電気のしくみ(暮らしと現場)

50Hzと60Hzの違いとは?東西の境界線と分かれた理由・家電への影響を図解|計算ツール付き

50Hzと60Hzの違いを表すアイキャッチ。日本の東が50Hz、西が60Hzに分かれている

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お悩み
こんなふうに思っていませんか?
  • 50Hzと60Hzって、何が違うのかよくわからない
  • なぜ日本だけ東と西で周波数が違うのか知りたい
  • 引越しで家電がそのまま使えるか心配
この記事でわかること
  • 50Hzと60Hzの違い(周期・回転数)
  • 東西の境界線と、分かれた歴史
  • 東西をつなぐ周波数変換所のいま
  • 家電への影響と、ヘルツフリーの確かめ方
結論|まず30秒でわかる答え

50Hzと60Hzの違いは、交流の電気が1秒間に往復する回数(周波数)です。1往復で向きは2回変わるので、向きが入れ替わる回数でいうと1秒間に100回と120回です。日本では東日本が50Hz、西日本が60Hzで、境界はおおむね静岡県の富士川と新潟県の糸魚川を結ぶ線です。明治時代に東京がドイツ製(50Hz)、大阪がアメリカ製(60Hz)の発電機を入れたのが始まりで、今も東西は周波数変換所でつながっています。モーターの回転数は周波数に比例するので、60Hzでは50Hzの1.2倍速く回ります。

50Hzと60Hzの違いを表すアイキャッチ。日本の東が50Hz、西が60Hzに分かれている
日本の周波数は東が50Hz、西が60Hz

50Hzと60Hzの違い|1秒間の往復の回数

家のコンセントの電気(交流)は、プラスとマイナスの向きが1秒間に100回以上も入れ替わっています。ブランコが1秒に何往復するか、と考えるとわかりやすいです。その往復の回数が周波数で、単位はHz(ヘルツ)です。1往復のあいだに向きは2回変わるので、50Hzなら向きが変わるのは1秒間に100回、60Hzなら120回です。

項目50Hz(東日本)60Hz(西日本)
1秒間の往復の回数50回60回
1往復の時間(周期 T=1/f)0.02秒(20ms)約0.0167秒(約16.7ms)
4極モーターの同期速度1,500 min⁻¹1,800 min⁻¹
おもな地域北海道・東北・関東など北陸・中部・関西・中国・四国・九州・沖縄など

60Hzは50Hzの1.2倍(60÷50)の速さで向きが変わります。電圧(100V)はどちらも同じで、違うのはリズムの速さだけです。

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50Hzと60Hzの違い:周期20msと約16.7ms

50Hzと60Hzの境界線|富士川と糸魚川を結ぶライン

境界は、静岡県の富士川と新潟県の糸魚川(いといがわ)付近を結ぶ線です。この線より東が50Hz、西が60Hzです。ただし、まっすぐな線ではありません。電力会社の送電網がどこまで伸びているかで決まるので、境界に近い静岡県・新潟県・長野県などでは、同じ県や市町村の中で周波数が分かれることがあります。

ここで間違えやすいのが「糸魚川」です。富士川は川の名前ですが、糸魚川は新潟県糸魚川市という地名です。2本の川を結んだ線ではありません。

確かめ方

境界の近くに引越すときは、引越し先の地域の送配電会社(東京電力パワーグリッド・中部電力パワーグリッド・東北電力ネットワークなど)に住所を伝えて確かめるのが確実です。

地域(送配電会社のエリア)ごとの周波数
周波数おもなエリア
50Hz北海道電力ネットワーク・東北電力ネットワーク・東京電力パワーグリッドのエリア(北海道・東北・関東など)
60Hz北陸電力送配電・中部電力パワーグリッド・関西電力送配電・中国電力ネットワーク・四国電力送配電・九州電力送配電・沖縄電力のエリア(北陸・中部・関西・中国・四国・九州・沖縄)

