電線の太さ相談

単相3線では100V側2区間と200V側1区間を別々に確認します。100V側は送り側線間電圧の半分を基準にし、電圧上昇も含む変化の絶対値を目標と比較します。200V負荷は両外線を流れ、中性線では相殺されます。

「左右の線電流」は200V負荷を含んだ各線の合計です。同時点のL1・L2電流と各側の合成力率を入力します。「負荷を積み上げる」では100V負荷を左右に分け、200V負荷を別に入力します。200V分を100V側にも加えると二重計上になります。

中性線電流は左右電流のベクトル差です。力率が同じ場合に限り大きさの差になります。左右の電流が同じでも、力率が違えばNに電流が流れます。「平衡」は電流と力率の両方が左右で同じと確認できる場合に使います。

L1側の降下 ≈ ℓ × Re[Z(2A − B ＋ C)]
L2側の降下 ≈ ℓ × Re[Z(2B − A ＋ C)]
200V側の降下 ≈ ℓ × Re[Z(A ＋ B ＋ 2C)]

A・Bは各100V側、Cは200V負荷の複素電流［A］。ここでのA・B・Cは負荷グループを区別する文字で、三相の相名ではありません。各負荷の電圧を基準にI(cosφ − j sinφ)で表します。jは二乗すると−1になる虚数単位、Reはreal part（実部）、Zはimpedance（インピーダンス）［Ω/km］でZ＝R＋jX、ℓは片道kmです。左右線電流を直接入力する場合はA・Bを各線の合計、C＝0とします。中性点の電圧移動をキルヒホッフの法則で加え、電圧方向の成分を取り出した近似です。負の降下は電圧上昇として表示します。

力率不明の負荷は0〜90°の遅れ角の範囲で評価します。R cosφ＋X sinφの範囲はmin(R,X)〜√(R²＋X²)。各負荷の範囲を式の係数に従って合成します。N電流も角度差の最大値から上限を求めます。表示する上限は同時に起こるとは限りません。平衡モードのみ左右の電流と力率を同一と仮定します。

全負荷を区間の末端にまとめ、3導体の長さ・太さ・インピーダンスを同じとした通常運転時の近似です。送り側は対中性線電圧が等しい健全な電源を前提とします。中性線の細線化・断線、進み力率、波形ひずみ・高調波、途中分岐、三相不平衡、逆潮流は対象外です。真の実効値電流だけでは高調波によるN電流を推定できません。

電圧変化は電圧と同じ方向の成分を取り出した一次近似です。低力率や長距離では、その成分が小さくても直交する成分が大きくなる場合があります。本ページでは電圧ベクトル変化の大きさ（力率不明時は保守的な上限）が基準電圧の10%を超えるサイズを「詳細計算が必要」とし、電圧の判定・末端電圧・距離目安・自動候補を保留します。10%はアプリの判定抑止条件で、法令やメーカーの許容値・精度保証ではありません。10%以下でも目標付近や採用判断には、実際の負荷特性を用いる詳細計算が必要です。

許容電流はSFCCの3心／単心3個よりの表をL1・L2・Nそれぞれに適用し、最大電流で比較します。平衡時の中性線無電流を理由とした許容電流の増量はしていません。

許容電流は、ケーブルの温度が上がりすぎないための条件。電圧降下は、負荷まで届く電圧が下がりすぎないための条件です。電流が許容範囲でも、距離が長ければ太いケーブルが候補になります。

許容電流は心数・周囲温度・敷設方法で変わります。単独のラックと電線管内で同じ表を使いません。複数回路をまとめる条件や地中布設は、この版では許容電流を未判定にします。

「sq」は断面積mm²の現場での呼び方です。38sqは直径38mmではありません。

ΔV ≈ K × I × ℓ × (R cosφ ＋ X sinφ)

日本語では「電線による電圧降下は、電流・片道の長さ・負荷の力率を考慮した抵抗分に比例する」。単相2線は往復2本分なのでK＝2。平衡三相3線の線間電圧では、相の関係からK＝√3です。

親公式は抵抗の電圧降下 V＝IR。交流ではリアクタンスと位相の影響を加えます。単位は A × km × Ω/km＝AΩ＝V。単位だけでは2や√3は決まらず、回路方式も必要です。

同じ条件なら、電流2倍で電圧降下2倍、距離2倍で電圧降下2倍。太くするとRが小さくなり、電圧降下が減ります。Xは単純に断面積へ反比例するとは限りません。

力率不明時：ΔVの比較用上限 ≈ K × I × ℓ × √(R²＋X²)

SFCCの力率不明時の式です。これはR cosφ＋X sinφの最大値を使った試算で、力率を推定する式ではありません。末端電圧も同じ近似の参考値です。

許容電流 Iz ＝ 表の許容電流 × 周囲温度の補正係数

Izは許容電流 Current-carrying capacity［A］。添字zはケーブルの許容電流を区別する慣用の添字です。導体温度90℃の表を使用し、周囲温度に応じてメーカー掲載の補正係数を掛けます。実際の導体温度を推定する機能はありません。

これだけ覚える：電流は熱、距離は電圧降下。長さは片道。条件をそろえて両方を比較。

銘板電流が分かるなら、その電流を入力するのが簡単です。kWしか分からないときは、そのkWが電気入力か機械出力かを先に確認します。

単相：I＝P/(V cosφ)、三相平衡：I＝P/(√3 V cosφ)。Pは有効な入力電力 Power［W］。kWは1000倍してWにします。VAで表す皮相電力S（Apparent power・慣用記号）なら、単相I＝S/V、三相I＝S/(√3V)で、さらに力率を割りません。

モーターの機械出力Poutからは、入力電力Pin＝Pout/η。添字outはoutput（出力）、inはinput（入力）を区別します。ηは効率 Efficiency［無次元］。電流式のPにはPinを使います。力率と効率は別の量です。

単位はW÷(V×無次元)＝A。モーター出力が同じでも、効率や力率が低いほど必要電流が増えます。始動電流、インバータの高調波、三相不平衡はこの計算に含みません。