円の中に電線を詰め込んだとき約3分の1が埋まるイメージ。一見余裕がありそうに感じるが、実際には電線同士の隙間（デッドスペース）があるため、断面積の比率以上にきつくなる。特に屈曲部では電線が管壁に押し付けられるため、32%でもかなりタイトだ。現場では占有率25%以下を目安にすると通線がスムーズに行えることが多い。
電気工事士試験での出題
第二種電気工事士の筆記試験では、電線管の占有率計算が毎年のように出題される。「VVF 1.6mm-2芯を○本、PF管○○に通すとき占有率は？」というパターン。計算自体は単純だが、外径の暗記と素早い計算が求められる。このツールで日頃から数値感覚を身につけておくと、試験本番で計算ミスを減らせる。
使い方のコツ・Tips
安全側で設計する
迷ったら「屈曲あり（32%基準）」を選ぶこと。実際の施工で曲がりが一切ないケースは少ない。余裕を持った管サイズを選定しておけば、追加配線が必要になったときにも対応しやすい。
カスタム外径を活用する
プリセットにない特殊なケーブル（同軸ケーブル、光ファイバーケーブル等）は「カスタム」を選んで外径を直接入力できる。メーカーカタログや実測値を参照して入力するとより正確な判定が得られる。
結果コピーで報告書作成
「結果をコピー」ボタンで判定結果をテキスト形式でクリップボードにコピーできる。施工報告書や設計メモにそのまま貼り付けられるので、記録の手間が省ける。
設定の保存と読み込み
よく使う電線の組み合わせは「設定を保存」でlocalStorageに保存しておける。同じブラウザなら「設定を読み込み」で復元できるので、定型的な配線パターンの再計算が楽になる。
Q&A
Q: データはどこに保存される？
すべての計算はブラウザ内で行われる。サーバーにデータは送信されない。「設定を保存」機能はブラウザのlocalStorageに保存するだけなので、他のデバイスやブラウザからはアクセスできない。ブラウザのデータを消去すると保存データも消える。
Q: 32%と48%の違いは何？
内線規程（JEAC 8001）で定められた電線管の占有率上限。電線管に曲がり（屈曲部）がある場合は32%以下、直線部のみの場合は48%以下が基準。屈曲部があると電線の引き入れ抵抗が大きくなるため、より厳しい制限が設けられている。
Q: プリセットにない電線やケーブルはどうする？
電線種別で「カスタム（手入力）」を選ぶと外径を直接入力できる。メーカーのカタログや実測値を参照して外径（mm）を入力すれば、プリセットにない電線でも計算可能。
Q: 表示される外径はJIS規格の正確な値？
プリセットの外径はJIS規格の公称値や一般的な概算値に基づいている。ただし、メーカーや製造ロットによって実際の外径は多少異なる場合がある。精密な判定が必要な場合は実測値をカスタム入力で使用してほしい。
まとめ
電線管サイズ判定シミュレーターは、電線の占有率計算と管サイズ選定をブラウザだけで完結させるツールだ。
プリセット選択で外径を調べる手間が省け、推奨管サイズの自動提案で「次にどうすればいいか」まで即座にわかる。現場のスマホから使える設計なので、電気工事の計画から施工確認まで幅広く活用できる。
構造計算が必要な場面には鋼材断面のコンシェルジュや梁の安全審判員も試してみて。断面性能の算出から強度計算まで、設備設計をトータルでサポートする。
スパイラル配置とプリセットスキャンを採用した設計判断の詳細は開発秘話にまとめている。32%/48%スキャンとSVGスパイラルの実装詳細は技術深掘り記事で確認できる。
不具合や要望があれば、お問い合わせページから気軽に教えてほしい。