電圧降下とは？長さ・電流・太さ・許容値・計算を動く図解で超基本から
分電盤からずっと遠くの照明だけ、なんとなく暗い。駐車場の端の外灯が、手前より弱い。原因のひとつが電圧降下です。電線は電気を運ぶ道ですが、道にも少しずつ抵抗があり、運んでいるうちに電圧が減ります。この記事では、電圧降下のしくみ、何で大きくなるか、どこまで下がってよいか、計算のしかた、設計での使いどころを、使っている場面の動く図解でほどきます。超基本の17本目です。
結論
電圧降下は電線の中で減る電圧です。長い・電流が大きい・細いほど大きくなります。目安は、こう長60m以下なら幹線2%＋分岐回路2%（構内の変圧器からなら幹線3%）。長い回路では、電線の太さを電圧降下で決めることになります。
- こう長は直線距離ではなく実際の長さ
- 60mを超えたら幹線と分岐回路の合計で見る
- 略算式は e＝K×L×I÷(1000×A)
- 単相3線式の2%は2V。4Vではない
この図の読み方
くり返し動きます。左から、もの・基準・用途の順です。
- もの：電線の中で減る電圧
- 基準：幹線2%と分岐回路2%が目安
- 用途：長い回路の電線の太さを決める
電圧降下とは ― 電線の中で電圧が減る
電線は銅でできていて、電気をよく通します。それでもほんの少しの抵抗があります。電流が流れると、この抵抗で電圧が少しずつ使われ、先へ行くほど電圧が低くなります。分電盤で100Vあっても、遠くの照明に届くころには98V、97Vと下がっていきます。この減った分が電圧降下です。
遠くほど下がる
分電盤から離れるほど、照明の電圧が下がり、明かりが弱くなります。
- 分電盤では100V
- 先へ行くほど電圧が下がる
- 遠くの照明ほど暗くなる
電線の種類と太さは電線とケーブルとは、回路の分かれ方は分電盤とブレーカーとはで解説しています。
動く図解で見る：電圧降下 ― 長さ・太さで電圧が下がるしくみ電線の中で減る電圧を動く図解で（電気のきほんのページへ）
- 電線にも少し抵抗がある
- 電流が流れると電圧が減る
- 減った分が電圧降下
何で決まる ― 長さ・電流・太さ
電圧降下の大きさは、3つで決まります。電線が長いほど、流れる電流が大きいほど大きくなり、電線が太いほど小さくなります。長さが2倍なら降下も2倍、電流が2倍なら2倍、断面積が2倍なら半分です。
3つで決まる
長さ・電流・太さを変えると、電圧降下のバーが伸び縮みします。
- 長さ2倍で降下も2倍
- 電流2倍で降下も2倍
- 断面積2倍で降下は半分
| 変えるもの | 電圧降下 | 設計での意味 |
|---|---|---|
| 長さ（こう長） | 長いほど大きい | 盤から遠い負荷ほど注意 |
| 電流 | 大きいほど大きい | 容量の大きい負荷ほど注意 |
| 太さ（断面積） | 太いほど小さい | 足りなければ太くする |
- 長いほど大きい
- 電流が大きいほど大きい
- 太いほど小さい
許容値 ― どこまで下がってよいか
電圧降下はゼロにはできないので、どこまでなら許すかが決まっています。内線規程1310-1では、こう長60m以下なら、低圧で受電する建物は幹線2%・分岐回路2%、構内の変圧器から送る建物は幹線3%・分岐回路2%が目安です。60mを超える長い配線では、幹線と分岐回路の合計で見ます。
許容値の目安
幹線と分岐回路の許容値が順に積み上がり、60m超の表が光ります。
- 60m以下は幹線と分岐回路で別々
- 低圧受電は2%＋2%
- 60m超は合計で見る
許容値とこう長の早見表は内線規程の解釈と解説【003】電圧降下（1310節）の許容値とこう長早見表で解説しています。
- 60m以下は幹線と分岐回路で別々
- 低圧受電は2%＋2%、変圧器からは3%＋2%
- 60m超は合計で見る
計算してみる ― 略算式で確かめる
電圧降下は、略算式 e＝K×L×I÷(1000×A) で求められます。Kは配線方式の係数、Lはこう長〔m〕、Iは電流〔A〕、Aは電線の断面積〔mm²〕です。100V・こう長20m・15Aの単相2線式の回路で計算すると、2.0mmのVVFでは3.4V（3.4%）で2%を超え、5.5mm²に太くすると1.9V（1.9%）で収まります。
係数Kは、何本の電線で電圧が下がるかで変わります。単相2線式は行きと帰りの2本で下がるのでK＝35.6、三相3線式はK＝30.8、単相3線式は電圧線と中性線の間（100V）で見てK＝17.8です。35.6は、銅の抵抗率から出てくる値です。
