電源周波数
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中立的な観点に基づく疑問が提出されています。(2011年3月)


230V/50Hz、110V/60Hzの波形

商用電源周波数(しょうようでんげんしゅうはすう)では、商用電源として供給されている交流の電源周波数について述べる。目次

1 日本の商用電源周波数

1.1 50Hzと60Hzの境界線

1.2 東西間での周波数変換による相互融通

1.2.1 北本連系線


1.3 周波数の精度


2 世界各国の商用電源周波数

2.1 50Hz・60Hz併用国

2.2 60Hz


3 電化製品について

3.1 50Hzでも60Hzでもそのまま使えるもの

3.2 そのまま利用可能であるが、性能が多少変化するもの(誘導電動機のため)

3.3 周波数が違うと利用できないもの

3.3.1 電源周波数に同期して動作するもの

3.3.2 特定の電源周波数専用に設計製造されたもの

3.3.3 備考



4 脚注

5 関連項目

6 外部リンク

日本の商用電源周波数 日本の電力系統

日本国内には、交流電源の周波数について、東日本の50ヘルツ(hertz; 以下、Hzと表記)と西日本の60Hzの相違がある。ひとつの国の中で 50Hz と 60Hz の独立した系統を有し、かつ周波数変換施設で連係しているのは日本のみである[1]

これは明治時代に、アメリカ合衆国での議論(電流戦争)に触発されて起こった、東京電燈大阪電燈との間の直流交流論争がきっかけであった。

関東では、1887年から直流送電を行っていた東京電燈が、交流の優位性の高まりに応じて交流送電への転換を決めた。そこで、50Hz仕様のドイツAEG発電機 (AC 3kV 265kVA) を導入し、1893年に浅草火力発電所を稼動させた。関東大震災の復旧をきっかけに浅草火力発電所との系統連係の必要性から東京電燈管内は 交流送電 50Hzに統一されていった[1]。しかし関西では、1888年に設立された大阪電燈が当初から交流送電を選択し、60Hz仕様のGE製発電機 (AC 2.3kV 150kW) を採用した。これらを中心に、次第に各地の電力供給が集約されていった結果、東西の周波数の違いが形成された。第二次世界大戦直後、復興にあわせて日本の商用電源周波数を統一しようという構想もあった。国内統一は実現しなかったが、周辺が60Hzの中で50Hzとなっていた福岡県北九州筑豊地区では1949年12月より60Hzに切り替える「九州地区周波数統一工事」が始まり、中断を挟んで1960年6月に完了した[2]

一国内で周波数が違うことから、どちらでも使えるように周波数フリー(電圧フリーとなっている場合も多い)の電気機器が多く設計・製造販売されており、電圧が同じ100Vあるいは変圧器を使えば、どちらの周波数の国でも使用が可能である。また、最近ではあまり見られないが、スイッチ等により周波数切り替えができる機器もある。

現在の日本において供給側にとっては相互融通の点からは周波数を統一する方が望ましいが、それには一方あるいは両方の地域の発電機・変圧器の交換のみならず取引計器である電力量計[3]をすべて一斉に交換しなければならない。その他、周波数変更の際に停電が伴ったり、さらに周波数に依存する機器(後述)を全て交換するか対策を施す必要がある。
50Hzと60Hzの境界線

最も有名な境界は静岡県の富士川で、富士川を境に東側が50Hz、西側が60Hzである。一般に境界は糸魚川静岡構造線に沿う形で、東側が50Hz、西側が60Hzである。実際には、電力会社毎に供給約款で標準周波数を定める。首都圏全域、静岡県東部(富士川以東)・伊豆、山梨県、群馬県(東京電力パワーグリッド・一部例外あり)と新潟県(東北電力ネットワーク・一部例外あり)は50Hzであり、静岡県中・西部(富士川以西)と長野県(中部電力パワーグリッド・一部例外あり)および富山県(北陸電力送配電)は60Hzである。

標準周波数50Hz - 北海道電力ネットワーク東北電力ネットワーク東京電力パワーグリッド

標準周波数60Hz - 中部電力パワーグリッド北陸電力送配電関西電力送配電中国電力ネットワーク四国電力送配電九州電力送配電沖縄電力

ただし、以下の地域では供給約款の本則とは異なる標準周波数を定める[4]

新潟県の60Hz地域 - 佐渡市全域、妙高市糸魚川市の各一部[5]

群馬県の60Hz地域 - 安中市吾妻郡の各一部

長野県の50Hz地域 - 佐久市松本市大町市飯山市小諸市安曇野市下水内郡栄村下高井郡野沢温泉村北安曇郡小谷村北佐久郡軽井沢町の各一部[6](供給約款上は「長野県の一部」とのみ表記する)

静岡県富士市富士宮市は、商用電源周波数の境界である富士川が両市を横切り、富士川の左岸側(富士宮市・富士市の殆ど)が50Hz、右岸側(富士宮市の旧芝川町域の一部及び富士市の旧富士川町域)が60Hzと混在している。

また地域にかかわらず、工場など一部大口需要家が、電力会社の定める標準周波数とは異なる周波数を利用しているケースがある。この場合、需要側で受電設備に周波数変換設備を設けている。たとえばJR東海東海道新幹線は、富士川以東では浜松町・綱島・西相模・沼津の4箇所にある周波数変換変電所で、東京電力パワーグリッドから受電後50Hzから60Hzに変換する(新富士駅から東京駅までの各駅舎は50Hzのまま)。
東西間での周波数変換による相互融通

沖縄電力を除く[7]各電力会社間では電気の相互融通を行っているが、異なる周波数の電力会社間での相互融通のために、50Hzと60Hzの周波数変換を行う周波数変換所が設けられている。


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