アークフラッシュ境界計算ツール
系統電圧、故障電流、アーク継続時間、作業距離から、Lee方法を使ってアークフラッシュの入射エネルギーとアークフラッシュ保護境界を推定します — PPEカテゴリの概算と安全上の免責事項も表示します。
入力
故障点での線間電圧。例: 480 V（低圧）または 4160 V（中圧）。
機器で利用可能な三相ボルト締め短絡電流 — 故障電流計算から取得します。
保護装置（遮断器、リレー、ヒューズ）がアークを遮断するまでにかかる時間 — タイムカレントカーブから読み取ります。
想定されるアーク源から作業者の顔・胸部までの距離 — 低圧盤では一般に455 mm（18インチ）、中圧スイッチギアでは610〜910 mm。
出力
| 項目 | 値 |
|---|---|
| No data yet | |
ガイド
アークフラッシュは、作業者が反応するはるか前に重篤な火傷を引き起こすほど急速に熱エネルギーを放出します。危険性を数値化する2つの指標が、入射エネルギー（所定の距離で露出した皮膚に到達する熱量）とアークフラッシュ境界（その熱が治癒可能な火傷レベルまで低下する距離）です。この計算ツールは、IEEE 1584-2002 / NFPA 70E 附属書Dの理論的な開放アーク方程式であるLee方法を使って、4つの入力から両方を推定し、結果をNFPA 70EのPPEカテゴリ帯にマッピングするため、出力はラベルのない単独の数値ではなく、指針として読めるものになります。
使い方
- **系統電圧（V）**を入力します — 故障点での線間電圧です（例: 低圧盤なら480 V、中圧スイッチギアなら4160 V）。
- **ボルト締め故障電流（kA）**を入力します — 故障電流計算から得られる、機器で利用可能な三相短絡電流です。
- **アーク継続時間 / 遮断時間（s）**を入力します — 保護装置（遮断器、リレー、ヒューズ）が故障を遮断するまでの時間で、タイムカレントカーブから読み取ります。
- **作業距離（mm）**を入力します — 想定されるアーク源から作業者の顔と胸までの距離です。低圧では455 mm（18インチ）が一般的な標準値で、中圧スイッチギアでは610〜910 mmがよく使われます。
このツールは、入射エネルギー、アークフラッシュ境界、計算式の内訳（計算式と内訳）、簡易的なPPEカテゴリの推定値を、結果テーブルアークフラッシュの推定結果として報告します。
計算式
E (J/cm²) = 2.142×10⁶ × V(kV) × I(kA) × t(s) / D(mm)²4.184で割ってcal/cm²に換算します。これがLee方法です — ラルフ・リーが1982年に発表した理論的な開放アーク方程式で、IEEE 1584-2002とNFPA 70E附属書Dが文書化している形です。同じ式を1.2 cal/cm²の治癒可能な火傷閾値でDについて解くと、アークフラッシュ境界が得られます:
D_boundary (mm) = √( 2.142×10⁶ × V(kV) × I(kA) × t(s) / (1.2 × 4.184) )V— 系統電圧（kV）I— ボルト締め故障電流（kA）t— アーク継続時間 / 遮断時間（s）D— 作業距離（mm）
この式は、密閉されたスイッチギア内のアークに比べて、全ボルト締め故障電流での開放アークを想定しており、保守的（高エネルギー）です。そのため、機器固有のIEEE 1584経験式による計算ではなく、簡易的なスクリーニング評価となっています。
PPEカテゴリ（簡易版）
入射エネルギーは、広く使われているNFPA 70Eのcal/cm²帯にマッピングされます:
| 入射エネルギー | PPEカテゴリ |
|---|---|
| ≤ 1.2 cal/cm² | Category 0 — arc rating ≥ 1.2 cal/cm² |
| ≤ 4 cal/cm² | Category 1 — arc rating ≥ 4 cal/cm² |
| ≤ 8 cal/cm² | Category 2 — arc rating ≥ 8 cal/cm² |
| ≤ 25 cal/cm² | Category 3 — arc rating ≥ 25 cal/cm² |
| ≤ 40 cal/cm² | Category 4 — arc rating ≥ 40 cal/cm² |
| > 40 cal/cm² | Exceeds Category 4 — de-energized work practices required |
この帯の表は情報提供のための簡略表現であり、NFPA 70E表130.7(C)(15)(a)が一般的な作業に対して用いる、機器ベースのPPEカテゴリ方式ではありません — PPEの選定は、常に自サイトに適用される版のNFPA 70Eに照らして確認してください。
遮断時間がこれほど重要なのはなぜか？
入射エネルギーはアーク継続時間に正比例します — 遮断時間を半分にすると（より速いリレー設定、限流ヒューズ、またはアークフラッシュリレー）、入射エネルギーも半分になります。境界またはPPEカテゴリが予想より悪くなった場合、保護機器の協調レビューが多くの場合最も安価な対策であり、PPEのアップグレードより安価です。
PPEの選定や活線作業の境界設定にこれで足りるか？
**いいえ。**これは理論的なスクリーニング評価にすぎません。裏付けのあるアークフラッシュ調査には、機器クラス、導体間隔、エンクロージャの種類と箱のサイズ、正確なアーク電流計算（ボルト締め故障電流だけでなく）、保護機器の協調データを含む完全なIEEE 1584経験モデルが必要であり、有資格エンジニアが実施またはレビューする必要があります。この計算ツールだけをPPEの選定、アークフラッシュラベルの貼付、活線作業の承認に使用しないでください。
プライバシー
すべてブラウザ内で計算されます。サイトの詳細がどこかに送信されることはありません。
関連ツール
この計算ツールが入力として必要とする利用可能な故障電流を推定するには、短絡電流計算ツールを使用してください。同じ機器を保護する接地システムについては、接地格子抵抗計算ツールをご覧ください。
Use it from code
From 3 credits per callREST API
curl -X POST https://api.iotools.cloud/v1/tool/arc-flash-boundary-estimator \
-H "Authorization: Bearer YOUR_API_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{
"systemVoltage": "480",
"faultCurrent": "20",
"arcDuration": "0.2",
"workingDistance": "455"
}'Swap in your own key from your account. The tool's fields are the body — no wrapper.
Ask an AI agent
Use the IOTools `arc-flash-boundary-estimator` tool (Arc Flash Boundary Calculator) on this input:
YOUR_INPUT_HEREPaste this at any agent connected to the IOTools MCP server, then add your input.