電信柱の電線が6600 Vなのはなぜですか？

質問

電信柱の電線には6600 Vの電圧が使われており、
家庭の手前でトランスを使って100 Vに降圧して
家庭に送られて使用されます。

http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1137940651

これはこのページに書かれてある通り、
電圧を多くして、負荷を軽く（抵抗値を大きく）した方が、電線に印加される電圧が小さくなり
電力ロスが減少するためであると説明されます。

ここで疑問に思ったのですが、
電線の信号線とGND線の間にも寄生抵抗および寄生容量が存在するわけですが
あまりにも負荷を軽くしすぎると、信号線とGND線間に流れる電流の方が
負荷に流れる電流よりも大きくなってしまい、ロスが大きくなると思うのですが
これは合っていますでしょうか？

電圧を小さくしすぎると、電線上の寄生抵抗によるロスが大きく
電圧を大きくしすぎると、電線間の寄生抵抗によるロスが大きく、
これらの兼ね合いで6600 Vという値が決まっているのではないかと思うのですが
合っていますでしょうか？

あるいは後者は前者と比べて無視できる程度でしかなく、
数万ボルトとかもっと大きな電圧を用いた方が電線効率が良くなるのでしょうか？

回答No.3

uen_sap · ベストアンサー

> ページに書かれてある通り、
> 電圧を多くして、負荷を軽く（抵抗値を大きく）した方が、電線に印加される電圧が小さくなり
> 電力ロスが減少するためであると説明されます。

参照ページに書かれていることは、間違ってはいませんが、誤解を与えるような説明で適当ではありません。あなたも正しい理解をされているのかどうか危ない。
　負荷を軽く、電線に印加される等適切ではない言葉が出てきます。

電力=時間あたりのエネルギー(この場合は送電されるエネルギー)　kWは電圧×電流
ですので、ある一定の電力を送電しようとするなら、電圧が高い方が電流が小さくなります。
エネルギーのロス(発熱して失われる)は電流^2×抵抗値です。
従って、有る送電線を考えた場合、電流が小さい方がロスが小さくなりますので、送電電圧を上げた方がロスは少なくなります。
日本の送電事情は、低圧、高圧、特別高圧(特高)の3種類あります。
送電ロスが少ないのは特高が一番ですが、鉄塔を高く上げ、送電線間距離を十分とる等設備が重装備となったり、敷設費が高額になりますので、都会の一般住宅向けには現在は採用されていません。
電信柱までは高圧で送電されています。即6600V。

そうは言っても大量消費する製造工場では、ロスを極小にするため、又工場地帯は一般民家の密集地とは異なり、受変電設備を置くスペースが確保できたり、危険物の設備に対する準備も整っていますので、特高(例えば20,000V)での送電・受電が行われています。

お礼

それで、どなたも質問に対する回答をくださっていないのですが、
電線の信号線とGND線の間は抵抗および電流は
高電圧になっても無視できるということなのですか？

回答No.7

Pinhole-09

街中の電柱の柱上変圧器の安全面からではないですか。
送電電圧は高い方が有利ですが、小形の街中ものでは
安全性が重視されます。

それに家庭用に１００～２００Ｖに落とす時の発熱量も
問題です。
電圧を落とす時は、一度に落とさず段階的に行います。

例えば耐圧２万Ｖの安価な変圧器を６６００Ｖで使えば、
経済性安全性の面で有利でしょう。
（碍子は耐圧の１/３の電圧で使うのが普通との由）

回答No.6

mandegansu

＞あまりにも負荷を軽くしすぎると、信号線とGND線間に流れる電流の方が負荷に流れる電流よりも大きくなってしまい、ロスが大きくなると思うのですがこれは合っていますでしょうか？

間違いです。（信号線では無く電力線です。）
6600Ｖでも負荷がゼロ（即ち電流ゼロ）の時はあります。
電力線とＧＮＤ線に流れる静電容量に起因する電流は０．１mＡ程度でしょう。
抵抗に起因する電流はその千分の一以下でしょう。
日本中の全ての電線のロスを合計しても年間１０円程度のオーダであり全く問題ありません。

