－４８Ｖの電気機器の利点は？ 「－」の電気。理解に苦しんでいます。

質問

交換機などの機器は「－４８Ｖ」設計になっています。
・腐食が少ない？
・安全？
などの利点があると聞きましたが、今一理解に苦しみます。
他の直流電源と一緒に、分電盤に収容するとき、「－４８」だけは極性を逆に接続するという意味でよろしいのでしょうか？
テスターも逆に針が振れるのでしょうか？
なぜ、－４８Ｖ？
どなたか詳しく教えてくださいませんか？

回答No.11

ymmasayan · ベストアンサー

またまたymmasayanです。

＞オペアンプの±１５ＶはHight＆Lowを区別するために利用しているとか？
または、交流（ＡＣ）電気を作っているとか？

オペアンプは直流からかなり高周波まで増幅できます。
直流には＋と－の入力がありますから±の電源が必要です。

お礼

昔、勉強した記憶がありますが、理解はしていなかったので・・・（＾＾；）
どうも、ありがとうございました。

回答No.10

tanupon323

電話機を発呼する際、96Vのパルスを送出しベルを鳴らします。余談ですが、うっかり触ると感電します。

電話線はツイストペアケーブルによる平衡線路を使用していますので、これ自体は接地されていませんが、交換機の内部ではセンタータップをとって、対地電圧が±48Vになるようにしてあります。48Vでも侮れませんが、96Vよりは安全でしょう。

かつてはクロスバーなどの機械的継電器類を動作させていましたから、ある程度の電力を必要としていましたが、半導体による静止型に変わってからは48Vでも充分になりました。しかし、電話機を鳴らすという動作は必要であるので、+48Vと-48Vを直列にして線間電圧96Vを作っています。

なぜ48Vかというと、バッテリーのスタンダードが１素子あたり2Vの鉛蓄電池なら24個、または1.2Vのアルカリ蓄電池なら40個になりますし、６セル封入されている12Vのバッテリーであれば４個で足ります。交換機は通常、浮動充電しながら使うので、こうした都合の良い電圧になっているのでしょう。

お礼

ありがとうございます。
昔は９６Ｖも使用していたのですね。
参考になりました。

回答No.9

diode5

No.5で混乱する回答をしてしまったdiode5です。　お詫びにちょっと説明を．．．

乾電池が２個あります。これを直列に接続します。両端の電圧は＋３Ｖです。さてここからです。
１．乾電池のマイナス側をアースします。＋３Ｖです。
２．乾電池のプラス側をアースします。－３Ｖです。
３．２個の乾電池の真ん中をアースします。＋1.5Ｖと－1.5Ｖです。
テスターで測定する時は、アース側に黒(マイナス)を基準にします。
－48Ｖというのは単純に＋48Ｖ電源のプラス側がアースに接続されているという事です。

ちなみに、アナログ回路に使われるオペアンプでは＋15Ｖと－15Ｖの電源が使われています。
考えてみると、なぜ＋30Ｖの電源ではなく±15Ｖにしているのか不思議です　（~~?）

お礼

例えがわかりやすいですね。
ありがとうございます。

オペアンプの±１５ＶはHight＆Lowを区別するために利用しているとか？
または、交流（ＡＣ）電気を作っているとか？
オペアンプ回路を勉強すれば理解できるのかもしれませんね。。。

－４８Ｖという技術は、海外からの輸入製品（交換機、電話機技術など）に利用されていたものであり、その名残が今でも採用され続けているように推測します。
ある技術が一度一般市民に広まってしまうと、統一または変更するには、時間とお金がかかりますよね。
例えば、交流の周波数５０Ｈｚ、６０Ｈｚや、線路の幅など。
周波数は発電機の輸入メーカが日本の西と東で違ったからと聞いたことがあります。

なぜ－４８Ｖか？
答えは単純に昔の電気技術です！
これが答えなのかも・・・？？

回答No.8

fuelempty

普通は、（＋４８Ｖの場合）

＋から４８Ｖが入ってきて、回路を通って
－側へ抜けます。（電気的に回路が構成され（アース、接地とも含み）ていることが条件で。）

つまり、＋側から４８Ｖと言う電気を（＋のターミナルヘ）押し込んでいる。と解釈してね。

この場合（－４８Ｖ）

全て逆動作です。（内部の部品なんかも）
でも、やってることは同じです。

さっきは、電気を押し込んでいたが、今度は
（＋のターミナルから引っ張り出している）と解釈して下さい。

で、全て逆動作なので、（内部の部品が）
結果的に同じ動作をします。

で、腐食が少ないかどうかは知りません。
でも、接地（アース）されているのが、「架」（機器を取り付けている枠）に繋がってるので、単純に腐食しづらい。

で、たしか「雷」の影響もあったと思います。

テスターは反対に動きます。

お礼

理論的に理解するには、おっしゃるとおりであると思います。
＋１２Ｖ、＋２４Ｖの世界（機器）があり、＋４８Ｖではなく－４８Ｖの機器がごろごろしてる。
ここが不思議なんですよね。
先に回答された方の意見では、外車は－１２Ｖ、－２４Ｖで動いていると・・・。
つまり、日本では、「－」を使用する機器は「－４８Ｖ」くらいしか、たまたま無かった、ということなのかもしれません。

