電圧降下の計算方法単相2線・三相3線・単相3線の式と係数、内線規程の許容値と早見表

電圧降下は、電線の抵抗で電源側より負荷側の電圧が下がることです。配線が長いほど、電流が大きいほど、電線が細いほど大きくなります。この記事では、電線メーカー・照明メーカーの技術資料にある簡易計算式と係数（35.6・30.8・17.8）、内線規程（JEAC 8001）の幹線・分岐回路の電圧降下の許容値とこう長60mを超えるときの表をもとに、計算例、必要な電線の太さの逆算、こう長の早見表、よくある間違いまでをまとめます。

電圧降下の簡易計算式

電線の抵抗だけで計算する簡易式は、次の形です。

e ＝ K × L × I ÷（1,000 × A）

• e：電圧降下（V）
• K：配線方式で決まる係数（下の表）
• L：電線のこう長（電源から負荷までの片道の長さ、m）
• I：負荷の電流（A）
• A：電線の断面積（mm²）

配線方式ごとの係数

単相2線式は100V・200Vの回路、三相3線式は200Vの動力などです。単相3線式（100/200V）と三相4線式は17.8で、電圧線と中性線の間の電圧降下を出します。

係数の出どころ

係数は、銅線の抵抗から出ています。標準軟銅の抵抗率は 1/58 Ω·mm²/m で、電線の導電率を97%とすると、断面積1mm²・長さ1kmの電線1本の抵抗は 1,000 ÷（58 × 0.97）≒ 17.8Ω です。

• 単相2線式は、行きと帰りの2本で電圧が下がるので 2 × 17.8 ≒ 35.6
• 三相3線式は、線間の電圧降下が1本分の √3 倍なので √3 × 17.8 ≒ 30.8
• 単相3線式は、負荷が左右で平衡していれば中性線に電流が流れないので、外側の線1本分の 17.8

この式は、力率を1とし、電線のリアクタンス（交流で生じる抵抗以外の成分）を無視した簡易式です。屋内配線ではこれで差し支えない場合が多いとされていますが、リアクタンスと力率の影響まで見るときは、電線メーカーの資料にある e ＝ K × I × L ×（R cosθ ＋ X sinθ）の式で計算します。

電圧降下の許容値（内線規程1310節）

こう長60m以下のとき

内線規程（1310-1）では、低圧の配線の電圧降下は、幹線と分岐回路でそれぞれ標準電圧の2%以下とすることを勧告しています。電気使用場所の中に設けた変圧器から供給する場合は、幹線を3%以下にできます。

「低圧で受電」は電気事業者から低圧で受電する場合（住宅・小さな店舗など）、「構内の変圧器」は使用場所内の変圧器から供給する場合（キュービクルのある建物など）です。

こう長が60mを超えるとき

供給変圧器の二次側端子（低圧受電なら引込線取付点）から、いちばん遠い負荷までの電線のこう長が60mを超えるときは、上の2%（3%）の代わりに、負荷電流で計算した幹線と分岐回路の合計の電圧降下を、次の表の値以下とすることができます。

2%は、100Vなら2V、200Vなら4Vです。同じ電圧降下（V）でも、200Vの回路のほうが割合（%）は半分になります。

電圧降下の計算例

例1：単相100V・15A・こう長30m（分岐回路）

VVF 2.0mm（断面積 3.14mm²）なら、e ＝ 35.6 × 30 × 15 ÷（1,000 × 3.14）≒ 5.1V で、100Vの5.1%です。2%（2V）を超えます。

VVF 2.6mm（5.31mm²）にすると、35.6 × 30 × 15 ÷ 5,310 ≒ 3.0V（3.0%）で、まだ超えます。100Vで15A流す負荷を30m先に置くなら、電線をさらに太くするか、負荷の近くに分電盤を置く、200Vの機器にするなどを考えます。

例2：単相200V・20A・こう長15m（IHやエアコンの専用回路）

VVF 2.0mmで、e ＝ 35.6 × 15 × 20 ÷ 3,140 ≒ 3.4V。200Vに対して1.7%なので、2%以内です。同じ条件を100Vで考えると3.4%になり、超えてしまいます。

