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交流のほうが送電ロスが少ないのはなぜ?

電気は直流ではなく、交流で大電圧をかけて送電されていますよね?
なぜ、直流電流よりも交流電流の方が、送電線の抵抗の影響を受けにくく、電気が流れやすいのでしょうか?その仕組みがよくわかりません。直流で大電圧をかけて送電しないのはなぜなのでしょうか?
ご教示いただけると幸いです。よろしくお願いいたします。

gooドクター

A 回答 (6件)

直流は


大電力を遠くまで運ぶ送電や,海底ケーブル送電では,
変圧器で高圧にした交流を直流に変換して送電し,
消費地で再び交流に戻す直流送電していますよ。

歴史的には,直流送電の方が古く,えジソンが始めたが,送電損失が大きく,
数kmしか遅れませんでしたが、
交流発電はテスラが実用的な変圧器を作って
それが普及したということですね。
現在は
 発電所で直接得られるのは交流だということがある。
ふつうの発電機は,電磁誘導を利用した交流発電機である

 一般に電力輸送は高電圧で行うほうが送電線での損失が少ないが,
交流は変圧器を用いることでわずかのエネルギーロスで変圧できることである。
送電を高電圧小電流で行えば,電線の太さを細くすることができ,
細ければ重さも減るから鉄塔も小さくすることができる

 実際の送電に使われる3相交流を用いると,回転磁界を簡単につくることができ,
動力源として有用な交流モーターを効率よく回すことができる

短所 同じ電力なら交流電圧の最大値は直流の√2倍になり,絶縁設備に経費がかかる
 
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直流で大電圧をかけて送電しないのは電圧を上げたり下げたりするのが難しい(ロスが多い)からです。


その問題が無ければ直流のほうにメリットがあります。

交流では表皮効果の影響で電線の抵抗は直流より大きくなります。
電線の耐電圧はピーク電圧で制限されます。交流で耐電圧1kV の電線は直流では1.4kVで使用できます。
交流では対地間、電線間の容量による電流が流れますので、この電流と電線の抵抗によるロスが発生します。

電圧を変換する部分を除けば直流送電のほうがはるかに有利です。
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送電ロスは、主に送電線の抵抗と絶縁体の損失(誘電体損失)の2つが主な原因です。


そのほかに変圧のための損失などがあります。

高圧で送電するのは送電線の抵抗による損失を少なくするのが目的です。

ケーブルのように電線の間隔が狭いと誘電体損失の影響が大きくなるので、長距離の海底ケーブルなどは直流では誘電体損失が少い直流で送電します。直流送電でも大電力では交流と同様に高電圧を使います。
 架空送電線は絶縁のためと電線が接触しないように間隔が離れていますが、誘電体損失を低くする効果もあります。

送電ロスを少なくするために電圧を上げるわけですが、電圧の変換でロスをしていては意味がありません。 直流で電圧をロス無く変換することは技術的に容易ではありません。その点、交流ではトランスを使って、比較的簡単に変換できるので、広く交流による送電が普及しました。
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送電時の 直流と交流のロスの差は、たいしたことないです。


しかし 変圧する際 直流では一度交流に変換した後 変圧し また直流に変換する。
ここでのロスが大きいのです。

交流なら トランスを使って 簡単に変圧出来ますから 例えば高電圧50万Vから10万程度に変圧して 工場に送ったり その先で6600Vにしてビルなどに届けたり 更に200Vや100Vにして会社や家庭に届けたりと 使う場所に合わせて容易に変圧する事が出来ます。

ですから 交流で送電した方がロスも少なく 場所や用途に合わせて簡単に変圧して送れるので使われるのです。

とても判り安い図で示したページがありましたのでご参考までに

http://www.megaegg.ne.jp/~denki-hiroshima/mameti …
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>直流電流よりも交流電流の方が、送電線の抵抗の影響を受けにくく、


>電気が流れやすい

初耳です。どこの誰がこういってます?

ちょっと考えると、交流の方がメリットが多いです。
・発電は基本的に交流で、そのまま送る方が設備が少ない
・最後に100Vや200Vに下げる時も、トランスという
 比較的簡単な仕組み実現できる
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http://wapedia.mobi/ja/%E7%9B%B4%E6%B5%81%E9%80% …

上記を見てみるといろいろ参考になります。
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