電圧降下の式や許容値の考え方に迷う電気工事・設備の担当者へ。単相2線式・三相3線式の違い、片道配線長を使う計算例、無料ツールの入力方法を整理します。電線サイズを決める前に、許容電流などと併せて設計担当へ確認する点も分かります。
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電圧降下とは、電線に電流が流れることで、電源側より負荷側の電圧が低くなる現象です。電圧降下の計算では、単相2線式は往復分の係数2、三相3線式は係数√3を使い、電流・片道配線長・電線の抵抗などから求めます。降下率が目標内でも、それだけで電線サイズや施工可否は決められません。
計算だけ先に進めたい場合は、コンクルー無料ツールの電圧降下計算へ。以下で式の意味と、入力条件のそろえ方を確認しましょう。
電線には、電流の流れにくさを表す抵抗があります。交流ではリアクタンスという成分も関係し、両者を合わせたインピーダンスの影響で、送電端と受電端に電圧差が生じます。負荷の電力や力率も計算に影響します。力率は、交流の電圧と電流の位相のずれに関係する値です。
（出典：岩崎電気 導体サイズの選定）（出典：フジクラ・ダイヤケーブル 電圧降下）
電圧降下の単位はV、電圧降下率は％で表します。ここでは、ツールに入力する公称電圧を基準に、電圧降下率＝降下電圧÷公称電圧×100として計算します。受電端電圧は、同じ近似計算で公称電圧から降下電圧を引いて求めます。
電流をI〔A〕、片道配線長をL〔km〕、単位長さ当たりの抵抗をR〔Ω/km〕、リアクタンスをX〔Ω/km〕とすると、次の近似式で計算できます。cosθが力率です。
回路方式 | 降下電圧ΔV〔V〕の近似式 | 長さの入れ方 |
|---|---|---|
単相2線式 | 2×I×L×（Rcosθ＋Xsinθ） | 片道長。係数2で往復分を扱う |
三相3線式 | √3×I×L×（Rcosθ＋Xsinθ） | 片道長。線間電圧の降下を求める |
（出典：岩崎電気 導体サイズの選定）（出典：フジクラ・ダイヤケーブル 電圧降下）（出典：住友電工 線間電圧降下）
表はR・XをΩ/kmとした式です。配線長をmで扱うなら、Lを1,000で割ってkmに直します。単位を混在させず、R・Xと長さをそろえるのが計算の出発点です。
三相の基礎を整理したい方は、三相交流の基本構造と結線方式も参考にしてください。
銅電線の簡略計算では、導体断面積A〔mm²〕と片道長l〔m〕を使い、次の式で概算します。断面積の記号Aと、電流の単位Aは別の意味です。
岩崎電気の資料で示される導体抵抗17.8÷（1,000×A）を基に、17.8×2＝35.6、17.8×√3≒30.8と整理できます。この抵抗の基準は20℃の標準軟銅の固有抵抗と、導電率97％です。
（出典：岩崎電気 導体サイズの選定）
この簡易式は、力率1でリアクタンスを無視する概算です。どのケーブルでも使える式として扱わず、正式な検討はメーカーの定数と実際の条件に基づいて行います。
図はコンクルー無料ツールの入力画面です。「回路方式」「導体抵抗の入力方法」と、公称電圧・負荷電流・片道配線長・力率などの入力欄を示します。右側の計算結果は画面のサンプル値で、本文の例題の結果とは別です。「断面積から概算」では銅・アルミと断面積を指定し、20℃の抵抗概算値を反映できます。メーカーの定数を使う場合は「メーカー値を入力」を選びます。（2026年11月9日に公式サイトで確認）
（出典：コンクルー 電圧降下計算）
まず「単相2線式」「三相3線式」を選びます。断面積からの概算には、交流抵抗・温度・より線・ケーブル構造による補正が含まれません。ツールの概算は補正を含まない20℃の値で、以下の例題は岩崎電気の資料にある導電率97％の簡易式を使います。抵抗の基準をそろえずに比較すると、例題と同じ結果になるとは限りません。例題と照合する際は「メーカー値を入力」を選び、抵抗値と単位をそろえてください。正式設計にはメーカーの定数と実際の条件を使います。
「公称電圧」「負荷電流」「片道配線長」「力率（cosθ）」「リアクタンス」「目標降下率」を入力します。力率の入力範囲は0〜1です。片道長の欄に往復距離を入れないようにしましょう。電圧は、回路方式と線間電圧・相電圧の区別を確認してから入力します。
