電圧降下で起こるトラブル|配線が長いときは注意

電線でも電圧は下がる

こんにちは、今回の記事では電気設備の配線工事をするときに気にしなくてはいけないポイントである電圧降下についてお話していきたいと思います。

日本では一般的な電化製品はほとんどが100Vで動くようにできていて、備え付けの大型の電化製品などでは200Vで動くようになっています。

ですが、施工の仕方によっては電圧が一定以下に下がってしまい電化製品が動かなくなることもありますので、施工図を作成する段階で電圧降下に付いても検討しておきましょう。

電圧降下は当たり前に起こるので電化製品は少しくらいなら電圧が低くても動くようにできているので、そこも考慮して考えれば少しは楽です。

なぜ電圧が降下するのか

電圧の計算については、みなさんも中学校の理科の授業で習う通りオームの法則(V=IR、電圧=電流×抵抗)で簡単に計算することができます。

なので電流1A、抵抗100Ωだったら、電圧は100Vとして計算することができます。

ですが、これは学生向けに簡単にするために、電源と抵抗を繋ぐ電線の抵抗を0として考えているだけなのです。

実際のところ、電線にも抵抗がほんの少しですがあるので、そこでも電圧が消費されてしまうのです。

これが電圧降下の原因です。

電圧降下というのはもともとの電圧が降下するわけではなく、実際に電気を使用したい負荷に掛かる電圧が下がることをいうのです。

電線の抵抗はどれくらい?

電線の抵抗を計算する方法は次のようになります。

抵抗=電線の導電率×長さ÷電線の断面積

これだけではわかりにくいと思いますので、解説していきます。

電線の導電率

電線の導電率というのは、電線に使用する金属によって決まっており、

  1. Ag(銀)
  2. Cu(銅)
  3. Au(金)
  4. Al(アルミニウム)
  5. Be(ベリリウム)
  6. Mg(マグネシウム)

このような順番で導電率が高くなっています。

結論から言ってしまうと、電線に使用するのはほとんどがCu(銅)です。

Ag(銀)は導電率は魅力的なのですが、Cu(銅)よりも非常に高価でたくさんつかえないことと非常に弱い金属なので、酸化や腐食などをしやすいため使われません。

Au(金)は配線としては使用されませんが、電気基板などではよく使われています。

そして高圧電線のように長い距離を引っ張らないと行けないときには軽さが重要になってくるためアルミニウムが使用されています。

電圧の降下を左右するのは・・・

結局、導電率はCu(銅)を使用しているので、その部分では電圧降下を何とかすることができません。

そのため、電圧降下をおさえるには長さを短くする施工方法を考えるか、電線を太くするという手段を取ることになります。

大体の場合は電線を太くすることでなんとかなることがほとんどなので、その対策が一番簡単です。

電圧は距離が長くなればなるほど大きくなるため、電線の太さを太くして対策する場合には最初の接続場所まで太めの配線で引っ張っておき、分岐してからは通常と変わらない太さのケーブルなどを敷設するとうまく行きますよ。

電圧降下の対策

電圧降下の対策としては先ほどお伝えした、電線を一回り太くして電圧降下を少なくする方法で大体の場合は行けるのですが、それでも同しようもないくらい距離のあるところに電線を敷設しなくていは行けない状況があったりします。

例えばですが、屋外の外灯を建物の外周にぐるっと設置したり、広い運動場や競技場なんかの電気設備では、なかなか電線を太くする程度では対応が難しいレベルになってきます。

そういったときに使用するのが昇圧トランスと呼ばれる設備になります。

配線経路の途中で小さいプルボックスなどを設けてその中にこの昇圧トランスを設置して、その場所で電圧を上昇させるようにするのです。

昇圧トランスを設けることで再度、電圧を高めの状態にして問題のない電圧にすることができます。

このような方法で指定の電圧を必要な場所に届けることができるようになるのです。

電圧はそもそも高め

電圧降下は必ず起こることなので、基本的には電力会社から電力が供給される時点で少しは対策された状態で電気が送られてきます。

電力会社からくる電気には高圧受電の場合6,600Vの電圧で受電し、受変電設備にて110V/220Vなどに変換されます。

ここが対策のポイントで電圧は降下することが当たり前なので、電圧は10%高い状態に変圧器で変圧されるのです。

なので、少しくらいの距離のところであればなんとか95Vくらいまでの電圧を届けられるようになっているのです。

95Vならなんとか動作してくれる機器が多いですね。

電圧降下まとめ

電圧についてはどうしても下がることが当たり前です。

施工が完了したときには各所のコンセントをテスターで確認し指定の電圧がきちんと届いていることを確認しておきましょう。

万が一、電圧が異常な状態でほったらかしにしておくとクレームになるので、この辺の確認は忘れずに!

関連記事

コメントは利用できません。

ピックアップ記事

  1. 登録されている記事はございません。
ページ上部へ戻る