電気の勉強を始めたばかりの初心者です。
お忙しい所恐れ入りますが、ご教授頂きたく、よろしくお願い致しま
す。
一般家屋に引き込むケースで考えた際、三相高圧線3本の配電線
で配電されている電気を、柱上変圧器で6,600Vから対地電圧100Vに
変圧した上で、単相3線式や単相2線式で需要者が引き込んで利用
していますが、変圧する際、トランスの1次側に三相高圧線3本の内
の2本を引き込んでいる理由を教えて頂けないでしょうか?
素朴に、1本の電線から柱上変圧器に入力し、柱上変圧器から入力
時の電線に戻す様な事はダメなのかな?と思ってしまった次第です。
(答えはダメなんだと思いますが…)
※もし理由が書いてある様な判りやすいサイトがあれば、そのURLを
教えて頂くだけでも結構です。
本やネットなどを見たり読んだりして、2本を引き込んでいるという
状況は判ったのですが、“2本を引き込んでいる理由”となると、中々
ダイレクトに理由が書いてあるものが無かった為、質問させて頂いて
おります。
お詳しい方なら既に積み上げている知識を紐つければ他愛も無い
内容(理由)なのかもしれませんが、どうぞ宜しくお願い致します。
No.7ベストアンサー
- 回答日時:
>私が書いた図で言う【A】【B】【C】の3つの線は、一般的な高圧
>配電線を書いたつもりですので、電気が流れているという前提
>ですが、素朴な疑問として、A線に流れてきた電気がトランスの
>高圧巻線を迂回路的に流れないのかな?と思った次第です。
基本的には,A線が高圧巻線を短絡しているわけですから,高圧巻線に電圧はかかりません。
基本的には「通らない,一直線に流れる」が答です。
電線で短絡していれば,電流は抵抗の低い短絡線を流れるので,
高圧巻線を迂回する電流はありません。
>B線もC線も矢印方向に向かって電気が流れている訳で、A線に
>ついても同様に流れていると考えた時、私の図でいう矢印方向が
>下電位側を表したつもりですので、そちら方面に電気が流れると
>考えた時、全ての電気とは言いませんが、抵抗に応じて、それなり
>の電気が高圧巻線側を通過しないか?と考えた次第です。
まず,「電気が流れる」ではなく,「電流が流れる」ですね。
電圧と電流をはっきり区別しましょう。
トランスの高圧巻線の両端に接続する電線の区間を長く取れば,
その電線の抵抗分での電圧降下により,
わずかな電圧(図中青矢印)が高圧巻線にかかります。
しかも,その電圧はA線に流れている電流に比例します。
図の上の方が電力会社の変電所,下の方が他の需要家とします。
このように配線すると「他の需要家の負荷に比例して電圧が変わる。
他の需要家が電気を使わないと,うちは電気がつかない。
他の需要家が電気をたくさん使うと,電圧がどんどん上がる」
という,たいへん使いにくい電圧をもらうことになります。
通常の配線は線間電圧(図中の赤矢印)の電圧を利用します。
変電所出口では電力会社が,所定の電圧に調整します。
電線の抵抗のため多少は電圧は下がりますが,
ほぼ一定の電圧を受電できます。
No.7とNo.8の両方の回答内容を合わせてベストアンサー
なのですが、一方の選択なのでこちらをベストアンサー
に選ばせて頂きます。
FT56F001様、この度は勉強不足の私に対しても分かり
易く説明して頂き、誠にありがとうございました。
No.8
- 回答日時:
[電流分割の問題]
抵抗R1とR2の並列回路に電流Iが流れて込んだ。
抵抗R1に流れる電流I1,抵抗R2に流れる電流I2を求めなさい。
というは「抵抗の逆比に分かれる」が答です。
すなわち,
I1=I*R2/(R1+R2),I2=I*R1/(R1+R2)
になります。
ここで,R2が電線で短絡されている,すなわち0Ωだとします。
I1,I2を求めてみてください。
I1 が 0アンペア で I2 が Iアンペア です。
要は、全部の電流が I2 側に流れるという事ですね...
その内容を私が書いた回路図に当てはめて考えると
A線の直線側がI2で、トランス側がI1に相当する為、
トランス側には電流が流れず、直線側のみに流れる
という事から、このような回路は現存しないということ
でしょうか。
FT56F001様が最初に書いて下さった電池の図と、
No.7とNo.8は仰っている事自体は違わないんだと思い
ますが、電池の図の時にはモヤモヤしていたことが、
No.7とNo.8で説明して頂いた内容で、大変スッキリしま
した。
本当は電池の時に理解しなければならなかったので
しょうが、まだまだ勉強不足でした。
No.6
- 回答日時:
図を描いていただいたので,質問の趣旨がはっきりしました。
>流石に図(ロ)では電気は流れないというのはすぐ分かりますね。
でも,質問者さんの回路は図(ロ)と同じことですよ。
>自分としては、A線にも電圧が常に掛かっている状態で、それに
>より電気が配電されているのだから、添付の様な結線でも何とな
>く並列回路的な感じで、大丈夫なのではなかろうか?