静岡県・新潟県・長野県など境界に近い地域では、同じ県の中でも周波数が分かれるので、住所で確かめてください。

50Hzと60Hzの境界線の図。新潟県の糸魚川付近と静岡県の富士川を結ぶ線の東が50Hz、西が60Hz
50Hzと60Hzの境界線:糸魚川と富士川を結ぶ線

なぜ東西で分かれたのか|明治時代の発電機

年できごと周波数
1895年(明治28年)東京電燈(東京電力の前身)が、ドイツのAEG社の発電機を導入50Hz
1897年(明治30年)大阪電灯(関西電力の前身)が、アメリカのGE社の発電機を導入60Hz

当時のヨーロッパは50Hz、アメリカは60Hzが中心でした。東京と大阪が、それぞれ別の国から発電機を買ったことで、東の50Hzと西の60Hzの電力網が広がり、ぶつかった場所が今の境界線になりました。

統一すれば便利ですが、どちらかの地域の発電機やモーター、変圧器などを入れ替える必要があり、費用と停電の影響が大きすぎるため、現実的ではないとされています。

東西で周波数が分かれた理由の図。1895年に東京がドイツ製の50Hz、1897年に大阪がアメリカ製の60Hzの発電機を導入した
東西で周波数が分かれた理由:明治時代の発電機の輸入

東西をつなぐ周波数変換所|交流→直流→交流

周波数が違う交流は、そのままではつなげません。そこで、50Hzの交流をいったん直流にし、それを60Hzの交流に作り直す周波数変換所(FC)で、東西の電気を融通しています。

周波数変換所場所容量
佐久間FC静岡県浜松市30万kW
新信濃FC長野県朝日村60万kW
東清水FC静岡県静岡市30万kW
飛騨信濃FC岐阜県・長野県90万kW
合計210万kW

2011年の東日本大震災のとき、東西間で融通できる量は約100万kWしかなく、東日本の電力不足を補いきれませんでした。その後、飛騨信濃FCの新設などで210万kWまで増え、さらに東清水FCの増強などで300万kWに増やす計画(2027年度末の完了予定)が進んでいます(電力広域的運営推進機関)。

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周波数が変わると何が起きる?モーターと家電への影響

交流で回るモーターは、周波数に比例した速さで回ります。同期速度は Ns=120f/p[min⁻¹](f:周波数、p:極数)で、4極なら50Hzで1,500、60Hzで1,800 min⁻¹です。60Hzでは1.2倍速く回るので、扇風機や換気扇は風が強く、50Hzでは弱くなります。

家電の種類周波数の影響銘板が「50/60Hz」なら
テレビ・パソコン・充電器・LED照明・インバーター式エアコンなど内部でいったん直流にするので、ほとんど受けないそのまま使える
扇風機・換気扇など、交流でモーターを回すもの回転数が変わり、風量などが変わる使えるが、性能が少し変わることがある
50Hz専用・60Hz専用の電子レンジ・洗濯機・衣類乾燥機など合わない地域では正常に動かず、部品が過熱するおそれ専用品は、部品交換か買い替えを検討
磁気式の安定器を使う蛍光灯器具合わない周波数では安定器が過熱するおそれLED照明への交換も検討

確かめるのは、本体の銘板(定格表示のシール)です。「50/60Hz」や「50-60Hz」とあればヘルツフリー(どちらでも使える)です。「50Hz」か「60Hz」の片方だけなら専用品なので、引越し先の周波数と合わないときは、メーカーか販売店に相談しましょう。

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周波数とモーターと家電の図。4極モーターは50Hzで毎分1,500回転、60Hzで1,800回転。家電は銘板に50/60Hzとあればヘルツフリー
周波数でモーターの回転数が変わる:家電はヘルツフリーか確認

