高圧送電用の鉄塔に張ってある電線は3本で一組になっています。これは交流発電機3台分の電力を送るためです。3台分なら電線が6本必要なはずですが・・・これを解くには、先ず、交流について知っておかなければならないことがあります。言う位相は、或る点を基準とした波の遅れ進みで、0~360度までで表されるでは、電線が3本で済む理由です。特性が同じの交流電気を起こす交流発電機を3台用意し、それぞれの発電機をA、B、Cとします。発電機Aから出力される交流電気を基準にして、Bからは電流の位相を120度進めて出力、Cからの電流はBより位相を更に120度進めて出力します。発電機1台から2本の出力線が出ているので計6本出ています。次に、上図左の赤矢印で指した線と発電機の出力線の間に同じ値の抵抗を繋ぎ、赤矢印で指した線に流れる電流を計算してみます。sin(ωt)×0=0となり電流値は0電流が流れないのですから電線は必要ないので、せっかく出した電線ですが除きます。いうことで、発電機3台分の電力が電線3本で送れることになります。測定できるのは3本の電線の間の電圧と、電線を流れる電流だけなので、実用上の三相交流の容量は、発電機3台分では無く、電線間の電圧×電流×3の平方根となります。2台をV字形に接続して、200V動力用三相交流に変換しています需要家へ繋がっています需要家へ繋がっています架空地線の下に水平に3本張られている電線は、高圧6600ボルトの三相交流送電線です。その下に、上下に並んで張られた送電線が3本あります。これは一般家庭用の単相3線の電灯用送電線で、上の線と下の線から引き込めば200ボルト、中の線と上または下の線から引き込めば100ボルトが得られます。単相3線交流送電線の間に、電線が水平に2本張られています。電磁石の作る磁場が時間とともに回転するので、これらの電磁石の近くにアルミ盤を置けば、アルミ盤に渦電流が誘起して磁力を発生して電動機になります。コンデンサーを入れて電流の位相をずらして回転する磁場を作っています。話は元に戻りますが、電柱の上についている変圧器で電圧を下げて、高圧6600ボルトの送電線からを家庭用の単相3線送電線や低圧動力送電線に送っています。同じ電力を送るなら電圧を高くすれば電流が小さくて済み、失われる電力が少なくて済むからです。一般家庭用には、上下に3本張られている単相3線送電線から送られていますが、どうして3本必要なのでしょうか?現在は家庭でも単相200V仕様のエアコンが多いので家屋内の配電盤まで単相200V(電線3本)が来ている場合が多いですが、古い家屋の場合には単相100V(電線2本)です。電柱の送電線は家庭に200V仕様のエアコンが普及する前から3本1組でした。送電線の銅線は安くないのに昔から3本一組だった理由は、2本1組より3本1組の方が送電線に掛かる費用を安く出来るからです。この送電方法を単相3線式と呼びます。上の乾電池のプラス極から1本(a)、2個の乾電池の間から1本(b)、下の乾電池のマイナス極から1本(c)の電線を出して送電線3本にしたのと同じになります。間に抵抗R2を繋いでみます。電流値は打ち消しあって0になります。この場合で除いてしまうと100ボルトが取り出せなくなるので除けません。家庭向けの電力供給では負荷が変動するので送電線bに流れる電流が問題になります。3線式では上中下に張られた3本の中の線には基本的に電流が流れないので送電線上で熱として失われる電力P3は、P3=(I3×I3×R3)×2負荷で消費される電力p3はp3=(I3×V)×2となります。p3の計算で2倍にしてあるのは、3線式では送電線の上の線と中の線の間、中の線と下の線の間の2箇所に負荷が繋げるからです。p2=p3I2×V=(I3×V)×2I2=2×I3となります。P2=P3(I2×I2×R2)×2=(I3×I3×R3)×2R2/R3=(I3×I3)/(I2×I2)この式に先に求めておいたI2=2×I3を入れてR2/R3=(I3×I3)/(2×I3×2×I3)=1/4となります。いうことを表しています。次は送電線の電圧降下です。電柱上の変圧器で110ボルトに落として電灯用送電線に給電しても、家のコンセントで測ったら90ボルトでは困ります。電圧降下は送電線が持っている電気抵抗によって起こります。2線式の電圧降下V2は、電流をI2とするとV2=(R×I2)×2となります。3線式の電圧降下V3は、電流をI3とすると、3線式は中の線には電流が流れないので、上の線(または下の線)と中の線で供給をされるときは、一本分の、V3=(R×I3)となります。単相3線式は、送電線の量、電圧降下が少ない優れた送電方式ですが、このままでは致命的な欠陥があります。それは、負荷を繋ぐときには、上の線と中の線に繋ぐ負荷と下の線と中の線に繋ぐ負荷を等しくすることが難しい、また、中の線が切断した場合には、上と下の送電線間で直列接続になってしまうので線間電圧が異なってしまうことです。これらの欠点を解消するには送電線終端に「バランサー」という変圧器を入れて、線間電圧を一定に保ちます。人口密集地では数百メートル毎に三相6600Vから単相220Vに落とす変圧器が、単相220V送電線から見れば並列接続されているので線間電圧の違いは吸収されてしまいます。自家設備で、用途に応じて電圧の低い三相4線、三相3線、単相3線などに変換して使っています。