送電線の分類
送電線は、発電所で生成された電力を変電所や最終消費者に伝送するための設備です。異なる基準に基づいて、送電線は様々な方法で分類することができます。以下は主な分類基準に基づく送電線の主要な分類です:
1. 電圧レベルによる分類
送電線は通常、その運転電圧によって以下の通り分類されます:
高電圧送電線 (HV):一般的に35kVから220kVの電圧レベルを持つ送電線を指します。これらの線路は主に地域内の電力伝送に使用されます。
超高電圧送電線 (EHV):330kVから750kVの電圧レベルを持つ送電線です。EHV線路は長距離、大容量の電力伝送に適しており、伝送損失を減らします。
超超高電圧送電線 (UHV):1000kV以上の電圧レベルを持つ送電線です。UHV技術はさらに長距離、大容量の電力伝送を可能とし、より少ない損失を実現します。中国はUHV伝送技術を広く採用した最初の国の一つです。
2. コンダクタータイプによる分類
コンダクターの材質と構造に基づいて、送電線は以下の通り分類されます:
地上送電線:最も一般的なタイプの送電線で、塔や支柱を使って空中に吊るされています。地上線はコストが低く、建設が容易で維持管理が簡単ですが、雷や雪などの天候条件に影響を受けやすいです。
地中ケーブル送電線:コンダクターが地中に埋設され、都市中心部や環境に敏感な地域でよく使用されます。地中ケーブルは天候に影響されず、安全性が高いですが、設置と維持管理のコストが高いです。
海底ケーブル送電線:海を越える接続や離岸風力発電所と本土の電力網を結ぶために使用されます。海底ケーブルは優れた防水性と耐食性が必要で、島の電力供給や離岸風力発電所との統合に広く使用されています。
3. 相数構成による分類
相数に基づいて、送電線は以下の通り分類されます:
単相送電線:低電圧配電システムや鉄道牽引電力供給などの特殊用途で一般的に使用されます。単相線は構造がシンプルですが、伝送容量が小さいです。
三相送電線:最も一般的なタイプの送電で、高電圧およびEHVシステムで広く使用されています。三相線は大容量の伝送能力、高い効率、安定性を持ち、高電力、長距離の電力伝送に適しています。
4. 伝送方式による分類
電力伝送の方法に基づいて、線路は以下の通り分類されます:
交流 (AC) 送電線:交流を使用して電力を伝送する最も一般的な方法です。AC伝送システムは技術的に成熟しており、設備が広く利用可能で、ほとんどの電力伝送シナリオに適しています。
直流 (DC) 送電線:直流を使用して電力を伝送し、特に長距離、大容量の伝送に適しています。特に海を越えるまたは国際的な接続に適しています。DC伝送には損失が少なく、線路コストが低く、同期問題がないなどの利点がありますが、変換ステーションのコストが高いです。
5. 目的による分類
主な機能に基づいて、送電線は以下の通り分類されます:
送電線:発電所から変電所や大規模負荷センターへの電力伝送に使用されます。送電線は通常、高い電圧レベルで動作し、長い距離をカバーし、大きな容量を持っています。
配電線:変電所から最終消費者への電力配布に使用されます。配電線は低い電圧で動作し、短い距離をカバーし、小さな容量を持っています。さらに、高電圧配電線(例:10kV、20kV)と低電圧配電線(例:380V、220V)に分類できます。
6. 絶縁タイプによる分類
絶縁方法に基づいて、送電線は以下の通り分類されます:
裸導体線:絶縁なしのコンダクターで、空気と支持物により絶縁されます。裸導体線は地上送電で一般的に使用され、コストが低く放熱性が良いという利点がありますが、安全性と信頼性が低いです。
絶縁導体線:絶縁材料で覆われたコンダクターで、地中ケーブル、海底ケーブル、特殊用途に使用されます。絶縁導体線は安全性が高く、人口密集地や環境に敏感な地域に適しています。
7. 設置環境による分類
設置環境に基づいて、送電線は以下の通り分類されます:
都市送電線:都市内での電力伝送に使用され、地中ケーブルまたは地上線を使用することが多いです。都市送電線は美観、環境影響、安全性を考慮する必要があります。
農村送電線:農村地域での電力伝送に使用され、通常は地上線を使用します。農村送電線は地形と気候条件を考慮する必要があります。
山岳送電線:山岳地域での電力伝送に使用され、通常は地上線を使用します。山岳送電線は複雑な地形と厳しい気候に対応するために慎重な設計が必要で、建設難度が高いです。
海底送電線:海を越える接続や離岸風力発電所と本土の電力網を結ぶために使用され、通常は海底ケーブルを使用します。海底送電線は海水腐食や海洋生物汚染などの問題に対処する必要があります。
8. 運転状態による分類
運転状態に基づいて、送電線は以下の通り分類されます:
運用中の送電線:現在使用中で、積極的に電力を伝送している線路です。
バックアップ送電線:通常使用されていないが、主要線路に故障が発生した場合に迅速に切り替えて連続的な電力供給を確保できる予備の線路です。
退役した送電線:老朽化や技術的なアップグレードのために廃止され、もはや使用されていない線路です。
まとめ
送電線の分類は多様で、電圧レベル、コンダクタータイプ、相数構成、伝送方式、目的、絶縁タイプ、設置環境、運転状態などをカバーしています。各分類は、異なる適用シナリオにおける送電線の特性と技術的要求事項を反映しています。適切なタイプの送電線を選択することは、電力システムの安全性、信頼性、効率を確保する上で重要です。