電圧降下計算¶

30秒まとめ¶

電圧降下の許容値は幹線 2% + 分岐 2% = 合計 4% 以内。電動機の始動電流（定格の 5〜8 倍）での電圧降下も別途確認し、他の設備への影響がないか確認する。太線化で電圧降下を解消するか、MCCB の位置を変えて配線を短縮するかを比較する。

三相電圧降下計算式¶

基本式（三相 3 線式）¶

e = √3 × I × (R cosθ + X sinθ) × L

e     : 線間電圧降下 [V]
I     : 電流 [A]
R     : 導体抵抗 [Ω/km]（ケーブルカタログ値、20℃ 基準）
X     : 誘導リアクタンス [Ω/km]（通常 0.07〜0.09 Ω/km）
cosθ  : 負荷力率
sinθ  : √(1 - cos²θ)
L     : 片道ケーブル長 [km]

電圧降下率¶

電圧降下率 [%] = e / V0 × 100

V0 : 送り端電圧（受電端電圧）[V]
例: 200V 系統なら V0 = 200V

計算例¶

条件： 三相 200V、負荷電流 50A、力率 0.85、CV 14sq（R = 1.32 Ω/km、X = 0.083 Ω/km）、片道 100m

sinθ = √(1 - 0.85²) = 0.527

e = √3 × 50 × (1.32 × 0.85 + 0.083 × 0.527) × 0.100
e = 1.732 × 50 × (1.122 + 0.044) × 0.100
e = 1.732 × 50 × 1.166 × 0.100
e = 10.1 V

電圧降下率 = 10.1 / 200 × 100 = 5.05%  → 許容値 4% 超 → 太線化が必要

許容値の目安¶

区分	許容電圧降下率	根拠
幹線（受電点〜分電盤）	2% 以内	内線規程 JEAC8001
分岐（分電盤〜負荷）	2% 以内	内線規程 JEAC8001
幹線 + 分岐（合計）	4% 以内	上記合算
低圧電動機（日本電機工業会）	始動時 10〜15% 以内（他機器への影響で判断）	JEM 規格

電動機始動時の電圧降下確認¶

電動機の始動時には定格電流の 5〜8 倍の電流が流れ、その間は電圧降下が急増する。

始動時電流 Is = In × Ks

In : 定格電流 [A]
Ks : 始動電流倍率（直入れ: 5〜8、Y-Δ: 1.7〜2.7）

始動時電圧降下 es = √3 × Is × (R cosθs + X sinθs) × L
cosθs : 始動時力率（電動機始動時: 0.3〜0.4 が目安）

確認すべき事項：

始動時電圧降下により、他の電動機の運転が止まらないか（電圧 85% 以下でトリップする機器あり）
計装機器・DCS の電源電圧が許容範囲内（±10%）に収まるか

太線化判断の基準¶

flowchart TD
    A[電圧降下率 計算] --> B{降下率 ≤ 4%?}
    B -- Yes --> C[合格]
    B -- No --> D[対策を検討]
    D --> E{ケーブル長を短縮できる?\n分電盤の位置変更等}
    E -- Yes --> F[レイアウト変更で解決]
    E -- No --> G[断面積を大きくする\n次の標準サイズに変更]
    G --> A

断面積アップと電流の関係¶

太線化は電圧降下を改善するが、許容電流も増える副次効果がある。反面、ケーブルコスト・重量・曲げやすさが悪化する。断面積を 1 ランク上げて再計算し、基準を満たす最小断面積を選ぶ。

CV ケーブル断面積	導体抵抗 [Ω/km]（20℃）
5.5 sq	3.28
8 sq	2.27
14 sq	1.32
22 sq	0.847
38 sq	0.490
60 sq	0.308
100 sq	0.188