配電方式で、相と線ってなに?

質問

初歩的な話ですが、よく単相2線100Vとか3相4線240V/415Vとかいいますが、そもそもこの「相」とは何でしょうか。
「層」がなまって「相」という業界用語になったのでしょうか。「相」は幹線から分電盤までくる線の本数、線はコンセントの穴の数・・・ということでよろしいでしょうか。
あと数え方ですが、部屋に2穴コンセントが
3セットある場合は、3単相6線という言い方でよろしいでしょうか。

回答No.9

info22 · ベストアンサー

ANo.3の補足回答です。
>→大家族で電気を多く使うような世帯と独身1戸建てと同じ供給量ということでしょうか?例えば3世帯住宅でも供給量は同じなのでしょうか?またその家庭が家で豆腐屋を兼業している場合などは冷蔵庫などにかなり大きな電力を使うような気もしますが・・・

電力の供給量は電圧と電流の積（ワット数=1秒当たりの電力消費量）で決まり、電圧（の実効値）は100V ACで一定ですので、各戸の電力消費量は電流契約量（ブレーカーのアンペア値）でほぼ決まります。
しかし、どの家庭も1日の間や一週間や1年周期で、電力の消費量が変わります。
　電力会社は各戸のアンペア契約量の合計を元に相間のバランスを取っています。したがって、アンペア契約量によって各戸に供給されうる電力供給量の上限に差が出てきます。当然1人一世帯のアパートではアンペア契約量が少ない、冷暖房クーラーを入れていれば契約が多い、大家族や町工場ではアンペア契約量が更に多い。アンペア契約量に比例して電力供給量も変わります。

　実際に相間のバランスが取れているかは誰もわかりませんが、各相に沢山の家が接続されれば、平均化するのも事実です。
　電気は発電所で作られ、瞬時（光の速度の少しだけ遅い速度で）に家庭に届きます。各家庭が一斉に電気を使わなくすれば、電線を流れる電流の量が一斉に減少しますので、電線による電圧降下がなくなり100V ACの電圧が急上昇使用とします。すると水力発電所や火力発電所の水車やタービンの回転速度が上昇します。すると周波数が上がりますので、工場でのモーターの回転数が上昇して弊害でます。このため電力会社は発電機やタービンの回転数を（消費者の電力使用量にあわせて時々刻々）絶えず一定に保とうとして、水車に送り込む水量を毎秒毎秒変更する制御を行って、絶えず電力使用量を監視しています。監視しているだけでは駄目ですので、電力使用量の毎日の日周期、週間の周期、月ごとの周期、年間の周期の平均使用量に、天候と気温、大きな行事などに基づく予測値を加えて、電圧や周波数が一定に保てるよう日々の時々刻々の発電量を調整しています。原子力は瞬間的に発電量を変えられないので、瞬間的な変動は水力発電で調節しています。火力発電は水力よりゆるい変　動分の調節を行っています。

お礼

回答ありがとうございます。
大変参考になります。

だいたい家庭への電気の供給の仕方や電線の使われ方が
わかりました。
今度渋谷の電気博物館にでもいってきます。
(あれはガス博物館でしたか??)

回答No.14

info22

No.12です。
ANo.6での質問についての補足です。
>日本はどうしてコンセントが2穴でセットなのでしょうか。これがとても不思議。3穴とか4穴とか壁に埋め込んでいるのを見たことが一度もありません。
これは電気業界のきまりなのでしょうか?
外国でも単相と３相を使っています。各家庭へは単相で給電しているのですが、電圧は各国まちまちです。
日本は100V AC(そのうち片方は大地にアースされている。)、200V AC(その中点が大地にアースされている。)
アースは電柱の柱上トランスのある所でアース線が地中に埋設された電極に接続されて接地されています
ですから、大地の電位（水道水なども最終的にはすべての家々や水道局のため池や河川につながっていて大地電位になっている。）が地面や家の中まできているため、仮に人間が単相の100V ACや200V ACの電線の一方に触れても人間の身体には100V AC（瞬時値は141.2 V）しか加わらないようになっています。
外国では、一般家庭に日本より高い電圧が給電されていることが多く、225V AC,450V ACといった電圧が使われ,
日本のように上水道も発達していないとか、国土が広大だとか、柱上トランスを沢山設置できないなどの要素のため、電圧の中点の線を直接家庭まで引っ張ってくる（単相３線）給電方式をとり、アースはその中点を家庭で接地する方式をとって、感電事故を減らす対策をしていたりします。つまりコンセントや家電製品はすべて単相３線式といった国も多くあります。日本からパソコンや、電化製品を外国に持っていって使う場合は電源電圧の変換器が必須ですね。コンセントの孔の数の３の国が多くあり、また差込の孔の配置や間隔や形状（板電極、円柱電極）、電極のサイズなど国によってまちまちですね。差込みは日本ではコードを引っ張ると抜けてしまいますが、差込をねじ込み式にしたり、ねじ止めしたりコンセントも色々ですね。高圧の方になるほど抜けると危険ですので、抜けないよう工夫していますね。

