幹線設備の設計｜簡略計算式（直流式）の根拠と計算方法について詳しく解説
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幹線は３つの公式で求められる
⚡ 先に結論だけ言うと
直流方式の係数は次の式により求められています
- １相３線式、３相４線式の場合
- 直流２線式、１相２線式の場合
- ３相３線式の場合
あにまるさん
今日は幹線計算をやるぞ！
はりた
簡易計算で行うのかな？
あにまるさん
えっと３相３線が・・・なんだったっけ？
はりた
係数を忘れちゃったかな？
あにまるさん
簡単に覚える方法はないのかい？
はりた
計算式の根拠を覚えておけば迷わなくて済むから解説していこう！
ペン太電圧降下の係数35.6とか30.8って、丸暗記するしかない数字なんですか？
ハリタ暗記は不要です。抵抗率1/58や導電率97%といった条件から導ける、根拠のある値なんですよ。
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「簡易計算式」の数値の根拠ってなに？
「簡易計算式」にて使用される「ｋ」の値の根拠はご存知でしょうか
ケーブルの電圧降下計算において簡略計算式（直流式）の計算式は下記になります。
ｋの値
| 直流２線、１相２線 | ３５．６ |
| ３相３線 | ３０．８ |
| １相３線、３相４線 | １７．８ |
ペン太kの値って配電方式ごとにバラバラの数字を覚えるんですよね？
ハリタ基準は17.8です。2線式は2倍で35.6、3相3線式は√3倍で30.8と関係で覚えましょう。
「簡易計算式」の「ｋ」の求め方
「簡易計算式」の「ｋ」を定めるための条件は下記になります。- 抵抗率：１／５８（Ω㎟／ｍ）
- 導電率：９７％
- 銅線の温度：２０°C
この３点が定数「ｋ」を求めるために必要な条件になります
送電線路の抵抗は、電線の長さ、断面積、抵抗率（電線の単位断面積、単位長当たりの抵抗値で、電線の材質により異なっている）、導電率（抵抗率の逆数で、電線の種類により異なる）などによって決まっています。
導電率は、硬銅線では97〔%〕、硬アルミ線では61〔%〕、耐熱アルミ合金線（送電用）では60〔%〕を標準としている。
配電方式ごとの算出
上記計算式より各配線方式の「簡易計算式」が定められています。はりた
この３つの式をみて気づいたことはあるかい？
あにまるさん
基準を”17.8”としたときに２倍、√３倍となっている気がするぞ！
はりた
そうなんだよ！だから係数としては１つ覚えておき配線方式に応じて値を変えればいいんだよ！
あにまるさん
それなら迷わなくて済みそうだな！
| 配線方式 | 係数 | １７．８の |
| １相３線、３相４線 | １７．８ | ー |
| ３相３線 | ３０．８ | √３倍 |
| 直流２線、１相２線 | ３５．６ | 2倍 |
はりた
１相３線だけども覚えておくといつでも計算できるね！
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よくある質問（FAQ）
Q. 簡略計算式（直流式）の式は？
A. 電圧降下 e ＝ k × L × I ÷ (1000 × A) です。Lはこう長[m]、Iは電流[A]、Aは断面積[mm²]、kは配電方式で決まる係数です。
Q. k値はいくつですか？
A. 直流2線式・単相2線式は35.6、三相3線式は30.8、単相3線式・三相4線式は17.8です。
Q. kはどうやって求めますか？
A. 抵抗率1/58（Ω・mm²/m）、導電率97%（100/97）、銅線温度20℃を条件に算出します。1/58×100/97＝約0.0178（×1000で17.8）が基準で、2線式は×2、三相3線式は×√3した値になります。
Q. 導電率の標準値は？
A. 硬銅線97%、硬アルミ線61%、耐熱アルミ合金線（送電用）60%が標準です。抵抗率は導電率の逆数で、電線の材質により異なります。
ペン太根拠が分かったら、次は何をすればいいですか？
ハリタ配電方式ごとの算出を自分で追ってみることです。導出できれば現場でも迷いませんよ。
まとめ
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