送電線について。

質問

直交２相交流と対称３相交流を比べると、対称３相相交流の方がいいと言われていますが、その理由を教えてください。それと、直交２相交流の共通線は一体何のために必要なのですか？色々調べましたがわかりません。ご教授よろしくお願いします。

回答No.1

moccha

工場など、大きな電力を使用するところで、設備として数も多く、大部分の電力を使う機器は、モーターです。
3相交流用のモーターは、単相用モーターと比較して、構造が簡単で、回転トルクの軸角度による変化が少なく、大容量のものが比較的簡単に作成できます。
したがって、3相交流を使用します。(なぜ、単相用モーターが複雑な構造になるかは、また別の機会で...)

単相交流を使用する一般家庭では、そのような大規模なモーターは必要ありませんから、単相で十分まかなえます。
しかし、近年一般家庭においても、エアコン、電気温水器、電磁調理器など、従来よりも大きな電力を必要とする機器が増えました。したがって、電圧を200Vとすると今までの2倍の電力を供給できます。が、従来の機器も同時に使用したいので、中性線との電圧が、100V、両端の電圧が200Vとなる電圧で供給します。単相3線式と言います。

3相から、単相には柱上トランスで変換します。というか、3相のうち2線を使うと、単相になります。

3相から単相への変換はこのように簡単に行えますから、長距離、大電力の送電は、3相を用いるのが都合がいいことになります。

また、理論的には、4相、5相、6相といった送電(発電)も可能ですが、発電設備、送電設備費の増加の割りに、効率が増加しないので、日本国内では採用されていません。

送電コストで単純な比較をすると、3相送電は単相送電に比べて、1.5倍のコストとなります。(2本線->3本線)
送電できる電力は、およそ1.7倍送電できます。
なお、単相3線式も3本線を使用しますが、送電できる電力は、増加しません。単に2種類の電圧が使用できると言うだけです。