周期とモーターの回転数の計算ツール

周波数と、モーターの極数を入れてください。周期・角周波数・同期速度と、50Hzと60Hzでどれだけ違うかを計算します。

入れた数字は画面の中で計算するだけで、どこにも送信されません。実際の誘導電動機は、同期速度より少し遅く回ります(滑り)。

50Hzと60Hzのよくある間違い

よくある間違い正しい考え方
東と西で電圧が違うどちらも100V。違うのは周波数だけ
境界線は2本の川を結んだ線富士川と、糸魚川市(地名)付近を結ぶ線
境界は県境できっちり分かれる送電網しだいで、県や市町村の中で分かれることもある
60Hzのほうが電気が強い強さ(電圧)は同じ。向きが変わる速さが1.2倍
今の家電は全部どこでも使える多くはヘルツフリーだが、専用品も残っている。銘板で確かめる
50Hzと60Hzのよくある間違いの図。電圧はどちらも100V、糸魚川は地名、60Hzは向きが変わる速さが1.2倍、家電は銘板で確かめる
50Hzと60Hzのよくある間違い:電圧はどちらも100V

周波数と並んで、家のコンセントで気になる 100V と 200V の違いは次の記事で。

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よくある質問

Q. 50Hzと60Hzの違いを簡単にいうと?

A. 交流の電気が1秒間に往復する回数(周波数)の違いです。60Hzは50Hzの1.2倍の速さで向きが変わります。

Q. 50Hzと60Hzの境界線はどこ?

A. 静岡県の富士川と新潟県の糸魚川付近を結ぶ線です。東が50Hz、西が60Hzです。

Q. なぜ日本は東西で周波数が違う?

A. 明治時代に東京がドイツ製の50Hz、大阪がアメリカ製の60Hzの発電機を入れたのが始まりです。

Q. 東西で電気を融通できる?

A. 周波数変換所で交流を直流にしてから作り直し、融通しています。合計210万kWです。

Q. 引越しで家電は使える?

A. 銘板に「50/60Hz」とあれば使えます。片方だけの専用品は、メーカーに相談しましょう。

Q. 50Hzと60Hz、どちらが良い?

A. どちらが優れているということはありません。電圧はどちらも100Vで、家電はヘルツフリーの物ならどちらでも同じように使えます。モーターの回る速さなどが少し変わるだけです。

Q. 東京と大阪の周波数は?

A. 東京は50Hz、大阪は60Hzです。

Q. 世界の国ではどうなっている?

A. 国ごとに決まっていて、ヨーロッパの多くの国は50Hz、アメリカは60Hzです。日本のように1つの国で2つの周波数を使うのはめずらしい例です。

まとめ
  • 違いは1秒間の往復の回数(50回と60回)。向きが変わる回数は100回と120回
  • 東が50Hz、西が60Hz。境界は富士川と糸魚川付近
  • 明治時代の発電機(ドイツ製とアメリカ製)が始まり
  • 東西は周波数変換所でつなぐ(210万kW→300万kW計画)
  • モーターは60Hzで1.2倍速く回る。家電は銘板で確かめる
50Hzと60Hzのまとめの図。1秒に50往復と60往復、東が50Hzで西が60Hz、明治時代の発電機が始まり、周波数変換所で東西をつなぐ
50Hzと60Hzのまとめ:東西の違いと変換所
この記事の理解を深める本と道具
おすすめの本

「交流と周波数」を試験の得点につなげるなら、前後の単元とあわせて教科書で押さえておくと安心です。TAC出版『みんなが欲しかった!』シリーズの、電験三種「理論」の教科書と問題集が1冊になった本です。

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シラス
電験三種・QC検定1級 / メーカーでパワエレ設計・品質保証 実務10年

メーカーで電気設計と品質保証に携わってきた経験をもとに執筆しています。むずかしい専門用語をできるだけ使わず、はじめて学ぶ人がつまずかないように、図とたとえで説明することを大切にしています。

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