各国のコンセントと差込プラグの形状
http://www.usiwakamaru.or.jp/~nagaelec/tv/acreg.htm
http://www.churi.co.jp/new/plug.html

差込の形状変換
http://www.devicenet.co.jp/store/shop/mobile/item/ep.html
http://www.rakuten.co.jp/sacom/399399/464554/
（電圧は小型トランスで変換します。）

お礼

回答ありがとうございました。

とてもよくわかりました。
今度家を新築したときの参考にさせていただきます。

回答No.13

siyuno_o

>三角形に3穴のものもあり、これは暖房に使われていました。

大きなフロアーは、家庭用(単相)では、力不足なので
恐らく動力(200V3相)のエアコンでしょ

お礼

回答ありがとうございました

回答No.12

info22

>今度渋谷の電気博物館にでもいってきます。
(あれはガス博物館でしたか??)
下記URLのJR渋谷駅近くの電力館（毎週水曜休館）のことですね。

http://santa.cside.com/hakubutu/denryokukan.htm
http://www5.mediagalaxy.co.jp/Denryokukan/

お礼

ご丁寧にありがとうございます。

電力館でしたね。

回答No.11

siyuno_o

ご免なさい #10です

コンセントの穴の数でしたね
平行2穴(15アンペア用)と、規格で決められているので、仕方ないのでは
左右で幅が違い 広い方が、アースを、兼ねています

アース用端子を別途付けている物も有りますが、殆ど見ません

お礼

追加回答ありがとうございます。

あの平行の穴は幅が違うのですか。
知りませんでした。
今、オフィスのコンセント調べたらいろいろありました。三角形に3穴のものもあり、これは暖房に使われていました。これが20Aですね。

回答No.10

siyuno_o

>ところで日本はどうしてコンセントが2穴でセットなのでしょうか。これがとても不思議。3穴とか4穴とか壁に埋め込んでいるのを見たことが一度もありません。

基本的に縦に並んでいるコンセントの数に関係なく合計で15アンペア迄の容量です

普通1.6ミリコード(17アンペア)を、普通の(15アンペア用)コンセント用に使っている場合が、多いので 使い過ぎを、防ぐためだと思います
ブレーカーから分岐点までは、2ミリコード(25アンペア)を、使います

工事依頼の時に、指定すれば希望通りの数を、付けて貰えるでしょう

埋め込みで、3っ口迄は、有りますが4っ口は、見たことが、有りません
これ以上の時は、2列・3列と横へ増やしていきます

縦横〔ー1〕穴コンセントは20アンペア用で、1口が、殆ど
2ミリコードを、使用しブレーカーも20アンペア用を、独占します

縦横〔ー1〕穴でも倍位の物は、200V用です

お礼

回答ありがとうございます。

なるほど、縦横の街角のあの自販機のコンセントは
20アンペア用でしたか。
参考になりました。

回答No.8

info22

ANo.3の質問の補充回答です。
>トランスというのは電柱の柱の上にあるプラスチック(陶器?)のグレーの箱のことですね。ここから各家庭に電気がいくということは、3相なので、ひとつのトランスから3家庭分に電線がいくということですね。それにしても、2つの電線に1家庭でもいろいろな家電用品がつくので大変なたこ足配線ですね。