「計算結果」には、電圧降下率、降下電圧、受電端電圧、線路損失、目標内の最大片道長が表示されます。「目標内」という表示は、設定した目標降下率との比較によるものです。法令や規程への適合判定ではありません。（2026年11月9日に公式サイトで確認）
（出典：コンクルー 電圧降下計算）
以下は計算を学ぶための架空の例です。実際のケーブル選定や施工を推奨する条件ではありません。銅電線の断面積10mm²、片道長50m、電流10A、力率1、リアクタンス0と仮定します。
簡易式に当てはめると、降下電圧は35.6×50×10÷（1,000×10）＝1.78Vです。降下率は1.78÷100×100＝1.78％、受電端電圧は100−1.78＝98.22Vとなります。
別の形でも検算できます。抵抗は17.8÷（1,000×10）＝0.00178Ω/m、片道50mでは0.089Ωです。往復分を考慮して2×10×0.089＝1.78Vとなり、同じ値になります。
電圧と回路方式だけを変えると、30.8×50×10÷（1,000×10）＝1.54Vとなります。降下率は1.54÷200×100＝0.77％、受電端電圧は約198.46Vです。基本式で検算すると√3×10×0.089≒1.542Vで、係数30.8への丸めによる差があります。
ツールで比べる際は「メーカー値を入力」を選びます。抵抗の欄に表示される単位を確認し、この架空条件の1.78Ω/kmをその単位に換算して入力します。電流10A・片道長50m・力率1・リアクタンス0もそろえます。これはメーカーの実測値ではなく、例題の抵抗を換算した値です。単相100Vなら約1.78V、三相200Vなら約1.54Vが計算上の目安です。ツールを実際に操作して得た結果ではありません。
例題を試すときは、コンクルー無料ツールで単相・三相の電圧降下を計算するから、入力条件をそろえて比較してください。
内線規程には低圧配線の電圧降下許容値があり、供給変圧器二次側または引込線取付点から最遠端負荷までの電線こう長に応じた扱いが示されています。「こう長」は電線の経路に沿った長さです。手元の一部分の計算結果だけで、設備全体の許容値を判定しないでください。
（出典：フジクラ・ダイヤケーブル 電圧降下）
一律に「何％以下ならよい」と決めるのは避けましょう。日本電気技術者協会も、降下率は負荷の条件やケーブルコストなどを勘案して設定されると説明しています。実際の許容値は、適用する規程と受電・配線条件を有資格者が確認します。
岩崎電気の資料では、最小電線サイズに加えて許容電流と電圧降下を検討し、それぞれから求めたサイズの大きい方を選定するとしています。許容電流は、電線に流せる電流を検討するための基準です。電圧降下が小さいことだけで、許容電流の確認を代用することはできません。
（出典：岩崎電気 導体サイズの選定）
ここからは、実務に向けた編集部からの一般的な助言です。まず回路方式・電圧・長さ・電流の取り違えがないかを整理し、電圧降下の検討結果を設計担当へ渡しましょう。断面積を大きくした場合の比較は事前検討にとどめます。ツールの「必要な電線サイズを求める」機能も、許容電流や保護協調、短絡・始動・高調波・接地を含む設計確認を置き換えません。
材料数量や費用の整理には、電気工事の見積書の作り方も参考になります。計算条件と、設計で決定した仕様を混同せずに引き継ぎましょう。
表記が異なるだけで、同じ回路方式を指します。この記事の式では、片道長と往復分の係数2を用います。往復距離をさらに掛けないようにしてください。
ここで紹介した係数は銅の抵抗を基にしています。アルミにそのまま当てはめず、ツールでは導体材料を選び、正式な検討ではメーカーの定数を使います。
三相モーターでは、供給電圧が下がると発生トルクが電圧比の2乗に比例して小さくなります。計算上の率だけでなく、使用機器の条件を設計担当に確認してください。
（出典：三菱電機 三相モータの電圧低下時のトルク）
電圧降下の計算では、回路方式、片道配線長、抵抗の単位をそろえましょう。ツールの結果は条件比較の材料です。許容値の適用と電線サイズの決定は、許容電流なども含めて有資格者に確認してください。
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