「電圧」という考え方が混乱しているようです。
電圧は導体と導体の間にかかるものです。
「電位」という高さの差(電位差)と考えてもよいです。
質問者さんの回路では,トランスの高圧巻線の二つの端子が,
同じA線に接続されています。このとき,高圧巻線の二つの端子に電位差がありません。
よってトランスは動作せず,二次側に電圧は出ません。
高圧線1本の上に鳥が止まっても感電しないのと同じです。
高圧配電線の6600Vという電圧は,AとB,BとC,CとAのように,
導体と導体の間にかかっています。この間の電圧を取り出してこないと,
トランスは動作しません。
ご回答ありがとうございます。
私が書いた図で言う【A】【B】【C】の3つの線は、一般的な高圧
配電線を書いたつもりですので、電気が流れているという前提
ですが、素朴な疑問として、A線に流れてきた電気がトランスの
高圧巻線を迂回路的に流れないのかな?と思った次第です。
B線もC線も矢印方向に向かって電気が流れている訳で、A線に
ついても同様に流れていると考えた時、私の図でいう矢印方向が
下電位側を表したつもりですので、そちら方面に電気が流れると
考えた時、全ての電気とは言いませんが、抵抗に応じて、それなり
の電気が高圧巻線側を通過しないか?と考えた次第です。
答えとしては、やはり【通らない】という事になるのでしょうか?
【通らない】が答えだとした場合、A線では、迂回せずに一直線に
電気が流れていくという事でしょうか?
“一直線に流れる”が答えだとした場合、理由というか理屈というか
理論はどういう事になるのでしょうか?
お忙しい所申し訳ありませんが、以上3点についてご教授願います。
No.5
- 回答日時:
>A線から電気の入力(行き)としての電線をトランスに引込み、A線
>にトランスから電気の出力(帰り)としての電線を結線する
図(イ)の回路ではダメか,という質問ですか?
トランス一次側のT1,T2の端子は電位が同じですから,
トランスの一次巻線に電圧がかからず,二次巻線に電圧が出ません。
図(ロ)で豆電球がつくはず,
という主張と同じです。
この回答への補足
お忙しい所、ご回答、及びイラストまで掲載して頂きまして、誠に
ありがとうございます。
流石に図(ロ)では電気は流れないというのはすぐ分かりますね。
私がイメージしているのは、FT56F001様が描いてくれた図(イ)と
同じなんだとは思うのですが、自分が言葉で今まで書いてきた
ものをイラストにして、質問欄に掲載してみました。
※電気の流れの向きは”一瞬”を表してます。
(本来は交互に入れ替わると思いますが)
自分としては、A線にも電圧が常に掛かっている状態で、それに
より電気が配電されているのだから、添付の様な結線でも何とな
く並列回路的な感じで、大丈夫なのではなかろうか?と思ってし
まっている次第です。
私のどこの考え方を直せば、良いのかをアドバイス頂けますでし
ょうか?
No.4
- 回答日時:
電流は,電源のプラス側から出て,「回路」の中の負荷を通って,
電源のマイナス側へ戻ります。
「回路」とは,字が表すように,「ぐるりっとまわる道」です。
単相交流だからといって,電線1本だけでは,トランスの一次側に入った「電流の帰り道」
がありません。
そのため,6600Vの高圧線の2本を,トランスにつないでいます。
以上は,高校物理(中学理科)程度の本に出ている,基本的な電気のお話,
以下は,電力会社の人から聞いたマニアックな話。
日本国内では高圧配電線が非接地なので,必ず線間2本を取ります。
海外では,大地帰路という荒業(?)があるそうです。すなわち,
高圧配電線の中性点を接地しておき,
小容量の需要家には非接地側電線1本だけを引いて,
電流の帰り道はアース極を通じて大地の中を通す。
この回答への補足
お忙しい所ご回答頂き、ありがとうございます。
電気の行きと帰りの2本の電線が必要なのは知っているのですが、
トランスの1次側に三相高圧線3本の内の、異なる2本をつないで
いる理由について、何故だろう?と疑問に思った次第です。
三相高圧線3本を仮にA、B、Cとした時、
A線から電気の入力(行き)としての電線をトランスに引込み、A線
以外のBまたはC線にトランスから電気の出力(帰り)としての電線
を結線する
という通常形式を、
A線から電気の入力(行き)としての電線をトランスに引込み、A線
にトランスから電気の出力(帰り)としての電線を結線する
(並列回路的? 間違っていたらゴメンナサイ)
という考えは、余りにもめちゃくちゃな事を言っているのでしょうか?
No.2
- 回答日時:
電気の基礎が判っていないようです。
電気は、最低行きと帰りの2本が必要です。3相は3本で構成しています。
トランスに入れる入力側、即ち1次側には最低でも行きと帰りの2本を入れないと電気が流れません。
>素朴に、1本の電線から柱上変圧器に入力し、柱上変圧器から入力
>時の電線に戻す様な事はダメなのかな?と思ってしまった次第です。
>(答えはダメなんだと思いますが…)
この文の1本は6600V側の1本で有って、柱上変圧器から戻すという線は
6600Vの別の線に戻すのです。残り2本のうちのどの線でもかまいません。
そうでなければ、電力は供給されないからです。
だから、1次側には2本が入っているのです。
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