電気業界でよく聞く「電圧降下」とは?計算式と対策方法をご紹介

電圧降下_例

「電圧降下」は一般的にはあまり耳馴染みのない言葉ですが、建築業界や電気業界に携わる方だと特に耳にすることが多いかと思います。一般の方でも、学生時代に理科や物理の電気関係の授業で、一度は耳にしたこともあるかもしれません。

今回は、そんな「電圧降下」とは何かと、どのように対応すべきかついて、簡単に解説したいと思います。ご興味のある方はぜひご覧ください。

「電圧降下(ドロップ)」とは何か?

「電圧降下」とは、電圧を加えた際に回路の電気抵抗と熱によって、意図せず電圧が下がってしまうことを指します。業界では「ドロップ」とも呼ばれます。

もう少し詳しく説明すると、電気を流した電線やケーブルにおいて、末端になるに従ってこれらが持つわずかな電気的抵抗により発熱が生じます。

この発熱により、電線全体が熱を発生させる負荷と同様となることで、一部の電気エネルギーが熱へ変換されて失われ、電圧が低下する現象が起こることがあります。これを「電圧降下」といいます。

電圧降下が起こると、本来必要な電圧が不足してしまうため、電子機器の電源が落ちてしまったり、機器の寿命が低下してしまう可能性があります。

電圧降下の仕組み

電線が太ければ太いほど電気抵抗値が小さくなるため、電圧降下を小さく抑えられるので、大電流を流しても発熱量が小さくなり、大規模設備などへの電源供給が可能となります。

また、電流値が大きいほど、同じ電線であっても電圧降下は大きくなります。

電圧降下_仕組み図2

よって、大電流を流す電線において細すぎる電線を使用すると、電線の電気抵抗が大きくなり沢山の熱が発生して高温になる為、電圧降下が大きくなります。

他にも電源が原因となる場合や高周波における特殊な抵抗など、さまざまな状況で電圧降下が生じることもあります。なお、一般家庭にはほとんど影響はありませんのでご安心ください。

電圧降下は何ボルトまで?計算方法は?

電力会社から各家庭(住宅用コンセント)に供給されている電圧は、電気事業法第26条及び同法施行規則第44条の規定により、標準電圧100Vであれば101±6Vを超えない値、200Vは202V±20Vを超えない値と決められています。

では、電圧降下が起きる場合、この値はどうやって計算するのでしょうか。
次の計算式をご覧ください。

電圧降下_計算式2

一般家庭でわざわざ計算することはあまりありませんが、家電メーカーや電気工事などでは、この計算式を用いて使用する電線の太さや長さを決定しています。

電圧降下の対策方法

電圧降下

一般家庭では、あまり電圧降下の影響を受けることはないかと思いますが、例えば工場や発電所などでは電圧降下の影響を大きく受けるので、対策が必要となります。

上記の電圧降下が起きる原因を踏まえた上で、対策として効果的なのは下記3つです。

・電線サイズの適正化(太さや長さの調整)
・電流を小さくする
・電源の電圧を高くする

いずれの対策方法にも共通して言えるのは、「熱を発生させない」ようにすることが重要ということです。その他、電線が劣化していないかを確認することも対策となります。

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いかがでしたでしょうか?

工場などの大きな施設では、電圧降下がなるべく起きないような電線の長さで配線経路を考えて施工がされているか、今一度確認してみるといいかもしれません。

当社では、電圧降下を考慮したシステム設計で、太陽光や蓄電池設備をご提案することが可能です。現在、自家消費型の太陽光発電設備を施設などに設置検討されている場合は、ぜひ一度当社までお問い合わせください。

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