送電線

日本では、山中から街中などへの送電線では、一般に15万〜50万V(500kV)程度で送電されている。

一般的なスタイルでは、日本では3段階の系統に分かれており、次のようになっている。

1. 基幹系統 (187kV以上の電力系統)
2. 二次系統 (110kV以下の電力系統)
3. 配電系統

例えば、札幌を中心とする道央には、道央ループ系統と呼ばれる275kVおよび187kVの基幹系統が存在する。

実際の各需要家に供給される系統が最後の配電系統である。工場、鉄道などは専用線があるが、それ以外にも街中に見られ電柱の間を這っているものも配電系統の一例で、電柱の最上部に平行に配された3本の電線が6600V程度の三相交流になっている。

標準的な系統電圧は次の通りである。一部系統においてのみ採用されているものも含む。

• 基幹送電経路
  • 1000kV (1MV=100万V)
  • 500kV (50万V)
  • 275kV
• 変電所間
  • 187kV
  • 154kV
  • 110kV
  • 100kV
  • 66kV
  • 33kV
  • 22kV

送電に使われる送電線は、鋼心アルミより線(ACSR)と呼ばれる送配電用電線が用いられている。その名の通り、亜鉛メッキ鋼線を中心に、その周辺に硬アルミ線をより合わせたものを用いている。

電気抵抗が少なく電には最適な素材と言えば銅であるが、銅は重く、また引っ張り強度が低いという欠点がある。ゆえに架空送電線には向いていない。そこで銅の代わりにアルミニウムを使うことが研究された。

アルミニウムは電気の良導体だが銅には劣る。従って銅よりも倍程度の断面積が必要となるが、それだけ太くしても銅よりは軽い。しかし引っ張り強度は銅よりも低いため、単なるアルミ線では架空送電線にはできない。

研究の結果、鋼線にアルミニウム線を撚り合わせることで、鋼線の引っ張り強度を得ながら、電気導電体としてはアルミの利点が得られるものができた。

送電線に使われるACSRのアルミ導体は、被覆がなく、導体がそのままむき出しになっている。普通の電線にある被覆の役割は、「空気」がしている。

一見危なそうだが、空気というのは実は優良な絶縁体であり、これを絶縁物として空中に裸の電線を張るのが送電線なのである。また、後述する理由により念入りに絶縁しても無意味であるため、送電線の軽量化のためにも、空気が絶縁体として用いられている。

とはいえ、高電圧の場合は絶縁体の十分な「厚み」が必要になるので、三相交流の各電線間の距離や、地上と電線の距離(高さ)、気温による伸び縮みや着雪など、いろいろ考慮が必要になる。さもないとショート(短絡)してしまう。

また、むき出しだと心配になる「錆」だが、アルミニウムは表面に安定な酸化物の膜を作り内部を保護するため、腐食しにくい(錆びにくい)という特徴がある。鋼線も鉄なのでそのままだと錆びるが、亜鉛メッキによって錆びにくくされている。

高圧な送電線からは散発的に紫外線が放出されている(コロナ放電)。

人の目には見えない。また害が出るほどではないが、紫外線が見える動物は、気味悪がって送電線に近づかないのだという。

台風などで高圧の送電線が切れることがあるが、その電線には絶対にさわってはいけない。電線に高電圧が流れている可能性があるからである。

なお、もしそのような高電圧の流れる電線を掌や指に乗せると筋肉が収縮して、二度と離すことができなくなる。

利用者からみて、最後の変電所から利用者に至るまでの電線は配電線と呼ばれ、送電線とは区別される。

電柱間の電線である配電線は家の近所にあり馴染みであるが、これは送電線と比べると電圧が低く、また安全性が高いように絶縁被覆されている(詳細後述)ので、鉄塔間を結んでいる送電線とは大きく性質が異なる。

送電線の敷設の際、同時に光ファイバーも敷設して、発電所の発電量の制御に用いている。

しかし、制御に使う情報量は現実には僅かで、光ファイバーの容量が余るということで、この光ファイバー、あるいは送電線そのものを使ってデータ通信サービスに用いることもある。

例えば、送電線や鉄塔建設に伴う地上波放送障害に対応するため、この回線をバックボーンに使ったケーブルテレビサービスや、ダークファイバー(データ通信用の心線貸しサービス)などを提供している。