電圧降下の許容値は何％か
考え方と計算の手順

この記事の要点

• 2％
  低圧の幹線・分岐回路は、それぞれ標準電圧の2％以下
  内線規程（JEAC 8001-2022）1310-1（1項）、勧告
• 3％
  電気使用場所内の変圧器から供給される場合の幹線は3％以下とすることができる
  内線規程1310-1（1項）、勧告
• 60m超
  最遠端の負荷までのこう長が60mを超えるときは、1310-1表で緩めることができる
  内線規程1310-1（2項・1310-1表）、勧告
• 2％
  小出力の太陽光の逆潮流は、パワーコンディショナから引込線取付点まで標準電圧の2％以下
  内線規程3594-3、勧告

• 1. 電圧降下とは
• 2. 許容値の考え方
• 3. 計算の手順と例題
• 4. 太陽光の逆潮流で電圧が上がる側の考え方
• 5. ケーブルを太くするか、こう長を見直すか
• 6. 関連ツール

1. 電圧降下とは

電流が流れるとケーブルの抵抗で電圧が下がります。送り出す側と受ける側の電圧の差が電圧降下 e〔V〕、標準電圧に対する割合が電圧降下率〔％〕で、電流・こう長が大きいほど、断面積が小さいほど大きくなります。

• 機器が定格より低い電圧で動く。照明が暗くなり、電子機器が不安定になります。誘導電動機は始動トルクが電圧の2乗に比例して小さくなります。
• ケーブルでの損失が増える。単相2線式なら、降下した電圧と電流の積が損失です（三相3線式は、その√3倍が3本の合計）。
• 太陽光の直流側では、降下がそのまま発電量の損失になる。パワーコンディショナは入力端の電圧で動作点を決めるため、取り戻せません。

2. 許容値の考え方

太陽光の直流側の2％前後は、日本の公的規格・規程の数値ではありません。海外の例として、NEDO「地上設置型 太陽光発電システムの設計・施工ガイドライン 2024年版」技術資料（2024年5月31日）に、ドイツは「ストリングケーブルで1%、DCケーブルで1%の合計2%以下」、イタリアは「2%以内の電圧降下を目安」とあります。

こう長が60mを超えるとき

供給変圧器の二次側端子（低圧受電は引込線取付点）から最遠端の負荷までのこう長が60mを超えるときは、1項にかかわらず、負荷電流で計算した電圧降下を次の表の値までとすることができます（内線規程1310-1、2項と1310-1表。勧告）。

こう長は、上の起点から最遠端の負荷までの電線で数えます。緩められるのは許容値であって、機器が動作できる電圧の範囲ではないため、末端の機器の動作電圧範囲も確認します。

％の値は内線規程（勧告）で示されています。逆潮流による電圧上昇は、この条のほかに3594節（系統連系型小出力太陽光発電設備の施設）が参照されています。

根拠とする規程・仕様書を先に決め（発注者の仕様書で指定されることもあります）、回路の種類（幹線・分岐、直流・交流、逆潮流の有無）を分けます。末端機器の動作電圧範囲、許容電流、短絡電流に対する強度、機械的強度は別に確認します。

3. 計算の手順と例題

式と係数の意味

L はこう長〔m〕（片道）、I は電流〔A〕、A は1条の断面積〔mm²〕、ρt は導体温度 t での抵抗率〔Ω·mm²/m〕。並列条数 n があれば A × n とします。

• 単相2線式の「2」は、行きと帰りの2本分の抵抗がかかることを表します。
• 三相3線式の「√3」は、線間電圧で見た降下の係数です。電流位相がずれるため、2倍ではなく約1.732倍です。
• 単相3線式の「1」は、負荷が平衡して中性線に電流がほとんど流れないとき、外線1本分の降下で表せることを示します（不平衡が大きいと不成立）。内線規程 資料1-3-2では対地間（外線と中性線の間）の降下で、率も対地電圧に対して見ます。100/200Vなら100Vに対して2％（2V）です。

• リアクタンスを含む式（こう長が長く電流が大きい幹線、集合住宅の幹線など）：e ＝ K1 × I × (R cosθ ＋ X sinθ) × L。R・X は電線1kmあたりの交流導体抵抗とリアクタンス〔Ω/km〕、L は km。
• 略算式（こう長が短く電線が細い屋内配線など、表皮効果・近接効果・リアクタンスを無視してよいとき）：e ＝ 係数 × L × I ÷ (1000 × A)。L は m、A は mm²。この章の式は、これと同じ抵抗分だけの計算です。

温度は、最高許容温度（90℃など）ではなく、運転時に導体が実際に達する温度で、屋外の太陽光は40℃程度が目安、架台下や管路内は60〜75℃でも確認します。略算係数（単相2線35.6、単相3線17.8、三相3線30.8）は ρ ≒ 0.0178 Ω·mm²/m（銅の約28℃）相当です。

