- 電圧降下って結局なに？
- なんで電圧が下がるの？原因は？
- 計算式が3つあるけど、どれを使えばいいの？
- 35.6とか17.8とか30.8の数字って何者？
- 許容値（2%・3%）って結局どこまでセーフ？
- こう長が長い現場はどう考えるの？
- 早見表だけで電線サイズをパッと決めたい
- LEDがチラつく・モーターが起動しないのは電圧降下のせい？
- 電工ドラム巻いたまま使うとマズいって本当？
- 仮設電源・長距離配線でいつもヒヤヒヤする
- 検査で電圧降下を指摘されたらどう直す？
上記の様な悩みを解決します。
電圧降下は、電気の施工管理なら必ず一度はぶつかるテーマです。「計算式を暗記すればOK」と思われがちですが、現場で本当に大事なのは「で、この配線の電線は何sqにすればいいの？」をパッと判断できることです。今回は定義・原因・計算式・許容値といった基本を押さえた上で、現役の施工管理目線で「係数の意味」「こう長別の許容値の読み方」「早見表での逆引き」「電工ドラムや仮設電源の落とし穴」「検査で指摘されたときの是正」まで、現場で実際にハマるポイントを網羅的に整理しました。
なるべく分かりやすい表現で記事をまとめていくので、初心者の方にも理解しやすい内容になっているかなと思います。
それではいってみましょう！
電圧降下とは？
電圧降下とは、結論「電源から負荷（機器）まで電気を送る途中で、電線の抵抗によって電圧が下がってしまう現象」のことです。
たとえば分電盤の出口で100Vあった電圧が、長い配線を経由して末端のコンセントに届くころには97Vに下がっている、というように、送り出した電圧と実際に機器へ届く電圧に差が生まれます。この差の分が電圧降下です。英語では Voltage Drop と呼ばれ、現場では「電圧降下（でんあつこうか）」とそのまま読みます。
なぜ下がるかというと、電線（導体）にもごくわずかに電気抵抗があるからです。抵抗がある場所に電流を流すと、その分だけ電圧を消費してしまう。完全に抵抗ゼロの電線は存在しないので、電気を送れば必ずいくらかの電圧降下は起きます。ゼロにはできない、だからこそ「許容範囲内に収める」という設計の発想になるわけですね。
施工管理の立場で言うと、電圧降下は「幹線や分岐回路の電線サイズを決める根拠そのもの」です。許容電流（電線が安全に流せる電流の上限）だけで電線を選ぶと、距離が長い現場で末端の電圧が足りなくなる。だから「許容電流」と「電圧降下」の両方をクリアするサイズを選ぶ、というのが幹線設計の基本になります。
許容電流側の考え方はこちらが詳しいです。
僕の感覚だと、電圧降下は「電線が電気を運ぶときに払う通行料」とイメージすると整理しやすいです。距離が長いほど、荷物（電流）が重いほど、道が細い（電線が細い）ほど通行料が高くつく。新人の頃はこの感覚がなくて「許容電流さえ足りてればOKでしょ」と思っていましたが、長距離の仮設や屋外配線で末端機器が不調になる場面を知ってから、電圧降下を最初から織り込んで設計するようになりました。
電圧降下が起きる原因
電圧降下の原因は、結論「電線そのものが持つ電気抵抗（とリアクタンス）」です。ここを押さえると、後の対策が全部つながって見えてきます。
電線の金属導体には、目に見えないレベルですが必ず電気抵抗があります。抵抗のある導体に電流を流すと、オームの法則（電圧＝電流×抵抗）のとおり、抵抗分だけ電圧が消費される。この消費された電圧が、末端に届かない＝電圧降下として現れます。同時に、消費された電気エネルギーは熱（ジュール熱）に変わり、電線が温まります。「電圧降下」と「電線の発熱」は同じ現象の裏表なんですね。
電圧降下が大きくなる要因は、突き詰めると次の3つに集約されます。
| 要因 | 大きくなる条件 | 理由 |
|---|---|---|
| 電線が長い | こう長（配線距離）が長いほど大 | 抵抗は長さに比例して増える |
| 電線が細い | 断面積（sq）が小さいほど大 | 抵抗は断面積に反比例して増える |
