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CampingCalc

12 V・24 V電圧降下計算ツール:ケーブルでどれくらい電圧が失われる?

6 mm²のケーブル5 mでは、20 Aで約0.6 Vが失われます – システム電圧の約5%で、インバーターが低電圧を報告したり、充電器が正常に充電できなくなるのに十分です。この計算ツールは、ケーブルでどれだけの電圧と電力が失われるか、そして断面積がその配線に十分かを示します。

バッテリーから負荷までの距離(往復の導体は自動的に2倍になります)。

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結果

電圧降下

0.595 V

システム電圧の4.7%

電圧降下(推奨 ≤ 3%)5 / 3 %
負荷側の電圧
12.2 V
ケーブルでの損失電力
11.9 W
ケーブル抵抗(往復)
29.8 mΩ
電流
20 A
  • 3%を超える電圧降下は、12 Vシステムでの一般的な推奨の上限とされています;充電回路(ソーラー、走行充電器)では1–2%が適切です。
  • 許容電流(発熱)は別の要件です:断面積はメーカー/規格のケーブル表に従って電流に対しても適切でなければならず、ケーブルはそれに応じてヒューズで保護する必要があります。
計算過程を表示
  1. 1ケーブル抵抗:2 × 5 m ÷ (56 × 6 mm²) = 0.0298 Ω
  2. 2電圧降下:20 A × 0.0298 Ω = 0.595 V(12.8 Vの4.7%)
  3. 3損失電力:0.595 V × 20 A = 11.9 W

 

計算方法

すべてのケーブルには、長さ、断面積、材質に依存する抵抗があります。直流では電流が往復するため、長さは2倍で数えます。

R [Ω] = 2 × L [m] ÷ (κ × A [mm²]) ΔU [V] = I [A] × R
κ(銅、20 °C)= 56 m/(Ω·mm²)。例:2 × 5 m ÷ (56 × 6 mm²) = 0.0298 Ω;20 A × 0.0298 Ω = 0.595 V

損失電力 P = ΔU × I はケーブル内で熱になります – 大電流ではすぐに10 W以上に達します。

許容できる電圧降下は?

  • 12 Vシステムの負荷回路では最大3%が一般的な推奨値です。
  • 充電回路(ソーラーコントローラー → バッテリー、走行充電器 → バッテリー)では1–2%にし、充電電圧が実際に届くようにします。
  • 5%を超えると不具合が出ます:インバーターの低電圧遮断、照明のちらつき、ポンプの弱まり。
電圧降下は2つの基準のうちの1つに過ぎません。許容電流(許容される発熱)はケーブルの種類、敷設方法、周囲温度によって決まり、メーカーの表や規格(例:JIS C 3005、DIN VDE 0298-4)で確認する必要があります – ヒューズ保護も同様です。

計算例

走行充電器が16 mm²のケーブル4 m(片道長)を通して12.8 VのLiFePO4バッテリーに50 Aを供給する場合。

入力値

  • システム電圧: 12 V(LiFePO4 12.8 V)
  • 電流の指定方法: 電流(A)
  • 電流: 50 A
  • 片道のケーブル長: 4 m
  • 導体断面積: 16 mm²
  • 導体温度(銅の導電率): 20 °C – κ = 56 m/(Ω·mm²)

結果

0.446 V

電圧降下

負荷側の電圧
12.35 V
ケーブルでの損失電力
22.3 W
ケーブル抵抗(往復)
8.9 mΩ
電流
50 A

計算過程

  1. ケーブル抵抗:2 × 4 m ÷ (56 × 16 mm²) = 0.0089 Ω
  2. 電圧降下:50 A × 0.0089 Ω = 0.446 V(12.8 Vの3.5%)
  3. 損失電力:0.446 V × 50 A = 22.3 W

変数の説明

片道のケーブル長(m)
電源から負荷までの距離;帰路の導体は自動的に含まれます(係数2)。
電流(A)
ケーブルに流れる連続電流。電力から:I = P ÷ U。
導体断面積(mm²)
IEC 60228の標準サイズ:1.5 · 2.5 · 4 · 6 · 10 · 16 · 25 · 35 · 50 · 70 · 95 mm²;日本のsq表記も同じ数値です。
導電率 κ
銅は20 °Cで56 m/(Ω·mm²)、70 °Cで約48。アルミニウムは約35のみ。

よくある間違い

  • 片道長だけで計算する:電流は往復します – ケーブル長は2倍で数えます。
  • AWGとmm²の混同:6 AWG ≈ 13.3 mm²、4 AWG ≈ 21.2 mm²、2 AWG ≈ 33.6 mm²。
  • 接触抵抗を無視する:不良な圧着、腐食した端子、ヒューズホルダーは、ケーブル自体より大きな降下を引き起こすことがよくあります。
  • 延長部分(ルーフを横切るソーラーケーブル)の降下を忘れる – 長くて細いケーブルは充電電力を奪います。

前提と限界

  • 純銅導体(CCA/アルミ線ではない)、導電率56または48 m/(Ω·mm²)。
  • 端子、ヒューズ、コネクターの接触抵抗は含まれません。
  • 許容電流とヒューズ保護は評価しません – 設置の承認ではありません。