現場代理人のための「ケーブルラック工事」の施工方法

施工
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総まとめ「ケーブルラック」の施工方法

ケーブルラックとは

簡単にいうとケーブルを配線するための支持材になります。

大量の配線を行うときにケーブル1本1本に電線管を施工するのは大変なのでケーブルラックを利用する事で施工性が簡略化されます。

梯子を横にした様な形状なのでケーブルをのせていくだけで簡単に配線をする事ができます。

注意点はケーブルを保護する目的ではなく、ケーブルを配線する時の支持を目的としています。その為電線での施工はできません。ケーブル配線工事の扱いになります。

使用できる場所

屋内・屋外、隠蔽部・露出部とわずどこにでも設置する事が可能です。

屋外では材質やカバーなどの選定が必要になってきますが、大量のケーブルを配線する時には大活躍するでしょう。

ケーブルラックの選定ポイント

1.材質及び表面処理を選ぶ

施工の環境条件により材質を使い分ける必要があります。電気設備工事管理指針に記載されているケーブルラックの仕上げ及び施設適合場所を参照します。

  1. 一般屋内とは、湿気・水気の多い屋内以外の事務所・電気室・機械室をいう。
  2. 湿気・水気の多い屋内とは水蒸気の充満する屋内、常時水が露出又は結露する屋内、常時湿気のある屋内及び水滴の飛散するおそれのある屋内をいう。
  3. 一般屋外とは、海岸地帯の屋外及び腐食性ガスの発生する屋外等特殊な屋外以外をいう。
  4. ZTは、二重天井内及び意匠上考慮する場合に使用する。

基本屋内はZMを使用するので悩まないと思いますが、屋外ではZ35(ドブ漬け)とZA(ネグロス商品名:スーパーダイマ)、ステンレスで悩むかと思います。

設計図では、まだZ35と記載されている時が多いと思いますが設計事務所や監督員と話し合いZAに変更する様にしましょう。

費用と施工のしやすさを考慮するとZA一択でしょう!

※Z35(ドブ漬け)を切断・穴あけなどの加工を行った個所はローバル等で処理しましょう。

2.種類タイプを選ぶ

基本的に強度的な事から種類を決定します。ケーブルラックの強度は、ラックの支持間隔、親桁、子桁の形状、材質などにより決定されます。

一般的には

SR(親桁70mm)は弱電幹線・電源線の二次側

QR(親桁100mm)は電源線の幹線に使用します。

また、人が乗る恐れのある場所はQRを選定しましょう。

鋼製では支持ピッチ2.0m以下とされているので青文字は参考値になります。

(1.0mあたりの静荷重となります)

ラック種類支持ピッチ 1.0m1.5m2.0m2.5m3.0m
SR20609(kgf)269(kgf)111(kgf)55(kgf)31(kgf)
S-SR20410180804022
SR404282681115530
SR802402401535328
QR201635723404217124
S-QR20108547926815588
QR40821722403216123
QR80383384383214121
ネグロス電工 技術資料より

表よりステンレス製の場合は少し静荷重が少なくなります。その他の鋼製は殆ど違いはありません。

また、ラック幅が狭い方が許容静荷重が大きいくなります。幅が広がるにつれて子桁の許容荷重を超えてくるためです。

VVF2.0-3Cのmあたりの重さは0.160kg/mの為、SR20を2.0mで支持した場合は111(kgf)÷0.160(kg)=693本まで配線可能です。

CVT60sqのmあたりの重さは1.9kg/mの為、SR20を2.0mで支持した場合は111(kgf)÷1.9(kg)=58本まで配線可能です。

許容静荷重を超える時ってあるのかな?

CVQ325は12.5kg/mの為、QR80を2.0mで支持した場合は30本まで可能なのでラック本体にかかる許容静荷重はあまり気にしなくても大丈夫かもしれません。

しかし、ラック1本あたりにかかっている荷重は12.5kg/m×3m×30本=1.1tとなり、とんでもない重さになります。ラックの許容静荷重以外に検討が必要になりますね!!

kgとkgfの違い

kgは質量を表します。例えば地球で60kg、月でも60kgです。

kgfは重量を表します。月の重力は地球の1/6なので地球では60kgfでも月だと10kgfになります。

ここは地球なのでカタログに載っているkgfはイコールkgで考えます。

3.幅を選ぶ

特に決まりはありませんが、幅を選定する時は、一般的にケーブルの本数・ケーブルの仕上り外径・ケーブルの質量・ケーブルの許容曲げ半径「増設工事にたいする予備スペース」を考慮して決定します。