ありがとうございました。

回答No.7

ymmasayan

No.2、No.6のymmasayanです。

＞いづれにしろ、赤黒線をどこかでクロスしないといけないのでしょうか。

私はプラスアース機器を直接扱ったことがないので赤黒と＋－の対応を知りません。
でも、もしプラスアースのときに＋が黒なら赤黒のクロスは絶対必要ですね。

でもこの場合、電源側と負荷側で両方アースを取るとショートしてしまいます。

お礼

電源側のＡＣ－ＤＣインバータ出力で「＋４８Ｖ」を作ると「－」をアースすることになる。
負荷側の「－４８Ｖ」機器では「＋」をアースすることになる。
電源側と負荷側がアースを共有するとになると「ビシッ！パシッ！」ショートってことですね。。。
インバータでアースを取るから？

ありがとうございました。

回答No.6

ymmasayan

No.2のymmasayanです。

プラスアースの件ですが、日本の車には今はないようですが外車には
プラスアースの車が結構あるらしいです。
といっても本当にアース（接地）しているわけではなくプラスを
フレーム（車台）に接続しているのです。
車は電線節約の為にフレームを片線に使っていることは
ご存知だと思います。

アースという言葉ですが車の例のように共通線（片線）というだけで
実際に接地しない場合と本当に大地に接地する場合があります。

機器では内部に共通線を持って、これを本当に接地する場合と
共通線を外箱から浮かして、外箱あるいは収容架のみを接地する
（フレームグランド：ＦＧ）場合の二つがあります。
車の例も入れるとアースという言葉には３つの方式があって話を複雑にしています。

大昔のラジオにはＡ電源，Ｂ電源、Ｃ電源の３種類の電源を内部に持っていて
プラスアース、マイナスアースが混在していましたが別に問題はありませんでした。

アースされている線をコールド側、アースされていない線をホット側といいます。
違う電源のホット側同士を接続しない限り何も問題はありません。
（ホットは触るとビリッとくる、コールドはこないという感じです）

お礼

外車の話も聞いたことあるようなないような。。。
改めて、なるほど！　と、脳味噌のシワが一本増えました。
さて、私の頭の構造上、マイナスはアースするもの！と限定していたため理解に苦しんでいる感じがします。
こーやって、皆様のご協力を得ながら、プラスのアースもあり得るんだ！と理解せざるを得ないのでしょう。

ではここで・・・
あるＡＣ分電盤にＡＣ－ＤＣインバーターを内蔵し「－４８Ｖ」を作るとしましょう。
私の想像ですが。。。
ＡＣ１００から＋４８Ｖを作る。
この＋４８Ｖの出力から、＋側に黒線、－側に赤線を接続し、－４８Ｖ動作機器の－側に黒線、＋側に赤線を接続する。
こんな感じでしょうか？

もしくは、分電盤側で、＋は赤線、－に黒線を接続し、－４８Ｖ機器に＋に黒線、－に赤線を接続するか。

いづれにしろ、赤黒線をどこかでクロスしないといけないのでしょうか。
やっぱり理解しにくいですね。。。。

何度もありがとうございます。

回答No.5

diode5

No.2 ymmasayanさんの回答と重なるのですが、なぜ-48Vかというと昔の名残という気がします。
昔の本を引っ張り出して見てみたのですが、真空管はマイナス電圧で動かしていたようです。
トランジスタが登場した時に、真空管と同じ使い方ができる2SC***(NPN)タイプがよく使われたため、2SA,B,Dと比較すると2SCの種類が増えたという話は聞いたことがあります。

お礼

ありがとうございます。
２ＳＣ＊＊＊って、Ｂに電圧加えるとＣからＥに電流が流れる。
Ｅはアースによく落ちていませんでしたっけ？
だから、プラス側をアースに落とす？？？？
んーーー理解不能です。(^^;)

昔懐かしいトランジスタラジオ制作していた時代を思い出しました。
話は変わりますが、２ＳＣ３７２、２ＳＣ９４５をよく見かけた記憶があります。（２４年前です）

回答No.4

fitto

>>「＋」側を筐体や収容架などになどにアース

多分、第〇種アースとか言って、地中にアース棒を打ち込んでアースを取るのだと思います。
もっとも、筐体や収容架なども同じように接地されますから、同じことですけど。

>>通常の「－」アースとしている機器と共有するとショートしてしまうのでは

多分電話局のなかでは「－」アースは無いと思います。
たとえ有ったとしても、ショートしません。

単純には、車のバッテリーは「－」アースですよね。
車の充電部（塗装の無い金属部）は「－」ですが、ここに乾電池の「＋」を付けてもショートしませんよね。
電機の流れる回路が存在しないからです。