必要な断面積を求める

許容値 e_allow〔V〕は標準電圧 × 許容率。式を断面積について解くと最小断面積です。

A_min 以上で最も近いJIS公称断面積（2、3.5、5.5、8、14、22、38、60、100、150、200、250、325、400、500 mm²）を選びます。電流は電力から換算（三相 I ＝ P ÷ (√3 × V × cosφ)、単相 I ＝ P ÷ (V × cosφ)）。

計算例（三相3線式、手計算）

電圧降下の計算ツールに、三相3線式、210V、電流50A、こう長60m、導体温度40℃、許容率2％と入力すると確認できます。

4. 太陽光の逆潮流で電圧が上がる側の考え方

逆潮流があると、PCS出力端の電圧は連系点より、ケーブルの降下分だけ高くなります。式は前章と同じで、e は電圧上昇分です。

• 小出力の系統連系型太陽光発電設備：パワーコンディショナから引込線取付点までの電圧降下は標準電圧の2％以下（内線規程3594-3。勧告。計算方法は資料3-5-7）。適用範囲は、太陽電池モジュールから中継端子箱・パワーコンディショナ・引込口装置を経て引込線取付点に至る配線等で、ACモジュールは3595節が別に扱います。
• この2％は小出力の値です。施設には一般送配電事業者との技術的な協議が必要で（内線規程3594-10）、電気設備の技術基準の解釈（令和7年11月20日改正）第8章「分散型電源の系統連系設備」、資源エネルギー庁の「電力品質確保に係る系統連系技術要件ガイドライン」、系統連系規程（JEAC 9701-2024）を参照します。高圧連系などは、協議と系統連系規程によります。
• 電気事業法第26条・同施行規則第38条により、一般送配電事業者は標準電圧100Vなら101±6V、200Vなら202±20Vに維持します。200Vの上限は222Vで、低圧連系ではこれが電圧上昇の制約です。
• 逆潮流がある場合の受電点の力率は、原則85％以上で、系統側から見て進み力率にしません。電圧上昇の防止でやむを得ない場合は80％まで制御できます（系統連系規程 JEAC 9701-2024 第2章 1-2、ガイドラインの記載）。
• 連系点が上限に近いと余裕は小さくなります。たとえば215Vなら、222Vまでの余裕は7Vです（仮定の数字）。3章の例題（電圧上昇2.54V）なら収まります。
• PCSの過電圧による出力抑制・停止の整定値は機種と連系条件で異なるため、製品資料と連系協議で確認します。
• 式は抵抗分のみで、リアクタンス分を含みません。力率を進み側に調整した効果は評価できません。
• 高圧・特別高圧連系では、系統側インピーダンスによる上昇も加わり、系統側の短絡容量などの情報が必要です。

5. ケーブルを太くするか、こう長を見直すか

e はこう長 L に比例し、断面積 A に反比例します（こう長を半分、断面積を2倍にすると、降下は半分）。3章の例題では、22 mm² から 38 mm² にすると、e は4.39Vから2.54Vに、約58％に下がりました。

• 断面積を上げる。最も確実ですが、ケーブル費・端末処理・配管・ラックが大きくなります。許容電流で決まっているなら、こう長を短くしても細くなりません（ツールは、どちらで決まったかを表示）。
• 並列条数を増やす。1条の太さは抑えられますが、施工の手間と配管の本数が増えます。
• こう長を短くする。接続箱、PCS、分電盤の配置を見直します。レイアウトを決める段階で検討します。
• 電圧を上げて電流を下げる。同じ電力なら電流と降下 e が減り、降下の「率」は電圧の2乗に反比例します。太陽光の直流側では、ストリングの直列枚数を増やす方法です。
• 導体温度の見込みを確認する。抵抗率は温度とともに増え、40℃から75℃になると、銅で約13％大きくなります。

高圧ケーブルには22 mm² 未満の設定がなく、サイズは短絡電流に対する熱的強度と機械的強度で決まります。

6. 関連ツール

• 電圧降下の計算直流・交流の電圧降下と、必要な断面積を計算
• ケーブルサイズ・配管サイズ選定電圧降下と許容電流から断面積を選び、配管サイズまで
• 電線管サイズ・収容本数の計算外径と本数から電線管サイズ、呼び径から収容本数

ご利用にあたって

この記事は一般的な考え方の整理であり、個別の設計の判断を代替するものではありません。実際の設計は最新版の内線規程、電気設備技術基準の解釈、系統連系規程、および使用するケーブル・パワーコンディショナの製品資料に基づいて行ってください。内容の利用によって生じた損害について、当方は責任を負いかねます。

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