静岡理工科大学 理工学部 電気電子工学科 電力変換装置研究室
配線の電圧降下についての質問が多いので、ここにまとめておきます。内線規程の1310節の電圧降下です。関連資料は内線規程資料1-3-2です。
ここでは基本式と簡易式の計算結果について検討を行うことにします。
検討する負荷の条件は、AC220V、50Hz、力率0.8で50kWの3相誘導電動機負荷が電源から120m離れた場所に設置されているとし、電流は164A流れているとします。電源から負荷までの電線はCVケーブルの60sqを用いたとします。
600VCVケーブルの線路定数表を見ると、導体温度90℃の時、交流でRは0.397Ω/km、Xは0.0768Ω/kmとなっておりますので、120mの場合はRは0.04764Ω、Xは0.009216Ωとなります。三相三線式なので、上記条件を代入して電圧降下分の計算を行うと
ΔE = sqrt(3)*(Rcosθ+Xsinθ）*I = 1.732*(0.04764*0.8+0.009216*0.6)*164
= 1.732*(0.038112+0.0055296)*164 = 12.396[V]
となります。
次に簡易式で求めると、
ΔE = ( 30.8*L*I )/( 1000*A ) = 30.8*120*164/1000/60
= 10.1[V]
となります。
これらの結果より簡易式の方が一般式より2割程度小さい値が出てしまうことが分かります。この原因は
１．簡易式はリアクタンス分を無視しているから
２．簡易式は力率１で計算しているから
３．簡易式では銅の抵抗率を直流20℃時の値で計算を行っているから
上記の理由のため、両計算式において誤差が出ます。
内線規程でも謳っておりますが、大電流でかつ配線長が長い場合は一般式を用いることが望ましいが、それ以外では簡易式を用いてもあまり差し支えはないと思います。