| 電流が大きい | 負荷電流が大きいほど大 | 電圧降下は電流に比例する |
つまり「長い・細い・電流が多い」の3拍子がそろうほど、末端の電圧は沈みます。逆に言えば、対策はこの3つの裏返し（短く・太く・電流を減らす）になるので、原因を理解しておけば対策は自然に導けます。
なお交流回路では、純粋な抵抗（R）だけでなくリアクタンス（X）と力率（cosθ）も電圧降下に関わってきます。ただ低圧の一般的な配線では、ケーブルのリアクタンスは抵抗に比べて小さく、後述の簡略式（抵抗分だけで計算する式）で実用上は問題ありません。リアクタンスまで厳密に効いてくるのは、こう長が非常に長い高圧幹線や大電流回路の話です。
力率を改善すると電流が減って電圧降下も和らぐ、という関係はこちらが参考になります。
電圧降下の計算方法（公式）
電圧降下の計算は、結論「配線方式ごとに決まった簡略式に、電線長・電流・断面積を当てはめるだけ」です。実務ではこの簡略式（略算式）を使うのがほとんどです。
低圧配線で使う代表的な簡略式は、配線方式によって係数が3パターンに分かれます。
| 配線方式 | 簡略式（e＝電圧降下V） | 何の電圧降下か |
|---|---|---|
| 単相2線式 | e ＝ 35.6 × L × I ÷ (1000 × A) | 線間（往復2本分） |
| 単相3線式 | e ＝ 17.8 × L × I ÷ (1000 × A) | 大地間（中性線基準） |
| 三相3線式 | e ＝ 30.8 × L × I ÷ (1000 × A) | 線間 |
それぞれの記号の意味は、L＝電線のこう長（m）、I＝負荷電流（A）、A＝電線の断面積（sq＝mm²）です。たとえば単相2線式で、こう長30m・電流20A・電線2.0sqなら、e＝35.6×30×20÷(1000×2.0)＝10.68V。100V回路に対して約10.7Vの降下なので「これは下がりすぎ、電線を太くしよう」と判断できる、という流れですね。
係数35.6・17.8・30.8は何者か
ここが多くの解説で説明を飛ばされる部分なので、かみ砕いておきます。この係数は「銅線の抵抗率」と「配線方式による往復・相数の違い」をまとめて1つの数字にしたものです。
単相2線式の35.6は、行きと帰りの2本の電線で電圧降下が起きるので、往復分が織り込まれています。一方、単相3線式の17.8は35.6のちょうど半分。これは中性線を基準にした片道（大地間）で考えるため、2線式の半分になるからです。三相3線式の30.8は、35.6に1/√3（約0.577）を掛けた値で、三相のベクトル的な性質（線間電圧と相電流の関係）を反映しています。
| 係数 | 由来 | 覚え方 |
|---|---|---|
| 35.6 | 単相2線式・往復2本分が基準 | 一番大きい＝2本で損する |
| 17.8 | 35.6の半分（大地間） | 半分になる |
| 30.8 | 35.6×(1/√3) | 三相は√3が絡む |
僕の感覚だと、3つの数字を丸暗記するより「35.6が基準で、3線式は半分、三相は√3で割る」と関係で覚えたほうが、現場でうろ覚えになっても再現できて強いです。試験対策でも、係数の出どころを理解しておくと記憶に定着しやすいですね。
インピーダンス法（厳密式）
こう長が長い、あるいは大電流でリアクタンスを無視できない場合は、抵抗RとリアクタンスX、力率cosθを使った厳密式（e＝K×I×(Rcosθ＋Xsinθ)×L）で計算します。ただ低圧の一般配線で、設計の現場でいきなりこの式を手計算することは少なく、メーカーの計算ツールや設計ソフトに任せるのが実務的です。まずは簡略式を押さえておけば、日常の電線選定はほぼカバーできます。
電圧降下の早見表（電線サイズの目安）
ここまで計算式を説明しましたが、結論「現場では毎回手計算せず、早見表で逆引きするのが速い」です。設計や見積もりの段階でサッと当たりをつけるなら、表で電線サイズを引くのが実用的です。
