世界的に見て珍しい!国内で周波数が異なる国、日本

日本は東西で家庭用電気の周波数が50Hzと60Hzで異なることを知っている人も多いでしょう。日本ではひとつの常識として考えられていますが、世界的に見ると珍しく、世界では国内の周波数は通常統一されています。なぜ日本では、国内で周波数が異なるという現象が起きているのでしょうか?

電気以外でもよく使われる周波数とは?

まずは周波数について一般論から紹介します。

周波数とは1秒間に何回流れを変えたのかということ

電気の流れ方は、直流では一定ですが、交流では同じ波形を一定周期で繰り返します。周波数とはこの変化が1秒間に何回繰り返されるかを表した指標です。単位はHz(ヘルツ)を使います。

電流の直流・交流とは?

電流は、その流れ方から直流と交流に分けられます。直流は電圧電流の流れの大きさと向きが常に一定であることを指し、乾電池や車のバッテリーなどが例としてあげられます。一方、交流は電圧電流の大きさと向きが周期的に変化し、プラスとマイナスの変化を繰り返します。家庭用コンセントに流れる電気は交流です。

電気だけではない!そのほかの現象における周波数の意味

実は、周波数は電気の分野だけで使われる言葉ではありません。そのほかにも光や音の現象を説明する言葉として使われています。基本的には同じ定義で使われており、波形が一定周期で何回繰り返されているかを表した指標になります。波形が示すもの(光、音、電気など)に違いがあるのです。

周波数50Hzと60Hzの境目。東西で周波数が異なることになった歴史的背景

日本国内では、電源周波数が50Hzの地域と60Hzの地域が存在します。その地域の分布を紹介します。

東西で異なる周波数。その境目とは?

日本の電源周波数は、列島の東側が50Hz、西側が60Hzと異なっています。その境目は静岡県の富士川と新潟県の糸魚川を結ぶ線にあり、境目付近には混在地区も存在します。

なぜ国内の東西で周波数が異なる状態にあるのか?

先述のとおり、国内で電源周波数が異なるのは世界的に見ると珍しいです。なぜ日本は異なるのでしょうか? その理由は明治時代にあります。
当時、電気をつくるための発電機は海外から輸入されていました。このとき、関東ではドイツ、関西ではアメリカからと輸入元が異なっていたのです。ドイツからは50Hzの発電機が、アメリカからは60Hzの発電機が輸入されたことから、関東と関西で電源周波数が異なる電気がつくられていました。その当時の流れが現在も続いているため、国内で電源周波数が異なっているのです。

引っ越しの際には注意が必要!周波数が異なると起きる問題

機器にはそれぞれ50Hzと60Hz、どちらの電源周波数に対応しているかが決められています。では、機器の適切な電源周波数と、実際に使う電源周波数の間に差が生じると、どのような問題が起きるのでしょうか?
その反応は機器によって異なります。例えば電気こたつやテレビなどは周波数が異なっても問題なく使用できます。一方で扇風機では風量が小さくなる、掃除機では吸い込む力が弱くなるなど、本来持つべき性能を発揮することができなくなる機器もあります。洗濯機や電子レンジなどは故障や発火の危険性があり、大変危険です。このように周波数の確認を怠ると、大変なトラブルに遭遇することもあるので気をつけましょう。
一方で近年では、多くの電気器具がどちらの周波数にも対応した50Hz/60Hzマルチタイプとなっています。そのため、周波数の違いによるトラブルは、主に古い電気器具(50Hz または60Hzと単独表示されている機器)を使っているときに起こりやすいといえます。

 

50Hz/60Hzの普及により電源周波数は気にする必要がなくなった!

50Hz/60Hzの電気器具が一般的となった今では、東西の電源周波数の違いを気にして電気機器を使用する必要は少なくなりました。そのため、電源周波数について確認する機会もあまりないでしょう。普段私たちが使っている電気機器にも歴史があり、そうして今の私たちの便利な生活があるのです。

 

参考:

リタールの技術ライブラリ
「規格に適合したスイッチギア及びコントロールギアの製作IEC 61439適用」

本冊子は、新規格IEC 61439 準拠に必要な様々な対策を講じる上でのお手伝いをするために作成しました。リタール製規格適合システム製品の利用に関するご相談から貴社機器の要求設計や日常検査のご提案まで、幅広くご利用ください。
※新規格IEC 61439における変更点の他、「設計検証報告書」の作成方法などについて、85ページにわたって解説しています。

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