主電源

World Map of Mains Voltages and Frequencies, simplified to country level

世界人口のほとんど(ヨーロッパ、アフリカ、アジア、オーストラリア、ニュージーランド)および南米の大部分で230 Vの6%以内の電圧を使用しています。 英国およびオーストラリアでは、ほとんどの変圧器が実際にはまだ240 Vに設定されていることを考慮して、公称供給電圧は230 V +10%/-6%です。230 Vの規格が普及したため、アダプタを使用するか、機器のプラグを特定の国の規格に変更することにより、世界のほとんどの地域で230 V機器を使用することができます。 日本、台湾、サウジアラビア、北米、中米、南米北部の一部では100Vから127Vの電圧を使用しています。ブラジルは60Hzで127Vと220Vの両方のシステムを持ち、プラグとソケットの交換を許可している珍しい国です。 サウジアラビアとメキシコは混合電圧方式で、両国とも住宅や軽商用ビルでは127V、商業・工業用途では220Vを使用している。

電圧の測定編集

供給点での電圧(電気事業者とユーザー間の相互接続点での公称電圧)と機器の定格電圧(使用電圧)は区別する必要があります。 通常、利用電圧は公称システム電圧より3%から5%低い。例えば、公称208Vの供給システムには、銘板に「200V」と記載されているモータが接続される。 これは、機器と電源間の電圧降下を考慮したものです。 この記事の電圧は公称供給電圧であり、これらのシステムで使用される機器の銘板電圧は若干低くなっています。 配電系統の電圧は、ほぼ正弦波である。 電圧は二乗平均平方根(RMS)電圧で表される。 電圧の許容値は、定常状態での動作に対するものです。 瞬間的な高負荷や配電網のスイッチング動作により、許容範囲外の短期的な偏差が生じることがあり、嵐やその他の異常事態によりさらに大きな過渡的変動が生じることがあります。 一般に、多くの電源がある大規模なネットワークから得られる電源は、おそらく単一の発電機しかない孤立したコミュニティに供給されるものよりも安定している。

供給電圧の選択は、配電システムの最適化よりも歴史的な理由によるところが大きい。 230Vの配電システムは、120Vの配電システムよりも電流、ひいては抵抗損失が小さいため、一定量の電力を供給するために使用する導体材料が少なくて済む。 大型の暖房器具は、同じ出力定格であれば230Vの方が小さな導線を使用できますが、接続されているコンセントの容量をフルに使う家庭用電気器具はほとんどありません。 携帯機器用の最小電線サイズは、通常、導体の機械的強度によって制限される。 電化製品は、230V系と120V系の両方の国の家庭で幅広く使用されています。

米国など、(公称)120Vを使用している多くの地域では、大型電気製品を供給するために3線式の分相240Vシステムを使用している。 このシステムでは、240Vの電源にセンタータップ付きのニュートラルがあり、2つの120V電源を与え、2つのライン線間に接続された負荷に240Vを供給することもできる。 三相システムは、さまざまなクラスの機器に適した電圧の組み合わせで接続することができる。 単相と三相の両方の負荷が電気系統に供給されている場合、系統には120/208Vや230/400Vといった両方の電圧が表示され、線間電圧と線間電圧が示されることがある。 大きな負荷は、高い方の電圧で接続される。 油井のポンプなど特殊なシステムには、830ボルトまでの他の三相電圧が使われることがある。 大型の産業用モーター(例えば250馬力以上、150kW以上)は中電圧で動作することがある。

Standardization Edit

1987年まで、ドイツ、オーストリア、スイスなどヨーロッパの大部分の主電圧は220 ( ± 22 ) V {displaystyle 220(\pm 22)},\mathrm {V} でした。 }

一方、英国は240 ( ± 24 ) V {displaystyle 240(\pm 24)\,\mathrm {V}」を使用していました。 }

. 標準規格ISO IEC 60038:1983では、ヨーロッパの新標準電圧は230 ( ± 23 ) V {displaystyle 230(\pm 23)\,\mathrm {V}と定義されています。 }

.

1987年以降、230 – 23 + 13.8 V {displaystyle 230_{-23}^{+13.8}},\mathrm {V} へと段階的にシフトしている。 }

が実施されました。 2009年以降は、230 ( ± 23 ) V {displaystyle 230(\pm 23)Γ,Γmathrm {V}} が許容されます。 }

. 220Vも240Vも230Vの下限公差帯(230V±6%)に収まるため、中欧系でも英国系でも電圧の変更は必要なかった。 英国の一部の地域では,レガシーな理由から250Vが残っているが,これらも230Vの10%公差帯の中に入る。 実際には、少なくとも既存の供給変圧器が交換されるまでは、各国が同じ電圧(220Vまたは240V)を供給してきたことになる。 これらの国で使用される機器(フィラメント電球を除く)は、指定された範囲内のどの電圧も受け入れるように設計されています。 米国とカナダでは,国家規格として電源の公称電圧を120Vとし,114V~126V(RMS)(-5%~+5%)の範囲を許容することが規定されています。 北米では歴史的に110V、115V、117Vが時代や場所によって使い分けられてきた。 主電源は110Vと語られることもあるが、120Vが公称電圧である。

2000年、オーストラリアは公称230V、公差+10%/-6%に変更し、旧240V規格のAS2926-1987に取って代わった。 英国同様、240Vは許容範囲内であり、「240V」は豪・英英語ではメインと同義語である。 日本では、家庭への電力供給は100Vで、東京を含む本州東部と北部、北海道は50Hz、名古屋、大阪、広島を含む本州西部、四国、九州、沖縄は60Hzで運用されている。 両地域の境界には、新信濃、佐久間ダム、南福岡、東清水という4つの背中合わせの高圧直流(HVDC)変電所があり、2つの系統間の電力が相互接続されている。 この差に対応するため、日本で販売されている周波数に敏感な電化製品は、2つの周波数の間で切り替えができることが多い。

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