電力用配電変圧器の完全ガイド

配電変圧器は、配電システムの静かな仕事人であり、私たちの家庭や仕事に電力を供給しています。この完全ガイドは、この重要な機械について学びたい人のためのものです。配電用変圧器とは何か、どのように機能するのか、そしてどのような種類があるのか、すべて簡単な言葉で説明します。配電変圧器について知ることで、電力があなたに届くまでの長い道のりを知ることができるからです。

配電変圧器は、電力システムの主要部分である。この変圧器は、電力がユーザーに届く前の最後の電圧変更を行います。配電用変圧器は、電気エネルギーがあなたの家や職場に届くまでの最終地点と考えることができます。変圧器の一種で、配電線から高電圧を取り出し、使用可能な低電圧に「降圧」する。この機械がなければ、送電網を流れる高圧の電気は、テレビや照明などには強すぎるでしょう。この完全ガイドは、あなたが知る必要のあるすべてを教えてくれる。

配電変圧器とは何ですか？

簡単に言えば、電気エネルギーをある回路から別の回路に移動させる機械である。その際、電圧レベルも変化する。これは、電磁誘導と呼ばれるルールのために動作します。配電用変圧器には、巻線とも呼ばれるコイルが主に2組あり、磁性体の鉄心に巻き付けられている。

最初のコイルに交流電流（AC）が流れると、仕事が始まる。これが一次巻線である。この流れは鉄心に変化する磁場を作ります。この磁場が2つ目のコイルに電圧を発生させます。これが二次巻線です。秘密は各コイルの巻数です。より低い電圧を作るため、二次巻線は一次巻線よりも巻数が少なくなっています。これが、配電用変圧器が降圧器である理由です。家庭で使用できる安全なレベルまで電圧を下げます。

配電用変圧器にはどのような種類がありますか？

私は仕事柄、さまざまなタイプの配電用変圧器を使ってきた。それらをさまざまな方法でグループ分けすることができる。どこに設置されるか、絶縁に何を使っているか、何相で動作するか、などです。変圧器の種類はそれぞれ、特定の仕事や場所向けに作られています。

ここでは、一般的な配電変圧器の種類を紹介する：

• どこに置かれるかによって決まる：
  • ポールマウント変圧器： その名の通り、電柱に設置されている。近所や田舎で見たことがあるだろう。サイズも小さめで、設置費用もそれほどかかりません。
  • パッドマウントトランスフォーマー： これらは地面のコンクリートブロックの上に置かれている。鍵のかかった鉄の箱の中に入っている。都市部や商業ビルの近くなど、送電線が地中にある場所で見かけることが多い。
• 絶縁タイプに基づく：
  • 液浸： これらの変圧器は、冷却と絶縁に特殊なオイルを使用している。このオイルは熱を逃がし、電気的な問題を防ぐのに役立つ。
  • ドライタイプ： これらは、冷却にオイルではなく空気を使う。より安全であると考えられているため、商業ビル内で使用されることが多い。
• フェーズに基づく：
  • 単相： 家庭や小規模店舗など、必要な電力が少ない場合に使用される。一次巻線と二次巻線があります。
  • 三相： これらは、多くの電力を必要とする工場や大企業にとって非常に重要である。一次巻線と二次巻線が3組ある。

配電用変圧器の主な用途は？

配電用変圧器の用途は多岐にわたり、私たちの日常生活に欠かせないものです。私は配電用変圧器がほとんどすべての場所で使われているのを目にしてきた。その主な目的は、配電網から高圧電力を取り出し、私たちが安全に使用できるようにすることです。

配電変圧器の主な用途には、以下のようなものがある：

• ホームズ 照明、台所用品、テレビのために、安全な電気を家々に供給している。
• 商業ビル： オフィス、店舗、病院、その他の事業所にパワーを与える。
• 工場： 工場やプラントで大きな機械に力を与える。
• 地方： 農場、遠くの家、水ポンプに電気を運ぶ。
• 再生可能エネルギー： 風力と太陽からの電力を送電網に加える手助けをする。

降圧トランスはどのようにして電圧を下げるのですか？

配電用トランスは降圧トランスだと言ったが、どうやって電圧を下げるのか？それは、一次巻線と二次巻線の巻数がすべてです。降圧トランスは、一次コイルの巻数が二次コイルの巻数より多いのです。

一次巻線に高電圧がかかると、強い磁界が発生する。この磁場が二次巻線を横切って移動し、電圧が発生します。二次巻線は巻数が少ないため、発生する電圧は低くなります。これはファラデーの誘導の法則に基づいています。電気エネルギーの速度は変わらず、電圧と電流のレベルだけが変化する。この簡単でスマートなアイデアにより、安全な電力を得ることができる。

電力用変圧器と配電用変圧器の違いは何ですか？

私は仕事柄、電力用変圧器と配電用変圧器を混同している人をよく見かける。どちらも送電網に必要なものだが、役割は異なる。変圧器は送電線に使われ、電力を遠くまで送るために電圧を昇圧します。また、変電所で電圧を降圧するためにも使われます。400kV以上の非常に高い電圧を扱うこともある。

