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内線規程の解説 PR

内線規程の解釈と解説【002】|不平衡負荷の制限及び特殊な機械器具

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出典(内線規程(JEAC8001-2022))より

この記事に書かれていること

不平衡率とは?

不平衡率とは,中性線と各電圧側電線間に接続される負荷設備容量(VA)の差と総負荷設備容量(VA)の平均値の比(%)をいう。すなわち,次の式をもって表わす。

単相の場合

設備不平衡率= 中性線と各電圧側電線間に接続される負荷設備容量の差 ×100
総負荷設備容量の1/2

三相の場合

設備不平衡率= 各線間に接続される単相負荷総設備容量の最大最小の差 ×100
総負荷設備容量の1/3

 

不平衡率は何%まで大丈夫?

単相3線式の場合

やむを得ない場合は,設備不平衡率40%までとすることができる

三相三線式の場合

設備不平衡率30%以下とすること

 

計算しなくてもよい場合は?
  1. 低圧受電で専用変圧器などにより受電する場合
  2. 高圧受電において, 100kVA(kW)以下の単相負荷の場合
  3. 高圧受電において,単相負荷容量の最大と最小の差が100kVA以下である場合

 

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単相3線式における不平衡負荷とは?

住宅や小規模な建物でよく使われる「単相3線式配線」。
この方式では100Vと200Vを同時に取り出すことができる便利な電源方式ですが、片側に負荷が偏りすぎると“不平衡”の問題が起きてしまいます。

今回は、内線規程1305-1(対応省令:第4条)に基づき、単相3線式における不平衡負荷の制限と注意点をやさしく解説します。


🔌 単相3線式とは?

単相3線式とは、電柱から引き込まれる**3本の電線(2本の電圧線+1本の中性線)**によって、

  • 100V(電圧線と中性線の間)

  • 200V(電圧線同士の間)

の両方の電源を取り出すことができる方式です。
住宅のコンセントやエアコン、IHヒーターなどに広く使われています。


⚠ なぜ「不平衡」が問題になるのか?

中性線と各電圧側電線の**負荷が極端に違う(=不平衡)**状態になると、次のようなトラブルが起きます:

  • ✅ 中性線に大量の電流が流れて発熱や火災リスクが増加

  • ✅ 電圧のバランスが崩れ、機器の誤作動や故障の原因

  • 電力損失が大きくなり、効率が悪化


📏 内線規程による「不平衡負荷の制限」

🔹 原則:負荷は平均化すること

中性線と各電圧側電線に接続される負荷(機器や照明など)は、できるだけバランスよく配置することが求められます。

設備不平効率の計算式|単相の場合

設備不平効率|単相

設備不平衡率= 中性線と各電圧側電線間に接続される負荷設備容量の差 ×100
総負荷設備容量の1/2

🔹 許容範囲:最大で40%まで

やむを得ない場合は、不平衡率40%まで認められています(※勧告)

これは、電力会社や設計基準での安全目安として設定されており、
これを超えると電気的トラブルのリスクが急増します。

🔸 例外:片寄せ配線とは?

「片寄せ配線」とは、あえて負荷を片側の電線にだけ接続する方法です。

  • 特定の分岐回路(内線規程3605-2表3項②)でのみ許可

  • 例:単相3線式の一部回路で分岐的に100Vを利用

ただし、これは特殊なケースのため、一般の住宅や事務所では使わないのが原則です。


🧯 安全に使うためのポイント

チェック項目 内容
配線計画 機器の配置を左右バランスよく分ける
点検 分電盤でA・B系統の負荷状況を確認
中性線電流 熱くなっていないか、異常がないかチェック
高負荷機器 エアコン・IHなどは左右交互に振り分ける
電気事業者との連携 高負荷の不平衡が続く場合は相談する

三相3線式の不平衡負荷とは?|設備不平衡率30%の制限と対策をわかりやすく解説!

工場やビルなどでよく使われる三相3線式配線
安定した電力供給を実現できる反面、単相負荷の偏り=不平衡負荷が起きると、モーターの故障や電圧の乱れといったトラブルを引き起こすことがあります。

この記事では、内線規程に基づき、不平衡負荷の基礎知識と制限、対策方法を初心者にもわかりやすく解説します。


⚡ 三相3線式とは?

三相3線式は、3本の電線(R相・S相・T相)で構成され、各相間に200Vの電圧がかかる方式です。

この3本の線間に単相機器(100V/200V機器)を接続することも可能ですが、接続方法を誤ると不平衡が発生してしまいます。


❓ 不平衡負荷とは?

各相に接続される単相負荷の容量がバラバラな状態を「不平衡負荷」といいます。

例えば:

  • R-T間:10kVA

  • S-T間:5kVA

  • R-S間:2kVA
    → このように負荷が偏ると、「不平衡負荷」となります。


📉 設備不平衡率とは?

設備不平衡率は、以下の式で求めます:

設備不平衡率= 各線間に接続される単相負荷総設備容量の最大最小の差 ×100
総負荷設備容量の1/3

✅ 内線規程での制限:不平衡率は30%以下が目安

原則として、設備不平衡率は30%以下に抑える必要があります。


✅ 制限が適用されない例(例外規定)

以下の場合は30%の制限を超えてもOKとされています:

条件 内容
低圧受電で専用変圧器を使っている 対象外
高圧受電で単相負荷が100kVA以下 対象外
単相負荷の最大最小差が100kVA以下 対象外

⚠ 不平衡負荷が引き起こすトラブル

  • モーターやインバータの故障

  • 過熱・振動・電圧降下

  • 他設備への悪影響(フリッカ・高調波)


🛠 不平衡を回避するための対策

✅ 不平衡率30%を守れないときは?

高圧受電で**大容量の単相機器(例:電気炉)**を使う場合、通常の方法ではバランスを取れないこともあります。
その場合は、以下の特殊接続方法が推奨されます。


1. 単相負荷が1台 → 逆V結線を使用

※300kVA以下まで可


2. 単相負荷が2台 → スコット結線を使用

※1台あたり200kVA以下であれば、通常の変圧器2台で別相接続でも可


3. 単相負荷が3台 → 各相に均等に分散接続


📌 特殊な機械器具の注意点

  • フリッカ・高調波など他の電気使用者に悪影響を与える可能性がある場合は、電気事業者との事前協議が必要です。

  • 電動機については、始動電流や運転電流のバランスにも注意を!


✅ まとめ|三相配線の不平衡対策チェックリスト

項目 内容
原則 設備不平衡率30%以下に抑える
例外 専用変圧器・100kVA以下・差100kVA以下の場合は対象外
対策方法 逆V結線/スコット結線/均等分散
特殊機器 フリッカ・高調波は事前相談必須
設計ポイント 各線にかかる負荷を均等にするよう設計
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