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なぜ東日本と西日本で電気の周波数が違うのか?

日本では家庭用電気の周波数が地域によって異なります。

  • 東日本:50Hz
  • 西日本:60Hz

このように、同じ国なのに電気の周波数が違う国は世界でも珍しい存在です。では、なぜこのような違いが生まれたのでしょうか。その理由は 日本の電力の歴史 にあります。


周波数とは何か

まず「周波数」とは何かを簡単に説明します。

「周波数(frequency)」とは、
1秒間に電流の向きが何回変わるかを表す数値です。

単位は Hz(ヘルツ) です。

例えば

  • 50Hz → 1秒間に50回電流の向きが変わる
  • 60Hz → 1秒間に60回電流の向きが変わる

という意味になります。

つまり、西日本の電気のほうが 1秒間に10回多く振動している電気なのです。


周波数が違う理由:明治時代の発電機

日本の周波数が分かれた原因は、明治時代の発電機の輸入先の違いでした。

当時、日本はまだ電力技術が未発達だったため、発電機を海外から輸入していました。

そしてここで偶然の出来事が起きます。


東日本:ドイツ製(50Hz)

東京では1895年頃、

ドイツのAEG社の発電機

が導入されました。

ドイツの電力規格は

50Hz

でした。

そのため、東京を中心とする地域は 50Hzの電力システム が広まりました。


西日本:アメリカ製(60Hz)

一方、大阪では

アメリカのゼネラル・エレクトリック(GE)

の発電機が導入されました。

アメリカの電力規格は

60Hz

です。

そのため大阪を中心とする地域は 60Hz になりました。


その結果

日本は次のように分裂しました。

地域周波数
東日本(東京など)50Hz
西日本(大阪など)60Hz

そしてそのまま電力網が発展したため、現在まで二つの周波数が残ることになったのです。


周波数の境界線

周波数の境目はだいたい 静岡県の富士川付近 にあります。

おおよそ次のように分かれています。

50Hz地域(東日本)

  • 北海道
  • 東北
  • 関東
  • 新潟
  • 長野
  • 静岡の一部

60Hz地域(西日本)

  • 中部西部
  • 関西
  • 中国
  • 四国
  • 九州

ちなみに、静岡県は

  • 富士川より東 → 50Hz
  • 富士川より西 → 60Hz

という珍しい地域です。


なぜ統一しなかったのか

「それなら途中で統一すればよかったのでは?」と思うかもしれません。

しかし、電力システムを統一するには

  • 発電所
  • 送電網
  • 家電
  • 工場設備

など 膨大な設備を交換する必要があります。

そのコストは

数十兆円規模

とも言われています。

そのため日本は

周波数を統一せず共存させる

という選択をしました。


東西をつなぐ「周波数変換所」

とはいえ、日本が完全に分断されているわけではありません。

東日本(50Hz)と西日本(60Hz)の電力は

周波数変換所

という施設でつながっています。

ここでは

  1. 交流を直流に変換
  2. 周波数を変える
  3. 再び交流に戻す

という方法で電気をやり取りしています。

主な施設は

  • 新信濃変換所(長野)
  • 佐久間変換所(静岡)
  • 東清水変換所(静岡)

などです。


東日本大震災で問題になった

2011年の 東日本大震災 では、この周波数の違いが問題になりました。

東日本の発電所が停止したとき、西日本から大量の電力を送ろうとしました。

しかし

周波数変換所の容量が小さかった

ため、大量の電力を送ることができませんでした。

これが

計画停電

の原因の一つにもなりました。

その後、日本では

周波数変換設備の増強

が進められています。


まとめ

日本の周波数が東西で違う理由をまとめると次の通りです。

理由内容
歴史明治時代に輸入した発電機が違った
東日本ドイツ製 → 50Hz
西日本アメリカ製 → 60Hz
現在設備が巨大すぎて統一困難

つまり、日本の周波数の違いは

技術的な理由ではなく歴史的な偶然

によって生まれたものなのです。

関連記事→直流と交流の違いとは?電気の基本をわかりやすく解説

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