係数K
3つの配線方式のカードが順に光り、係数Kが並びます。
- 単相2線式は35.6
- 三相3線式は30.8
- 単相3線式は17.8
| 配線方式 | 係数K | 何Vに対する%か |
|---|---|---|
| 単相2線式 | 35.6 | 線間の電圧（100Vなど） |
| 三相3線式 | 30.8 | 線間の電圧（200Vなど） |
| 単相3線式 | 17.8 | 電圧線と中性線の間（100V） |
単相3線式のしくみは単相回路とは、三相3線式は三相回路とは、どの電圧で見るかは線間電圧とはで解説しています。すぐに計算したいときは電圧降下計算ツールが使えます。
動く図解で見る：電圧降下の計算略算式の使い方を動く図解で（電気のきほんのページへ）
- e＝K×L×I÷(1000×A)
- Kは配線方式で変わる
- 単相3線式の2%は2V
用途と対策 ― 長い回路は電圧降下で太さが決まる
電線の太さは、まず許容電流（熱くならないか）で選びます。短い回路なら、それで電圧降下も小さく収まります。でも回路が長くなると、許容電流ではOKでも、電圧降下で太くし直すことになります。外構の門灯や駐車場の照明、離れた棟への幹線は、電圧降下で太さが決まりやすい回路です。
太さを決める主役
短い回路と長い回路で、太さを決める主役が入れ替わります。
- 短い回路は許容電流で決まる
- 長い回路は電圧降下で決まる
- 外構や離れた棟は要注意
電圧降下が大きすぎるときの打ち手は4つです。電線を太くする、分電盤を負荷の近くに置く、回路を分けて電流を減らす、電圧を上げる。どれを選ぶかは、コストと施工性、建物の計画で決めます。
4つの打ち手
4つの打ち手のカードが順に光ります。
- 電線を太くする
- 盤を近くに置く
- 回路を分ける・電圧を上げる
幹線の太さを電圧降下で選ぶ流れは電圧降下の許容範囲は何％？条件別の判定表と幹線サイズ自動計算、動力の長い回路は動力とはで解説しています。
動く図解で見る：電圧降下の検証幹線の太さを電圧降下で確かめる流れ（幹線設備のページへ）
- 短い回路は許容電流で決まる
- 長い回路は電圧降下で決まる
- 打ち手は太く・近く・分ける・上げる
読み違えやすいところ
よくある読み違い
- こう長を直線距離で測る：実際のルートの長さで見ます。
- 60mを超えたら区間ごとの%が増えると思う：幹線と分岐回路の合計で見ます。
- 単相3線式の2%を4Vとする：100Vの2%で2Vです。
- 許容電流さえ満たせばよいと思う：長い回路は電圧降下で太くし直します。
- どの方式も同じ係数で計算する：Kは配線方式で変わります。
動く図解で学ぶ電気設備この記事の図のほかにも、電気のきほんを動く図解で見られます。気になるジャンルを選んでください。
よくある質問
電圧降下とは何ですか？
電線に電流が流れるとき、電線の抵抗で電圧が少しずつ減ることです。分電盤で100Vあっても、遠くのコンセントや照明では100Vより低くなります。この減った分が電圧降下です。
電圧降下は何で決まりますか？
電線の長さ・流れる電流・電線の太さ（断面積）で決まります。長いほど、電流が大きいほど大きくなり、電線を太くすると小さくなります。
電圧降下は何%までならよいですか？
内線規程1310-1では、こう長60m以下なら、低圧で受電する場合は幹線2%・分岐回路2%、構内の変圧器から送る場合は幹線3%・分岐回路2%が目安です。60mを超える場合は、幹線と分岐回路の合計で見ます。数値は最新の内線規程で確かめます。
こう長とは何ですか？
電線の実際の長さです。図面上の直線距離ではなく、天井に上がり、梁をよけて曲がり、壁の中を下りる道のりで見ます。許容値の表では、受電点や変圧器から一番遠い負荷までの長さを使います。
電圧降下の計算式は？
略算式 e＝K×L×I÷(1000×A) がよく使われます。Kは配線方式の係数（単相2線式35.6、三相3線式30.8、単相3線式17.8）、Lはこう長〔m〕、Iは電流〔A〕、Aは電線の断面積〔mm²〕です。
電圧降下が大きいとどうなりますか？
照明が暗くなる、モーターが力を出せず熱くなる、機器が止まるなどが起こります。対策は、電線を太くする、分電盤を負荷の近くに置く、回路を分けて電流を減らす、電圧を上げる、の4つです。
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この記事に関連する無料ツール
- 電圧降下計算ツール（セコサポ・ブラウザで無料）
