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技術資料室

A04 電圧降下と簡易計算式     y-326
電圧降下とは
電圧を印加したケーブルや電線において、末端 になるに従って、電圧が低くなっていく現象で、 変圧器二次側から末端までの間など、電線の両 端に発生する電位差の値を示します。 これは電線やケーブルのわずかな電気抵抗によ り電流が流れることにより発熱が生じ、電線全体 が熱を発生させる負荷と同様になり電圧が低下 することを言います。
末端までの電圧降下 　　＝送電端の電圧Vs－受電端の電圧Vr
Vs　変圧器二次側の電圧
Vr　末端の電圧
電圧降下率%＝（Vs－Vr）×100/Vr
内線規程における許容電圧降下    電源供給方式  こう長    許容電圧降下   幹線   変電設備なし  60m以下  2%以下  120m以下  4%以下  200m以下  5%以下  200m超過  6%以下     変電設備あり 60m以下  3%以下  120m以下  5%以下  200m以下  6%以下  200m超過  7%以下
電圧降下を考慮した幹線設計　（簡易計算式）
幹線設計をする場合、電圧降下は許容電流と同 様に重要です。
電圧降下の計算は、電線の抵抗やリアクタンス を使用した計算は、電線種別が多くなると非常 に煩雑であり、一般的には簡易式を用い計算し ます。
電圧降下の計算例　（変電設備ありの場合）
単相3線式を幹線とし、キュービクルから分電盤 までCVT150゜を200m敷設そこに、負荷電流 250Aが流れる場合を計算します。
よって、キュービクルから分電盤の間において、 供給電圧が5.93V低下していることがわかります   上記の表から、200mを超過した幹線こう長で、 構内に受電設備がある場合７%以内の電圧降下 があれば問題ないと判断されます。
許容電圧降下V　＝105V×0.07＝7.35V
しかし、この計算ではキュービクルから分電盤ま での電圧降下を計算してます。 分電盤は負荷の末端ではなく、分電盤の先に電 気機器が接続されます。実際にはこの電気機器 に対し、分電盤からVVFケーブルなど、細い配線 が接続されここに、10～12Aという大きな電流が 流れると電圧降下も大きくなります。
VVFケーブル2.0－2cを分電盤から20m敷設し 10Aの電流を流した場合。 VVF2.0－2ｃの断面積は、1.0×1.0×3.14 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＝3.13㎟となり。
となります。
このように、キュービクルから分電盤までの間で 大きく電圧降下すると、以降の末端負荷までの 配線での電圧降下が致命的となり、適正な電圧 を供給できなくなるおそれがあります。 このような場合キュービ クルから分電盤までのケーブルサイズを大きくし 幹線の電圧降下をできる限り抑えることが望ま れます。
分電盤1次側の電圧降下を低減させるために幹 線サイズを1ランクアップさせ、CVT200゜で計算し ます。
これにより、幹線の電圧降下が許容できる値に 緩和されます。
CVT150゜敷設の幹線電圧降下　 　　　5.93V＋末端までの電圧降下2.26V＝8.19V
CVT200゜敷設の幹線電圧降下　 　　　4.45V＋末端までの電圧降下2.26V＝6.71V
これにより、幹線サイズをCVT200゜にすることに より、（許容電圧降下　7%）7.35V　の許容でき る範囲となり、分電盤2次側での長距離配線敷 設が可能になり無理のない計画設計となります。
3相3線式、単相2線式の場合、対象となる電圧 降下は線間によりますが単相3線式、3相4線式 の場合は対地間となります。 単相3線式の場合、使用できる電圧は210Vとな っていますが、電圧降下の計算は105Vを基準と して算出することとなっています。