補償導線は、熱電対と計器のあいだをつなぐ専用の電線です。ただの銅線と何が違うのかと言えば、熱電対とほぼ同じ熱起電力特性を持たせてあるところにあります。炉やタンクに取り付けた熱電対から、離れた制御盤の計器まで、熱電対そのものを延々と引き回すのは現実的ではありません。途中から補償導線にバトンタッチして計器まで延ばす。これが温度計測の配線の基本形です。
接続点の呼び名も整理しておきましょう。熱電対と補償導線をつなぐ点を補償接点、補償導線と計器をつなぐ点を基準接点と呼びます。JEMIMA の温度計測資料によれば、この補償接点と基準接点に温度差があると測定温度に誤差が出ます。配線が長くても、両端の温度がそろってさえいれば誤差は出にくい、という関係になっています。だから補償導線は「長く引くほど誤差が増える」のではなく、「接点まわりの温度差をいかに小さく保つか」が効いてきます。
ところがこの配線、何気なくやると測定値が静かにずれます。普通の電線でつないでしまうこと、極性を逆にすること、タイプの違う補償導線を使うこと。どれも現場でよく見かける取り違えで、しかも表示は出てしまうから気づきにくいものです。この記事では、なぜ補償導線が要るのかという理屈から、延長用と補償用の選び分け、被覆や多芯といった構造の選び方、極性と色の落とし穴、そして配線で起きるトラブルの見方までを順につないで整理します。
なぜ補償導線が必要なのか
熱電対が測っているのは、ある一点の絶対温度ではなく2つの接点の温度差です。測りたい場所の測温接点と、計器側の基準接点。この差に応じて電圧（熱起電力）が生まれ、計器が温度に換算しています。
ここで熱電対の端子に普通の銅線をつないで計器まで延ばすと、つないだ場所に新しい接点ができます。異種金属の接合点には、その場所の温度に応じた熱起電力が生じます。だから熱電対の端子箱が30℃、計器が25℃、というように両端に温度差があると、その差の分だけ余計な電圧が乗り、そっくり誤差になります。福電の検証でも、補償導線の中継に銅線を使うと測定値がずれることが示されています。普通の銅線は、見た目こそ電気を通しますが、熱電対の信号を「特性を保ったまま」運ぶようには作られていません。
補償導線は、この問題を起こさないために熱電対と近い熱起電力特性を持たせてあります。途中に挟んでも余計な熱起電力が乗りにくく、基準接点を計器のすぐ手前まで「持ち越す」働きをします。言い換えれば、補償導線が受け持っているのは温度の伝達ではなく、熱電対の熱起電力特性を切らさずに計器まで届けることです。ここを押さえると、なぜ銅線で代用できないのかが腑に落ちるはずです。
補償導線の種類 ― 延長用と補償用
補償導線は熱電対のタイプごとに用意され、JIS C 1610:2012 で規定されています。選ぶときの軸は三つ。精度、使える温度範囲、コストです。この三つはトレードオフの関係にあり、K 型用を例にとると延長用と補償用という二系統に分かれます。
延長用は、熱電対と同じ系統の金属を使います。K 型用なら記号は KX で、＋側にニッケルクロム合金、−側にニッケル合金という具合に、素性が熱電対と同じだから精度が高く、温度範囲も広いのが特徴です。許容差の厳しいクラス1の設定もあります。延長用は記号の末尾に X が付くのが特徴で、JX・TX・EX のように各タイプに対応します。
補償用は、熱起電力が近い別の安価な金属で代用します。K 型用の KCA は＋側に鉄、−側に銅ニッケル合金を使います。延長用より価格を抑えられる一方、使える温度域は狭く、精度クラスはクラス2どまりになります。記号は規格改正で変わっており、いまの KCA はかつて WX、KCB は VX と呼ばれていました。古い図面やカタログで WX・VX 表記に出会ったら、この対応で読み替えればよいでしょう。
