電気は非常に高い電圧で分配した後、わざわざ小さく変圧してから使います。
加えて電気は交流で分配した後、実際の機器で使う場合は殆どを直流に変換して使います。
何故、送電は初めから直流の低圧で分配しないのでしょうか?
ここでは送電の仕組みと役割について解説していきます。
送電の流れ
送電は一般的に次のような流れで実施されます。
発電所 ⇛ 超高圧発電所 ⇛ 一次変電所 ⇛ 中間変電所 ⇛ 配電用変電所 ⇛ 柱上変圧器 ⇛ 一般住宅
そして電圧は次のように変圧されていきます。
発電所:50万V~27万5000V
超高圧変電所:15万4000V
一次変電所:6万6000V
中間変電所:2万2000V
配電用変電所:6600V
柱上変圧器:200V~100V
このように末端に行くにつれて、徐々に小さな電圧に変圧されていきます。
これが一般的な送電の流れです。
高い電圧で送る理由
電気を初めから低い電圧で送らない理由は、電気エネルギーの効率に原因があるからです。
電流は電気抵抗によって、エネルギーの一部がジュール熱に変換されてしまう特性があります。
熱エネルギーには空気中に逃げていって有効には使えず、無駄なエネルギーの損失となってしまうんです。
そして、電流は大きければ大きいほどジュール熱に変換されやすい、という特性があるのです。
具体的には、熱エネルギーとして損失する割合は電流の二乗の大きさに比例します。
こうしたエネルギー損失を抑える為、電流を小さくして電圧を大きくしてやる必要があるのです。電力は電流と電圧の掛け算で決まるので、電圧を大きくした分だけ電流は小さく出来ます。
これがわざわざ高い電圧で送電する理由です。
電気を交流で送る理由
前項で、電気は電流が高いほど熱エネルギーに変換されてしまう事を解説しました。
電気を効率よく送るためには、電流を弱くするために高い電圧で送るしかないんです。
そして、送電に交流を使う理由はその高圧を用いている事が原因になっています。
結論から言うと、直流より交流の方が変圧が簡単に出来るんです。
電気エネルギーを効率よくするためには高圧を使う必要があり、高圧を使いやすい低圧に簡単に変圧するには交流である必要があったのです。
よって私たち人間社会は送電で使う交流の高圧と、実際に消費する低圧の直流という一見すると矛盾する送電システムを構築する事になったのでした。
加えて電気は交流で分配した後、実際の機器で使う場合は殆どを直流に変換して使います。
何故、送電は初めから直流の低圧で分配しないのでしょうか?
ここでは送電の仕組みと役割について解説していきます。
送電の流れ
送電は一般的に次のような流れで実施されます。
発電所 ⇛ 超高圧発電所 ⇛ 一次変電所 ⇛ 中間変電所 ⇛ 配電用変電所 ⇛ 柱上変圧器 ⇛ 一般住宅
そして電圧は次のように変圧されていきます。
発電所:50万V~27万5000V
超高圧変電所:15万4000V
一次変電所:6万6000V
中間変電所:2万2000V
配電用変電所:6600V
柱上変圧器:200V~100V
このように末端に行くにつれて、徐々に小さな電圧に変圧されていきます。
これが一般的な送電の流れです。
高い電圧で送る理由
電気を初めから低い電圧で送らない理由は、電気エネルギーの効率に原因があるからです。
電流は電気抵抗によって、エネルギーの一部がジュール熱に変換されてしまう特性があります。
熱エネルギーには空気中に逃げていって有効には使えず、無駄なエネルギーの損失となってしまうんです。
そして、電流は大きければ大きいほどジュール熱に変換されやすい、という特性があるのです。
具体的には、熱エネルギーとして損失する割合は電流の二乗の大きさに比例します。
こうしたエネルギー損失を抑える為、電流を小さくして電圧を大きくしてやる必要があるのです。電力は電流と電圧の掛け算で決まるので、電圧を大きくした分だけ電流は小さく出来ます。
これがわざわざ高い電圧で送電する理由です。
電気を交流で送る理由
前項で、電気は電流が高いほど熱エネルギーに変換されてしまう事を解説しました。
電気を効率よく送るためには、電流を弱くするために高い電圧で送るしかないんです。
そして、送電に交流を使う理由はその高圧を用いている事が原因になっています。
結論から言うと、直流より交流の方が変圧が簡単に出来るんです。
電気エネルギーを効率よくするためには高圧を使う必要があり、高圧を使いやすい低圧に簡単に変圧するには交流である必要があったのです。
よって私たち人間社会は送電で使う交流の高圧と、実際に消費する低圧の直流という一見すると矛盾する送電システムを構築する事になったのでした。