三相回路とは？三相3線式・三相4線式・相回転・図記号・用途を動く図解で超基本から
ビルの屋上の室外機、地下の給水ポンプ、エレベーター。こうした大きな機械を動かしているのが三相回路です。家の照明やコンセントの単相回路とは、波の数も電線の数も、図面の書き方も違います。この記事では、三相がモーターを回すしくみ、3線式と4線式、つなぐ順番（相回転）と欠相、図面の読み方、建物の中の使いどころを、使っている場面の動く図解でほどきます。超基本の12本目です。
結論
三相は少しずつずれた3つの波を使う回路で、力が途切れずモーターをひとりでに回せます。建物では3φ3W 200Vが基本で、2本を入れ替えると逆に回り、1本切れると熱くなります。
この図の読み方
くり返し動きます。左から、もの・記号・用途の順です。
- もの：ずれた3つの波で、力が途切れない
- 記号：3φ3W、モーターは丸にM
- 用途：空調・ポンプ・エレベーターの動力
三相とは ― 3つの波がモーターを回す
三相は、同じ形の交流の波を3分の1ずつずらして3本の線で送る方式です。3つの波はそれぞれR相・S相・T相と呼びます。単相は波の谷で力がゼロになりますが、三相はつねにどれかの波が山なので力が途切れません。モーターの中の3組のコイルが順に強くなり、磁石の向きがぐるぐる回る回転磁界ができて、モーターがひとりでに回ります。
三相のしくみ
左の3つの波に合わせて、右のモーターの中のコイルが順に光り、向きが回ります。
- R・S・Tの3つの波が少しずつずれる
- コイルが順に強くなり、向きが回る
- だからモーターがひとりでに回る
単相と三相の違いは単相回路とはと【新人講座 第2回】直流と交流／単相と三相のちがいで解説しています。
動く図解で見る：直流・交流と三相三相の波とモーターを動く図解で（電気のきほんのページへ）
- 三相は3分の1ずつずれた3つの波
- つねにどれかが山で力が途切れない
- 回転磁界でモーターがひとりでに回る
三相3線式と三相4線式 ― 200Vと415V/240V
建物でいちばん多いのは三相3線式（3φ3W）200Vで、R・S・Tの3本のどの2本の間も200Vです。大きなビルでは、Y（スター）結線の中心から中性線を出した三相4線式（3φ4W）を使うことがあり、R・S・Tどうしの間は415V、各線と中性線の間は240Vになります。415Vで大きな動力を、240Vで照明を動かします。
3線式と4線式
左が3線式、右が4線式。電圧のラベルが順に光ります。
- 3φ3Wはどの2本の間も200V
- 3φ4Wは線間415V、中性線との間240V
- 三相は線と線の間の電圧で呼ぶ
三相は、同じ電力を送るときの1本あたりの電流が小さくて済みます。10kWを200Vで送ると、単相では2本に50A、三相では3本に約29Aずつです。三相の電力は√3 × 電圧 × 電流 × 力率で求めます。
電流のくらべ方
同じ10kWでも、単相は50A、三相は約29Aが流れます。
- 単相200V・10kWは50A
- 三相200V・10kWは約29A
- √3（約1.73）が三相の係数
| 方式 | 電圧 | おもな使いどころ |
|---|---|---|
| 三相3線式（3φ3W） | 200V | 中小のビル・工場・店舗の動力 |
| 三相4線式（3φ4W） | 415V／240V | 大きなビル・工場の動力と照明 |
| 単相3線式（1φ3W） | 100V／200V | 住宅・ビルの電灯（照明・コンセント） |
三相の電流と電力の計算は第2種電気工事士｜電気理論で例題つきで解説しています。
- 建物の基本は3φ3W 200V
- 3φ4Wは415Vと240Vを取り出せる
- 三相の電力は√3×電圧×電流×力率
相回転と欠相 ― 順番と1本の断線に注意
三相にはつなぐ順番（相回転）があります。R・S・Tの順（正相）ならモーターは正しい向きに回りますが、どれか2本を入れ替えると逆相になり、モーターが逆に回ります。ポンプなら水が上がらず、ファンなら風の向きが逆になります。
相回転
前半は正相で水が上がり、後半はSとTを入れ替えて逆に回ります。
- R・S・Tの順（正相）で正しく回る
- 2本を入れ替えると逆相で逆に回る
- 送電のときは検相器で確かめる
もうひとつ怖いのが欠相です。3本のうち1本が切れると、モーターは回らずにうなり、残りの2本に大きな電流が流れて熱くなります。そのままにすると焼損のおそれがあります。
欠相
後半、T相が切れるとモーターが止まってうなり、熱くなります。
- 1本切れると回らずにうなる
- 残りの線に大きな電流が流れて熱くなる
- 3Eリレーやサーマルで見張って止める
送電前の相回転の確認は【新人講座 施工実務編⑧】竣工前の試験・測定、電線の色の決まりは電線の色は誰が決めたのかで解説しています。
- 2本を入れ替えるとモーターが逆に回る
- 1本切れる（欠相）とモーターが熱くなる
- 三相の白は電圧がかかっていることがある