選び分けはこう考えると整理できます。高い精度が要る、あるいは端子箱まわりの温度が高めなら延長用（KX）。温度条件が穏やかで、コストや取り回しを優先したいなら補償用。補償接点の使用温度の目安は、延長用がおおむね-25〜200℃、補償用が0〜150℃程度とされますが、許容差や常用温度の正確な値は線種ごとに JIS C 1610:2012 で確認してください。同じ「K 型用」でも中身の精度と温度耐性は違う、という点だけは見落とさないようにしましょう。熱電対のタイプ選定そのもので迷うなら熱電対の種類と使い分けも合わせて見ておくと、導線まで一気に決められます。
被覆・多芯・シールド ― 構造の選び方
補償導線は、タイプと精度だけでなく、外側の作りでも選びます。設置環境に合っていないと、せっかくの精度が現場で台無しになります。
まず被覆です。常温の配線なら一般的なビニル被覆でよいのですが、端子箱まわりが高温になる現場では耐熱被覆が要ります。ガラス編組やフッ素樹脂の被覆は高温に耐え、油や薬品のかかる場所でも持ちこたえます。被覆の耐熱温度と、配線経路でいちばん熱い場所の温度を突き合わせて選びます。
次に芯数です。熱電対1本に対して補償導線は2芯（＋と−）が基本ですが、複数の熱電対をまとめて引く盤配線では、多芯の補償導線で配線本数を減らすことが多くなります。多芯にすると施工は楽になりますが、芯ごとの極性の管理は逆にシビアになります。最後にシールドです。インバータやモータの近く、動力線と並走する経路では、ノイズが微小な熱起電力に乗って測定値を暴れさせます。シールド付きの補償導線を選び、シールドを適切に一点接地すると、この種のノイズはかなり抑えられます。
これらは地味な仕様ですが、「精度クラスは合っているのに現場で値が安定しない」という不調の背景には、被覆の耐熱不足やシールドの欠如が隠れていることが少なくありません。
極性と色の落とし穴
配線でいちばん多いミスが極性の取り違えです。熱電対の＋側を補償導線の＋側へ、−側を−側へ。単純な原則ですが、ここを逆にすると誤差が一気に膨らみます。岡崎製作所や JEMIMA の資料によれば、極性を逆に接続すると端子箱から計器までの温度差がそのまま誤差として効き、温度差が大きい現場では10℃を超えるずれが出ることもあります。しかも表示は普通に出るので、校正のときまで気づかれないことすらあります。
なぜここまで効くのでしょうか。極性を逆にすると、補償導線が打ち消すべきだった端子部の熱起電力を、逆向きに二重に取り込んでしまうからです。長さや抵抗の問題ではなく、向きの問題だという点が、この誤りのやっかいなところです。
もうひとつの落とし穴が色です。同じ K 型でも、被覆やコネクタの色は規格ごとに違います。Omega の技術資料や JIS によれば、K 型は JIS で青、IEC で緑、ANSI で黄と、規格が変わると色が変わります。海外製の装置や輸入ケーブルが混在する現場で色だけを頼りにすると、規格を取り違えてしまいます。色合わせではなく、刻印されたタイプ記号（KX・KCA…）と規格名で確認するのが確実です。「補償導線の色」を調べていてたどり着いた方ほど、色は規格依存だという前提を持っておくと事故を防げます。
極性と規格、この二つを最初に固めるだけで、原因不明の測定不良の多くは消えます。地味な工程ですが、ここの精度が温度データ全体の信頼性を決めると考えています。コネクタ側の規格や色の対応については熱電対コネクタの選び方で具体的に扱っています。
補償導線と熱電対線はどう違うのか
混同されやすいのですが、熱電対線（被覆熱電対線）と補償導線は役割が違います。熱電対線は、測温接点を作って実際に温度を感じ取るためのセンサ素線そのものです。これに対して補償導線は、その信号を計器まで運ぶための配線で、温度を感じ取る部品ではありません。