回答No.5

EleMech

幾つか勘違いされている部分があると思います。

　＞電信柱の電線には6600 V
電信柱という言葉は、電話線・光ファイバー・ＣＡＴＶなどの弱電線を架線する電柱に対して使用されます。
電力線を架線している電柱は、単に電柱若しくは電力柱です。
もちろん共同架線している場合がほとんどですが、電力線を指す場合はやはり電柱若しくは電力柱です。

　＞電圧を多くして、負荷を軽く（抵抗値を大きく）した方が、
　＞電線に印加される電圧が小さくなり電力ロスが減少する
これは、添付ページの説明を正しく理解されていません。
同じ電力を送電する場合、電圧を上げれば電流は下がります。
　S = √3・V・I
　　= √3・αV・(I / α)
これより電力損失が元は、
　W = 3・I^2・R
であったものが、
　W = 3・(I / α)^2・R
へ、小さくなるという事を説明しています。

　＞電線の信号線とGND線にも寄生抵抗および寄生容量が存在する
高圧電線には、信号線やグランド線などはありません。
単に導体と絶縁体だけ（アルミ線の場合は張架用の鋼線が内蔵）です。
http://www.furukawa.co.jp/tukuru/pdf/densetu/pdf/2/2_4.pdf
架空地線も、光ファイバー内蔵は送電線だけで、６６００Ｖ配電線では鋼線だけを使用しています。
http://www.fujikura-compo.co.jp/products/pro01/lin01/lod01/2035905_8533.html

もしかして、架空配電線同士、架空配電線と架空地線、架空配電線と電話線との電磁誘導・静電誘導の事を仰っているのでしょうか？
もちろんこれらの影響はあります。
しかしこの問題より、力率が悪化する事による負荷電流増加の方が損失に影響します。
　I = P / (√3・V・cosθ)
　W = 3・I^2・R

回答No.4

中村 拓男（@tknakamuri）

>電線の信号線とGND線の間は抵抗および電流は
>高電圧になっても無視できるということなのですか？

対地/線間抵抗は十分大きいので無視できます。
対地/線間静電容量による電流は無視できない場合があります。
分路リアクトルなどで位相を制御して打ち消します。

回答No.2

ORUKA1951

＞電線の信号線とGND線の間にも寄生抵抗および寄生容量が存在するわけですが
　送電線の抵抗自体が、電子回路で言うところの寄生抵抗のようなものです。
　電子部品における半導体自体の微小な抵抗・・

　電線の等価回路を考えると
――[抵抗]――　　―は抵抗ゼロの導体、
　となりますね。抵抗によって失われるエネルギーは、
(電力) = (抵抗両端の電圧)×(電流)
です。
　抵抗両端の電圧は、(抵抗両端の電圧)＝(抵抗)×(電流)ですから
(電力) = (抵抗)×(電流)×(電流) = (抵抗)×(電流)²
　となります。電流をたくさん流せば流すほど、その二乗に比例して失われてしまう。

　一方、その電線で運べる電力は、[電圧]×[電流]ですから、電圧を上げて電流を減らすほうがロスを小さく出来ます。

　高ければ高いほど効率的なのですが、その分--絶縁が難しくなり危険性も高くなります。頭上の電線がコロナ放電をしてブーンと音を出していたら気持ち悪い。鳥が近寄ったらバチっと音がして焼き鳥が落ちてくる。
　また、家庭の手前でいきなり低電圧に落とすのは大変です。

　長距離を高圧送電し、段階的に下げていく。

回答No.1

toteccorp

法のためと思います。
高圧の上限
電圧は高い方が電流が小さくなり、ロスが少ない。
7000Vを超えると特別高圧になり危険も増すが、設備にお金がかかりすぎるためでは。
高圧6600Vが一番安く送電できるのだと思います。
ちょっとした工場やコンビニ程度の店舗も、特別高圧を受電するような設備は設置や維持が簡単ではない。