50ヘルツと60ヘルツ｜周波数が地域によって異なる理由とは？

「50ヘルツ」とか「60ヘルツ」といった言葉を聞いた事のある方は多いと思います。
ですが、その意味や、どうして２種類があるのかについてはよくわからないという方もいらっしゃるでしょう。

今回の記事では、日本の東西で分かれる電気の50ヘルツと60ヘルツについて、見ていってみることにします。

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そもそも周波数（ヘルツ）とは？

なにはともあれ、まずは「ヘルツ」という言葉の意味について簡単に触れておきます。

私たちの使っている電気には、AC（交流）とDC（直流）の２種類があります。
このうちヘルツが関係してくるのはAC（交流）の方になります。

AC（交流）は、広く家庭用のコンセントに送電されてきている電気です。
そして電流の向きと大きさが、周期的に変化するという特徴があります。

AC（交流）はプラスとマイナスの向きが周期的に入れ替わっているのですが、
その１秒間に入れ替わる回数を、周波数（ヘルツ）といいます

つまり50ヘルツであれば1秒間に50回、60ヘルツであれば60回、
電気の向きが入れ替わっているということになります。

電気のAC（交流）とDC（直流）の違いについては、以下の記事もご参照ください。

50ヘルツと60ヘルツ

同じ国内にもかかわらず、日本の電気の周波数は、東と西で異なっています。

東日本⇒50ヘルツ
西日本⇒60ヘルツ

といったようになっているんですね。
同じ国内でも周波数に違いがあるのは世界的に見ても珍しいことです。

どうして周波数が２つ存在しているのか？その理由

それではどうして50ヘルツと60ヘルツという２つの周波数が存在することになってしまったのでしょうか？
これは東西の電力会社が、それぞれ独自の周波数のまま電気を作り続けてきたからです。

話は明治時代にさかのぼります。

それまでろうそくや油を燃やして灯りを点けていた日本も、近代化の波に乗り、電気を使うようになります。
ただし、当時の日本は、まだ自前で発電機を製造できるだけの技術力を持っていませんでした。

そこで、発電機に関しては海外から輸入する他なかったのですが、その輸入元が分かれていた事に原因があったのです。

東京の電力会社はドイツから発電機を輸入しましたが、この発電機は50ヘルツの電気を発電するものでした。

それに対して、大阪の電力会社はアメリカから発電機を輸入しましたが、こちらの発電機は60ヘルツの電気を発電するものだったのです。

かくして日本は、同じ国に50ヘルツと60ヘルツという異なる周波数帯が併存することになったのです。
一応、周波数の統一という話は何度かあったようですが、統一には莫大なコストと時間がかかることから、現在まで統一はなされていません。

周波数が入れ替わる境界はどこ

東京の電力会社がドイツから、大阪の電力会社がアメリカから発電機を輸入しました。
そして、そのまま異なる２つの周波数で電気を発電するようになったために、日本では50ヘルツの地域と60ヘルツの地域が併存することになりました。

では、その50ヘルツと60ヘルツの境界線は日本のどの辺りに存在するのでしょう。

この２つの境界は、静岡県の富士川と新潟県の糸魚川を結ぶところになります。
その東側が50ヘルツで西側が60ヘルツということになるわけです。

ただし境界線の近くでは、50ヘルツと60ヘルツが混在している地域もあります。

周波数が変わると電化製品に影響する？

周波数が違うことで気になるのは、そのまま電化製品が使えるかどうかですよね。

まずは、電化製品をよく見てみましょう、そこには対応周波数が書かれているはずです。
50Hzと60Hzの両方が書かれていれば、その製品は日本のどこでも使うことができます。

しかし50Hzか60Hzが片方しか書かれていなかった場合は注意が必要です。
一部の電化製品は、異なる周波数帯で使えないものがあります。

また、仮に使えた場合でも、製品のパワーが落ちたり、消費電力が変わってしまったりする場合があります。
違う周波数帯の地域に引っ越しや旅行に行く際には、持っていく電化製品の対応周波数の確認が必須ですね。

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50ヘルツと60ヘルツ両方の区間にまたがる新幹線はどうしている？

電車の中にはDC（直流）を使用するものもありますが、新幹線はAC（交流）を使用しています。
それでは、50ヘルツと60ヘルツの区間をまたがって運行する新幹線は、どのようにしているのでしょう。

具体的には「東海道新幹線」と「北陸新幹線」の２つが問題になります。

東海道新幹線

東海道新幹線の区間は、静岡県の富士川を境にして周波数が変わっています。
しかしながら東海道新幹線では、50ヘルツの電気を60ヘルツに変換し、全て60ヘルツの周波数の電気を車両に供給するようにしています。

つまり東海道新幹線の車両は、全て60Hzの周波数に対応したものになっているのです。

もともと東海道新幹線が運行された当時は、車両を50Hzと60Hz両方に対応したものにするのが困難だったのです。
そこで、変電所で50Hzの電気を60Hzに変換し、全区間を60Hzに統一することにしたというわけです。

北陸新幹線

北陸新幹線は、50ヘルツと60ヘルツの境界線に近い箇所を走っていきます。
そのため北陸新幹線は東京と金沢の間で、実に３回も周波数が切り替わります。

とはいえ、北陸新幹線が開発されたのは東海道新幹線と時代が違います。
北陸新幹線は50Hzと60Hz、どちらの周波数の電気でも運行可能になっているのです。


今回は日本の東西で電気の周波数が異なる点について見てきました。

今日も最後まで読んでいただき、ありがとうございました。