延長用（KX など）は熱電対と同じ金属を使うため、性質としては熱電対線にとても近いものです。そのため「延長用補償導線を熱電対の素線として代用できないか」という発想が出てきますが、これは避けたほうがよいでしょう。許容差の規定も使い方の前提も別で、測温接点に使うことを想定して作られていないからです。素線は素線、配線は配線。役割で部品を分けて考えるのが、結局いちばん間違いが少なくなります。検索で見かける「補償導線 熱電対 違い」も、この役割の違いを押さえれば迷わなくなります。
ついでに押さえておきたいのが、測温抵抗体（Pt100 など）との違いです。測温抵抗体は抵抗値の変化で温度を測るセンサで、信号は熱起電力ではありません。だから測温抵抗体の延長に補償導線は要らず、普通の銅の導線（多くは3線式・4線式）でつなぎます。「測温抵抗体 補償導線」と調べてたどり着いた方もいるでしょうが、補償導線が必要なのは熱電対だけ、と整理しておけばよいでしょう。センサの原理が違えば、配線の考え方もまるごと変わります。
現場での正しいつなぎ方
つなぎ方の基本は、極性をそろえることに尽きます。熱電対の＋側を補償導線の＋側へ、−側を−側へ。端子台では＋と−を取り違えないよう、色ではなく記号と極性表示で確認しながら締めます。端子のゆるみは接触不良と熱起電力の乱れを招くので、規定どおりにしっかり締結します。
補償接点（熱電対と補償導線のつなぎ目）は、できるだけ温度が安定した場所に置きます。端子箱の中が局所的に高温になる配置は避け、補償接点と基準接点の温度差が広がらないようにします。中継が複数になるときは、各中継点ですべて同じタイプ・同じ極性をそろえます。途中で1か所でも銅線や違うタイプを挟むと、そこが新しい誤差源になります。配線図に極性とタイプを明記し、施工後に導通と極性を確認します。この一手間が、後からの測定不良を大きく減らします。
配線で起きるトラブルとその見方
補償導線まわりの不調は、原因が数パターンに収まりやすいものです。測定値が実際とずれる、安定しない、というときは次の順で当たると早く特定できます。
大きく低く（または高く）一定量ずれているなら、まず極性の逆接続を疑います。タイプの違う補償導線を使っていないかも併せて確認します。値が小刻みに暴れるなら、動力線との並走やノイズ、シールドの未接地を見ます。端子のゆるみや酸化による接触不良も、不安定の典型的な原因です。じわじわ片方向にずれていくときは、補償接点や基準接点に想定外の温度差が生じていないか、端子箱の中が局所的に熱くなっていないかを確認します。
熱電対本体を交換する前に、まず補償導線の極性・タイプ・接続を見るほうが近道なことが多くなります。配線は目に見えて分かりにくいぶん、つい本体やセンサを疑いがちですが、実際の原因はこの地味な区間に潜んでいます。切り分けの基本は、計器に近い基準接点側から順に、接続点をひとつずつ当たっていくことです。
補償導線を選ぶときの確認ポイント
補償導線選びも、確認の順番を決めておくと外しにくくなります。まず熱電対のタイプに合わせます（K 型には K 型用）。次に延長用か補償用かを、必要な精度と端子箱まわりの温度から決めます。そのうえで許容差クラス、芯数（多芯が要るか）、被覆の耐熱・耐環境、シールドの要否、計器側コネクタの規格をそろえていきます。この順で押さえると、精度・温度・コスト・施工性のバランスを取りながら一本に絞り込めます。
コストの観点では、すべてを最上位グレードでそろえる必要はありません。要求精度がそこまで高くなく、配線経路の温度も穏やかなラインに、高価な延長用クラス1を使うのは過剰になりやすいものです。逆に、精度を厳しく問われる計測ラインに安価な補償用を使えば、許容差で足をすくわれます。ラインごとに要求精度と環境を見極め、必要なところに必要なグレードを配るほうが、全体のコストも測定の信頼性も両立しやすくなります。多数のラインを一括で更新するときほど、この使い分けが効いてきます。
