周波数の乱れで大規模停電

先ごろ北海道で起きた地震は大きな被害をもたらしました。被害を受けられたみなさんには、心よりお見舞いを申し上げます。

この地震の被害の一つに大規模な停電がありました。故障したのは震源に近い1か所の発電所だけなのに、どうして北海道全体が停電してしまったのでしょうか。

理科で使う手回し発電機でも、豆電球を明るくしようとすると、手ごたえが重く、回しにくくなります。発電所の発電機もたくさん電気を送ろうとすると、回転させるのに大きな力がいります。

ふだんは使う電気の量に応じて調節して、発電機は一定の回転数を保っています。今回は大きな発電機が故障したために、ほかの発電機の負担が急に増えて調節が間に合わず、回転数が下がったと考えられます。

電力会社から送られる電気は「交流」といい、+と-が常に入れ替わっています。その回数を周波数と呼び、1秒あたり東日本で50回、西日本で60回です。回転がおそくなると、交流の発電機は周波数も下がります。

並列につながれた発電機ではふだんは、タイミングをそろえて+-が入れ替わります。しかし+-がばらばらになると、極端にいえば二つの電池の+極と-極をつないでショートしたような状態になり、こわれるおそれがあります。そのため周波数が乱れると、発電機どうしが切り離されるようになっていて、大規模な停電が起きてしまったのです。

【朝日小学生新聞2018年9月28日 掲載】