三相２００Ｖ（動力契約）でなぜ家庭用の２００Ｖエアコンを使用してはいけないの...

gsgsk779さん

　私は電気設備工事会社で技術者をしていて、電力会社への申請手続きの仕事をしていますので、正確の内容を記します。

　単相２００Vのエアコンを三相２００Vの２線を使って使用しても故障はいたしません。変電所を持っている大口需要家の単相２００Vのエアコンは三相２００Vの配線から使用する方が多いです。
　たとえば単相２００Vのエアコンを３台使用する場合、単相２００V回路に接続するよりも、三相回路に接続する方が、電圧降下も少なくなり、配線効率が高くなるからです。


　単相２００Vのエアコンを三相２００Vの動力契約にすることは条件付で可能です。

　三相負荷の不平衡率を３０％以内に抑えること。（計算式は素人さんには難しいので、かつあいさせていただきます、玄人さんは内線規定の負荷の不平衡の欄に計算式があります。）

　同一容量のエアコンを３台それぞれの、線間に接続すれば、不平衡率が０％になるのでOKです。

　ただし、住宅の場合は対地電圧を１５０V以下におさえるという、規定があるため、三相動力はエアコンの圧縮機容量が一定以上のエアコン（単相エアコンが無い大型エアコン）を除いては設置できません。

　私は東京電力管内の電気設備業者ですが、実際にペンションに設置した単相エアコンを電灯配線の幹線容量が足りないため、三相動力回路に接続し動力契約をしたことがあります。（正規に申請して電力会社の竣工検査もパスしました。）

　単相２００V機器の三相動力配線への接続の問題は負荷の不平衡を考慮すれば大丈夫です。

funax13さん

不平衡負荷の投稿が多いようですね・・・
低圧の一般需要家には高圧配電線からトランスで降圧していますが
単相変圧器を二個用いた、V結線で三相と単相の両方を供給している例が多いのです。
（この場合の需要家は複数です）

三相負荷は夜間は休むことが多いのですが、単相負荷は夕方から消費電力が増すので
不平衡は更に大きくなります。
小規模な高圧受電設備では灯動共用変圧器を使いますがこれも
高圧側には不平衡電流が流れます。
大規模な高圧受電でも三相変圧器と単相変圧器を使い、高圧では大抵不平衡になります。

配電用V結線
http://www.ne.jp/asahi/denki/ponpon/wakaba/haidensen/
灯動共用変圧器
http://www.hitachi-ies.co.jp/products/trans/oil/toudou.htm

電力では、ある区間内でなるべく平衡するように相を入れ替えているのでしょうね。
エアコンの消費電力は、大きいものでも1台2.7kW程度、電流で13.5A程度です。
http://ctlg.national.jp/product/info.do?pg=04&hb=CS-71RGX2S

三相の変圧器容量次第で、単相負荷を三相から取ることを許してくれるかも知れません。
その変圧器では多少不平衡でも変圧器巻線の許容電流を超えなければいいのですから・・・

でも、普通は他の電灯設備もあるので、三相で受電可能な設備なら
無理に三相から単相負荷を接続しなくても、別に単相三線200V/100Vで
受電したほうが安いかも知れません。

尚、灯動共用のV結線では単相のN相をB種接地しますから単相では対地電圧100Vで
三相側から取ると最高で対地電圧は200Vになります。
（あくまでも100V、200Vは公称電圧で、実際の配電電圧や変圧器二次電圧ではありません）

結局、電力会社の契約次第なのでしょう。

※高圧受電設備を持っているところに行って
高圧電流を見せてもらいましょう。各線電流が平衡している方が少ないのです。
低圧三相回路でも、まったく同じ値にはなっていませんから・・

tankun994さん

簡単なことです。

三相２００Ｖ（動力）から、１相（３本線のうち２本）で、単相２００Ｖを取り出す行為は、電力会社との契約違反になります。
だからやってはいけない行為です。

電力会社のチェックで、動力から単相を取っている行為が見つかれば、相当高額な違約金の請求が来るそうです。
施工した業者（認定された電気工事店）も、罰せられるそうです。