また、ラック幅を広げると許容静荷重が少なくなるのでケーブル重量と鑑みて検討しましょう。

ラック幅:W

W=dn+「40mm(両端の余裕)」+予備スペース

d:ケーブルの仕上がり外径+3~10mm

n:ケーブル本数

電気設備工事管理指針の場合はw=1.2(本数×(ケーブル外径+10mm)+60mm)

ケーブルラックの支持・配線の支持

ケーブルラック又はこれを支持する金物は、スラブ等の「構造体」に吊りボルト、ボルト等で取り付ける。

支持間隔

水平支持間隔は、鋼製では2m以下、その他材質では1.5m以下とする。直線部と直線部以外との接続部では接続部に近い位置で支持します。

伸縮継ぎ金具部では金具中心より両側300mm以下に支持する事を推奨しています。

垂直支持間隔は、3以下とする。ただし配線室等(EPS)の部分は6m以下の範囲で各階支持とする事ができる。

支持材

壁面用のブラケット及び上部からの吊りボルトにより支持する方法があります。

ケーブルラックを支持する吊りボルトは、ケーブルラックの幅が呼び600mm以下の物では呼び径9mm以上、ラック幅が呼び600mmを超えるものではボルト呼び径12mm以上とする。

振れ止め金具には ダクター用、Lアングル用や外側支持・内側支持など色々なタイプがありますので支持材にあったものを選定しましょう。

接続部(継ぎ手部)用の振れ止め金具の準備を忘れない様にしましょう。

屋上や屋外に設置する場合はデーワンブロックをしようしましょう。

屋上に使用する場合は防水処理を傷つけないようにゴムマット付きを選定しましょう。

ケーブルラックの配線

水平部では3m以下、垂直部では1.5m以下の間隔ごとに固定する。

電力ケーブルはの積み重ねを行っていい場合は

  • 単心ケーブルの俵積み
  • 分電盤2次側のケーブル
  • 積み重ねるケーブルの許容電流について必要な補正を行い、配線の太さに影響が出ない場合

ケーブルラックの接地

ケーブルラックは、原則として使用電圧が300V以下の場合はD種接地工事・300Vを超える場合はC種接地工事が必要になります。

内線規程により「接地線から金属管の最終端に至る間の電気抵抗は、2Ωいかに保事が望ましい。」とあります。ケーブルラックの電気抵抗もこれと同等との解釈で施工します。

ネグロス電工の技術資料によりますと、ノンボンド継ぎ金具で施工した場合に電気抵抗が2Ωなる為にはSRタイプ約500本(1500m)QRタイプ約714本(2142m)とありますので、基本的には接地線を1箇所とれば十分だと思います。

エキスパンなどで縁を切る場合やノンボンドタイプ以外を使用するときは施工のしやすさを検討して数か所に別けて接地線を接続するのもいいでしょう。

接地工事に使う部材

直線継ぎ金具、上下自在継ぎ金具、水平継ぎ金具と基本的な材料にはノンボンドタイプが準備されています。

気持ちノンボンドタイプの方が割高(数十円程度)ですがアースボンド線の渡り配線をする事を考えればノンボンドタイプで施工する方がいいでしょう。

継ぎ金具

ネグロス電工のカタログではノンボンドタイプの記載があります。

見た目は変わらないのにノンボンドとそうでない物にはノンボンド表示シールが付属されています。

忘れずに張りましょう!

