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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技術図書館数値だけ覚えると迷う｜先に方式を確定させる単相3線式は40%以下で分母は総容量の1/2、三相3線式は30%以下で分母は1/3この資料をスライドで見る資料一覧を見る

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分電盤で負荷を振り分けるとき、「a側ばかり重い」「三相の1線間だけ大きい」といった片寄りが出ることがあります。これが不平衡負荷です。内線規程は、この片寄りを単相3線式は40%以下、三相3線式は30%以下に抑えるよう決めています。ただし計算の分母もちがうので、数字だけ覚えると迷います。この記事では、シーソーのたとえで片寄りをつかみ、2つの計算を例題とかんたん計算で確かめます。

結論は3つ。1つ目、不平衡負荷は電線ごとの負荷の片寄りで、シーソーが傾いた状態です。2つ目、設備不平衡率の上限は単相3線式が40%以下、三相3線式が30%以下で、分母は総容量の1/2と1/3とちがいます。3つ目、超えそうなときはまず負荷を振り分け直し、大きな単相負荷は結線を工夫します。 — **不平衡負荷は、電線ごとの負荷の片寄り** シーソーが傾いた状態です。

**設備不平衡率の上限は、単相3線式40%・三相3線式30%** 分母は、総容量の1/2（単相3線式）と1/3（三相3線式）です。

**超えそうなら、まず振り分け直し** 大きな単相負荷は、結線を工夫します。

この記事でわかること

不平衡負荷とは（なぜ困るのか）
単相3線式の計算（40%以下）
三相3線式の計算（30%以下）
超えそうなときの対策と特殊な機械器具

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contents

不平衡負荷とは ― 電線ごとの負荷の「片寄り」
単相3線式 ― 分母は「総容量の1/2」、40%以下
三相3線式 ― 分母は「総容量の1/3」、30%以下
超えそうなときの対策と、特殊な機械器具
よくある質問
まとめ ― 取り違えやすいところ

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不平衡負荷とは ― 電線ごとの負荷の「片寄り」

たとえるなら

単相3線式は、2人で乗るシーソーです。

中性線を支点に、a側とb側に負荷が乗っています。同じ重さならまっすぐですが、a側にだけ負荷を足すと傾きます。この傾きが不平衡です。傾いたままにしておくと、あちこちに無理が出ます。

不平衡負荷をシーソーにたとえた図。a側とb側の負荷が同じなら釣り合い、中性線の電流はほぼ0です。a側にだけ負荷を足すとシーソーが傾き、重いa側の電圧は下がり、軽いb側の電圧は上がります。a側とb側の差の電流が中性線を流れます。 — **a側とb側が同じなら、釣り合う** 上のシーソーも、下の回路も同じです。中性線の電流はほぼ0です。

**a側にだけ負荷を足すと、傾く** 重い側の電圧が下がり、軽い側の電圧が上がります。

**差の電流が、中性線を流れる** これが不平衡負荷です。

負荷が片寄ると、次のような困りごとが出ます。

電圧がそろわない：重い側の電圧が下がり、軽い側の電圧が上がる。機器の調子が悪くなる
中性線に電流が流れる：単相3線式では、a側とb側の差の電流が中性線を流れる
変圧器や電線を片側しか使えない：重い側に合わせて大きくする必要が出て、ムダが増える
三相では、モーターの過熱：線間の電圧がそろわないと、三相のモーターが熱を持ちやすい

だから負荷は、できるだけ平均に振り分けるのが原則です。そのうえで、片寄りの上限を「設備不平衡率」で決めています。

ひっかけ注意

「多少片寄っても、動けば問題ない」ではありません。

片寄りが大きいと、重い側の電圧が下がって軽い側が上がり、機器の調子が悪くなります。三相ではモーターが熱を持ちやすくなります。動いているからと放っておかず、負荷はできるだけ平均に振り分けます。

ここまでのポイント

不平衡負荷＝電線ごとの負荷の片寄り（シーソーの傾き）
電圧がそろわない・中性線の電流・機器の過熱などの原因になる
原則は負荷を平均に振り分ける

単相3線式 ― 分母は「総容量の1/2」、40%以下

単相3線式の計算例。a側6kVA、b側4kVA、200V負荷4kVAのとき、分子はa側とb側の差2kVA。200V負荷は分子に入れません。分母は総容量14kVA（6＋4＋4）の1/2で7kVA。2÷7×100で28.6%となり、上限40%以下なのでOKです。 — **例題：a側6kVA・b側4kVA・200V負荷4kVA** 総容量は14kVAです。

