単相3線式

単相3線式（たんそうさんせんしき）

単相3線式は、通常「単三」または「単3」とも略され、主に低圧電力の配電方式として、日本の家庭に広く採用されています。この方式は、単相交流電力を3本の電線・ケーブルを通じて供給する仕組みです。

概要

単相3線式は、2本の電圧線と1本の接地線を組み合わせた配線方式です。発電所で生み出された電気は、変電所を介してより低い電圧に変換され、最終的には家庭向けの電圧に整えられます。特に、6600Vから210Vに圧力を下げる変圧器を使用しており、需要側の巻線は4つが直列接続されています。

この構造の中で、電子機器に使える200Vは、L1とL2から電気を引き出すことによって得られます。また、巻線の中央部から中性線（N）を取り出すことで、L1-N間とN-L2間からそれぞれ100Vを得ることができます。興味深い点は、この100Vが同相であるため、両者の電圧差は0Vとなり、その結果200Vを引き出すことができないということです。

この単相3線式は、主に日本の住宅で利用されており、法律上は屋内電路の対地電圧は150V以下に制限されています。このため、単相3線式で得られる100Vおよび200Vの実効値は、その基準を満たしています。

200V機器の利用例

日本の一般家庭では、さまざまな200V機器が使用されています。例としては、ルームエアコン、電気コンロ、衣類乾燥機、床暖房などがあります。一部の商業施設やホテルでは、「単相4線式」という別の配電方式が採用されている場合もありますが、これは主に音響設備や照明用の電源として使用されます。

海外での単相3線式

アメリカでも、一般家庭に対して単相3線式（120V/240V）が主流です。幅広い電気機器に対応する240V機器の例には、電気レンジ、乾燥機、セントラルエアコンなどがあります。高負荷のエリアでは、特別な電圧設定が採用されていますが、基本的な配電の仕組みは日本と類似しています。

保守と安全対策

単相3線式の回路では、特に中性線の欠相が問題となることがあります。中性線が断線すると、異なる電圧の機器に危険な電圧がかかることがあります。従って、均等に負荷を分配したり、特定の接続方法を採用することで、リスクを抑える手段が取られています。

また、日本の規程においては、中性線には保護機能が求められています。柱上接地は、変圧器の故障からの安全を確保するための手段として用いられていますが、中性線と保護接地は分かれていることが重要です。

電力線通信への影響

家庭内の100Vコンセントは、分電盤内で互いに逆相として振り分けられます。このため、相間を跨ぐ通信の確立が難しくなるケースがあります。PLCアダプタを利用する際には、正しく設計された回路が求められます。

まとめ

単相3線式は、日本の家庭において電力を供給するための重要な技術です。その構造や使用の仕方、安全対策などを知ることで、より安心して電気を利用することができます。

もう一度検索