配線距離が長くなると、電源側より負荷側の電圧が低くなります。これが電圧降下です。
許容電流だけで電線サイズを決めると、長距離回路で電圧が足りなくなることがあります。
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電圧降下の基本式
フジクラ・ダイヤケーブルでは、交流回路の基本式を次のように示しています。
Vd = K × I × ℓ ×（Rcosθ + Xsinθ）
- Vd：電圧降下（V）
- K：電気方式による係数
- I：負荷電流（A）
- ℓ：線路長（km）
- R：交流実効抵抗（Ω/km）
- X：リアクタンス（Ω/km）
- cosθ：力率
単相と三相ではKが違う
| 電気方式 | K |
|---|---|
| 単相2線式 | 2 |
| 単相3線式・中性線間 | 1 |
| 単相3線式・線間 | 2 |
| 三相3線式・線間 | √3 |
同じ電流・距離でも、電気方式によって電圧降下の計算係数が変わります。
電圧降下を実際に計算する
電気方式、電流、距離、R・X、力率を入力して、電圧降下と電圧降下率を参考計算できます。
電工現場ラボ · 無料計算ツール
電圧降下計算
R・Xは実際の電線種類・サイズ・温度・周波数・配列に対応するメーカー値を入力してください。単相3線は平衡負荷・中性線電流0を前提とし、不平衡や進み力率は対象外。配線距離は往復ではなく片道です。
計算結果（参考値・選定補助）
条件によって結果が変わります。実際の施工条件を確認してください。本結果のみで施工可否を判断しないでください。
本ツールの計算結果は参考値です。実際の施工では、最新の電気設備技術基準・電気設備技術基準の解釈・メーカー仕様・設計図書・施工要領書・現場条件・使用する電線、配管、機器の仕様を必ず確認してください。資格が必要な電気工事は、必要な資格を有する者が施工してください。本ツールの結果のみを根拠として施工可否を判断しないでください。
三相200V・100mの計算例
フジクラ・ダイヤケーブルの計算例では、三相3線式200V、40A、100m、力率0.85、600V CVT 38mm²で電圧降下は約4.0V、200Vに対して約2.0％とされています。
このように、長距離になると数Vの低下でも設備性能に影響する場合があります。
電圧降下が大きいと何が起きる？
- 照明が暗くなる
- モーターが正常に起動しにくい
- 機器の性能が低下する
- 電線サイズを大きくする必要が出る
電線サイズは許容電流と電圧降下の両方で決める
電線サイズを決めるときは、許容電流だけでなく電圧降下も確認します。
全体の選定手順は電線サイズの選び方で解説しています。
三相200Vの電流計算は三相3線200Vの電流計算も参考にしてください。
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まとめ
電圧降下は、電流・配線長・ケーブルのインピーダンス・電気方式・力率で決まります。
短い回路では許容電流が先に問題になることもありますが、長距離回路では電圧降下が電線サイズ決定の大きな要因になります。