metra では Omega 製の熱電対コネクタを扱っています。「この熱電対と計器に合う補償導線とコネクタの規格は何か」「手元の機器の規格に合わせたい」「複数ラインのグレードをどう振り分けるか」といった配線まわりの選定段階から、技術的な相談に対応できます。まずは熱電対コネクタの一覧で実物の規格を見比べてみてください。
接続点の呼び名も整理しておきましょう。JIS C 1610:2012（追補1:2024）は、熱電対と補償導線との接合点を補償接点、熱電対または補償導線と導線との接合点で一定温度に保つようにしたものを基準接点と定義しています。同規格は補償導線を「常温を含む相当な温度範囲内で、組み合わせて使用する熱電対とほぼ同一の熱起電力特性をもち、補償接点と基準接点との温度差を補償するために使用するもの」と位置づけています。つまり補償導線の仕事は、この二点の温度差を吸収することそのものです。両端の温度がそろっていれば誤差要因は消え、差が開くほど、そして補償接点の温度が規定範囲から外れるほど、吸収しきれない分が誤差として残ります。
ただし「長さは関係ない」と言い切ってしまうと、もうひとつの誤差要因を見落とします。熱起電力の観点では確かに長さは効きません。しかし補償導線は熱電対と同じ熱起電力特性をもつことを最優先に材料が選ばれているため、導体としての電気抵抗が非常に高くなります。JIS の規定値でも、K 型用の公称断面積 1.25mm² で 1m の往復あたり 1.0Ω です。距離が伸びれば配線抵抗が積み上がり、計器の断線検出（バーンアウト）電流によって生じる電圧降下が測定誤差に化けます。長距離を引く現場で公称断面積の大きい補償導線が選ばれるのは、この理由によります。長さは熱起電力誤差には効かないが、配線抵抗としては効く。この切り分けを持っておいてください。
ところがこの配線、何気なくやると測定値が静かにずれます。普通の電線でつないでしまうこと、極性を逆にすること、タイプの違う補償導線を使うこと。どれも現場でよく見かける取り違えで、しかも表示は出てしまうから気づきにくいものです。この記事では、なぜ補償導線が要るのかという理屈から、延長用と補償用の選び分け、被覆や対数といった構造の選び方、極性と色の落とし穴、そして配線で起きるトラブルの見方までを順につないで整理します。熱電対そのものの基礎は熱電対とは｜原理・種類・選び方にまとめてあるので、原理から知りたい方はそちらを先に読んでみてください。
なぜ補償導線が必要なのか
熱電対が測っているのは、ある一点の絶対温度ではなく2つの接点の温度差です。測りたい場所の測温接点と、計器側の基準接点。この差に応じて電圧（熱起電力）が生まれ、計器が温度に換算しています。
ここで熱電対の端子に普通の銅線をつないで計器まで延ばすと、つないだ場所に新しい接点ができます。熱電対はあくまで測温接点と端子箱の温度差ぶんしか熱起電力を出さないのに、計器は自分の端子の温度で冷接点補償をかける。だから端子箱が30℃、計器が25℃というように両端に温度差があると、その差がそっくり誤差になります。普通の銅線は、見た目こそ電気を通しますが、熱電対の信号を「特性を保ったまま」運ぶようには作られていません。
補償導線は、この問題を起こさないために熱電対と近い熱起電力特性を持たせてあります。途中に挟んでも余計な熱起電力が乗りにくく、基準接点を計器のすぐ手前まで「持ち越す」働きをします。言い換えれば、補償導線が受け持っているのは温度の伝達ではなく、熱電対の熱起電力特性を切らさずに計器まで届けることです。ここを押さえると、なぜ銅線で代用できないのかが腑に落ちるはずです。
なお、規格上ひとつだけ例外があります。B熱電対用の BC は、＋側・−側とも銅で構成されています。B熱電対は常温域の熱起電力が極端に小さいため、銅どうしでも実用上の差し支えが少ないという理屈です。JIS も BC については許容差を規定せず、補償接点温度 0〜100℃ で予想される最大追加偏差を 40μV（測温接点 1400℃ のとき 3.5℃ 相当）と注記するにとどめています。「銅は常にダメ」ではなく「B型以外は銅では務まらない」が正確なところです。