**分子は、a側とb側の差の2kVA** 200V負荷は入れません。

**分母は、総容量14kVAの1/2で7kVA**

**2÷7×100＝28.6%で、40%以下なのでOK**

設備不平衡率〔%〕＝中性線と各電圧線の間の負荷の差 ÷（総負荷設備容量 × 1/2）× 100

分子：a側（L1–N）とb側（N–L2）の100V負荷の差
分母：総負荷設備容量の1/2。総容量には、L1–L2の200V負荷も入れる
上限：40%以下

たとえるなら

分母は「2人で分けたときの、1人分」

お菓子を2人で分けるとき、公平な分け方は半分ずつです。2人の差が、この「1人分（全体の半分）」の何%にあたるかを見るのが、設備不平衡率です。同じ差の2個でも、全部で14個なら1人分は7個なので差は小さく見え、全部で4個なら1人分は2個なので差は大きく見えます。

ひっかけ注意

200V負荷を分子に入れない。

L1とL2の間につなぐ200V負荷は、a側とb側に同じだけかかるので、片寄りを生みません。分子には入れず、分母の総容量にだけ入れます。

ここまでのポイント

単相3線式は40%以下
分子はa側とb側の100V負荷の差、分母は総容量の1/2
200V負荷は分母（総容量）にだけ入れる

三相3線式 ― 分母は「総容量の1/3」、30%以下

三相3線式の計算例。ab間12kVA、bc間10kVA、ca間8kVAの単相負荷と、三相負荷50kVAがあるとき、分子は単相負荷の最大12kVAと最小8kVAの差4kVA。三相負荷は分子に入れません。分母は総容量80kVAの1/3で約26.7kVA。4÷(80÷3)×100で15%となり、上限30%以下なのでOKです。 — **例題：ab間12kVA・bc間10kVA・ca間8kVA・三相負荷50kVA** 総容量は80kVAです。

**分子は、単相負荷の最大と最小の差** 12−8＝4kVA。三相負荷は入れません。

**分母は、総容量80kVAの1/3** 80÷3を分母にします。

**4÷(80÷3)×100＝15%で、30%以下なのでOK**

設備不平衡率〔%〕＝各線間の単相負荷の最大と最小の差 ÷（総負荷設備容量 × 1/3）× 100

分子：ab間・bc間・ca間につなぐ単相負荷のうち、いちばん大きい線間といちばん小さい線間の差
分母：総負荷設備容量の1/3。総容量には三相負荷も入れる
上限：30%以下（三相4線式も同じ考え方）

たとえるなら

三相負荷は「3人で担ぐお神輿」

お神輿を3人が同じ力で担げば、だれにも片寄りは出ません。三相のモーターなどの三相負荷も、3本の電線に同じだけ電流がかかるので、片寄りを生みません。だから分子には入れず、全体の大きさ（総容量）にだけ数えます。

ひっかけ注意

40%と30%、1/2と1/3を取り違えない。

単相3線式は「2つに分ける」ので分母が1/2、上限40%。三相は「3つに分ける」ので分母が1/3、上限30%。数字も式もちがうので、計算の前にまず配線方式を確かめます。

三相の30%には、制限をかけなくてよい場合があります。たとえば、低圧受電で専用の変圧器などで受電する場合、高圧・特別高圧受電で単相負荷が100kVA以下の場合、単相負荷の最大と最小の差が100kVA以下の場合などです。細かい条件は内線規程の原文で確かめます。

🧮 設備不平衡率かんたん計算

① 単相3線式（40%以下）

a側（L1–N） kVA

b側（N–L2） kVA

200V負荷（L1–L2） kVA

設備不平衡率：–

② 三相3線式（30%以下）

ab間の単相負荷 kVA

bc間の単相負荷 kVA

ca間の単相負荷 kVA

三相負荷 kVA

設備不平衡率：–

概算用です。実際の判定は内線規程の最新版で確かめてください。

ここまでのポイント

三相3線式は30%以下
分子は線間の単相負荷の最大−最小、分母は総容量の1/3
三相負荷は分母（総容量）にだけ入れる
条件によっては制限の適用外になる

超えそうなときの対策と、特殊な機械器具

超えそうなときの対策。まず分電盤や動力盤で、a側とb側に負荷を割り当て直します。例えばa側7kVA、b側3kVAで不平衡率80%のとき、2kVAぶんをb側へ移すと5kVAずつで0%になります。それでも平衡がとれない大きな単相負荷は、電力会社と協議して結線を工夫します。単相負荷1台は逆V結線（300kVAを超えない範囲）、2台はスコット結線（1台200kVA以下ならふつうの変圧器2台も可）、3台は線路の電流が平衡するよう各線間に1台ずつ接続します。 — **まず、負荷の割り当てを見直す** a側7kVA・b側3kVA（不平衡率80%）のとき、2kVAをb側へ移すと、5kVAずつで0%です。

