電気の流れをやさしく理解する

電気の流れをやさしく理解する

― 単相2線式・単相3線式・三相3線式・三相4線式の違い ―

はじめに

私たちの暮らしは電気なしでは成り立ちません。照明、冷蔵庫、エアコン、パソコン、工場の機械に至るまで、すべて電気によって動いています。
しかし「電気」とひと口に言っても、その**供給のしかた（配電方式）**にはいくつかの種類があることは、あまり知られていません。

実は、建物や用途によって
単相2線式・単相3線式・三相3線式・三相4線式
という4つの方式が使い分けられています。

本コラムでは、

• 「単相って何？」

• 「三相になると何が違うの？」

• 「家庭と工場でなぜ方式が違うの？」

といった疑問に答えながら、図解を交えてやさしく解説していきます。

そもそも「単相」と「三相」の違いとは？

● 電気にも「リズム」がある

電気は一定のリズムでプラスとマイナスが入れ替わっています（交流）。
この波の数とずれ方によって、単相と三相に分かれます。

• 単相：1つの波で電気が流れる

• 三相：3つの波が120度ずつずれて流れる

三相は力が安定しており、大きな機械を効率よく動かせるのが特徴です。

① 単相2線式（もっともシンプルな電気）

● 単相2線式とは？

単相2線式は、電線が2本だけの最もシンプルな配線方式です。

【単相2線式】

電源 ────（L）──────── 機器

電源 ────（N）──────── 機器

• L：電気が行き来する線

• N：戻り道の線

● どこで使われている？

• 小規模な設備

• 仮設電源

• 一部の照明回路

• 昔の住宅設備

● 特徴

メリット

• 構造が単純でわかりやすい

• 工事費が安い

デメリット

• 電圧が1種類しか取れない

• 大きな電力は使えない

👉 現代の住宅では、単相2線式だけでは電力不足になるため、次に紹介する方式が主流です。

② 単相3線式（日本の住宅の主役）

● 単相3線式とは？

単相3線式は、電線が3本あり、
100Vと200Vの両方が使えるのが最大の特徴です。

【単相3線式】

        ┌─── 100V ─── 機器

電源 ──┤（L1）

        ├─── 200V ─── 機器

電源 ──┤（L2）

        └───（N）

● なぜ3本あるの？

真ん中の線（N：中性線）を基準にすることで、

• L1－N：100V

• L2－N：100V

• L1－L2：200V

という2種類の電圧が使えます。

● どこで使われている？

• 一般住宅

• 小規模店舗

• 事務所

● 特徴

メリット

• 100Vと200Vを使い分けられる

• エアコンやIHが使える

• 電力のバランスが良い

デメリット

• 単相2線式より配線が複雑

👉 日本の家庭用電気の「標準方式」と言えます。

③ 三相3線式（工場や大型設備向け）

● 三相3線式とは？

三相3線式は、3本の電線すべてが電気を持つ方式です。

【三相3線式】

電源 ───（R）───── モーター

電源 ───（S）───── モーター

電源 ───（T）───── モーター

3つの波が順番に力を出すため、回転力が非常に安定します。

● どこで使われている？

• 工場

• エレベーター

• ポンプ

• コンプレッサー

● 特徴

メリット

• 大きな力を効率よく使える

• モーターがスムーズに回る

• 電力ロスが少ない

デメリット

• 一般の家電は使えない

• 専用設備が必要

👉 「動力用電源」と呼ばれることも多い方式です。

④ 三相4線式（大規模施設の万能型）

● 三相4線式とは？

三相4線式は、三相3線式に中性線（N）を追加した方式です。

【三相4線式】

電源 ───（R）───── 機器

電源 ───（S）───── 機器

電源 ───（T）───── 機器

電源 ───（N）───── 機器

● 何ができる？

• 三相200V（動力）

• 単相100V（照明・コンセント）

を同時に使えるのが最大の特徴です。

● どこで使われている？

• ビル

• 商業施設

• 病院

• 学校

• 太陽光・蓄電システムなど

● 特徴

メリット

• 動力と照明を1系統で供給

• 設備構成が合理的

• 大規模建物に最適

デメリット

• 設計・施工が複雑

• 管理には専門知識が必要

👉 キュービクル受電でよく採用される方式です。

4方式をまとめて比較

おわりに

電気の配電方式は、
**「どれが優れているか」ではなく「どこで使うか」**で選ばれます。

• 家庭では使いやすさ重視の単相3線式

• 工場では力強さ重視の三相3線式

• 大型施設では両立できる三相4線式

この違いを知っておくことで、
電気設備の話がぐっと身近になり、
「なぜこの設備が必要なのか」も理解しやすくなります。

電気は見えませんが、
正しい仕組みを知ることで、安全で効率的に使えるエネルギーです。
ぜひ、身の回りの電気設備にも目を向けてみてください。