三相システムの電圧降下計算
※ 日本標準電圧:単相100V / 60Hz(東日本)・50Hz(西日本)、三相200V。AWG→mm²:8AWG=8.37mm²、6AWG=13.3mm²
三相電圧降下の計算式
VD = √3 × L × I × R ÷ 1000
- √3 ≈ 1.732
- L = 一方向の長さ(フィート)
- I = 各相の電流(アンペア)
- R = 抵抗(オーム/1000フィート)、電気設備技術基準第9章表8(DC)または表9(AC)から取得
計算例:三相208V回路
条件:208V三相、40A負荷、150フィート(45.7m)配線、8 AWG銅線(8.37mm²)。
ステップ1:8 AWG(8.37mm²、R=0.778オーム/1000フィート(電気設備技術基準表9、AC、75°C)
ステップ2:VD = 1.732 × 150 × 40 × 0.778 ÷ 1000 = 8.09V
ステップ3:線間電圧降下 = 8.09V。相電圧降下 = 8.09 ÷ √3 = 4.67V
ステップ4:%VD = 8.09 ÷ 208 × 100 = 3.89%(3%を超過)
修正:6 AWG(13.3mm²、R=0.491)を使用:VD = 1.732 × 150 × 40 × 0.491 ÷ 1000 = 5.10V = 2.45% ✓
単相と三相の比較
| 項目 | 単相(200V) | 三相(208V) |
|---|---|---|
| 40A時の電力 | 9,600 W | 14,400 W |
| 必要な電線 | 同じゲージ | 同じゲージ |
| VD係数 | 2 × L × I × R | √3 × L × I × R |
| 150ft、8 AWG、40AのVD | 9.34V(3.9%) | 8.09V(3.9%) |
| 電圧降下1Vあたりの電力 | 1,028 W/V | 1,780 W/V |
よくある質問
三相の電圧降下はどう計算しますか?
VD = √3 × L × I × R ÷ 1000。√3 ≈ 1.732、L = 長さ(フィート)、I = 各相の電流(アンペア)、R = 1000フィートあたりの抵抗(電気設備技術基準表9)。平衡負荷の場合、1相分を計算します。
単相と三相の電圧降下の違いは何ですか?
単相:VD = 2 × L × I × R ÷ 1000(ホット+中性線の往復で係数2)。三相:VD = √3 × L × I × R ÷ 1000(復路が共有されるため係数√3)。同じ電力で三相は約13%電圧降下が少なくなります。
三相電源はいつ使用すべきですか?
三相電源は以下に使用されます:5HP超のモーター、大型商業負荷、工業機器、長距離配線で電圧降下が問題となる場合。三相はより少ない銅線でより多くの電力を供給し、電圧降下も低くなります。
免責事項:概略設計用のみ。現地の規格および専門的な工学要件に基づいて確認してください。