冬場のいやな静電気、怖い雷の電圧は何V? 高圧はなぜ危険なのか?

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雷が光ったら、反射的に秒数を数えて計算しだす人いませんか? 私はそうで、雷が光ったら音速340m/s ×◯秒だから、いまどれぐらい離れているかなとついついやってしまいます。さて、近寄ってきたら非常に怖い雷ですが、雷も電気です。どのくらいの電圧があるのでしょうか?

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電柱の3本の線が離れているのはなぜ?

ルウェルナ

一つ質問です。電柱には線が3本離れた状態で施設されていますが、それはなぜでしょうか?

流々星 奏

確かに、わざわざ3本別々に使わなくても、電源コードみたいに束ねたほうが効率が良いですよね。

ルウェルナ

電柱の線には何Vかかっているでしょう。

流々星 奏

以前の情報をみると、6600Vですね。

ルウェルナ

ちなみに冬場の嫌な静電気。これは電荷が溜まった状態で、電圧は数kV~数十kVと言われています。静電気は対象に触れてもいないのに電気がビリッと飛んで流れて痛い思いをする。こんな経験はありませんか?

流々星 奏

本当に嫌ですよね。あれって触れてないのに流れているんですね。触れていないってことは空気中を飛んでいるってことですか? 空気って電気が流れましたっけ?

ルウェルナ

ちなみに怖い雷、こちらは数千kV~数億Vとさらに高い電圧ですが、どこを流れていますか?

流々星 奏

雲の上から地面まで、空気中を通って落ちてきますね。 電圧が高いと空気でも流れるってことですね。

ルウェルナ

ということは質問の回答は?

流々星 奏

6600Vってものすごく高い電圧だから、線同士が近づくとビリッとショートしてしまう可能性があるから、離して施設されている。

ルウェルナ

正解です。そして人が近づけない高い位置に(場所によっては地下に)施設されています。6600Vよりさらに高い電圧の送電線の鉄塔はものすごく高く、ケーブルの間隔もすごく離れていますよ。

ルウェルナ

静電気は電圧が高いけれど電流はほとんど流れない。だからビリッと痛い程度ですみますが、電気機器等で感電して体に電流が流れたらあの世行きです。(それは100Vでも言えること)くれぐれも注意してください。

絶縁耐力について

ルウェルナ

どれだけ電気が流れにくいか? を表す値として絶縁耐力があります。

ルウェルナ

空気の場合、3kV/mmと言われており、1mm(ミリメートル)あたり、3kVまでは耐えるけどそれ以上になると電気が流れます。
静電気もこれぐらいの電圧になります。なので対象に触れずとも近づいただけで空気中を電気が流れてビリっとします。

流々星 奏

どんなものが絶縁耐力が高くて電気が流れにくいんですか?

ルウェルナ

ゴムは電気が流れにくいって聞いたことありませんか? 色々な材質があるので一概には言えませんが、ゴムの場合は約10kV~20kV、油の場合は約100kV、電気設備で使われる碍子(がいし)は約10kV〜15kVとされています。

ルウェルナ

この油が電気を流しにくい性質を利用して、変圧器の中に油を注入した油入変圧器は広く利用されています。

静電気や雷を模擬する試験機がある

ルウェルナ

冬場に電気・電子製品に触れてたときに静電気が流れて機器が故障してしまったら大変ですよね。特に人の生命に関わる機器では重要になってきます。静電気試験器というものがあり、数kVといった高い電圧を瞬時に加えて静電気を再現してテストします。

illust-Electrostatic discharge tester
流々星 奏

雷を模擬して試験する必要があるんですか?

ルウェルナ

雷の影響で破壊されると問題がある設備として、送電線や変圧器、避雷器、避雷針、碍子などがあります。避雷器は雷サージ(異常な高電圧)を大地に流す役割をします。避雷のための機器が雷で壊れるような代物だと問題ですよね。

流々星 奏

だから性能を確かめるために試験が必要なんですね。

著者の体験談 : 静電気試験器を自社で保有している会社もあるでしょうが、持っていない企業のために試験機関があり、試験場所と機器をレンタルできたり、試験自体を代行してくれる所もあります。当方は愛知県在住なので、公的機関であれば名古屋工業研究所やあいち産業科学技術総合センターが該当します。もちろん無料ではないですが、場所と機器を借用して何回か試験を行いました。 雷インパルス発生装置に関してはさすがに触ったことはないのですが、愛知県の某変圧器工場で見たことがあります。初めはあの不思議な形の装置はなんだろう? と漠然と見ていましたが、調べてみて雷インパルス電圧発生装置か! と納得しました。確かに変圧器のテストに必要ですよね。電気通信業界も様々ですが、私は良いか悪いか官庁系から民間の工場系など様々な現場を見てきました。大変なことも多い(3K?)ですが、色々な所に行って色々な物が見れる。(お金をいただいて工場見学ができるようなものですからね)

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雨の日に傘をさして歩いている。遠くに光る雷とその轟音、とても怖い・・・今ではその雷の正体が電気だと分かっているけれど、昔の人はどう感じたんだろう。天の神様が怒っていると思ったのかもね。私は普段悪いことはしてないと思うけど、神様…私に雷を落とさないでね。

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