単相2線/3線・三相3線/4線の線間電圧

各配電方式の概要と線間電圧・相電圧をまとめました。

※本説明では線間電圧・相電圧の定義および三相系の基本関係を電力工学の標準知識に基づいて整理しています
(一般的な三相電力理論に準拠)。

目次

各配電方式の概要と線間電圧(100V / 200V / 400V 系)

単相2線式(Single-phase 2-wire)

  • 構成:L(電圧線)+N(中性線)
  • 線間電圧:L–N間 → 100V
  • 相電圧:100V(=線間電圧)
  • 用途:日本の一般家庭用(照明・家電)
  • 備考:配線が最もシンプル。電力は小さく、非対称負荷向き。

単相3線式(Single-phase 3-wire)

  • 構成:L1、L2、N(中性線)
  • 線間電圧:
    • L1–N / L2–N:100V(相電圧)
    • L1–L2:200V(線間電圧)
  • 用途:200Vのエアコン・IH・EV充電などに対応
  • 備考:中性線を中心に±100Vの電圧をもつ構成

三相3線式(Three-phase 3-wire)

🟩 200V系(三相200V)

  • 構成:L1, L2, L3(中性線なし)
  • 線間電圧:200V
  • 相電圧(仮想):約115V(= 200 ÷ √3)
  • 用途:日本国内の動力(工場・冷凍機・昇降機)

🟦 400V系(三相400V)

  • 構成:L1, L2, L3(中性線なし)
  • 線間電圧:400V
  • 相電圧(仮想):約230V(= 400 ÷ √3)
  • 用途:欧州・海外規格のインバータ・モーター・盤

三相4線式(Three-phase 4-wire / Wye式)

🟩 200V系(三相200V)

  • 構成:L1, L2, L3, N(中性線あり)
  • 線間電圧:200V
  • 相電圧:100V
  • 用途:商業施設・ビルの動力と照明の混在供給
  • 備考:低圧電灯(100V)と動力(200V)を同時供給可

🟦 400V系(三相400V)

  • 構成:L1, L2, L3, N(中性線あり)
  • 線間電圧:400V
  • 相電圧:230V
  • 用途:海外仕様(IEC準拠)・データセンター・UPS
  • 備考:EUでは最も標準的。単相230Vも取り出し可能。

※設計や盤設計の現場では、「線間電圧」と「相電圧」を混同すると、機器の定格耐圧や遮断器・トランスの選定を誤る原因になります。
特に三相400V系では、相電圧が約230Vであることから、負荷機器の入力条件を誤認しやすいため、設計時には線間・相の区別を明確にして扱うことが重要です。

配電方式一覧表

以下に配電方式とそれぞれの特徴を一覧表にまとめました。
※400V 系三相では、線間電圧は 400V、相電圧は約 230V となります(IEC 規格に準拠する一般例)。

配電方式線構成線間電圧相電圧(対中性線)周波数主な使用国・設備
単相2線式L, N100V50/60Hz日本住宅
単相3線式L1, L2, N200V(L1–L2)100V(L1–N/L2–N)50/60Hz日本住宅(200V機器)
三相3線式(200V)L1, L2, L3200V(各線間)50/60Hz日本工場・業務用設備
三相4線式(200V)L1, L2, L3, N200V(各線間)100V(各相–N)50/60Hz日本ビル・商業施設
三相3線式(400V)L1, L2, L3400V(各線間)50Hz欧州工場・インバータ等
三相4線式(400V)L1, L2, L3, N400V(各線間)230V(各相–N)50Hz欧州・中東・IEC機器、輸入盤

相電圧と線間電圧の関係式

以下に結線方式別の線間電圧と相電圧の関係式をまとめました。以下の式より線間電圧⇄相電圧を求める事が出来ます。
※線間電圧と相電圧の関係は、三相交流系における 位相差120° によるベクトル合成で説明できます。
このため、Y結線では線間電圧=√3×相電圧 の関係が成立します。

Δ結線の場合

Δ結線の場合、相電圧=線間電圧となります。

Y結線の場合

Y結線の場合、相電圧と線間電圧の関係は以下になります。

線間電圧=\(\sqrt{3}×相電圧≒1.732×相電圧\)

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