LEDディスプレイの消費電力と必要電源|ブレーカー落ちを防ぐ計算式
「最大800W/㎡って聞いたけど、実際どれくらい電源が要るの?」という疑問に、設計〜現場運用の視点で答えます。安全余裕(80%)や同時点灯率を加味した実務計算式、回路分け、突入電流対策までまとめました。
1. まず仕様値を読む(最大値と実効値)
| 項目 | 目安 | 補足 |
|---|---|---|
| 最大消費電力 | 約 600〜800 W/㎡ | カタログの上限。全白100%時の理論値 |
| 平均(実効) | 約 150〜350 W/㎡ | クラブ/展示会の実運用(30〜50%同時点灯) |
| 力率(PF) | 0.8 前後 | W→A換算で使用 |
| 入力電圧 | 単相100V / 単相200V / 三相200V | 常設は200V系推奨。レンタルは会場設備に合わせる |
重要:見積や仕様では「最大値」が強調されますが、設計は最大×安全余裕と平均(同時点灯率)の両方を見ます。
2. 実務計算式:必要電源・電流・回路数
前提パラメータ
- 表示面積:A(㎡)
- 最大消費電力:Pmax(W/㎡)(例:800)
- 平均係数(同時点灯率):k(イベント0.3〜0.5、常時演出0.4〜0.6)
- 力率:PF(0.8目安)
- 電圧:V(100V/200V)
- ブレーカー定格と安全余裕:80%運用
① 平均消費電力(実効):
Pavg[W] = A × Pmax × k
② 電流(平均):
Iavg[A] = Pavg / (V × PF)
③ ブレーカー1回路あたりの実用許容(20Aブレーカー例)
Iusable[A] = 20A × 0.8 = 16A(連続運用)
④ 必要回路数(平均運用想定):
回路数 = ceil( Iavg / Iusable )
⑤ 最大時の確認(全白・試験点灯など)
Imax[A] = (A × Pmax) / (V × PF)
最大時に各回路のImaxが定格×80%を超えるなら、回路分割 or 電圧200V化が必要。
3. 計算例:DJ背面・壁面ワイド・展示会
例1)クラブ:DJ背面 4m×2m(8㎡)/ Pmax=800 / k=0.5 / PF=0.8 / 200V
Pavg = 8 × 800 × 0.5 = 3,200W Iavg = 3,200 / (200 × 0.8) = 20A Iusable(20A) = 16A → 回路数 = ceil(20/16)=2回路 Imax = (8×800)/(200×0.8)=40A → 試験時は2回路に均等割でOK
例2)壁面ワイド 6m×2.5m(15㎡)/ k=0.4 / 200V
Pavg = 15 × 800 × 0.4 = 4,800W Iavg = 4,800 / (200 × 0.8) = 30A → 20A×2回路(実効16A×2=32A)でOK Imax = (15×800)/(200×0.8)=75A → 回路3分割以上で安全
例3)展示会:3日運用 5m×3m(15㎡)/ k=0.3 / 100V
Pavg = 15 × 800 × 0.3 = 3,600W Iavg = 3,600 / (100 × 0.8) = 45A → 100V 20A回路×3で不足、200V引込推奨
4. ブレーカー落ちを防ぐ:80%ルールと突入電流
- 連続負荷は80%運用:20Aなら16A/回路を実用上限に。
- 突入電流:立ち上げ時に一瞬大きく流れる。シーケンサ投入(段階通電)で緩和。
- 回路分け:LEDと冷蔵庫/照明/アンプは別回路。ノイズ/過負荷を避ける。
- 200V系推奨:電流が半分になり、配線・ブレーカー負荷が軽い。
5. 回路分け・配線・線材の目安
| 電圧/回路 | 実用上限(80%) | 線材例 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 100V 20A | 16A | VVF 2.0mm² 以上 | 15Aなら1.6mm²が一般的 |
| 200V 20A | 16A | VVF 2.0mm² 以上 | 常設は盤から専用回路 |
| 三相200V | 用途に応じ選定 | CV 3C 等 | 負荷分散・大面積で有効 |
配線長が長い場合は電圧降下も確認。ステージ周りは養生・耐踏破必須。
6. チェックリスト(現調〜本番)
- [現調]分電盤の系統図・空き回路・主幹容量・漏電ブレーカの有無
- [設計]200V系/回路数/回路分け(冷蔵庫・照明・音響と分離)
- [施工]シーケンサ導入・ケーブル銘柄/太さ・養生
- [本番]全白テスト→分割バランス、温度/ファン異常の監視
- [保守]負荷ログ・ブレーカー履歴・復旧手順書の整備
7. FAQ
最大値(800W/㎡)で設計すべき?
安全設計は最大値ベースですが、実運用は30〜50%同時点灯が一般的。記事の式で平均と最大を両面チェックし、回路を決めます。
100V運用はダメ?
小面積なら可。ただし電流が増えるため、200Vの方が有利(回路数・配線・熱的余裕)。
撮影時に明るくしたらブレーカーが落ちた…
全白/高平均輝度は電流増。撮影用プリセットで中間輝度+カメラ設定で対応、電源は余裕を確保。