（電気工学分野）送電線での損失について

質問

送電線での（熱）損失は直流の場合はI×I×R
交流の場合はI×I×｜Z｜X力率（＝R×I二乗：実効電力）ですね。（ここは自信ありません）
あるサイトに在った「送電の効率は交流よりも直流のほうが良い。直流のほうがより大きな電力を送れる」との記述と自分の考えていることが矛盾したので質問をしました。先ほどの前提では損失が同じになります。
質問は
この前提の考え方のどこが間違っているのでしょうか？
それから、近距離でも遠距離でも直流のほうが効率がいいのでしょうか？
ちなみに変圧などを行わず純粋に送電だけをする場合です。

回答No.3

foobar

直流送電にしたときのメリットはいくつかありますが、
「送電電圧に対してケーブルの耐電圧が低くてすむ」
交流送電だと、加わる電圧は送電電圧（実効値）の１．４倍になります。
（直流だと１倍）。その結果、同じ耐電圧のケーブルを使うと送電電圧を高くできます。
というのが効率に効いてくるように思います。
ほかに損失に関係する要素としては、
・交流送電だと電線周辺に変動電磁界が発生するので、その中に導電性のものがあったり、損失のある誘電体があると誘導電流などによる損失が発生する（漂遊負荷損失に分類されるのかな）が、直流だとこの手の損失がない
・交流だと表皮効果で導体の実効的な抵抗値が上昇する（特に大電流用の太い導体で問題になる）
というのもあるかもしれません。

直流送電の他のメリットとしては、先の方の回答にあるように、
ケーブルだと静電容量が大きい（ケーブルの周辺が誘電率の大きな絶縁体で覆われているため）ため、交流送電ではこの静電容量による進み電流が問題になる（軽負荷時に受電端電圧が上昇する）ことがありますが、直流ではこういう問題がない、
交流長距離送電では、送電線のリアクタンスで送電容量が制限されるが、直流だとこれがない、
というのもありますが。

お礼

勉強不足で回答された内容の後半が良く理解できませんが、よく考えればわかると思います。
回答ありがとうございます。

回答No.2

mac_res

＞直流と交流のどちらが効率がいいかは力率によるということでよろしいですね。

そうです。
これが顕著になるのが、海底送電線で離島に電力を供給する場合です。誘電率の大きな海水中を送電するので、交流では大変大きな表皮電力を生じます。誘電体損失も大きく、リアクトルで移相しても、「海水を加熱」する損失となってしまいます。

結果、海水中は直流送電し、交直変換することが実際に行われています。

お礼

回答ありがとうございます。
＠誘電率の大きな海水中を送電するので、交流では大変大きな表皮電力を生じます。誘電体損失も大きく、リアクトルで移相しても、「海水を加熱」する損失となってしまいます。
興味深いですね。
お暇なら＠の理由もお聞かせください。

回答No.1

solarcube

交流の場合

交流電源---送電線---負荷

送電線のインピーダンスZ　抵抗成分r
負荷の実行電力が V・I
負荷の力率が　pf
のとき送電線上を流れる電流iは
　i = I/pf
送電線での損失はr・i^2 = r・(I/pf)^2

力率が悪くなるほど送電線での損失は大きくなります。

お礼

ありがとうございます。直流と交流のどちらが効率がいいかは力率によるということでよろしいですね。