図面では、3φ3Wと丸にMで読む
図面では、三相3線式を3φ3W、三相4線式を3φ4Wと書きます。平面図では丸にMが電動機（モーター）で、横に3φ200V 3.7kWのように相・電圧・出力を書きます。動力の機器は、動力盤から1台ずつ回路を分けてつなぐのが基本です。
図面の読み方
方式の書き方と、平面図の動力盤からモーターへのつながりが順に光ります。
- 3φ3Wは三相3線式、3φ4Wは三相4線式
- 丸にMは電動機（モーター）
- 横の3φ200V 3.7kWで相・電圧・出力を読む
| 書き方 | 読み方 |
|---|---|
| 3φ3W 200V | 三相3線式・200V（動力） |
| 3φ4W 415V/240V | 三相4線式・415Vと240V |
| 丸にM | 電動機（モーター） |
| 3φ200V 3.7kW | 三相200V・出力3.7kWの機器 |
| P-1 | 動力盤の番号（Pは動力） |
機器の記号と「3φ200V 3.7kW」の読み方は【プロット図の見方⑤】換気扇・機器・盤、動力盤の盤図は制御盤・動力盤の盤図の読み方で解説しています。
- 三相3線式は3φ3W
- モーターは丸にM
- 横に相・電圧・出力を書く
用途で見る ― ビルの中の動力
ビルでは、屋上の空調の室外機や換気ファン、地下の給水ポンプ、エレベーターなどが三相の動力で動いています。これらは照明・コンセントの電灯分電盤とは別の動力盤から、1台ずつ回路を分けてつなぎます。電気の契約も、電灯とは別に動力の契約を結ぶのが一般的です。
ビルの動力
番号のピンが順に立ち、動力盤から各機械へつながります。
- 動力盤から1台ずつ回路を分ける
- 空調・ファン・ポンプ・エレベーター
- 動力は電灯とは別の盤・別の契約
| くらべる点 | 電灯（単相） | 動力（三相） |
|---|---|---|
| 盤 | 電灯分電盤 | 動力盤 |
| 方式 | 1φ3W 100/200V | 3φ3W 200V |
| 1回路につなぐもの | 照明・コンセントを複数 | 機器1台が基本 |
| おもな機器 | 照明・コンセント | 空調・ポンプ・ファン・エレベーター |
動力盤の組み立て方は【動力設備の設計マニュアル⑤】動力盤の構成、モーターが動き出す瞬間の大きな電流は【動力設備の設計マニュアル③】始動電流で解説しています。
動く図解で見る：動力盤の構成1台1回路の動力盤を動く図解で（動力設備のページへ）
- ビルの空調・ポンプ・エレベーターは三相
- 動力盤から1台ずつ回路を分ける
- 動力は電灯とは別の契約
読み違えやすいところ
よくある読み違い
- 200V＝三相と思う：家庭の200Vは単相です。銘板で確かめます。
- 3φ3Wの2つの3を取り違える：φの前は相の数、Wの前は電線の本数です。
- 三相の白を接地側と思う：三相では白が電圧のかかった相のことがあります。
- 相回転の確認を忘れる：ポンプやファンが逆に回ります。
- 3φ4Wの415Vと240Vを混同する：415Vは線どうし、240Vは線と中性線の間です。
動く図解で学ぶ電気設備この記事の図のほかにも、動力設備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
三相回路とは何ですか？
少しずつずれた3つの交流の波（R相・S相・T相）を使う回路です。つねにどれかの波が山になるので力が途切れず、モーターをひとりでに回せます。ビルや工場の空調・ポンプ・エレベーターなどの動力に使います。
単相と三相の違いは？
単相は波が1つで、住宅の照明やコンセントに使います。三相は波が3つで、モーター（動力）に向いています。同じ200Vでも、家のエアコンの単相200Vと、業務用の三相200Vは電源も契約も別物です。
三相3線式と三相4線式の違いは？
三相3線式はR・S・Tの3本で、どの2本の間も200Vです。三相4線式はY結線の中心から中性線を出した4本で、R・S・Tどうしの間が415V、各線と中性線の間が240Vになり、大きなビルで動力と照明の両方に使います。
相回転（逆相）とは何ですか？
三相をつなぐ順番のことです。R・S・Tの順（正相）ならモーターは正しい向きに回りますが、どれか2本を入れ替えると逆相になり、モーターが逆に回ってポンプの水が上がらない、ファンの風が逆になるといったことが起きます。送電のときは検相器で確かめます。
欠相とは何ですか？
三相の3本のうち1本が切れた状態です。モーターは回らずにうなり、残りの線に大きな電流が流れて熱くなり、焼損のおそれがあります。欠相は3Eリレーやサーマル（熱動継電器）で見張って止めます。
図面の「3φ200V 3.7kW」は何を表しますか？
丸にMの電動機（モーター）の横に書く文字で、三相200V・出力3.7kWのモーターという意味です。φは相の数を表し、3φは三相です。
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