補償導線の種類 ― 延長用と補償用
補償導線は熱電対のタイプごとに用意され、JIS C 1610:2012（追補1:2024）で規定されています。選ぶときの軸は三つ。精度、使える温度範囲、コストです。この三つはトレードオフの関係にあり、K 型用を例にとると延長用と補償用という二系統に分かれます。
延長用（エクステンション形）は、熱電対と同じ系統の金属を使います。K 型用なら記号は KX で、＋側にニッケル及びクロムを主とした合金、−側にニッケルを主とした合金という具合に、素性が熱電対と同じだから精度が高く、温度範囲も広いのが特徴です。許容差はクラス1（±60μV、測温接点900℃で±1.5℃相当）とクラス2（±100μV、同±2.5℃相当）の二段階が用意されています。延長用は記号の末尾に X が付くのが特徴で、JX・TX・EX・NX のように各タイプに対応します。
補償用（コンペンセーション形）は、熱起電力が近い別の安価な金属で代用します。K 型用の KCA は＋側に鉄、−側に銅及びニッケルを主とした合金を使います。延長用より価格を抑えられる一方、JIS の許容差表にクラス1の設定がなく、クラス2どまりになります。記号の末尾が C になるのが目印で、K 型にはもうひとつ KCB（＋側が銅、−側が銅ニッケル系）があります。
記号は規格改正のたびに変わっており、ここが古い図面を読むときの最大の罠です。JIS の注記によれば、現在の KCA は1995年改正時の KCB、1981年改正時の WX にあたります。現在の KCB は1995年改正時の KCC、1981年改正時の VX です。つまり1995年から2012年までの図面にある「KCB」は、今日の KCB ではなく KCA を指します。同じ記号が別物を指す最も危険なパターンなので、図面の年代を必ず確認してください。WX・VX という表記であれば1981年改正時のものと判断できます。
補償接点温度の上限は線種ごとに違い、ここを一括りにすると事故のもとです。JIS の許容差表では、KX が -25〜200℃、KCA が 0〜150℃、KCB は 0〜100℃ と定められています。延長用でも TX は -25〜100℃ どまりで、逆に補償用でも RCB・SCB は 0〜200℃ まであります。「延長用は広く、補償用は狭い」は K 型に限ればおおむね当てはまりますが、一般則ではありません。二宮電線工業の検証記事も、補償接点温度を超えて使うと JIS 許容差以上の誤差が出るとして、上限を超えての使用を明確に避けるよう促しています。
選び分けはこう考えると整理できます。高い精度が要る、あるいは端子箱まわりの温度が高めなら延長用（KX）。温度条件が穏やかで、コストや取り回しを優先したいなら補償用。ただし補償用を選んだ時点でクラス1という選択肢は消えます。熱電対のタイプ選定そのもので迷うなら熱電対の種類と使い分けも合わせて見ておくと、導線まで一気に決められます。
被覆・対数・シールド ― 構造の選び方
補償導線は、タイプと精度だけでなく、外側の作りでも選びます。設置環境に合っていないと、せっかくの精度が現場で台無しになります。
まず被覆です。JIS はこれを「使用区分」として記号まで規定しており、一般用 G がビニル系で -20〜90℃、耐熱用 H がガラス系で 0〜150℃、高耐熱用 S がふっ素樹脂系で -25〜200℃ となっています。配線経路でいちばん熱い場所の温度を、この区分と突き合わせて選びます。
ここで見落とされがちな制約が二つあります。ひとつは、高耐熱用 S はコンペンセーション形心線には適用されないこと。つまり KCA や KCB にふっ素樹脂グレードは存在しないので、200℃ 級の環境では自動的に延長用の一択になります。もうひとつは耐熱用 H の絶縁抵抗で、ビニル系とふっ素樹脂系が 500MΩ·km なのに対し、ガラス系は 5MΩ·km と二桁低い値が規定されています。高温には強いが絶縁は落ちる、という性格を理解して選んでください。なお油や薬品への耐性はふっ素樹脂系の持ち味であり、ガラス編組は耐熱性は高いものの耐薬品性を期待する材料ではありません。