下の表は、単相2線式100V・電圧降下2%（2V）以内に収めるための、電流と距離に対する電線サイズのおおまかな目安です。あくまで概算の目安で、正確な値は配線方式・電圧・許容%に応じて計算で確認してください。
| 電流＼こう長 | 20m | 40m | 60m | 80m |
|---|---|---|---|---|
| 10A | 2.0sq | 2.0sq | 3.5sq | 5.5sq |
| 20A | 2.0sq | 5.5sq | 8sq | 14sq |
| 30A | 3.5sq | 8sq | 14sq | 22sq |
| 40A | 5.5sq | 14sq | 22sq | 38sq |
表の見方はシンプルで、「流したい電流」と「配線のこう長」が交わるマスのサイズ以上を選べば、電圧降下2%に概ね収まる、ということです。たとえば20A・60mなら8sqが目安。ここで「許容電流的には5.5sqで足りるのに、電圧降下のせいで8sqが要る」という逆転がよく起きます。これが冒頭で書いた「許容電流と電圧降下の両方でサイズが決まる」の実例ですね。
注意点として、この早見表は単相2線式・2%の前提です。三相3線式なら係数が小さいぶん同条件でもう少し細くできますし、許容%を3%や4%まで許せる回路ならさらに細くできます。だから「どの方式で・何%以内に・どの距離まで」をセットで意識して表を使うのがコツです。
電線サイズそのものの規格や許容電流の表は、こちらと合わせて見ると判断が早くなります。
電圧降下の許容値（内線規程）
電圧降下の許容値は、結論「内線規程で『標準電圧の2%以下』が基本、条件によって3%まで」と定められています。これが電線サイズを決めるときのゴールラインになります。
内線規程（JEAC8001）では、低圧配線中の電圧降下は、幹線および分岐回路においてそれぞれ標準電圧の2%以下とするのが原則です。ただし、電気使用場所内の変圧器（自家用のキュービクル等）から供給される場合の幹線については、3%以下まで許容できるとされています。100V回路なら2%＝2V、200V回路なら2%＝4Vが目安、と覚えておくと現場で換算が速いです。
さらに、配線のこう長（供給変圧器の二次側端子または引込線取付点から最も遠い負荷までの距離）が長い場合は、許容値が段階的に緩和されます。代表的な目安は次のとおりです。
| こう長 | 幹線＋分岐の合計許容値（参考） |
|---|---|
| 60m以下 | 2%以下 |
| 120m以下 | 4%以下 |
| 200m以下 | 5%以下 |
| 200m超 | 6%以下 |
なぜ長いと緩和されるかというと、こう長が伸びるほど2%を守ろうとすると電線が非現実的に太くなってしまうからです。距離に応じて現実的な範囲に許容を広げる、という考え方ですね。ただし、これはあくまで規程上の上限の話。実際の設計では「規程ギリギリを狙う」のではなく、機器の動作に支障が出ない余裕を持ったサイズにするのが安全です。
ここは数値を扱うので、正確な適用条件は最新の内線規程（JEAC8001）の本文で確認してください。版によって表現や数値の扱いが変わることがあるため、検査対応や設計提出に使う場合は一次資料での裏取りが必須です。
幹線設備全体の設計の流れは、こちらの記事も参考になります。
電圧降下が引き起こす影響・トラブル
電圧降下が大きいと、結論「末端の機器がカタログ通りの性能を出せなくなる」というのが現場で困るポイントです。「計算上の話」で終わらず、実機の不調として表れます。
具体的にどんな影響が出るか、機器のタイプ別に整理します。
| 機器 | 電圧降下が大きいときの症状 |
|---|---|
| LED照明 | 暗くなる、ちらつく、調光が不安定になる |
| モーター・ポンプ | 起動できない、トルク低下、唸り、過熱 |
| 投光器・溶接機（仮設） | 始動時に電圧が沈み、他の機器まで巻き込んで不調 |
| 制御機器・電子機器 | 誤作動、リセット、通信エラー |
