送電

送電というのは奥が深く、それだけで一つの学問である。

送電に交流を使うようになったのも、技術の発展に伴う成果であり、また二相、四層、六相などではなく三相に落ち着いたのも、これがもっとも効率が良く、コスト安となることが研究から明らかになったためである。

また近年では、送電損失を下げるため直流送電も実用化されている。

現在では交流技術も発達し、遠距離でも効率的な送電が可能となった。

日本では、普通15〜50万V、時に100万Vもの超高電圧で送電している。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
2. 二次系統
3. 配電系統

基幹系統は数十万V、二次系統は数万〜10数万Vである。ここまでが送電線と呼ばれる系統である。

そして電柱の間を這っているのが配電系統の一例で、最上部に並行に配された3本の電線が6600V程度の三相交流になっていることが多い。この系統は一般に配電線という。

発電所から家庭までの経路の概略。あくまで一例であり、異なる系統をもつものもある。

発電所→超高圧変電所→一次変電所→配電用変電所→柱上変圧器→家庭

1. 電気事業用電気工作物(発電所)

   火力発電所、原子力発電所、水力発電所などで発電された電気は、所内の変電所で変圧され、外に出る。

   出てくるのは一般に超高圧送電線で、27万5千ボルトや50万ボルトである。

2. 超高圧変電所

   ここで15万4千ボルトに下げられる

3. 一次変電所

   ここで6万6千ボルトに下げられる。

   大ビルディング、大工場へは、ここから送られる。

4. 配電用変電所

   ここで6,600ボルトに下げられる。これが最後の変電所であり、以降は送電線ではなく配電線という。

   ビルや中工場へは、この電圧で供給される。

5. 柱上変圧器

   電柱の上で、200ボルトや100ボルトに下げられる。

   住宅、商店、小工場へは、この電圧で供給される。

送電線材料には抵抗と重量からアルミニウムなどが使われる。

また、送電線を固定するためには碍子が使われる。

送電において重要な事には、次のようなものがある。

1. 送電線によるロスを減らすこと
2. 異常電圧時の絶縁破壊への対策
3. 送電事故発生時の保護
4. 無線機妨害の抑制

送電線のインダクタンスと対地間容量による共振、特に送電先が無負荷の場合などには、電圧が異常に高まることがある。三相であれば送電電圧を下げる事も可能。

また中性点接地により、異常電圧の抑制、継電器の確実な動作、地絡電流の抑制、などが可能となる。

負荷が不均一になり電流経路が不平衡になると、磁場が発生する。このため船舶や航空機が使っている磁気コンパスに影響を与えたり、無線通信を妨害する可能性がある。

三相交流であれば、この場合でも循環電流が3本の電線内で収束して大地電流も減るため、影響が少なくなる利点がある。