変圧器３種類＋αを理解すれば及第点：トップランナ―制度と合わせて理解する

2022/12/25 2023/12/29 機械

１．油入変圧器

最も古くから作られている変圧器です。屋外、屋内で幅広く用いられています。巻線と鉄心の間は、絶縁油で満たされています。冷却媒体はもちろん油で、冷却方式は自冷、風冷、強制と様々です。幅広い電圧で使用されます。メリットとしては、振動や騒音が小さいことや、圧倒的に過負荷運転に強いこと、メンテナンスが行いやすいことが挙げられます。一方、デメリットとしては、重くて大きいので、設置スペースを広くとらねばならないことや、油を使用しているので火災の危険性があること、定期的に油交換が必要になることが挙げられます。

２．乾式変圧器

油を使用しないタイプで、H種(難燃性)の変圧器を言います。設置場所は屋内です。冷却媒体は空気で、冷却方式は自冷式や風冷式です。主に電圧6.6kV以下の容量1MVA程度迄で用いられます。メリットとしては、油交換が無いことや、小型で軽量であるので、配電盤内にも設置できること、火災の危険性が無いこと等が挙げられます。一方で、デメリットとしては、騒音や振動が大きいこと等が挙げられます。

３．モールド変圧器

油を使用しないタイプで、F種で、巻線をエポキシ樹脂で覆っている変圧器です。設置場所は屋内です。冷却媒体は空気で、冷却方式は自冷式や風冷式です。主に電圧33kV以下の容量20MVA程度迄で用いられます。メリットとしては、油交換が無いことや、小型で軽量であるので、配電盤内にも設置できること、火災の危険性が無いこと等が挙げられます。一方で、デメリットとしては、騒音や振動が大きいこと等が挙げられます。

＋α．アモルファス変圧器

非結晶のアモルファス磁性合金を鉄心に用いる変圧器で、保磁力と透磁率が高く、無負荷損を大幅に減らすことが出来ます。環境負荷の少ない変圧器と言えます。その一方で、高価で、大型化してしまう他、騒音が発生しやすいというデメリットがあります。
ちなみに、油入変圧器でも、乾式・モールドでも製作可能です。

トップランナー制度とは？

２００３年４月１日より施行されたエネルギーの使用の合理化及び非化石エネルギーへの転換等に関する法律（省エネ法）に盛り込まれたのが「トップランナ―方式」です。対象となる機器ごとに基準値と達成年度を定めて、機械器具そのもののエネルギー消費効率を高めるように普及促進します。
変圧器においては、２０１４年度から、省エネ性能を大幅に向上させた「第二次判断基準」を適用する改正省エネ法が施行されています。