私たちが毎日何気なく利用している電力ですが、その裏には複雑な仕組みが存在します。我々が電力を安全に利用するためには、いくつかの重要なステップが必要となります。その中でも特に重要なのが「受電」と「変電」の二つのプロセスです。これらは、我々が電力を利用するための基盤となる部分で、その理解は、電力供給の概念を深く把握するために必要不可欠です。

受電とは、文字通り電力を受け取ることを意味します。これは、電力会社から私たちの家庭やオフィス、学校などに電力が供給されるプロセスを指します。一方、変電はその受け取った電力の電圧を変更するプロセスを指します。この二つのプロセスがうまく機能することで、我々は安全に電力を利用することができます。

ここでは、まず初めに、受電と変電の歴史とそれに関わった重要な人物を探ります。次に、低圧受電と高圧受電の両方について詳しく説明し、具体的な例を交えてその理解を深めます。

受変電設備

受電と変電の歴史と人物

受電と変電の話を始める前に、まず電気がどのように人間の生活に導入され、現在のシステムに至ったか、その歴史を探りましょう。

19世紀末、電気の商業利用が始まった当初、直流電力(DC)が主流でした。直流電力はトーマス・エジソンの名を冠しており、彼の設計した電球に電力を供給するためのものでした。しかし、直流電力には欠点がありました。それは、電力があまりにも遠くに運ばれると大量のエネルギーを失ってしまうことです。この問題は、電力供給の地域を限定するという結果を招きました。

この問題を解決したのがニコラ・テスラとジョージ・ウェスティングハウスです。彼らは交流電力(AC)の利点を見つけ、それを実現しました。交流電力は、電圧を容易に上下することができ、エネルギーの損失なく遠くまで送電することが可能です。ここでの「変電」の登場です。ウェスティングハウスの会社は、高電圧で送電し、使用地点で低電圧に変換するという、現在でも使用されている方法を開発しました。

低圧受電

受電とは、文字通り電力を受け取ることです。日本の家庭や小規模な商業施設では、通常、100Vや200Vの低圧受電が一般的です。

例えば、私たちの家庭には電線から電線ケーブルを介して電力が供給されています。これが受電です。また、低圧受電では、電力会社から提供される電圧を、そのまま家庭の家電製品に供給します。したがって、我々が使用する電子レンジ、冷蔵庫、エアコンなどは、この電圧を直接使用します。

この設定は、配電盤で行われます。それは、電力供給をコントロールするための主要な電子デバイスであり、エリアによって100Vと200Vの電力供給を切り替えることができます。例えば、テレビやライトは100Vを使用しますが、大型の家電製品やエアコンには200Vが必要となる場合もあるでしょう。

高圧受電

大規模な施設、例えば大きなオフィスビルや工場、病院や大規模な集合住宅では、通常、低圧受電では電力の需要を満たすことはできません。そこで登場するのが高圧受電です。

高圧受電では、電力会社から交流で600V以上の高電圧が供給されます。この高い電圧で送電する理由は、電力のロスを最小限に抑えるためです。電圧が高いほど、送電時に発生する熱損失が少なくなります。これにより、大量の電力を効率的に送電することができます。

しかし、高電圧のままでは、普段我々が使用する100Vの電子機器には適用できません。そのため、高電圧を低電圧に「変電」する必要があります。これが変電設備、具体的にはキュービクル（キュービクル式高圧受電設備）の役割です。

例えば、大きなオフィスビルでは、キュービクルを使って高電圧を低電圧に変換し、エレベーターやエアコン、ライト、パソコンなどに適した電圧にすることができます。

このように、受電と変電は、私たちが生活する上で、電力を安全かつ効率的に使用するための重要なプロセスです。