次に対数です。JIS は補償導線を「対（つい）」で数え、熱電対1本に対して1対（1P）が基本になります。複数の熱電対をまとめて引く盤配線では、多対の補償導線で配線本数を減らすことが多くなります。多対にすると施工は楽になりますが、対ごとの極性の管理は逆にシビアになります。
そして公称断面積です。前述のとおり補償導線は導体抵抗が高いため、距離が長い経路やバーンアウト検出電流の大きい計器を使う場合は、太い断面積を選んで配線抵抗を抑える必要があります。精度クラスだけ見て断面積を詰めなかった結果、長距離側のラインだけ値が合わないという事例は珍しくありません。
最後にシールドです。インバータやモータの近く、動力線と並走する経路では、ノイズが微小な熱起電力に乗って測定値を暴れさせます。JIS は遮蔽の例として銅テープ遮蔽（S）、軟銅線編組遮蔽（SB、編組密度80%以上）、アルミニウムはく張付プラスチックテープ遮蔽（SLA）を挙げています。シールド付きを選び、適切に一点接地すると、この種のノイズはかなり抑えられます。
これらは地味な仕様ですが、「精度クラスは合っているのに現場で値が安定しない」という不調の背景には、被覆の耐熱不足やシールドの欠如、断面積不足が隠れていることが少なくありません。
極性と色の落とし穴
配線でいちばん多いミスが極性の取り違えです。熱電対の＋側を補償導線の＋側へ、−側を−側へ。単純な原則ですが、ここを逆にすると誤差が一気に膨らみます。
なぜここまで効くのでしょうか。極性を逆にすると、本来なら加算されるべき区間の熱起電力が減算されるため、その区間の熱起電力を符号ごとひっくり返して二重に取り込んでしまいます。岡崎製作所の解説がわかりやすい数値例を示しています。夏場に端子箱が40℃、受信計器が20℃、熱電対が E 型だったとすると、正常な接続なら40℃の熱起電力2420μVと20℃の1192μVの差である1228μVが発生します。極性を誤るとこれが −1228μV となり、本来から −2456μV ずれる。測定温度500℃程度で換算すると、指示は30℃低く出ます。同社は、両者の温度差がなければ誤差は生じないが、夏や冬は差が大きくなるため10℃以上の誤差も生じうると説明しています。
ここで押さえておきたいのは、誤差は「温度差そのまま」ではなく「熱起電力の2倍」であり、しかもそれを測定点の感度で温度換算した値になるという点です。温度差20℃が30℃の誤差になったのは、この換算を経ているからです。長さや抵抗の問題ではなく、向きの問題だという点が、この誤りのやっかいなところです。
さらに、間違える箇所によって症状が変わります。同社によれば、端子箱側だけ極性を誤った場合は熱電対そのものが逆接続されたことになり、より大きな誤差になります。受信計器側だけ誤った場合は補償導線を含めて熱電対が逆接続されたことになり、さらに大きくなります。「10℃ちょっとのズレ」で済むのは端子箱から計器まで一貫して逆になっている場合であって、片側だけの誤りはもっと派手に外れる、と覚えておくと切り分けが早くなります。
もうひとつの落とし穴が色です。ここは規格改正で完全に入れ替わっているため、古い知識のままだと確実に間違えます。
現行の JIS C 1610:2012 の色別表では、K は緑、E は青紫、J は黒、T は茶色、N は桃色、R・S は橙色、B は灰色です。つまり現行 JIS は IEC と同じく K＝緑であり、「JIS は青」は1981年改正時および1995年改正時の区分2、いわゆる旧 JIS の色です。ANSI/ASTM では K は黄なので、規格が変われば同じ K 型でも青・緑・黄の三通りが存在することになります。