例3：単相3線式100/200V・幹線40A・こう長25m

14mm²のケーブルで、e ＝ 17.8 × 25 × 40 ÷（1,000 × 14）≒ 1.27V。電圧線と中性線の間の100Vに対して1.27%で、2%以内です。

例4：三相200V・20A・こう長50m（動力）

5.5mm²なら、e ＝ 30.8 × 50 × 20 ÷（1,000 × 5.5）＝ 5.6V（2.8%）で2%を超えます。8mm²なら 30.8 × 50 × 20 ÷ 8,000 ≒ 3.85V（1.9%）で2%以内になります。

必要な電線の太さを逆算する

許容できる電圧降下 e が決まっていれば、式を入れ替えて、必要な断面積を出せます。

A ＝ K × L × I ÷（1,000 × e）

単相100V・20A・こう長20mで2%（2V）に収めるなら、A ＝ 35.6 × 20 × 20 ÷（1,000 × 2）≒ 7.1mm² なので、それより太い8mm²を選びます。VVF 2.6mm（5.31mm²）では足りません。

電圧降下で選んだ太さとは別に、許容電流（電線に流し続けてよい電流）も満たす必要があります。電線管に入れると許容電流は小さくなるので、電線の許容電流で確かめてください。太さは「許容電流」と「電圧降下」の両方を満たす方で決めます。

2%に収まるこう長の早見表

単相2線式100V（2V以内）

L ＝ 1,000 × A × e ÷（K × I）で計算した、2%に収まる最大のこう長（m）です。

単線の断面積は、直径から π × d² ÷ 4 で計算した値です（1.6mm＝2.01mm²、2.0mm＝3.14mm²、2.6mm＝5.31mm²）。電流は、ブレーカーの定格ではなく、実際に使う負荷の電流で計算します。表の電流をずっと流すと、細い電線では短いこう長でも2%を超えるという計算になります。

三相3線式200V（4V以内）

単位はmです。60mを超える長さは、上の「こう長が60mを超えるとき」の許容値（幹線と分岐回路の合計）で考え直します。

電圧降下の計算でよくある間違い

こう長を往復の長さで入れる

L は片道の長さです。行きと帰りの分は係数（35.6など）にすでに入っているので、往復の長さを入れると2倍の値になります。

単相3線式に35.6を使う

単相3線式の100Vの負荷は、電圧線と中性線の間につながっています。負荷が平衡しているとみなして17.8を使い、100Vに対する割合で判断します。左右の負荷が大きく偏るときは、中性線にも電流が流れて電圧降下が大きくなります。

VVFの「2.0」を断面積と取り違える

VVF 2.0mmの「2.0」は導体の直径で、断面積は3.14mm²です。より線の「5.5」「8」は断面積（mm²）です。

許容電流だけで太さを決める

許容電流に余裕があっても、こう長が長いと電圧降下で足りなくなります。逆に電圧降下だけで選ぶと、許容電流が足りないことがあります。両方を計算します。

電圧降下についてよくある質問

電圧降下は何%までならいいですか

内線規程では、幹線と分岐回路でそれぞれ2%以下とすることを勧告しています。使用場所内の変圧器から供給するときは幹線3%以下にでき、こう長が60mを超えるときは、幹線と分岐回路の合計で4〜7%以下（こう長と供給のしかたによる）とすることができます。

35.6・30.8・17.8は何の数字ですか

銅線1mm²・1kmの抵抗（約17.8Ω）に、配線方式ごとの本数の分（単相2線式は2倍、三相3線式は√3倍）を掛けた係数です。

電圧降下が大きいとどうなりますか

負荷側の電圧が下がります。照明メーカーの資料では、電圧降下が6%を超えると放電灯（HIDランプ）は明るさが落ちたり消えたりし、LED照明も正常に点灯できなくなるとしています。電動機は、かかる電圧が下がると始動するときの力（始動トルク）が電圧の2乗に比例して小さくなります。下がった分の電力は電線で熱になります。

100Vより200Vのほうが電圧降下に有利なのはなぜですか

同じ電力・同じ太さ・同じこう長なら、200Vのほうが電流が半分で、電圧降下（V）が半分になります。さらに基準の電圧が2倍なので、割合（%）では4分の1になります。

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