**それでも平衡がとれない大きな単相負荷は、結線を工夫** 電力会社と協議します。

**1台なら逆V結線、2台ならスコット結線** 3台なら、各線間に1台ずつ接続します。

上限を超えそうなときは、まず分電盤や動力盤で負荷の振り分けを見直すのが基本です。100V回路をa側・b側に交互に割り当てる、三相の線間に単相負荷を均等に配る、といった調整でほとんど解決します。

それでも平衡がとれない大容量の単相負荷（単相の電気炉など）は、一般送配電事業者と協議したうえで、接続のしかたを工夫します。

単相負荷1台：逆V結線（300kVAを超えない範囲）
単相負荷2台：スコット結線（1台200kVA以下なら、ふつうの変圧器2台を使うことも）
単相負荷3台：線路の電流が平衡するよう、各線間に1台ずつ接続

また、電気炉や溶接機のように、動くたびに大きな電流が流れて電圧を揺らす特殊な機械器具は、同じ配電線につながる周りの建物にも影響します。こうした機器を使うときは、早めに電力会社と協議します。

電気炉や溶接機は、動くたびに大きな電流が流れます。そのたびに配電線の電圧が揺れ、同じ配電線につながる周りの建物の照明もちらつきます。こうした特殊な機械器具を使うときは、早めに電力会社と協議します。 — **電気炉や溶接機は、動くたびに大きな電流が流れる**

**配電線の電圧が揺れ、周りの建物の照明もちらつく** 同じ配電線につながる建物にも及びます。

**使うときは、早めに電力会社と協議する**

ひとことで言うと：「まず方式を確かめる。単相3線は1/2で40%、三相は1/3で30%。超えたら振り分け直す」。

たとえるなら

大きな単相負荷は「1人で持つ重い荷物」

荷物が重いほど、持ち方を工夫しないと片寄ります。逆V結線やスコット結線は、1人で持つ荷物を、三相側で分けて受け持ってもらう「持ち手」の工夫です。まず荷物の置き場所を見直し（振り分け直し）、それでも重すぎる荷物だけ、持ち手を工夫します。

ひっかけ注意

「超えたら変圧器を大きくする」ではありません。

重い側に合わせて変圧器や電線を大きくしても、軽い側が余って、ムダが増えるだけです。まず分電盤や動力盤で、負荷の振り分けを見直します。それでも平衡がとれない大きな単相負荷だけ、電力会社と協議して結線を工夫します。

ここまでのポイント

まず負荷の振り分けを見直す
大きな単相負荷は、電力会社と協議して逆V・スコット結線など
電圧を揺らす特殊な機械器具は、早めに電力会社と協議

よくある質問

単相3線式と三相3線式で、不平衡率の制限はなぜ違うの？

負荷を分ける数がちがうからです。単相3線式は2つ（a側・b側）に分けるので分母は総容量の1/2で上限40%、三相は3つ（ab・bc・ca）に分けるので分母は総容量の1/3で上限30%です。

200V負荷や三相負荷は計算に入れるの？

分子には入れず、分母の総容量にだけ入れます。どちらも各線に均等にかかるので、片寄りを生まないからです。

設備不平衡率が制限を超えそうなときはどうする？

まず負荷を各線へなるべく均等に振り分け直します。大容量の単相負荷で平衡がとれない場合は、電力会社と協議のうえ、1台なら逆V結線、2台ならスコット結線、3台なら各線間に分散して接続します。

制限が適用されない例外はあるの？

三相では、低圧受電で専用の変圧器などで受電する場合、高圧・特別高圧受電で単相負荷が100kVA以下の場合、単相負荷の最大と最小の差が100kVA以下の場合などがあります。詳しくは内線規程の原文で確かめます。

まとめ ― 取り違えやすいところ

取り違えやすいところ	正しくは
多少片寄っても動けば問題ない	電圧の不ぞろい・過熱の原因になる
上限はどの方式も同じ	単相3線式40%、三相3線式30%
分母はどちらも総容量	単相3線式は1/2、三相は1/3
200V負荷・三相負荷も分子に入れる	分母の総容量にだけ入れる
超えたら変圧器を大きくする	まず負荷を振り分け直す