■電圧降下

電線・ケーブルの導体サイズ決定の基準として
(1) 電力損失を基準とするもの
(2) 許容電流を基準とするもの
(3) 電圧降下を基準とするもの
の3つがあるが、600V以下の配電系統では(3)が比較的重視されている。
電圧降下は負荷の電力や力率、線路の交流抵抗やインダクタンスに影響される。
電圧降下の基本式は、次のとおりである。

●電圧降下計算式(基本計算式)

Vd=KⅠℓ(Rcosθ+Xsinθ)=KⅠℓZ
ここで

  • Vd:
    電圧降下(V)
  • K:
    電気方式による係数(表1)
  • Ⅰ:
    負荷電流(A)
  • ℓ:
    線路長(km)
  • Z:
    インピーダンス(Ω/km)=Rcosθ+Xsinθ
    力率が不明な場合は、次式によりインピーダンスを求める Z = R2 + X2
  • R:
    導体の交流実効抵抗(Ω/km)
  • X:
    リアクタンス=2πfL(Ω/km)
  • f:
    周波数(Hz)
  • L:
    インダクタンス(H/km)
  • cosθ:
    負荷電流の力率
  • θ:
    力率角(度又はラジアン)

● K(電気方式による係数)の値

電気方式 K
直流又は単相 2線式 2
単相(中性線間) 3線式 1
単相(線間) 2
三相(線間) 3
三相(中性線間) 4線式 1
三相(線間) 3

●電圧降下計算例

例)次に示すようなルートの電圧降下を計算すると

<計算条件>
  • 電気方式
    三相3線式(線間)→ 3
  • 負荷電流
    40 A
  • 線路長
    100 m
  • 周波数
    50 Hz
  • 力率(cosθ)
    0.85 → (sinθ=0.526)
  • 定格電圧
    200V
  • 使用ケーブル
    600V CVT 3C×38mm2
  • R=0.626(Ω/km),X=0.0955(Ω/km)
    Z=Rcosθ+Xsinθ=0.582(Ω/km)
    Vd=K・Ⅰ・ℓ・Z= 3 ×40(A)×0.1(km)×0.582(Ω/km)
      =4.0(V)
    → 200Vに対して約2.0%の電圧降下

●内線規程(1310節)に記載されている電圧降下許容値

供給変圧器の二次側端子又は引込線取付点から最遠端の負荷に至る間の電線のこう長(m) 電圧降下(%)
電気使用場所内に設けた変圧器から供給する場合 電気事業者から低圧で電気の供給を受けている場合
分岐回路 幹線 合計 分岐回路 幹線 合計
60以下 2以下 3以下 - 2以下 2以下 -
60超過、120以下 - - 5以下 - - 4以下
120超過、200以下 - - 6以下 - - 5以下
200超過 - - 7以下 - - 6以下

●各種ケーブルの電気定数

電圧降下の計算に必要な各種ケーブルの電気定数計算結果は、表2-1から表2-30のとおりです。

品名・サイズ 布設条件
表2-1 IV 3本俵積
表2-2 IV 3本平積 S=d
表2-3 HIV 3本俵積
表2-4 HIV 3本平積 S=d
表2-5 EM IE / F 3本俵積
表2-6 EM IE / F 3本平積 S=d
表2-7 600V CV及びEM 600V CE / F 単心 3条俵積
表2-8 600V CV及びEM 600V CE / F 単心 3条平積 S=d
表2-9 600V CV及びEM 600V CE / F 単心 3条平積 S=2d
表2-10 600V CV及びEM 600V CE / F 2心、3心
表2-11 600V CV及びEM 600V CE / F 4心
表2-12 600V CVD、600V CVT及び EM 600V CED / F、EM 600V CET / F
表2-13 600V CVQ及びEM 600V CEQ / F
表2-14 3300V CV及びEM 3300V CE / F 単心 3条俵積
表2-15 3300V CV及びEM 3300V CE / F 単心 3条平積 S=d
表2-16 3300V CV及びEM 3300V CE / F 単心 3条平積 S=2d
表2-17 3300V CV及びEM 3300V CE / F 3心
表2-18 3300V CVT及びEM 3300V CET / F
表2-19 6600V CV及びEM 6600V CE / F 単心 3条俵積
表2-20 6600V CV及びEM 6600V CE / F 単心 3条平積 S=d
表2-21 6600V CV及びEM 6600V CE / F 単心 3条平積 S=2d
表2-22 6600V CV及びEM 6600V CE / F 3心
表2-23 6600V CVT及びEM 6600V CET / F
表2-24 600V EM-FPF 2心
表2-25 600V EM-FPF 3心
表2-26 600V EM-FP 単心 3本平積 S=d
表2-27 600V EM-FP 単心 3本平積 S=2d
表2-28 600V EM-FP 2心、3心
表2-29 600V EM-FPD及び600V EM-FPT
表2-30 6600V NH-FPT
●表2-1 IV (3本俵積)
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●表2-2 IV (3本平積 S=d)
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●表2-3 HIV (3本俵積)
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●表2-4 HIV (3本平積 S=d)
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●表2-5 EM IE/F (3本俵積)
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●表2-6 EM IE/F (3本平積 S=d)
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●表2-7 600V CV及びEM 600V CE/F 単心 (3条俵積)
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●表2-8 600V CV及びEM 600V CE/F 単心 (3条平積 S=d)
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●表2-9 600V CV及びEM 600V CE/F 単心 (3条平積 S=2d)
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●表2-10 600V CV及びEM 600V CE/F 2心、3心
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●表2-11 600V CV及びEM 600V CE/F 4心
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●表2-12 600V CVD、600V CVT及びEM 600V CED/F、EM 600V CET/F
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●表2-13 600V CVQ及びEM 600V CEQ/F
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●表2-14 3300V CV及びEM 3300V CE/F 単心 (3条俵積)
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●表2-15 3300V CV及びEM 3300V CE/F 単心 (3条平積 S=d)
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●表2-16 3300V CV及びEM 3300V CE/F 単心 (3条平積 S=2d)
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●表2-17 3300V CV及びEM 3300V CE/F 3心
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●表2-18 3300V CVT及びEM 3300V CET/F
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●表2-19 6600V CV及びEM 6600V CE/F 単心 (3条俵積)
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●表2-20 6600V CV及びEM 6600V CE/F 単心 (3条平積 S=d)
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●表2-21 6600V CV及びEM 6600V CE/F 単心 (3条平積 S=2d)
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●表2-22 6600V CV及びEM 6600V CE/F 3心
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●表2-23 6600V CVT及びEM 6600V CET/F
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●表2-24 600V EM-FPF 2心
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●表2-25 600V EM-FPF 3心
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●表2-26 600V EM-FP 単心 (3条平積 S=d)
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●表2-27 600V EM-FP 単心 (3条平積 S=2d)
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●表2-28 600V EM-FP 2心、3心
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●表2-29 600V EM-FPD及び600V EM-FPT
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●表2-30 6600V NH-FPT
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