マルチ型のノンボンドタイプにはステンレスとドブ漬けの商品がありませんので注意して下さい。

同じような商品でもノンボンドではない商品もありますので注意しましょう。

カタログにノンボンドタイプの記載がありません。

上記の金具や伸縮継ぎ金具や口径違い金具などノンボンドタイプの無い物を使用した場所ではアースボンド線を使用して接地工事を行います。

アースボンド線

ノンボンドタイプ以外の継ぎ金具を使用した時にケーブルラック間を電気的に接続する為にはアースボンド線を使用します。

民間ではケーブルラックに直接ビスを打ち込み電気的に接続を行います。

官庁物件等では下穴を開けた個所にボルト・ナット類で接続するタイプがあります。

カバーの接地金具

カバー用の接地工事にはアースボンド線とカバークランプ用金具で接地をとる2パターンがあります。

カバーすべてアースボンド線を渡る必要があるので枚数が多い時は施工が大変かと思います。

カバークランプと併用してカバーをケーブルラックを電気的に接続する金具になります。カバー1枚に対して1箇所取付ます。

セパレータの接地金具

セパレーター間を電気的に接続する為のアース金具になります。

※ケーブルラックと1箇所はアースボンド線を使用して接続する必要があります。

接地線の太さ

ボンド線の太さ

配線用遮断器の定格電流[A]ボンド線の太さ
100以下2.0mm 以上
225以下5.5mm2以上
600以下14mm2 以上

ケーブルラックのカバー

美観アップの為に底板としてカバーをする場合や、屋外にケーブルラックを敷設する時はケブル保護としてカバーをかけましょう。

カバーの種類

カバーには平蓋タイプ、屋根型タイプの2種類があります。

屋根型タイプの方が肉厚で頑丈になっています、積雪地域などに使用すると良いでしょう。

また、人が乗る場所には屋根型ノンスリップタイプを使いましょう。

ネグロス電工 カタログより

カバークランプ

ケーブルラックのカバー(1500mm)に対してカバークランプを4個以上取り付ける事とメーカー技術資料には記載されています。

注意としてカバーの継ぎ目に取付る物は数量に含みません。

風圧荷重計算(例)

1.設置条件

  • ケーブルラック本体:QR100(ラック幅=1m)
  • ラックカバー   :CV100
  • カバークランプ  :CVCQ100
  • 設置場所     :建物屋上

2.設置条件

  • 地域       :東京都23区内(基準風速:Vo=34m/s)
  • 地表面粗度区分  :Ⅲ(ガスト影響係数Gf=2.3)
  • 地上高さ     :H=25m
  • 風力係数     :Cf=1.0(角度θ=10°以下)

3.カバークランプの強度

カバークランプ1箇所の許容静荷重:P=700N

4.計算

速度圧:q=0.6×{1.7×(H/Zg)a}×Gf×Vo2

     =0.6×{1.7x(25/450)0.2}2×2.3×342=1451N/m2

カバー1枚に対してカバークランプを4箇所取付た場合において、その内の1箇所が受ける最大受風面積A1は

(カバー端100mm入った個所にカバークランプを取り付けての均等割り)

A1=1m×0.434m=0.434m2

A1において、カバークランプ1箇所に加わる風圧荷重P1は

P1=q×Cf×A1=1451×1.0×0.434=630N

カバークランプ1箇所の許容静荷重:P=700N>P1=630N

以上の計算結果より、カバー1枚に対しカバークランプ4箇所以上する事で、風圧荷重を満足します。

地域やその周辺状況により、基準風速など設定条件がことなります。「海岸部などの強風地域」では、カバークランプの数量を4箇所より増やさなければならない場合があります。

屋根型タイプのカバーには規定数の穴が空いていますのでその数分のカバー取付金具を使用しましょう。

耐震設計

耐震クラスA・B

ラック敷設場所耐震支持間隔耐震種別
上層階、
屋上、
塔屋
8m以内に1箇所A種またはB種
中層階8m以内に1箇所A種またはB種
地下、
1階
12m以内に1箇所A種またはB種

耐震クラスS

ラック敷設場所耐震支持間隔耐震種別
上層階、
屋上、
塔屋
6m以内に1箇所SA種
中層階8m以内に1箇所A種
地下、
1階
8m以内に1箇所A種

また、耐震支持間隔とは別に分岐部分や末端から2m以内に耐震支持を設ける事が耐震上有効になってきます。

耐震支持の適用を除外する場合

  • ラック幅400mm未満
  • ボルト等の吊り長さが平均200mm以下
  • ラックの許容応力が十分にあり、製造者により支持間隔を広げても支障が無いと確認された場合(最大12mの緩和)

