⚡ 電圧降下 計算機

📖 電圧降下計算の使い方と完全ガイド

「ポンプを倉庫の奥まで配線したら、起動するたびに照明がチラつく」「コンセント増設の見積りで電線サイズを2.0mm²か3.5mm²か迷う」——こうした場面で必要になるのが電圧降下の確認です。電源から負荷までの電線には抵抗があるため、距離が長く電流が大きいほど末端の電圧は下がります。下がりすぎると、照明が暗くなる・モーターが起動しない・電子機器が誤動作するなどのトラブルにつながります。この計算機は電流・こう長・電線断面積を入れるだけで電圧降下(V)と降下率(%)を即座に出すので、電気工事士の現場や設計、自家用設備の点検、DIYの延長配線の検討まで幅広く使えます。

使い方と入力項目の意味

• 配線方式：単相2線式(100V回路など)・単相3線式・三相3線式から選びます。方式ごとに係数が変わるため、ここを間違えると結果がずれます。
• 電流 I（A）：その回路に実際に流れる負荷電流です。定格容量しか分からない場合は「容量(VA)÷電圧」でおおよその電流を求めてから入力します。
• こう長 L（m）：電源から負荷までの片道の電線長です。往復で入れる必要はありません(理由は計算式の項で解説)。
• 断面積 A（mm²）：使用電線の公称断面積。VVFなら直径1.6mm＝2.0mm²、2.0mm＝3.5mm²相当が目安です。直径(mm)と断面積(mm²)を混同しやすいので注意します。
• 基準電圧（V）：降下率(%)を出すための分母です。100V回路なら100、200V回路なら200を入れます。

最もつまずきやすいのが「直径と断面積」「片道と往復」の取り違えです。電線サイズはカタログ上「直径1.6mm/2.0mm」と表記されることが多い一方、計算では断面積(mm²)を使うため、手元の電線がどちらの表記か必ず確認してください。

計算のしくみ・計算式

この計算機は内線規程でも使われる銅導体・力率1の簡易式を採用しています。配線方式ごとに係数 K が変わり、電圧降下 e は次の形で求めます。

• e（V）＝ K × L × I ÷ (1000 × A)
• 単相2線式：K＝35.6 ／ 単相3線式：K＝18.3 ／ 三相3線式：K＝30.8
• L＝こう長(m)、I＝電流(A)、A＝断面積(mm²)。係数Kには往復2本ぶんの電線抵抗がすでに織り込まれているため、入力は片道距離でOKです。

計算例1：単相2線式・100V回路
電流20A、こう長30m、断面積3.5mm²の場合。
e ＝ 35.6 × 30 × 20 ÷ (1000 × 3.5) ＝ 21,360 ÷ 3,500 ＝ 約6.10V。100Vに対する降下率は 6.10 ÷ 100 ＝ 約6.1%。これは目安の4%を超えており、太い電線への変更を検討すべきラインです。同条件で断面積を5.5mm²にすると e ＝ 35.6 × 30 × 20 ÷ (1000 × 5.5) ＝ 約3.88V（約3.9%）に改善します。

計算例2：三相3線式・200V回路
電流30A、こう長50m、断面積5.5mm²の場合。
e ＝ 30.8 × 50 × 30 ÷ (1000 × 5.5) ＝ 46,200 ÷ 5,500 ＝ 約8.40V。200Vに対する降下率は 8.40 ÷ 200 ＝ 約4.2%。三相は係数が小さいぶん同じ電流でも単相2線式より降下が抑えられるのが特徴です。

早見表：電圧降下(V)の目安

単相2線式(K＝35.6)・電流20A・100V回路を基準に、こう長と断面積を変えたときのおおよその電圧降下と降下率です。設計前のあたりを付けるのに使えます。

こう長＼断面積	2.0mm²	3.5mm²	5.5mm²
10m	3.56V (3.6%)	2.03V (2.0%)	1.29V (1.3%)
30m	10.68V (10.7%)	6.10V (6.1%)	3.88V (3.9%)
50m	17.80V (17.8%)	10.17V (10.2%)	6.47V (6.5%)

表からも分かるとおり、こう長を3倍にすれば降下も3倍、断面積を約1.5倍(2.0→3.5)にすれば降下は約1.5分の1になります。距離が長い回路ほど、1段階太い電線が効きます。

許容電圧降下の目安・判断基準

内線規程では、配線のこう長に応じて電圧降下の上限の目安が示されています。下表は一般的な低圧屋内配線(供給変圧器の二次側からの配線)の代表的な目安です。実際の基準は供給形態や規程の版で変わるため、必ず最新の内線規程・電気設備技術基準で確認してください。

こう長	電圧降下の目安	考え方
60m以下	2%以下	短距離は厳しめに
120m以下	4%以下	一般的な目安ライン
200m以下	5%以下	長距離はやや緩和
200m超	6%以下	幹線設計で個別検討

電動機回路では起動時に定格の数倍の電流が流れるため、定常時だけでなく起動時の電圧降下にも余裕を持たせるのが実務のコツです。機器メーカーが指定する許容電圧範囲(例：定格±10%)も併せて確認しましょう。

よくある質問

Q. 電圧降下は何%まで許されますか？
A. 上の表のとおり、こう長に応じて2〜6%が一般的な目安です。短い回路ほど厳しく、長い幹線ほど緩和される考え方です。最終的な可否は内線規程と機器の許容電圧で判断してください。

Q. こう長は往復で入れるのですか？
A. 片道で入れてください。係数(35.6など)に往復2本ぶんの抵抗がすでに含まれているため、行きの長さだけで正しい降下が出ます。往復距離を入れると約2倍に計算がずれてしまいます。

Q. 直径(mm)で電線を選んでいます。断面積はいくつですか？
A. 代表的にはVVF1.6mm≒2.0mm²、2.0mm≒3.5mm²相当として扱われます。正確な公称断面積はメーカーカタログで確認し、その数値を入力してください。

Q. 単相3線式が他より降下が小さいのはなぜですか？
A. 単相3線式は中性線を共用し、平衡負荷では中性線に電流が流れにくい構造のため、同じ電力でも電線1本あたりの電流負担が小さく、係数(18.3)も小さくなります。だから降下を抑えやすいのです。

Q. 200V回路にしたら電圧降下は減りますか？
A. 同じ電力なら電流が半分になるため、電圧降下(V)も約半分になり、さらに分母の電圧が2倍になるので降下率(%)は約4分の1に下がります。長距離・大電力では200V化が有効な対策です。

注意点・もう一歩踏み込んだ知識

• これは力率1・銅導体の簡易式です。大電流・長距離の交流回路では電線のリアクタンスや力率の影響が無視できなくなり、簡易式より実際の降下が大きくなることがあります。厳密設計では力率込みの式やメーカーの抵抗・リアクタンス値を使います。
• 降下は経路全体で合算します。分岐回路では「幹線の降下＋分岐の降下」が末端機器にかかります。末端で判断するときは個々の区間ではなく合計で見るのが安全です。
• 許容電流(発熱)とは別問題です。電圧降下がOKでも、その電線が電流を安全に流せる許容電流を満たしているかは別途確認が必要です。電圧降下・許容電流・短絡保護の3点をそろえて初めて電線が決まります。
• 温度の影響。銅の抵抗は温度が上がると増えるため、夏場の高温環境や束ね配線では実際の降下がやや大きくなる傾向があります。

本ツールの結果はあくまで設計前のあたりを付けるための概算・目安です。実際の電線選定や竣工判断は、最新の内線規程・電気設備技術基準に基づき、有資格の電気工事士・電気主任技術者など専門家にご確認ください。