やってはいけない理由の一番は、契約違反
２番目は、電力供給のバランスが崩れるからと言うことらしいですが・・・・・・・

electric_developerさん

私は電力系の仕事に就いているわけではありませんので実際に現場の配線を見ているわけでは
ありませんが，割と基本的な質問のようでしたので回答させて頂きます。

三相交流は，単相が３つ組み合わさっているだけなので，もちろんその気になれば単相×３として
独立に使用することが可能です。ただし，それをやってしまうと電力の供給側で不都合が生じるため
契約上で禁止しています。

何が不都合か分からないなら，なぜ三相交流が採用されているかを考えてみてください。
電力を伝送するとき，普通ならプラスとマイナスで2本の電線が必要ですので，単相×３つの電力を
伝送しようとするには合計6本の電気配線が必要になります。
ところが120゜ずつ位相がずれているだけで全く同じ電流が流れている，という条件に限定して考えると，
三相交流の形（Δ型・Y型）で配線することにより3本だけで済ませることができます。
Y型結線で中性線もつないだとしても4本で済みます。

考え方が分かりやすそうなY型結線で考えれば，往路の配線が各相電源に対応して存在するのに
対して，復路の配線が三相で共通化されています（＝中性線）。
各相の負荷が釣り合っているとすれば，各相の電流が互いに打ち消しあうため中性線には電流が
流れず，本来なら往路／復路それぞれの配線抵抗で電力ロスが発生するところ，復路のロスが
存在しないため電力伝送効率が高くなります。

三相の負荷が釣り合っていない場合，中性線にも電流が流れてしまい電力ロスが発生します。
また実際の配線がどうなっているか分かりませんが，（どうせ電流が流れないなら配線が存在
しなくても良いという考えで）中性線をつないでいなかったり，Δ型結線を採用していたりした場合，
各相の負荷が均一でなければ各相の電圧が同じにならなくなります。
（つまり負荷のバランス変動によって各相の電圧が上がったり下がったりする）

ここまでの説明で分かると思いますが，三相電力は基本的に，各相に平衡した負荷を接続する事を
前提に考えられています。3つの単相として独立した負荷をばらばらにつなぐためには特別な配慮が
必要になりますし，電力送電効率も悪化してしまうため，各家庭で勝手な使い方をされると困る
ということです。

asatom67さん

三相電力は本来個人向けではなく大規模施設や工場に引き込みで契約も単相と別です。

基本的に単相用を三相で使用は出来ないです。

単相負荷でも使用出来る機器と出来ない機器ある様です。

http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=868758

shikakumania_denkijyuku1yjさん

３相２００Ｖ配線に，単相２００Ｖエアコンを使用してはいけない理由は、３相２００Ｖ配線に単相２００Ｖ負荷を接続すると、負荷が不平衡になり様々な危険が生じるからです。

通常３相２００Ｖ配線では、負荷が平衡していれば、３線の電流の大きさは等しくなり、３線の電流をベクトル合成すると０になります。

しかし、負荷が不平衡になると、３線の電流のバランスが崩れ、３線の電流の大きさがバラバラになってしまいます。

そうなった場合、３線の電流をベクトル合成しても０にはならないので、金属管工事等をしてある箇所では、金属管等の電磁的平衡が崩れ、金属管等に電流が誘導されて、金属管等が過熱したり、うなりを生じたりする危険があります。

また、他の３相負荷についても、３線の電流がバラバラになる為、動作不良を起こしたり、異常過熱を生じることもあります。

更に、配線上の問題としては、３線の電流がバラバラになるので、電流値が電線の許容電流値を超えてしまい、電線が異常過熱したり、最悪の場合、溶断する可能性もあります。

尚、単相と３相に分けている理由は、色々ありますが、その理由の一つとしては、３相の対地電圧よりも、単相の対地電圧（地面に対する電圧）の方が低いので、一般家庭用としては、単相３線式から２００Ｖを取った方が、感電の危険を少なくすることが出来るからです。因みに、対地電圧は、単相３線式の２００Ｖは１０５Ｖ，３相３線式２００Ｖは２１０Ｖです。

elekujiraさん

電灯用の単相三線200V/100Vでは、エアコンに加わる対地電圧は100V
動力三相三線200Vでは、エアコンに加わる対地電圧は200Vになります。
おそらく、対地電圧が100Vから200Vになってもエアコンは壊れずに運転可能でしょう。
（メーカーが保証しないと思いますので、お勧めできませんが・・
また、長期間使うと寿命が短くなるものがあるかも知れませんが・・）

