脱公務員電子回路設計エンジニア

高圧受電設備入門

高圧受変電設備への入り口

 普通の人はあまり考えたこともないような設備かと思います。 しかしこの設備は、今の私たちの現代生活にとってかなり大切な設備です。とこrがあまり目立たないように商業施設やコンビニにもあるのですが、端っこに設置してあるのでほとんど一般の人は意識することはありません。ここが悲しいところでもあります。 alt
こんなようなやつです。まぁ意識して探しでもしないと設置していることに気づくことはないと思います。
数設置数としては、相当数の数があります。
 これは少し古いですが、私が調べた2012年の高圧受変電設備の設置数(50kW~500kW未満)の数は658778件あります。今は2023年ですが、おそらくこの数は増えていると思います。つまり何が言いたいかというと、ものすごい数に日本中に設置されているということです。

なぜ高圧?そもそも高圧ってなんだ

 いきなり高圧という言葉を使用しましたが、これは電気の電圧のことです。 alt  釈迦に説法でございますが、電圧とは電気を流れようとする力であり、私たちの身近に使用している電圧は100〔V〕です。
したがって、上図示すように、高圧呼ばれる電圧の強さは、600Vを超え7000V以下の電圧区分に該当するものになります。
結論から言いますと、6600Vになります。巷にある電柱の一番上に配線されている3本の電線がその6600V配電線になります。
 電圧が高く感電した場合間違いなく死んでしまう程危険なものなので市場ぬ出に配線されているわけです。

なんで高圧で送るんだ

これは、簡単に例えると水と一緒で、水道もなるべく遠いところまで所定の水圧で水を届けようとすると、高い位置から水を落として、水道管へ導けばいいかと思います。これと一緒で、電気もなるべく遠くまで届けようとすると高い電圧で送配電する必要があります。
 数式で示すと、
P=VI。電線には必ず抵抗値があり、そこに電流を流すと必ずジュール損失(I2R)が発生し、これはもったいないので、このジュール損失を低減しようとすると、電流を減らすか電線の抵抗を減少させるという結論になりますが、経済的な面、施工管理状の観点から電流を減らすことが技術的には合理的で、電圧をあげて電力を送れば電流が減らせるので、そのようなシステム構成されております。
 では無限に高い電圧で送りたくなりますが、現実的に不可能です。理論的には2万1千V程度で1㎝先に、空気中を電気が流れてしまいます。この電圧値は特定の条件下のでの話で、実際は低い電圧で空気中に放電が始まってしまいます。したがって、現在は50万V程度が限界値のようです。