電圧降下の計算とケーブル太さの選定
電圧降下の計算の要点：ΔV = 2 × L × I × ρ ÷ A（三相は2の代わりに√3、力率を掛ける）。100 Vで15 Aを流す長さ20 m・2 mm²の銅線なら約5.2 V（5.2 %）下がります。許容電圧降下から必要な太さも計算できます。
計算方法
電圧降下の計算式
電圧の一部はケーブルの抵抗で失われます。片道の長さL、電流I、断面積A、抵抗率ρとすると：
- 直流：ΔV = 2LIρ ÷ A
- 単相交流：ΔV = 2LIρ cos φ ÷ A
- 三相交流：ΔV = √3 LIρ cos φ ÷ A（線間電圧に対して）
2は往復の電線の分です。変形すると必要な断面積は A = 2LIρ cos φ ÷ ΔV。リアクタンスは無視しており、35 mm²程度までの一般的な配線なら十分な精度です。銅線ではρ = 1/58なので、単相2線式の簡易式 ΔV = 35.6 × L × I ÷ (1000 × A) とほぼ同じ結果になります。
抵抗率
銅：ρ = 1/58 Ω·mm²/m = 0.0172（20 °C、IEC 60028）、アルミニウム：0.0283 Ω·mm²/m（IEC 60889）。抵抗は1 Kあたり約0.4 %増えるので、導体温度を設定するとより現実的な値になります。
計算例
| 用途 | 計算 | 結果 |
|---|---|---|
| 100 V・15 A・20 m・2 mm² | 2 × 20 × 15 ÷ (58 × 2) | 5.2 V = 5.2 % |
| 200 V単相・20 A・30 m・5.5 mm² | 2 × 30 × 20 ÷ (58 × 5.5) | 3.8 V = 1.9 % |
| 12 V直流・10 A・5 m・2.5 mm² | 2 × 5 × 10 ÷ (58 × 2.5) | 0.69 V = 5.7 % |
日本で一般的な2 mm²・3.5 mm²・5.5 mm²の電線もそのまま断面積に入力できます。太さを逆算する場合はIEC 60228の標準サイズに切り上げて表示します。
許容される電圧降下
国際規格IEC 60364-5-52は、公衆低圧配電網から受電する場合、附属書G（参考）で照明3 %以下、その他5 %以下を推奨しています。日本の屋内配線では内線規程に幹線・分岐回路ごとの目安が定められています。
注意点
この計算は電圧降下だけを確認します。許容電流、短絡保護、遮断器の選定も別途満たす必要があります。100/200 Vの電気工事は電気工事士の資格が必要です。
よくある質問
電圧降下の計算式は？
単相2線式では ΔV = 2 × L × I × ρ ÷ A（銅のρ = 0.0172 Ω·mm²/m）。例：30 m、10 A、1.5 mm²なら約6.9 V。
三相の電圧降下はどう計算しますか？
ΔV = √3 × L × I × ρ × cos φ ÷ A で、線間電圧に対する値です。50 m、32 A、6 mm²、力率0.9なら約7.2 V。
簡易式「35.6 × L × I ÷ 1000A」とは？
銅線の単相2線式で使われる簡易式で、2 × (1/58) × 1000 ≈ 34.5 に導体温度などの余裕を見た係数です。このツールの計算とほぼ同じ考え方です。
ケーブルの太さはどう選びますか？
A = 2 × L × I × ρ ÷ 許容電圧降下で計算し、一つ上の標準サイズを選びます。あわせて許容電流も確認が必要です。
許容される電圧降下は？
国際規格の推奨値は照明3 %、その他5 %（IEC 60364-5-52）。日本では内線規程の値も確認してください。
出典・根拠
- IEC 60364-5-52: IEC 60364-5-52:2009 – Low-voltage electrical installations, wiring systems; Annex G (informative): voltage drop 3 % lighting / 5 % other uses
- NBS HB 100 / IEC 60028 / IEC 60889: NBS Handbook 100 – Copper Wire Tables: annealed copper standard (1/58 Ω·mm²/m, α = 0.00393 /K at 20 °C); aluminium 0.028264 Ω·mm²/m, α = 0.00403 /K per IEC 60889
- IEC 60228:2023: IEC 60228:2023 – Conductors of insulated cables (nominal cross-sections)
更新日：
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