電力会社の電気の供給形態は、単相三線200/100V、単相二線100Vで供給する「電灯」の
契約と三相三線200Vで供給する「電力」契約の二つがあります。
国策で、主に業務用の「電力」の方が安く設定されています。

つまり、家庭用単相200Vエアコンを三相から使うと契約違反になるのです。
（三相の負荷バランスが狂うことを嫌うという意味もありますが・・）

参考
http://www.tepco.co.jp/e-rates/custom/shiryou/yakkan/pdf/kyouky03-j...

追記
三相負荷があり単相負荷が少ない場合は電力会社と相談すれば可能な場合も
あるでしょう。負荷バランスは三相負荷と単相負荷の比率の問題です。
（三相負荷が大きく、単相負荷が小さければそれほど問題にはなりません）

＜そもそも、なぜ単相と三相に分けているのですか？
もともとの発電機は三相交流なのです。これを発電所や変電所で高い電圧にして
遠距離を送電し各地の変電所で高圧（6,600Vなど）に下げて配電します。

一般家庭へは、配電された高圧を変圧器によって安全な単相AC100Vや
単相AC200/100Vに下げて配電します。
しかし、モーターなどの動力にはもう少し電圧が高いほうが都合が良く
三相交流のほうが回転磁界が得られるので（三相誘導電動機が使える）
高圧から変圧器で三相200Vに下げて供給しています。

本当は電灯用でも、もっと電圧が高い方がロスが少ないのですが
はじめに一般家庭への電灯を100Vにしたので電気機器が100V用になってしまい
変えることができなくなってしまいました。
（海外では動力用に415V、電灯に240Vで配電している例もあります）

電気の歴史
http://www.fepc.or.jp/edu/history/meiji.html

tako_tako_jijiiさん

小生、理工学部電気工学科の出身なのですが、電力関係を専門にせず・・・
大部分の知識は忘却の彼方です＾＾；

ですが、単相と３相の大きな違いは送電効率の違いで、高圧送電線も全て
3相交流と記憶しています。
で、２００Vエアコンに関しての方は、なんとか思い出しながら想像してみます。
頼りは「3相でも200Vは取り出せたハズ」の記憶です
（実務の経験は無いので、あくまで想像です＾＾；）

↓Wikiによると３相交流は
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%89%E7%9B%B8%E4%BA%A4%E6%B5%81

３相交流の結線方式（負荷のつなげ方）にはY（スターとも言う）とΔ（デルタ）があり、
・Yでは線間電圧は相電圧のルート3倍に等しい
・Δでは線間電圧は相電圧に等しい
とあり、送電側の任意の２本を取れば、単三２００Vと同一で、２００Vエアコンなら原理的にはOK
だと思います。
よく読んだら、V結線があり、これがまさに貴方の使い方でした＾＾；滝汗

つまりV結線では、単相として利用するので相間のバランスが崩れてしまいます。
これを電力会社が嫌がって居るのかも知れません。

もう少し、調査してみますが、答えはこの辺にありそうな気がします。

東京電力のHPから得た情報によると
-----------------------------
商店や工場などでモーター動力を使用され契約電力が原則として50kW未満のご契約です。
標準電圧200V（３相交流方式）で電気をお届けします。
料金は基本料金＋電力量料金＋消費税等相当額となります。
基本料金は電気機器の力率に応じて割引・割増がございます。
また、電力量料金は「夏季」「その他季」に料金格差を設けています。
-----------------------------
だそうです。これ以上の詳細な技術情報は今のところ見つけられません＾＾；

