高圧送電線が省エネにつながる、とは

質問

高圧送電線が省エネにつながる、とある本にさらっと書かれてありました。これはどういう意味ですか？どういう原理で省エネなのでしょうか？

回答No.6

anachronism · ベストアンサー

> E=IR　くらいしかしらないのですが、電圧を倍にしたら電流も倍になると思ったんですが、どうして「電圧を倍にして電流を半分にすれば損失が1/4にできます」なのでしょうか？

損失を考える場合、損失（Ｐ）は電圧（Ｅ）×電流（Ｉ）で決まります。
Ｐ＝Ｅ×Ｉ
ただし、ここでいう電圧（Ｅ）というのは、送電する電圧ではなくて、電線の送り元から使用先までの、「電線の両端の」電圧です。この電圧は、電線の抵抗（Ｒ）と、流れる電流（Ｉ）で決まり、ここで、Ｅ＝Ｉ×Ｒが出てきます。
Ｅ＝Ｉ×Ｒ

さてここで、送電する電圧を倍にすると、流れる電流（Ｉ）は半分になるわけです。電流（Ｉ）が半分になると、電線の両端の電圧（Ｅ）も半分になります。ですから、損失（Ｐ）は、半分のさらに半分で１／４になります。

もう一つの説明の仕方としては、先の二つの式を組み合わせると、
Ｐ＝Ｅ×Ｉ＝Ｉ＾２×Ｒ（Ｉの二乗×Ｒ）
すなわち、損失（Ｐ）は、電流（Ｉ）の二条に比例します。だから、電流が半分になると損失は１／４になる、というのも一つの説明です。

再度ポイントを申しますと、
○送電する電圧を倍にすると、流れる電流は半分になる。
○流れる電流が半分になると、電線の両端の電圧は半分になる。
○損失は、電線の両端の電圧と電流との掛け算なので、半分の半分で１／４になる。

まだちっとややこしですかね。わかってもらえるとうれしいのですが。

回答No.5

774danger

> E=IR　くらいしかしらないのですが、電圧を倍にしたら電流も倍になると思ったんですが、どうして「電圧を倍にして電流を半分にすれば損失が1/4にできます」なのでしょうか？

具体例はNo.4のかたが書かれていますが、電力は、
P=E×I
になります
同じ電力を送る場合、電圧が倍になれば電流は半分にできます

回答No.4

info22

電力を発電所から消費地まで送る場合、同じ送電線（送電線のトータルの直流抵抗R=0.01Ω一定）を使うと仮定しましょう。
電力P=1000kWとすると
200Vで送電すると電流I1＝1000kW/200V＝5000A
で送電線の損失(無駄になる電力)は(I1^2)*R=(5000^2)*1＝250kW
となりますね。
50万Vで送電すると電流I2=1000kW/500kV=2A
で送電線の損失が(I2^2)*R=(2^2)*0.01＝0.04W
となります。
高圧送電する事で、途中の送電線で送電中に失われる損失（熱として失われる）が250kW-0.04W＝249999.996kW
の節約になるということですね。
実際は、高圧にしたりもとに戻すための変電所設備で消費される電力（働く人の居住のための電力使用）や変電所や鉄塔の建設費（高圧送電は危ないので50m以上の高さの鉄塔を建てて、付近の住宅や建物に電磁障害を与えないようにしている。一度建設してしまえば設備費は継続的には余りかからない。）がかかる分もありますが、それでも高圧送電で送ることの省エネ効果は大いにありますね。

回答No.3

debukuro

同じ電力を送るとき電圧を２倍にすれば電線の断面積は半分で済みます
電線に重さが半分になるので鉄塔の強度も半分で済みます
つまり送電資材の料が半分で済むのです

回答No.2

774danger

同じ電力を送電するとして、電圧を高くして電流を低くしたほうが、損失が小さくできるからです

電流をi、抵抗をRとすれば、損失はi^2×Rになりますから、電圧を倍にして電流を半分にすれば損失が1/4にできます

お礼

ありがとうございます！
E=IR　くらいしかしらないのですが、電圧を倍にしたら電流も倍になると思ったんですが、どうして「電圧を倍にして電流を半分にすれば損失が1/4にできます」なのでしょうか？

回答No.1

atyaatya

電線は、太ければ太いほど効率よく電気は走ります。

細いと、押し合い圧し合いでゴタゴタして渋滞しちゃうんです。

いい例をお知らせします。

ダイニングルームでお楽しみのＣＤ音楽の配線を、電灯線に使ってる１．２のビニール被覆線と交換してみます。

音域がガラリと変わっています。

お礼

つまり、こういうことですか？電灯線に使ってる１．２のビニール被覆線はCD音楽の配線よりも細い。よって音域が狭く再現される。

電線が太いということは、それだけ高圧で送る必要があるということなんでしょうか？
ありがとう！