High Voltage Causes High Electricity Bills
The Voltage at My House
Too Much Voltage at Your House?
このページは長いので、次の概要が役に立つかもしれません：
Overview –
- What Should be the Voltage Be?
- 電圧が高すぎるかどうかを判断する方法
- 電圧が高すぎると電気代はどうなるか
- 熱力学
- なぜ Hydro One はこのようなことをするのか?
- It’s a bit like …
- A Extreme Situation and My Complaint
- Excuses from Hydro One
- The Bottom Line
1.Importing of the Power and Power Links
さらに、数日間またはそれ以上の期間の平均電圧は120VACに非常に近く、電圧は約半分の時間で120VACを超え、残りの半分は120VAC以下である必要があります。 しかし、非常に暑い時期や非常に寒い時期など、負荷が異常に高い時期には、多くの発電会社がこの公称120VACを顧客に提供するのに苦労しています。
カナダで販売するためにカナダ規格協会（CSA）から認可されている一般的な家庭用電化製品は、すべて 120 VAC で動作するように定格されています（もちろん、240 VAC 用の定格のものは除きます）。 私の電力会社は Hydro One で、カナダのオンタリオ州のほとんどの地方と一部の郊外の顧客に直接電気を供給していますが、多くの電力会社が Hydro One と同じように運営されています。
上のグラフの黄色いゾーンは、2015年12月と2016年1月と2月、そしてさらに最近では2019年と2020年に私の住居で測定された電圧の範囲です。
上の緑と赤のゾーンは、カナダ規格協会の文書CAN3-235-83表3「サービスエントランスにおける1000ボルトまでの回路に対する推奨電圧変動限界」で定義されている通りです。 (特にオンタリオエネルギー委員会資料の35-36ページの「電圧ガイドライン」を参照)。 オンタリオ州エネルギー委員会は、
Hydro One が標準電圧のみを供給することを明記している。 これらの電圧は、カナダ規格協会（「CSA」）規格に準拠します。
実際、これらの同じ規格は、ハイドロ・ワンの顧客へのサービス条件に関するハイドロ・ワンの「最終草案」声明で繰り返されています（特に表2、推奨電圧変動制限を参照）。 つまり、この基準がHydro Oneによって使用されており、電圧は常にグリーンゾーンにあるべきで、上のチャートのレッドゾーンのどちらにもあってはならないことが分かっています。
通常の動作状態における電圧のCSA推奨値は110 – 125 VACですが、電気技師なら誰でも言うように、その範囲の上限で長時間動作させると危険な場合があります。 実際、同じCSAの勧告では、「通常の」動作範囲の上限より2ボルトだけ高い127VACを「極端な動作条件」として定義しています。
私の家の現在の状況 – 1 月の間、私の家の平均電圧は 122.50 VAC で、公称電圧より 94.5 % 大きかったです。 2020年夏以降、平均電圧はじわじわと上がってきています。 私の電圧測定の詳細をご覧ください。
2. 電圧が高すぎる場合の見分け方
デジタルマルチメーターなど適切な電圧範囲を測定できる器具を持っている場合は、家のコンセントに現れる電圧をチェックしてみてください。 直流（DC）ではなく交流（AC）を扱っていることに留意し、電圧計の設定を適切なものにします。 測定された電圧は、120 VACから数ボルトの範囲内にあるはずです。 これは許容範囲内の電圧です。 数日間、昼と夜の異なる時間帯にチェックし、妥当な平均値を求めます。 コンセントの電圧が常にAC124Vまたはそれ以上であることがわかったら、家の中の電気が多すぎ、電化製品が必要とするよりもかなり多くのエネルギーを使用し、代金を支払っていることになります。
注意 – 致死的な電圧を扱っているので、自分で安全に電圧をチェックできない場合は、資格を持つ電気技師、技術者、技術者、またはエンジニアにチェックしてもらうようにしてください。 他人に頼むことは恥ずかしいことではありませんし、あなたの命を救うことになるかもしれません。
3.電圧が高すぎると電気代が高くなる理由
電気代が高すぎる場合、電力会社が家に送る電気、すなわち電圧が高すぎることが原因の1つかもしれません。 北米では、ほとんどの電化製品は、120 ボルトの交流電圧（VAC）で動作するように定格されており、負荷の変動や電線の抵抗損失に対してプラスまたはマイナス数ボルトを許容しています。 Hydro Oneなどの電力会社が120VACより常に高い電圧を供給している場合、電化製品は常に必要以上の電力を使うことになり、必要以上のエネルギーの代金を支払わなければならなくなります。