またまた、想像で申し訳ないのですが、東京電力としては使用される目的は
あくまで動力つまり３相交流モーターをまわす事でありそうです。
３相交流モーターでは相間電力は均一なので（不均一＝故障です）
単３機器の接続は、相間の電力バランスを崩してしまうことになり、送電の効率や変電所への
負荷を考えた場合には当然嫌われるハズです。

引用文中の力率とは消費電力中の無効電力の割合ですから、これを意識して料金が変わることを
東京電力は宣言していますので、当然 相間のバランスの制限も・・・・
工場などでは動力（モーター）として使われる他、ヒーターや溶接でお安い電力として使うと
習った気がします。電気溶接で３相を使うとバランスが崩れそうな気がしますが・・・・
電気溶接での使用は東京電力が予め納得した契約である可能性もあります。

引き続き調査してみますが、技術資料が公開されていれば答えが出せますが、
そうでないと↑の憶測しかお答え出来ません＾＾；

んーー 見つからないです＾＾；
なので、本当の正解はお近くの電力会社にお問い合わせください＾＾；
また、他の方々が信頼できる情報を提供して下さるかもしれません＾＾

追記
　追記を読みました＾＾ また契約違反に相当するとも他の方の回答を読み理解しました＾＾
　東電などに聞けるわけないですよね＾＾；
　他の方の回答で少し気になったことがあります。有資格者の方のようなので私とどちらが
　信用出来るか（正しいのか）は分からないのですが、
　電力工学・送配電工学・発電工学からの知識に過ぎませんが、（実務経験なしなので）
　思い出したことがあるので、以下にまとめます。
　・便宜的＆習慣的なアースは保安用接地ではない
　・3相交流のＹの中性点は保安用接地にアースしてはならない。接地は機器のボディとする。
　・中性点をアースすると、相バランスが崩れた場合に大きな問題を起こす可能性が高くなるが
　これは中性点を保安用接地と誤認することに起因する
　・単相交流においては片側を便宜的にアースと呼ぶが、これは間違っても保安用接地に接続してはならない
　・絶縁性能＆感電の危険を考慮する場合は実効電力の√２倍の電圧波形最高値を
　必ず採用すること決して忘れてはならない
　・誤用され便宜的＆習慣的なアースが接地されている可能性を常に考慮せよ
　・送電経路には複数の電線が必ずツイストまたは平行に配置された適正な線材を使用せよ
　（何らかの原因によって相間の非平衡が生じても電磁誘導による危険性が回避される）
　・適正な線材を使用していても接地の誤用の可能性を考慮せよ。設計に当たる場合には
　自ら誤用を仮想的に盛り込み考慮して設計を行うこと

　やっぱ餅屋は餅屋ですね＾＾； 実務経験のある有資格者に相談するのがよさそうです。

a_perfect_foolさん

単相200Vは、一般に使われている単相100Vの延長にあるものです.
家庭に引かれている3線式の単相200Vからは、その内の2本だけを使う事で簡単に単相100Vを取り出す事ができます.
200Vの必要が無ければ、100Vの方が扱い易く、必要があれば200Vとして使う事ができますので、それなりに便利です.
三相の場合には、位相が三等配されている訳ですから、どれか2本だけ取ったからといって100Vにはなりません.
三相200Vから100Vを取り出そうとしたら変圧器を介する必要があり、それでは非効率的です.
ですが、動力用の大きなモーターを回せるだけの大きな電流を供給する場合、三相の方が優れています.
電灯線の単相交流と動力線の三相交流とを使い分けているのは、そのためでしょう.

三相200Vと単相200Vとでは、同じ200Vの交流でも電気の流れ方が全く異なります.
3線式単相200Vでは、3本の線のうちの1本は常に電圧が0です.
三相ではいずれの線も電圧が変化しますから、単相用の機器に三相交流を流せば電圧が同じであっても機械が壊れると思います.
逆の場合は、うまくすれば動かないだけで済むかも知れませんが...
中の配線など電気的な構造が違いますので、電圧が同じでも三相と単相に互換性はありません.

hoshigarimasen_kikumadewaさん

分り易く言えば単相交流のモーターを使う時、正回転は出来ても、逆回転は出来ません。
それに比べて三相交流のモーターは正回転も出来るし、逆回転も出来ます。