日本の法令では直流では750V以下、交流では600V以下を低圧、
それを超えて7kV以下を高圧、それより高い電圧を特別高圧としている。
6.6kVは高圧配電線として電柱の上を比較的細かく張り巡らせられており、
この電圧で引き込んでいる需要家は比較的多いようである。
というので高圧の上限は意識されていることが多いことがわかる。
一方で低圧の上限ってなんでその数字なんだろうね? と思う。
というのも一般的な家庭に引き込まれる電圧というのは、
単相三線式といい、中性線を挟んで位相の異なる100Vを供給するもの。
わかりやすい絵ですね。200Vの供給と100Vの供給を兼ねることができる。
電力会社が低圧として供給する電圧は200Vである。
実は1965年以前は低圧の上限は直流750V以下、交流300V以下と大きな差があった。
現在でも300Vを境にして適用する技術基準がかなり変わるらしい。
なので、家庭で気軽に使えるのは200Vまでなんですね。
工場などで使用される機器の中には400Vというものも存在して、
そこに対応できるように600Vまで低圧にすることにしたらしい。
一方で直流の方はかなり昔から750Vが上限だったということで、
これは明確な理由があって、電車への電力供給に使っていたからである。
でも、現在は750Vで動く電車というのは限られてるんですよね。
路面電車と第三軌条方式で電化された地下鉄はそうなんですけど。
一部には昔の低圧の上限に当たる600Vというものもある。
近鉄けいはんな線の駅には「高圧電気通電中」に「こわいでんきがながれています」とルビが振られた表示がある。
こういう表示は第三軌条方式を使っている路線には何らかある。
ただ、近鉄の表示はかなり独特で、それが目立つところに多く貼られている。
「こわいでんき」はその通りだが、750Vは法令上は低圧にあたる。
一般的な家庭に供給される電力よりははるかに高いという意味では高圧の方が直感に合っているが。
現在、電車への供給電圧としては直流1500Vが一般的である。
1500Vは言うまでもなく高圧だが、これは750Vの倍ということで明確に理由がある。
なぜ750Vの倍にしたのかというと、両対応の車両が作りやすかったからである。
直流電動機というのは、界磁が一定の場合、電機子電圧と回転数は比例する。
(電車では直巻電動機という界磁も変化するモーターを使っていたが)
かつては電車ではモーターの直列・並列のつなぎ方を変えることで、速度を切り替えていた。
この切替時に流れる電流を制御するために抵抗器を使っていて、
抵抗器では電力損失が発生するものの、一応は過渡的に使用するものである。
で、1500Vと750Vは倍半分の関係なので、直列・並列の切替の仕方を変えれば同じように使える部分がある。
750Vと1500Vの路線が混在する時期には好都合だったわけである。
現在では何もかも違いますが。
現代的にはVVVFインバータで直流を交流電動機の駆動用の交流に変換する。
スイッチングの仕方を変えれば入力電圧が変わっても対応できるはず。
かといって750V・1500Vの両対応を行わなければならないニーズも減っている。
現在でも両対応が必要なのは 箱根登山電車の湯本～強羅間(750V電化) の車両のみである。
これは同路線の車庫が1500V電化された小田原～湯本間にあるため。
なんで湯本で変わるのかというと、小田原～湯本は小田急の車両が入る一方、
そこより先は昔からの750Vを変えずにやっているためらしい。
なんでこんな話を書いたのかというとデータセンター向けに800Vでの直流電力供給が導入されつつあるという話があったから。
ラックまで800Vで供給して、ラック内で実際にサーバーに供給する54V(48Vより少し高い電圧)に変換する。
従来は交流でラックに供給して降圧して直流電圧に変換していたが、
これを直流で供給することで、コンパクトで低損失にできると。
ただ、800Vってのは日本の法令では高圧になってしまう。
そうすると面倒なので、日本に適用するときには750Vにするのかもしれない。
800Vが750Vになっても得られる効果としてはあまり変わらないし、
そう大きな変更なく対応できそうな気はするんですけどね。