しかもいまの JIS では、青は本質安全防爆用の表面被覆の色として全種類に割り当てられています。青い補償導線を見かけたら「旧 JIS の K 型」か「防爆用の何か」かの二択になるわけで、色から種類を読むのは二重に危険です。
極性の色も変わりました。旧 JIS と1995年改正時の区分2では＋側が赤・−側が白でしたが、現行では＋側が種類ごとの表面被覆と同じ色、−側が白に統一されています。赤い心線を＋だと思い込む習慣は、現行品を扱う現場では通用しません。
やっかいなことに、この移行はまだ完了していません。岡崎製作所は2012年改正で IEC 規格（区分1）に統合されたとしつつ当分の間は旧規格（区分2）を併用するとしており、林電工も当面は旧 JIS 対応品を標準とすると案内しています。福電も、国内では旧 JIS の色区分2から IEC 準拠の色区分1への移行が進行中で、輸出品では ASTM に基づく色分けが求められることもあると説明しています。同じ現場に新旧が並んでいる前提で考えるほかありません。
結論はひとつです。色合わせではなく、刻印されたタイプ記号（KX・KCA…）と規格名・規格年で確認する。「補償導線の色」を調べてたどり着いた方ほど、色は規格と年代に依存するという前提を持っておくと事故を防げます。コネクタ側の規格や色の対応については熱電対コネクタの選び方で具体的に扱っています。
補償導線と熱電対線はどう違うのか
混同されやすいのですが、熱電対線（被覆熱電対線）と補償導線は役割が違います。熱電対線は、測温接点を作って実際に温度を感じ取るためのセンサ素線そのものです。これに対して補償導線は、その信号を計器まで運ぶための配線で、温度を感じ取る部品ではありません。
延長用（KX など）は熱電対と同じ系統の金属を使うため、性質としては熱電対線にとても近いものです。そのため「延長用補償導線を熱電対の素線として代用できないか」という発想が出てきますが、これは避けたほうがよいでしょう。二宮電線工業は、KX・WX・VX を小型校正炉で100℃から500℃まで測定する検証を行い、補償導線は高温になるほど誤った値を示すことを確認しています。同社は、KX タイプは熱電対導体と同じ金属構成でありながら補償導線として熱起電力の調整を行っているため、KX であっても熱電対の代わりに使うことは推奨できないと結論づけています。素線は素線、配線は配線。役割で部品を分けて考えるのが、結局いちばん間違いが少なくなります。検索で見かける「補償導線 熱電対 違い」も、この役割の違いを押さえれば迷わなくなります。
ついでに押さえておきたいのが、測温抵抗体（Pt100 など）との違いです。測温抵抗体は抵抗値の変化で温度を測るセンサで、信号は熱起電力ではありません。だから測温抵抗体の延長に補償導線は要らず、普通の銅の導線（多くは3線式・4線式）でつなぎます。「測温抵抗体 補償導線」と調べてたどり着いた方もいるでしょうが、補償導線が必要なのは熱電対だけ、と整理しておけばよいでしょう。センサの原理が違えば、配線の考え方もまるごと変わります。
現場での正しいつなぎ方
つなぎ方の基本は、極性をそろえることに尽きます。熱電対の＋側を補償導線の＋側へ、−側を−側へ。端子台では＋と−を取り違えないよう、色ではなく記号と極性表示で確認しながら締めます。前述のとおり色の意味は規格年で変わるので、新旧が混在する現場では色を根拠にしないでください。端子のゆるみは接触不良と熱起電力の乱れを招くので、規定どおりにしっかり締結します。
補償接点は、できるだけ温度が安定した場所に置きます。端子箱の中が局所的に高温になる配置は避け、補償接点と基準接点の温度差が広がらないようにします。あわせて、補償接点の温度がその線種の規定範囲（KX なら -25〜200℃、KCA なら 0〜150℃、KCB なら 0〜100℃）を超えないことも確認します。範囲を超えた時点で、JIS の許容差はもう保証されません。