お礼

確かに！
ショートするはずが無いですね。
馬鹿なこと書いてしまいました。失礼。

！！！！
疑問が少しだけ解ったような・・
私のイメージは次のように誤解していました。
ここに１．５Ｖ乾電池が２個あったとしましょう。
乾電池のマイナスとマイナスをくっつける。
そして、互いのプラス側をテスターで測定すると３Ｖ！
んなわけない、はずですよね。
同じ電位だから、たぶん、０Ｖですよね。（内部抵抗無視で）

ここなんですよ。
乾電池一個づつで考えれば良いのか？
乾電池のプラス側を上にすると＋１．５Ｖでした。
しかし、マイナス側を上にすると－１．５Ｖと理解するしかない！のかな？
２個同時に考えるとマイナスもプラスもなくなる。
基準（零電位）がないから・・・

またまたまたの即答感謝します！

回答No.3

fitto

>>回路図上で－４８Ｖ電池を表す場合、長い棒はマイナスになる

ちょっと違います。電池記号の長い棒（＋）は回路図の下になるように書きます。そして接地されているように書きます。
つまり、＋側が０Ｖ　－側が－４８Ｖとなります。

お礼

ふむふむ。。。
なぁるほど。
あれっ、するとですよ？
４８Ｖの蓄電池があった場合、「＋」側を筐体や収容架などにアースとして接続するのでしょうか？
極端な話だと、機械室などの場合では、通常の「－」アースとしている機器と共有するとショートしてしまうのでは？
またまた即答していただき感謝します！

回答No.2

ymmasayan

交換機が－４８Ｖ設計になっているのは昔の電信機の名残ではないでしょうか。
片線は大地（アース）を利用して１本で通信できたという話を聞いたことがあります。
すると腐食の問題もあるでしょうね。

＞直流４８Ｖの＋側が電話局で接地（アース）されています。
＞電圧は、接地電位を基準に表示しますのでー４８Ｖとなります。

これは電話局内での話であって、家庭では直接関係ありません。
そもそも家庭の電話線は、相手が受話器を取ったとき、電話局で、
線を入れ替えます（極性反転：着信通知：がチャッという音）
だから家庭ではどちらの線が＋か－は決まっていないのです。

＞他の直流電源と一緒に、分電盤に収容するとき、「－４８」だけは
＞極性を逆に接続するという意味でよろしいのでしょうか？

＋アースといっても分電盤では＋－２本の線があるわけですから気にする必要はないです。
どちらが上（左）かは知りません。

＞テスターも逆に針が振れるのでしょうか？

アース基準で測ると逆に触れます。要は＋－を考えてテスターを使えばいいだけです。

＞なぜ、－４８Ｖ？

４８Ｖは数キロメートル以上離れた家庭に通話電流を供給するために必要な電圧です。
バッテリーが４８Ｖで製作されたため機器も４８Ｖとなったわけです。
＋－の件は前記の通りです。

お礼

確かに遠距離に電気を供給する場合には電圧を高くすれば電流が小さくて済むため、熱損失？などロスが少なくて済む？
一般的に見かける蓄電池は、車の１２Ｖ、ディーゼル車の２４Ｖですよね。（１．５Ｖもありますが）
最初に４８Ｖの蓄電池があり、その半分、またその半分と作られたのかも。
まぁ蓄電池のセルの倍数で決まるのでしょうから、わからないでもない。
ただ、やっぱり「－」と表現することに、私自身の抵抗があるのか、体が受け付けないというか・・・
アース基準ですか。
＋を基準にすれば、確かに－４８Ｖになりますがね。。。
すばやい回答感謝いたします。
Ｎｏ１の方もすばやい回答ありがとうございました。（さきほど記入を忘れました）

回答No.1

fitto

家庭の電話機には電話局から直流４８Ｖが供給されます。
直流４８Ｖの＋側が電話局で接地（アース）されています。
電圧は、接地電位を基準に表示しますのでー４８Ｖとなります。

ちなみに、各家庭には保安器があり接地されていますが、これは　＋接地でなく、雷サージ吸収部品を通しての接地となっています。

お礼

むむむ・・・
理論的には＋をアースにするのでしょう。
でないと、－４８Ｖになりませんもんね。
わかりそうでわからない。
回路図上で－４８Ｖ電池を表す場合、長い棒はマイナスになる？
そんなわけはないから、反転して回路図を書く。
だったら、＋４８Ｖにすればいいじゃない！
？？？？
やっぱり、すっきりしないです。