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.3

info22

相は位相の相です。

交流電源の波形が正弦波であることはご存知ですね。
単一の正弦波だけ（位相が１つだけ）を使うのが単相で単相の交流は２本の電線で送電でき、日本の家庭で使われる交流電圧が100V（ボルト）AC（Alternative Current 交番電流）ですので単相２線100V ACと言うことです。

３相交流の場合は、単相を３個あわせたもので、本来、単相の２本の電線を３組あわせた６本の電線が送電に必要なのですが、電圧は２本の電線間の電圧だけで送電しますので、単相の２本の内の一本を合体して一本にしても、３相分の電圧を送電できるということで、全部で４本の電線で単相３組の電圧波形が送電できると言うことになり、更に共通の４本目の電線にできるだけ電圧や電流が少なくなるように、３組の交流電圧波形の位相を120度ずつずらすことが行われたと言うことですね。
つまり３相交流は２種類の位相を組み合わせた電源で、４本の電線で送電していること、４本目の電線は殆ど電流が流れないため４本目の電線は省かれて大地（アース）が使われることが実際に行われています。
つまり３相４線240Vとか3相４線415Vとか呼ばれるわけです。
高圧の送電（高圧の方が送電ロスが少ない）では、送電の電線を引く経済的理由から、３相３線式の送電が行われます。末端での３相では各相の負荷のバランスが必ずしも取れないため、４本目の電線に電流が流れるため３相４線式の交流で扱われます。各家庭の単相100V AC/200V ACはもちろん柱上トランスで、３相から単相に分離されて家庭に供給されています。

>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。
正確な呼び方はわかりませんが「3単相6線」とは呼ばないと思います。

お礼

科学的なとてもくわしい解説ありがとうございました。
大変役に立ちました。

>>各家庭の単相100V AC/200V ACはもちろん柱上トランスで、３相から単相に分離されて家庭に供給されています。
→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。

ありがとうございました。

回答No.2

shinkun0114

これらは電気の専門用語なのですが、
まず、交流と直流の違いはご存知でしょうか？
交流の波形がサインカーブを描いているのはご存知ですか？

お礼

はい、他の方の解説でわかりました。
(正弦波交流)のことですね。
せいげんは・・・と読むのでしょうか。

回答No.1

Pesuko

＞「相」とは何でしょうか

位相です。

＞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

めちゃめちゃです。

なぜに用語を知らない貴方がこのような表現を知りたいのでしょう？

お礼

すいません。
やっぱりめちゃくちゃでしたか。
こういう質問の表現の方がてっとりばやい
と思いましたので・・・
失礼でしたら、大変申し訳ありません。

回答ありがとうございました。
たまたま学術書を読んでいて腑に落ちなかったので。