高校の物理の授業で習ったかもしれませんが、120ボルトのとき、100ワットの白熱電球は100ワットの電力を光と熱（ほとんどが熱）の形で放散します。 それが普通であり、電気のスイッチを入れるときに代金を支払うことを期待するものです。
しかし、AC124Vでは、同じ電球が100ワットではなく、ほぼ107ワットを放散し、電気代はほぼ7％多く支払うことになります。 126 VAC では、電球は 110 ワット強を放散し、電気代は 10.2% 高くなります。 冷蔵庫、冷凍庫、ストーブ、強制空冷式暖房炉、電気ヒーター、トースター、排水ポンプ、井戸水ポンプ、洗濯機、衣類乾燥機、コーヒーメーカー、多くの電球など、これらの家電製品はすべて、供給される高い電圧によって同様の影響を受けることになるのです。 そして、その余分なエネルギーの代償を払うことになるのです。 それらがオンになっている間はずっとです。
読者への注記 – 上記のチャートで、電力と電圧は「直線的な関係」にないことに気づかれた方は、さらにポイントを獲得できます。 後述の「スイッチング電源」を除いて、電力とエネルギーは電圧の2乗に比例するので、電圧を上げると、電力とエネルギーは電圧より少し速く増加します。 正確な関係は、オームの法則で非常に正確に記述されています。 どんなエンジニアにも聞いてみてください。
使用電力 = (印加電圧)² / (負荷抵抗)
または、P = E² / R
これらすべての唯一の例外は、トランスがなく、広い範囲の電圧、たとえばAC100～250Vで動作するように特別に設計されたスイッチングモード電源を使用している電子デバイスです。 このような非線形の電源は、設計上の入力電圧範囲では、消費電力を計算してもオームの法則に従わない。 携帯電話の充電器も、おそらくこのタイプです。
4.熱力学
熱力学と何の関係があるのでしょうか。 高電圧の方が早く加熱される、あるいは他のことを早く行うので、高電圧の余分なコストを短時間で補うことができると考えるかもしれませんね。 確かに、トースターや湯沸かし器のような抵抗負荷は、電圧が高いほど早く発熱し、早く停止するが、熱の漏れによる損失があり、この損失は決して回復することはないのである。 このような損失があるため、高電圧での加熱時間の短縮は、高電圧での運転による余分なコストを完全に補うことはできないのです。 つまり、設計電圧（AC120V）より高い電圧のトースターの方が早くパンが焼けるが、設計電圧のトースターは設計電圧より高い電圧のトースターより運転コストが安くなる。 永久機関の神話的な探求と同じように、熱力学は常に最終的に我々を捕らえるのです。 なぜHydro Oneはこのようなことをするのでしょうか。
なぜHydro Oneは、本当に必要以上の電圧を供給するのでしょうか。 もちろん、より多くのお金を稼ぐためです。 特に冬場は、売るべきエネルギーが余っていることが多く、その余分なエネルギーを売るために、高い電圧を家庭に供給しているのです。
一度基本的な量のエネルギーを生産して売れば、余分なエネルギーはずっと安く生産できるため、余剰エネルギーを売ることができれば利益は高くなる。 顧客であるあなたと私は、その余剰エネルギーの買い手である。
一方では、プログラマブルサーモスタット、コンパクト蛍光灯（CFL）、エナジースターアプライアンスを使い、タイムオブユーススケジュールに注意することでエネルギーを節約することの重要性を常に強調しながら、他方では、これらの節約努力による節約分を打ち消すレベルの電圧を提供しているのは奇妙である。
6. It’s a Bit Like …
- 家族で高価なレストランに行ったとき、盛り付けが大きく、誰も皿に盛られたものを全部食べることができませんが、レストランはドギーバッグのサービスを提供していないので、全部食べられなかったにもかかわらず、すべての料理の代金を支払わなければならないのです。
- 意図的にガソリンを入れすぎたポンプでガソリンを購入しなければならず、使用できないのに地面にこぼれたガソリンの代金を支払わなければならない。
7 極端な状況と私の不満
私の家の電圧
2015/16年の冬は、私の家の電圧は平均してAC124～125Vで、CSAの推奨するグリーンゾーンより約半分高く、時にはAC127Vという極端なレッドゾーンまで達しているという、異常事態をもたらしました。 その冬、高価なCFLランプでさえ電球が切れたのも不思議ではないし、高価なHDテレビ受信機が、強いテレビ信号を受信しているにもかかわらず、何時間も「フリーズ」したのも、この高電圧が原因かもしれません。