中継が複数になるときは、各中継点ですべて同じタイプ・同じ極性をそろえます。途中で1か所でも銅線や違うタイプを挟むと、そこが新しい誤差源になります。配線図に極性・タイプ・規格年を明記し、施工後に導通と極性を確認します。この一手間が、後からの測定不良を大きく減らします。
配線で起きるトラブルとその見方
補償導線まわりの不調は、原因が数パターンに収まりやすいものです。測定値が実際とずれる、安定しない、というときは次の順で当たると早く特定できます。
大きく低く（または高く）一定量ずれているなら、まず極性の逆接続を疑います。端子箱側と計器側のどちらか片方だけが逆になっていないかも見てください。片側だけの誤りのほうが誤差は大きく出ます。タイプの違う補償導線を使っていないか、図面の記号が旧表記（1995年の KCB＝現在の KCA など）でないかも併せて確認します。
値が小刻みに暴れるなら、動力線との並走やノイズ、シールドの未接地を見ます。端子のゆるみや酸化による接触不良も、不安定の典型的な原因です。長距離のラインだけおかしいという場合は、公称断面積が細すぎてバーンアウト検出電流による電圧降下が効いている可能性があります。
じわじわ片方向にずれていくときは、補償接点や基準接点に想定外の温度差が生じていないか、端子箱の中が局所的に熱くなっていないか、補償接点温度が線種の上限を超えていないかを確認します。
熱電対本体を交換する前に、まず補償導線の極性・タイプ・接続を見るほうが近道なことが多くなります。配線は目に見えて分かりにくいぶん、つい本体やセンサを疑いがちですが、実際の原因はこの地味な区間に潜んでいます。切り分けの基本は、計器に近い基準接点側から順に、接続点をひとつずつ当たっていくことです。
補償導線を選ぶときの確認ポイント
補償導線選びも、確認の順番を決めておくと外しにくくなります。実は JIS の「製品の呼び方」がそのまま良いチェックリストになっていて、KX-1-G-1P-7/0.45-S という型式は、種類の記号／許容差のクラス／使用区分／対数／心線の構成／遮蔽の記号を順に並べたものです。
この並びに沿って決めていきます。まず熱電対のタイプに合わせて種類を選び（K 型には K 型用）、延長用か補償用かを必要な精度と補償接点の温度から決めます。次に許容差のクラス（補償用ならクラス2一択）、使用区分（G / H / S）、対数、心線の構成または公称断面積、遮蔽の要否。最後に計器側コネクタの規格をそろえます。この順で押さえると、精度・温度・コスト・施工性のバランスを取りながら一本に絞り込めます。
コストの観点では、すべてを最上位グレードでそろえる必要はありません。要求精度がそこまで高くなく、配線経路の温度も穏やかなラインに、高価な延長用クラス1を使うのは過剰になりやすいものです。逆に、精度を厳しく問われる計測ラインに安価な補償用を使えば、クラス2の許容差で足をすくわれます。ラインごとに要求精度と環境を見極め、必要なところに必要なグレードを配るほうが、全体のコストも測定の信頼性も両立しやすくなります。多数のラインを一括で更新するときほど、この使い分けが効いてきます。
metra.jp では OMEGA（DwyerOmega グループ）製の熱電対コネクタを扱っています。OMEGA のコネクタは ASTM／ANSI カラーコードを採用しているため、K 型は黄。現行 JIS 品の緑や旧 JIS 品の青と同じ現場に並ぶことになりますから、まさに「色ではなく記号で確認する」が要る場面です。「この熱電対と計器に合う補償導線とコネクタの規格は何か」「手元の機器の規格に合わせたい」「複数ラインのグレードをどう振り分けるか」といった配線まわりの選定段階から、技術的な相談に対応できます。まずは熱電対コネクタの一覧で実物の規格を見比べてみてください。
