電圧降下とケーブルの太さの選び方
ケーブルの電圧降下とそのための最小断面積の計算方法、許容電流が別の基準である理由、現地の規格での確認の仕方を解説します。
電圧降下が大切な理由
どのケーブルにも小さな抵抗があります。電流が流れると、電圧の一部が途中で失われます。これが電圧降下です。ケーブルで熱に変わり、パネルが発電したのに家に届かなかったエネルギーを意味します。ケーブルが長く、細いほど、電圧降下は大きくなります。
0.0175 × 60 m銅の抵抗率 × 長さ（往復）÷4 mm²ケーブルの断面積=0.26 Ωケーブルの抵抗
10 Aストリングの電流×0.26 Ωケーブルの抵抗=2.6 V電圧降下、400 Vの0.66%
計算のしくみ
計算には、20 °Cで約0.0175 Ω·mm²/mの銅の抵抗率と、回路の全長である往復、つまり距離の2倍を使います。ケーブルが熱くなると抵抗が上がり、とても熱いケーブルでは、実際の値が約20%大きくなることもあります。ここでの例は、直流回路、または力率1の単相交流回路で、リアクタンスは無視しています。
10 A4 kW ÷ 400 V、ストリングの電流
60 m30 mの往復
26 Wケーブルで失う電力（10 A × 2.6 V）
電圧降下から断面積を求める
電力、電圧、長さ（片道）、許容する電圧降下を入力してください。電圧降下から求めた最小断面積と、その次の市販サイズを示します。表（120 mm²まで）に目標を満たす断面積がない場合は、小さい断面積を示さずに警告します。
3つのケース
同じ手順でも、電圧と電流によって結果は大きく変わります。各ケースで目標とする電圧降下を決めた場合です。
重ねて満たす基準
電圧降下
長さに左右される
- 電圧とエネルギーの損失を表す
- 電流と距離とともに増える
- 断面積を増やせば解決する
許容電流
発熱に左右される
- ケーブルの過熱を防ぐ
- 施工方法と温度で変わる
- 束ねたケーブルは熱くなりやすい
保護
ヒューズまたはブレーカー
- 選んだケーブルを守る必要がある
- ケーブルが過熱する前に動作する
- 回路の規格に従う
値と規格について
推奨すること
- 電圧降下は往復の長さで計算する
- 許容電流と保護は別に確認する
- 屋根の上や露出した配管では、より熱いケーブルを見込む
- 最終的な設計は資格のある専門家に任せる
避けること
- 計算せず、すべての区間で同じ断面積を使う
- ケーブルが「電流に耐える」からという理由で大きな電圧降下を認める
- 別の国や別の電圧の表を写す
- 断面積の違うケーブルを、基準なしにつなぐ
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試してみましょう： 図のケーブル長を2倍の60 mにして、電圧降下を計算し直しましょう。4 mm²で、許容したい電圧降下をまだ満たしていますか。
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