設置した機器に電源を供給する時、電源供給に使うケーブルの選定(太さ)を簡単に行う方法

使用を予定している電線の長さと断面積、及び送出する電流値が分かっていれば、何Vの電圧降下が起こるのか、以下の計算式で簡単に計算する事ができます。

電圧降下の計算式

E:このケーブルで発生する電圧降下(V)
L:電線の長さ(m)
I:電流(A)
S:電線の断面積(sq)

例えば、

1)ケーブル:AWG16で距離10m、送出電流:0.5Aの場合
E=(35.6 X 10 X 0.5)/(1000 X 1.25)=0.1424(V)

2)ケーブル:2sqで15m、送出電流:1.2Aの場合
E=(35.6 X 15 X 1.2)/(1000 X 2)=0.3204(V)

この計算式を使って、使用するケーブルの選定をする場合を考えてみましょう。

与えられる条件は以下のとおりです。
・送出側電流電圧:+24.0V、2.0A
・ケーブル長:12m
・被供給機器の電源電圧規定:+23.0±1.0V

この時、考慮すべき事は、「被供給機器に何Vの電力を送り届けるか?」です。
機器の規定で、最低でも+23.0Vの電圧が必要な事がわかります。

ここで、出力側の電圧は+24.0Vなので、ケーブルでの電圧降下が1.0V以下であればOKとなります。

まず、1.25sqを使った場合の電圧降下を求めます。
E(1.25)=(35.6 X 12 X 2)/(1000 X 1.25)=0.684(V)

次に、1sqの場合
E(1.0)=(35.6 X 10 X 0.5)/(1000 X 1)=0.854(V)

更に、0.75sqの場合
E(0.75)=(35.6 X 10 X 0.5)/(1000 X 0.75)=1.139(V)

この結果から、0.75sqの場合は電圧降下の値が1.0Vを超えるため使えず、1.0sq、もしくは1.25sqを使うのが妥当(マージンを考えると1.25sqの方が良い)である事がわかります。

実際は、ケーブルの抵抗値は温度で変わりますし、突入電流の大きい機器を使う場合は、更に大きなマージンを取る必要がありますので、基本的な考え方として参考にしてください。

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