三相交流

2014-02-10T10:50:40Z

219.106.246.4:

[[ファイル:3phase AC wave.gif|thumb|120px|三相交流の波形]]
'''三相交流'''（さんそうこうりゅう）とは、[[電流]]または[[電圧]]の[[位相]]を互いにずらした3系統の[[単相交流]]を組み合わせた[[交流]]である<ref>「[http://www.tepco.co.jp/kouza/pst/tips-j.html TEPCO : インターネット電力講座 | 電力系統技術用語集]」[[東京電力]]</ref>。

120度 (<math>2 \pi / 3 </math> [rad] ) ずつ[[位相]]をずらし、それぞれの位相のずれが同じである三相交流を'''対称三相交流'''と称し、通常は対称三相交流を単に三相交流と呼ぶ<ref name=wdic>「[http://www.wdic.org/w/SCI/%E4%B8%89%E7%9B%B8%E4%BA%A4%E6%B5%81 三相交流]」『[[通信用語の基礎知識]]』 2007年10月30日</ref>。

三相交流電源は主に[[交流電動機]]の駆動に用いられることから、[[電力会社]]などでは'''動力'''（どうりょく）と呼ぶ<ref name=wdic/>。これに対し、単相交流電源を'''電灯'''（でんとう）と呼ぶ<ref>高田昌之「[http://www.tl.cc.uec.ac.jp/~takata/Power/LowVoltage.html 低圧配電線路]」『身近な配電送電設備たち』</ref>。

== 相の呼び方 ==
[[画像:3 phase AC waveform.svg|thumb|三相交流の波形]]
{| class="wikitable" style="text-align:center;"
|-
! rowspan="2"|相順
! rowspan="2"|電源記号
! colspan="2"|[[変圧器]]端子
|-
!入力
!出力
|-
|第一相
|R
|U
|u
|-
|第二相
|S
|V
|v
|-
|第三相
|T
|W
|w
|-
|第四相
|N
|O
|o
|}

* [[三相4線式]]の場合、第四相は中性相、中相ともいう。

== 結線 ==
=== Y結線 ===
[[画像:3phase ac starlinkmap.gif|thumb|right|Y結線回路図]]
'''Y結線'''（ワイけっせん, ほしがたけっせん, スターけっせん）は、三相各相をその一端の中性点で接続する結線<ref name=dennken>TAKE「[http://dennken3.web.fc2.com/koujisi/koujisi3_2.html 三相交流回路の基礎]」『電気主任技術者試験に挑戦』 2009年</ref>。'''星形結線'''（ほしがたけっせん）、'''スター結線'''とも表記する<ref name=tsato>佐藤智典「[http://homepage3.nifty.com/tsato/terms/star-connection.html Y 結線 / Δ 結線]」『電気製品の EMC／安全適合性 ―― 用語解説』 2008年4月27日</ref>。

各相間の電位差を'''線間電圧'''（せんかんでんあつ）といい、各相と大地間の電位差を'''相電圧'''（そうでんあつ）という。また、結線外の各相の電流を'''線電流'''（せんでんりゅう）といい、結線内の各相の電流を'''相電流'''（そうでんりゅう）という。

Y結線では、線間電圧は相電圧の<math>\sqrt{3}</math>倍に等しい。また、線電流は相電流に等しい<ref name=dennken/>。

=== Δ結線 ===
[[画像:3phase ac trianglelinkmap.gif|thumb|right|Δ結線回路図]]
'''Δ結線'''（デルタけっせん, さんかくけっせん）は、三相各相を相電圧が加わる向きに接続し閉回路とする結線。'''三角結線'''（さんかくけっせん）、'''デルタ結線'''とも表記する<ref name=tsato/>。

Δ結線では、線間電圧は相電圧に等しい。また、線電流は相電流の<math>\sqrt{3}</math>倍に等しい<ref name=dennken/>。

Y結線とΔ結線の相電圧と相電流の差を利用し、[[かご形三相誘導電動機]]をY結線で始動し、途中でΔ結線に切り替えることによって始動電流を3分の1に抑える'''[[かご形三相誘導電動機#スターデルタ始動法|スターデルタ始動法]]'''が存在する。

=== V結線 ===
'''V結線'''（ブイけっせん）は、Δ結線より三相のうち一相を除いた結線<ref name=tsato/>。

V結線では、線間電圧は相電圧に等しい。また、線電流は相電流と等しい。単相[[変圧器]]を2台組み合わせてV結線を構成することができるが、その場合、変圧器の最大容量は単相変圧器1台分の[[定格]]容量の<math>\sqrt{3}</math>倍となり、単相変圧器を3台必要とするが、単相変圧器1台分の3倍の最大容量が得られるY結線やΔ結線に比べて効率が悪い。

== 三相交流電力 ==
Y結線、Δ結線における三相交流電力 ''P'' は、線間電圧を ''V'' 、線電流を ''I'' 、力率を ''cos θ''
とすると、

:<math>P = \sqrt{3} \ V I \cos \theta</math>

で表される<ref name=dennken/>。

== 三相交流送電 ==
三相交流による送電は、単相交流によるものと比較し以下のような利点がある。

# 電線一本あたりの送電電力が大きい。
# 同じ送電電力ならば、電線の質量を低減できる<ref>「[http://kotobank.jp/word/%E4%B8%89%E7%9B%B8%E4%BA%A4%E6%B5%81 三相交流とは]」『[[百科事典マイペディア]]』 [[コトバンク]]、2010年5月</ref>。
# 三相交流から単相交流を取り出すことができる。
# 三相交流からは回転磁界を容易に得られる。

具体的な送電方式として、以下のような方法がある。

*[[三相3線式]]
**[[三相3線式#低圧三相3線式|低圧三相3線式]]
**[[三相3線式#高圧三相3線式|高圧三相3線式]]
**[[三相3線式#20kV三相3線式|20kV／30kV級三相3線式]]
*[[三相4線式]]
**[[三相4線式#低圧三相4線式|低圧三相4線式]]
**[[三相4線式#11.4kV Y結線特別高圧三相4線式|11.4kV Y結線特別高圧三相4線式]]
**[[電灯・動力共用三相4線式]]
***[[電灯・動力共用三相4線式#電灯・動力共用YΔ三相4線式変圧器|電灯・動力共用YΔ三相4線式変圧器]]
***[[電灯・動力共用三相4線式#異容量V結線三相4線式|異容量V結線三相4線式]]

==参考文献==
{{reflist}}

==関連記事==
*[[交流]]
*[[単相交流]]
*[[送電]]
*[[配電]]
*[[可変電圧可変周波数制御]]
{{DEFAULTSORT:さんそうこうりゆう}}
[[Category:電気工学]]
[[Category:電気理論]]
[[Category:電力流通]]
[[Category:電気回路]]
[[Category:名数3|そうこうりゆう]]
{{Tech-stub}}

Wikippe - 利用者の投稿記録 [ja]

三相交流