発電所から家庭までの電気の流れ




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発電所から家庭までの電気の流れ

電気はさまざまな方法によって各発電所で作られます。

主な発電所には、水力発電所、火力発電所、原子力発電所があります。

次の図は、発電所からいくつかの変電所を通り、私達の家庭までの電気の流れを示しています。

発電所の電気

各発電所では、数千V(ボルト)~2万Vの電圧の電気を作ります。

発電所に併設された変電所で、送電するのに効率が良い電圧に変換しています。

各発電所で作られた電気は併設された変電所で27万5000V~50万Vという超高電圧にして送電線に送られます。

送電線・変電所・配電線の電気

発電所から送られた電気は、各地にある超高圧変電所などで15万4000V~50万Vに変電されます。

その後、1次変電所で6万6000Vに変電されて、一部は大工場や鉄道変電所に送られています。

次に、中央変電所では2万2000Vに電圧が下げられ、一部は大工場などに送られています。

次に、配電変電所で6600Vに変電されて、大規模なビルなどに送られています。

また、6600Vの電気は街中の電線に配電されています。

電柱の上にある、柱上変圧器(トランス)では、家庭で使えるように100Vまたは、200Vに変圧されて各家庭に引き込まれています。

送電する時に電圧を高くする理由

発電所で作った電気の電圧を、超高電圧にして送りそこから変電を繰り返して、徐々に電圧を下げて行くのは発熱による送電ロスを少なくするためです。

送電線には小さいですが、抵抗があります。

簡単に言うと送電する時の損失は、「電流の2乗×抵抗」に比例しますので、電流を小さくすると損失が小さくなるのです。

電力は電圧と電流の積で現されるので、同じ電力を送るのに電圧を高くすると電流が小さくて済むのです。

各発電所で作られた電気は、大工場や一般家庭で使う場所まで送る必要があります。

電気を作る発電所は、一般的に大工場や都会など、電気を大量に消費する場所から遠いところにあります。

そのため、発電所から送る時は電圧を高くして損失を抑えて送り、電気の消費地では電圧を下げて使い易い電圧にしているのです。

電圧が高い時と低い時の比較

電力を1kW(1000W)送る時、回路の抵抗が1Ωの場合に電圧が100Vの時と電圧が1000Vの時を比較してみます。

電圧が100Vから1000Vに10倍にしたことで、損失は1/100になります。

電気を送る時にはできるだけ電圧を高くして送った方がメリットがあります。

そのため、送電する時には、何十万ボルトという高電圧にして送電しているのです。

以上で「発電所から家庭までの電気の流れ」の説明を終わります。




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