実際、Hydro One は、ほとんどの場合、公称の 120 VAC よりも高い電圧を供給し続けています。 2015年12月から数カ月にわたって Hydro One が私の家に配信している電圧のまとめは、こちらをご覧ください。 極端ではないものの、これらの高い電圧のために、私のすべての電化製品は、通常の動作に必要なエネルギーよりも多くのエネルギーを消費しています。 毎月の測定値の詳細は、アーカイブに示されています。
8.Hydro Oneからの言い訳
過去数年間、私の家の高電圧についてオンタリオ水力、現在の Hydro One に苦情を言ったとき、彼らはいくつかの異なる「理由」を述べましたが、これらの理由はどれも論理的で妥当ではありません。
- “でも、ご近所の電圧も下げないといけないんですよ”。 – どーもー。 もちろんそうでしょう。 私の隣人の電圧はすべて高すぎる、私と同じように、だから下げるべきなのだ。
- “モーターが簡単に始動できるように、高い電圧を供給したい” と。 – 失礼ですが、私は工業団地ではなく住宅街に住んでおり、私の家にある重要なモーターの数は片手で数えられるほどです。 そのため、このような誤解が生じます。
- “しかし、電圧は変化し、常に高いわけではありません。” – はい、電圧はちゃんと変化しますし、私が不満に思っているのは高すぎる時間帯です。 2015年12月中、昼夜を問わず多かれ少なかれランダムに135回電圧を測定しましたが、電圧は121.0VAC（公称120Vよりすでに高い）より低いことはなく、127.2VACと高いこともありました。 1ヶ月の測定値の平均はAC124.25Vだったので、私と隣人は必要以上に約8%のエネルギーを使っていたことになります。 そう、この冬の間、ほとんどの時間帯で電圧が高すぎたのです。 (詳しくは、私の測定のグラフをご覧ください。)
- 「しかし、あなたは完全に間違っています! 電圧が上がると電流は減るので、電力は変わらないのです。” – この「セリフ」は、何人かの個人（そのうちの一人は電力業界で働いているプロフェッショナル）から私に試されました。 物理学や電気工学の教科書を読めばわかるように、これはオームの法則の完全な誤りである。 電力は変わらない」という一般原則は、発電所から変圧器の子局に一定量の電力を供給する送電線にのみ適用される。 あなたの家は変圧器サブステーションではなく、代わりに、一定の電圧を必要とする「可変負荷」です。 詳しくはこちらをご覧ください。 電力は変わらない」と主張することは、物理学の法則に反する嘘であり、電力業界に対する事実無根の批判から身を隠すために使われるプロパガンダの巧妙な手口である。 このセリフは、政治家や一部のジャーナリストには通用するかもしれませんが、私には通用しませんし、あなたにも通用しないはずです。
これらはすべて、自分たちを節約とエネルギー効率の保護者として描くのが好きなハイドロ・ワンと電力業界によるものです
9. 結論
理想的には、24 時間の平均電圧は 120.0 VAC で、供給と負荷の条件に応じて、たとえば 117 ～ 123 ボルト、または 118 ～ 122 ボルトの間で変化する必要があります。 つまり、電圧は約半分の時間は120ボルト以上で、残りの半分は120ボルト以下であるべきなのです。 Hydro Oneは、すべての住宅地でそのレベルの供給を実現するよう努力すべきです。 それは公平で適切なことであり、私たちの家電製品が想定以上の電力やエネルギーを使用したり、私たちが支払うべき金額以上のコストがかかるようなことはありません。 ところが、私の自宅では、少なくとも2018年の初めから2020年6月までの間、概ね80％以上の確率で電圧がAC120.0V以上になっていることが、私の測定結果で判明しました。 2020年6月初旬以降の電圧状況が、例外ではなく、原則になることを期待したいところである。
スマートメーターやその他の遠隔測定システムにより、ハイドロワンは自分たちが供給している電圧を正確に把握しており、私が上記で説明した過剰でコストのかかる電圧に気付かないという言い訳はできない。
私自身の家での多くの測定結果をここにまとめました。 精度を保証し、負荷や供給能力の時間的、日次的な変動の影響を克服するためには、毎月多くの測定（現在では毎月約4000回の自動測定）を行う必要がある。
先月の電圧測定値をまとめました。 また、過去数ヶ月分（2015年12月まで遡って）の測定値のアーカイブもご覧ください。
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