3家庭分でなくて、各相の電力負荷が大体同じになるように、家々を3グループ化して、同じグループに属する家は、家庭内配線と同じ並列接続（たこ足配線と同じ）で電気が供給されています。各家庭に分配される2本の電線の一方は柱上トランスの電柱のところ地面に埋設したアースに接続されています。

柱上トランスは、3相高圧交流を家庭で利用できる単相または3相交流に変換する機器で、トランスの出力側で3相の4本目の共通線をアース（大地）に接続しています。単相の場合はトランスの出力側の2本の線の一本をアース（大地）に接続しています。これは感電防止や誘雷による異常電圧の発生を防止するためです。
柱上トランスでは、３相高圧交流から3相の各相の全部の相または1組を単相の単相200VAC、単相100VACに変換し、2本の電線で各家庭に供給していますが、3相の各相から取り出した単相交流の電柱の2本一組の電線に、家々がほぼ同じ戸数になるように、並列接続分岐で各戸に配電されています。

お礼

よくわかりました。
くわしい解説ありがとうございます。

上記から察すると
>>3相の各相から取り出した単相交流の電柱の2本一組の電線に、家々がほぼ同じ戸数になるように、並列接続分岐で各戸に配電されています。
→大家族で電気を多く使うような世帯と独身1戸建てと同じ供給量ということでしょうか?例えば3世帯住宅でも供給量は同じなのでしょうか?またその家庭が家で豆腐屋を兼業している場合などは冷蔵庫などにかなり大きな電力を使うような気もしますが・・・

ここらへんまたお教えいただいてもよろしいでしょうか。この質問大変くどくて申し訳ありません。

回答No.7

ganto_chan

質問の2穴コンセント → お礼から見ると

２穴コンセントの件は、三つ口
尚、相を入れたいのであれば、単相三つ口

以上は違っています

3穴とか4穴とか壁に埋め込んでいるのを見たたことが一度もありません。

壁内部の部品の構造上 ３穴 迄です → これは、自信あり

又、２００Ｖ のコンセントを見たければ電気工事店等で

相は、このように捉えられるならば、位相 (phase)
です

お礼

回答ありがとうございます。
ということは、図に書くと

コンセントの種類は
[11]
[11]
で単相三つ口という。一般家庭の部屋で見ることができる。
が、特殊家庭では
[11]
[11]
[11]
の場合も多く、これも単相三つ口という。

という解釈でよろしいでしょうか。

補足

今、オフィスのコンセント見たら
／ ＼　という三角形の3穴のものがありました。
　一

エアコンに使われていました。
これが3穴のいわれですね。

回答No.6

ganto_chan

５＃
２穴コンセントの件の所

三つ口 → 三口（ みつぐち ）

です。

お礼

よくわかりました。
回答ありがとうございます。

ところで日本はどうしてコンセントが2穴でセットなのでしょうか。これがとても不思議。3穴とか4穴とか壁に埋め込んでいるのを見たことが一度もありません。
これは電気業界のきまりなのでしょうか?

回答No.5

ganto_chan

簡単に言えば

相は、交流
線は、何本で交流を供給するか

２穴コンセントの件は、三つ口
尚、相を入れたいのであれば、単相三つ口

お礼

簡潔なお答えたいへんわかりやすいです。

ありがとうございます。
ところで相が交流だとすると、直流の場合はなんというのでしょうか。
単流2線とかいうのでしょうか。

回答No.4

siyuno_o

国内で一般的に使われているのは一般家庭用の単相100V/200V
分電盤までは3本線ブレーカー以降は2本線
(線の取り方で100V・200Vと変わります)

動力3相200V3本線ブレーカー以降も3本線
それぞれの電位差が、200V有り大きな力を、取り出せます
3相で4本線の物は、1本がアースです

2穴コンセントは、単相で、形状により100V用200V用があります

交流電気について簡単に解説されているサイトを、入れておきます

参考URL：

http://www.nekorian.net/electric/1/1-2.html

お礼

サイトを拝見しました。
だいたいわかりました。

>>2穴コンセントは、単相で、形状により100V用200V用があります
→200V用のコンセントはひょっとして外国で見るような2穴に補助穴のついているようなものですか?または駅の自販機のコンセントのような大きなものなのでしょうか。実物を見てみたいと思います。

くわしい解説ありがとうございました。