特に注意したいのがモーター系の始動です。モーターやコンプレッサー、溶接機などは、起動の瞬間に定格の数倍の突入電流（始動電流）が流れます。この瞬間だけ電圧降下が一気に大きくなり、同じ系統につながっているLEDがフッと暗くなる、最悪はモーター自体が起動できない、という現象が起きます。常時の電圧降下が規程内でも、始動時の瞬間的な落ち込みで機器が止まることがあるので、大容量のモーターがある回路は始動時も意識する必要があります。
僕の感覚だと、電圧降下のトラブルは「常時」と「始動時（瞬時）」を分けて考えるとスッキリします。常時の電圧降下は計算式と許容値で管理する話。始動時の瞬間的な落ち込みは、突入電流の大きい機器を専用回路に分ける、始動方式を工夫する（スターデルタ始動やインバータ始動）といった別の対策で抑える話、というふうに切り分けると現場で原因を追いやすいです。
始動電流を抑える制御の考え方は、こちらが参考になります。
電圧降下の対策
電圧降下の対策は、結論「原因の裏返しで、①電線を太くする ②電流を小さくする ③こう長を短く（電圧を高く）する、の3方向しかない」です。原因の3要因を理解していれば、対策は迷いません。
それぞれを現場目線で整理すると、こうなります。
- 電線を太くする：最も素直で確実な対策。断面積を上げれば抵抗が下がり電圧降下も減る。ただしコストとケーブルラックの占有が増えるので、太くしすぎも考えもの
- 電流を小さくする：回路を分けて1回路あたりの電流を減らす、力率を改善して無効電流を減らす、といった方法。負荷の偏りを見直すと効くことが多い
- こう長を短くする：盤の設置位置を負荷の近くに変える、電源を末端側に寄せる。設計段階でしか効かないが、効果は大きい
- 供給電圧を高くする：同じ電力なら電圧が高いほど電流が小さくなる。長距離・大容量なら100Vでなく200V・400Vで送る、という選択
実務での優先順位としては、設計段階なら「盤の配置（こう長短縮）」と「送電電圧の選定」を先に検討し、それでも収まらない分を「電線の太さ」で吸収する、という順番が効率的です。すでに配線が決まっている改修現場では、電線を太くするか回路を分けるかが現実的な選択肢になります。
現場での電線サイズの決め方フロー
未経験だと「結局どういう手順で電線を決めるの？」が一番知りたいところだと思うので、実務の流れを並べておきます。
- 負荷電流（I）を出す：機器の容量から流れる電流を算出する
- 許容電流で仮サイズを決める：まずは電流を安全に流せる最小サイズを選ぶ
- こう長（L）を拾う：盤から末端までの実配線長を図面から拾う
- 電圧降下を計算する：仮サイズで簡略式に当てはめ、許容%以内か確認
- オーバーしたら太くする：許容値を超えたら、収まるサイズまで断面積を上げる
- 許容電流・電圧降下の両方をクリアした大きい方を採用する
このフローで回すと、「許容電流はOKだけど電圧降下でアウト」「電圧降下はOKだけど許容電流でアウト」のどちらの見落としも防げます。動力配線では特にこの両にらみが効いてくるので、流れで体に入れておくと強いです。
動力配線でのケーブル選定の実務はこちらが詳しいです。
電圧降下に関する注意点
最後に、計算式や許容値だけ見ていると見落としがちで、現場でやらかしやすいポイントをまとめておきます。
まず一番やりがちなのが、電工ドラム（延長コードリール）を巻いたまま使うことです。ドラムにケーブルを巻いた状態で大きな電流を流すと、放熱できずに発熱し、抵抗が上がってさらに電圧降下が大きくなる、という悪循環になります。発熱・電圧降下・最悪は被覆の溶損や火災にもつながるので、大電流を流すときはドラムを伸ばして使うのが鉄則です。
電工ドラムの「巻いたまま使えない理由」はこちらで詳しく解説しています。