A種は耐震支持材の間の配管重量の0.6倍、SA種耐震支持材部材は1.0倍として支持部材の選定を行う。

B種耐震支持は、自重支持吊り材と同程度以上の斜材により支持すること。

参考書籍まとめ

各参考書をまとめたものを下記に記述します。

また、同じような内容や製品自体に対する要求、または曖昧な表現は割愛している項目もあります。

※ 例 堅固に固定する、ケーブルはもつれない様にする、等

公共建築工事標準仕様書 まとめ

第2編 電力設備工事 第2章 施工 第10節 ケーブル配線より

2.10.1 ケーブルラックの敷設

  1. 支持用の金物はスラブ等の構造体に取付る事
  2. インサートを使用してボルト等で取付る事
  3. 水平支持は鋼製で2m以下その他材質は1.5m以下
  4. 垂直支持は3m以下、配線室等は6m以下の範囲で各階支持
  5. 支持吊りボルトはラック幅600以下は9mm以上ラック幅600mmを超えるものは12mm以上
  6. 終端部にはエンドカバー及び端末保護キャップを設ける
  7. アルミ製は異種金属接触腐食を起こさないよう取り付ける
  8. ラック本体にボンディングを設け、ラック相互は電気的に接続する
    • 100A以下は2.0mm以上
    • 225A以下は5.5sq以上
    • 600A以下は14sq以上
  9. 屋外に設けるラックにカバーを取付る場合は、カバーが飛散しない様に金具で確実に取り付ける

2.10.4.2 ケーブルラックの配線

  1. ケーブル支持は水平部では3m以下、垂直部では1.5m以下(トレー形は除く)
  2. 垂直部は特定の子桁に荷重が集中しないようにする
  3. ケーブルは積み重ねを行わない、次のいずれかは除く
    • 単心ケーブルの俵づみ
    • 分電盤2次側のケーブル
    • 積重ねるケーブルの許容電流について必要な補正を行い、配線の太さに影響がない場合

電気設備工事監理指針 まとめ

第2編 電力設備工事 第1章 第2節 電線保護類より

1.2.9 ケーブルラック

  1. ボイラ室等温度変化が著しい所には、伸縮に必要な対策を施す
  2. 鋼製のラックで直線30mごと、アルミ製で15mごとに伸縮継ぎ手を用いる事により伸縮に対応する

第10節 ケーブル配線より

2.10.1 ケーブルラックの敷設

  1. ケーブルラックの内面寸法、BSタイプは片面づつ算出する
    • W=1.2{ケーブル本数(ケーブル外径+10mm)+60mm}
  2. アルミ製は異種金属腐食を起こさないようにする
    • 支持材はアルミ、ステンレス、亜鉛メッキ製を使用する
    • その他材質は支持材との間に合成樹脂製の介在物等を使用する
    • 取付ボルト等はステンレス(SUS304)、磁性のないニッケルクロム鋼を使用する
  3. 上下自在継ぎ手は指定トルクにて締め付けを行い、締め付け確認シールを貼る

2.10.4.2 ケーブルラック配線

  1. 整然と配線し子桁に固定をする、トレー形(水平部)は固定しなくてもよい
  2. ケーブルを積み重ねる場合は親桁の有効高さを考慮する
  3. 固定材料は木綿ひも、麻ひも、化学繊維ロープ、ナイロンバンド、ケーブル支持金具を用いる(合成樹脂製のものは紫外線などで劣化をするので使用場所に注意する)
  4. ケーブルの積み重ね配線では2段では許容電流の0.5倍、3段では0.3倍が望ましい
内線規程 まとめ

第3編 第1章 低圧配線方法

3165節 ビニル外装ケーブル配線、クロロプレン外装ケーブル配線又はポリエチレン外装ケーブル配線(解釈164)

  1. ケーブルを造営材の側面、下面に沿って施設する場合は水平2m以下
  2. ラックはケーブル重量を十分耐える構造
  3. ラックにケーブルを施設する場合の支持は、ケーブルが移動しない距離とする

曖昧な表現しか載っていませんでしたがラックを垂直に取付る場合は1番の造営材の側面支持にあたると思われます。

電気設備技術基準・解釈 まとめ

第164条 ケーブル工事

  1. ケーブルを造営材の側面、下面に沿って施設する場合は水平2m以下
  2. キャプタイヤケーブルにあたっては1m以下
  3. 使用電圧が300V以下はD種接地工事を施す、ただし以下除外
    • 防護装置の金属製部分が4m以下で乾燥した場所
    • 屋内配線で対地電圧が直流300V以下、交流150V以下で金属製部分が8m以下のものに簡易接触防止措置を施す、又は乾燥した場所
  4. 使用電圧が300V以上はC種接地工事を施す、ただし接触防止措置を施す場合はD種接地工事とする事が出来る

さいごに

長くなりましたが少しは参考になったでしょうか?

みなさんが資料を調べる時間を短縮する事が出来れば幸いです。

ご意見・ご感想はコメントよりお願いします。

バイバイまたねー✋

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