次に仮設電源・長距離配線です。建設現場の仮設は、発電機や仮設盤から投光器・溶接機・水中ポンプまで、平気で何十メートルも引っ張ります。本設より細いキャブタイヤケーブルで長距離を送ることも多く、電圧降下が出やすい典型的な場面です。「末端の投光器が暗い」「水中ポンプが起動しない」といった症状が出たら、まず電圧降下を疑ってケーブルを太くするか距離を詰めるのが定石です。
キャブタイヤケーブルのサイズ・許容電流の考え方はこちらが参考になります。
最後に、検査や是正で電圧降下を指摘されたときの対応です。竣工検査や中間検査で末端電圧の不足を指摘された場合、現実的な是正策は「電線を太いものに張り替える」「回路を分けて1回路の電流を減らす」「盤を負荷側に寄せる」のいずれかになります。張り替えはコストも手間も大きいので、本来は設計・施工段階で電圧降下を織り込んでおくのが一番です。後から直すのが一番高くつく、というのは電気に限らず施工管理あるあるですね。
電圧降下に関するよくある質問
Q. 電圧降下の計算式、結局どれを使えばいいですか？
A. 配線方式で選びます。一般家庭やコンセント回路に多い単相2線式なら35.6、単相3線式なら17.8、動力など三相3線式なら30.8の係数を使います。迷ったら「自分が今扱っている回路は何線式か」を先に確認するのが近道です。
Q. 許容値は2%と3%、どっちで設計すればいいですか？
A. 原則は2%以下です。3%が許されるのは「電気使用場所内の変圧器（自家用キュービクル等）から供給される幹線」の場合に限られます。判断に迷う回路は、安全側の2%で設計しておけば基本的に問題ありません。
Q. 許容電流が足りていれば、電圧降下は気にしなくていい？
A. いいえ、別物として両方チェックが必要です。許容電流は「電線が燃えずに流せるか」、電圧降下は「末端まで電圧が届くか」の話で、見ている観点が違います。特にこう長が長い回路は、許容電流に余裕があっても電圧降下でサイズが上がることが珍しくありません。
Q. LEDがちらつくのは電圧降下が原因ですか？
A. 原因の一つとして十分あり得ます。特に同じ系統に大きなモーターがあって、その始動時にちらつくなら電圧降下（瞬時電圧低下）の可能性が高いです。回路を分ける、電線を太くする、始動電流の大きい機器を専用回路にする、といった対策で改善することが多いです。
Q. 長距離の仮設配線で電圧が足りません。手っ取り早い対策は？
A. 現場でできる即効策は「ケーブルを太いものに替える」「こう長を短くするよう電源か盤の位置をずらす」「100Vでなく200Vで送れる機器なら200V化する」の3つです。電工ドラムを使っているなら、巻いたままにせず全部伸ばすだけでも改善することがあります。
電圧降下に関する情報まとめ
電圧降下は、電線の抵抗によって電源から末端まで電気を送る途中で電圧が下がる現象で、原因は突き詰めると「電線が長い・細い・電流が大きい」の3つに集約されます。計算は配線方式ごとの簡略式（単相2線35.6／単相3線17.8／三相3線30.8）で実用上は十分で、許容値は内線規程の2%（条件により3%、こう長が長ければ段階的に緩和）がゴールラインになります。
ただ、施工管理として本当に大事なのは数式そのものより、「許容電流と電圧降下の両方をクリアする電線サイズを選ぶ」という判断の型を持つことです。早見表で当たりをつけ、長距離・仮設・大容量モーターといった電圧降下が出やすい場面を知っておけば、末端機器の不調や検査での是正を未然に防げます。後から電線を張り替えるのが一番コストがかかるので、設計・施工の最初の段階で電圧降下を織り込んでおく。これが電圧降下と上手に付き合うコツだと僕は思っています。
電圧降下の判断は、許容電流・ケーブル選定・幹線設計とセットで身につくスキルです。「現場でこのあたりの電気設計をもっと任されたい」「電気施工管理としてのスキルを正当に評価される環境で働きたい」と感じている方は、今の経験がどんな求人で活きるか、一度キャリアの選択肢を整理してみるのもおすすめです。施工管理の経験者向けの求人や、働き方を相談できる無料カウンセリングもあるので、気になる方はチェックしてみてください。