配電変圧器はトリップの最後の部分です。配電線から低い電圧（11kVや33kVなど）を取り出し、人々が使用する電圧（240Vなど）まで降圧します。つまり、主な違いは、その電圧レベル、サイズ、配電システムのどこにあるかということだ。電力変圧器は非常に大きく、発電所や大きな変電所にあります。配電用変圧器は小型で、人々が生活したり働いたりする場所に近い。

単相と三相の配電変圧器とは？

単相か三相の配電変圧器を選ぶかどうかは、必要な電力量による。私は、さまざまな電気系統に両方の種類を入れてきました。単相変圧器は単相電力に使用され、家庭や小規模な店舗では一般的です。一次巻線と二次巻線が1つずつあります。

三相トランスは三相電源に使用される。これは、より多くの電力を必要とするほとんどの工場や店舗では標準的なものである。三相配電システムは、電力を長距離に送るのに適した方法です。これらの変圧器には、一次側と二次側の両方に3組の巻線があります。三相電力を使用すると、安定した電力供給が可能になります。これは、大型モーターやその他の重機を動かすのに非常に重要です。

配電用変圧器はどのように作られているのか？

私は変圧器メーカーの工場に行ったことがあるので、配電用変圧器を作るのは細かい仕事だと言える。変圧器の中心は磁心です。薄いケイ素鋼板でできている。これを何層にも重ねることで、渦電流やヒステリシスと呼ばれるものによるエネルギー損失を防ぐことができるのです。

一次巻線と二次巻線は、カバー付きの銅線またはアルミ線のコイルである。これらの巻線はコアの周りにきれいに巻かれている。全体は、通常特殊なオイルで満たされた丈夫なタンクの中に入れられる。このオイルには、巻線部分とタンクの間を絶縁する役割と、トランスを冷却する役割の2つがある。このオイルは、トランスが作動している間に発生する熱を逃がすのだ。その他の重要な部品は、高電圧と低電圧のワイヤーを接続するためのブッシュ、圧力用の安全弁、そして時には電圧を少し変えるための工具である。

ポールマウントとパッドマウントの配電変圧器とは何ですか？

お住まいの地域を見渡すと、電柱に設置された変圧器か、パッドに設置された変圧器のどちらかを見かけることでしょう。電柱設置型変圧器は、電柱に設置されている変圧器です。田舎や近所のように、架空送電線がある場所では一般的です。ポールマウント変圧器の良い点は、地面のスペースを使わないことです。

一方、パッドマウント変圧器は、地上のコンクリートブロックの上に設置される。地面の下にある送電線に使用される。市街地、新築住宅地、店舗の近くなどで見かけることができる。変圧器は鍵のかかった金属製の箱の中に入っている。そのため安全で、見た目もよい。どちらを選ぶかは、スペースや安全性、使用する配電線の種類などに左右されることが多い。

良い配電変圧器を選ぶには？

安全で安定した電力供給を受けるためには、信頼できる配電用変圧器を選ぶことがとても重要です。多くの変圧器を購入した経験者として言えるのは、それは大きな選択だということです。必要なものに適した電源ソリューションを得るためには、いくつかのことを考えなければなりません。

まず、適切なkVA定格を見つける必要があります。これにより、トランスが処理できる電力がわかります。これは、電力を供給するすべての電気製品に依存します。また、電気システムに必要な一次電圧と二次電圧についても考える必要があります。その他に重要なことは、絶縁のタイプ（油入りか乾式か）、単相トランスか三相トランスか、設置場所（ポールマウントかパッドマウントか）です。また、良い変圧器メーカーを選ぶのも賢い選択だ。優れたメーカーには、優れた製品とサービスを作ってきた歴史があります。その品質を証明する書類や、購入者のために良いサポートをしてきた歴史があるかどうかを確認しましょう。

ここでは、配電用変圧器を選ぶ際に覚えておくべき重要なポイントをいくつか紹介する：

• 定格電圧： 一次電圧と二次電圧が、システムが必要とする電圧と一致していることを確認してください。
• kVA 定格： kVA定格は、最も高い電力使用に対して十分な大きさでなければならない。
• タイプ 断熱性、位相、設置場所に適したタイプを選ぶ。
• エネルギーの使用： 電力を節約するため、使用電力が少ない変圧器を探す。
• メーカー 品質の良さで知られる信頼できる変圧器メーカーを選ぶこと。

要約すると、配電変圧器は私たちの電気世界の基本的な部分です。私たちが毎日使用する安全で良好な配電において、非常に重要な役割を果たしています。電磁誘導の簡単な考え方から、さまざまな種類や用途まで、この完全ガイドがこの重要な電気機械についての理解を深める一助となれば幸いです。

覚えておくべきこと

• 配電用変圧器は、高圧の電力を私たちが使えるように低くする降圧変圧器である。
• 磁気コアの周りに一次巻線と二次巻線を使い、電磁誘導で作動する。
• 配電変圧器の種類は、設置場所（ポールかパッドか）、絶縁（液体か乾式か）、位相（単相か三相か）によって分類される。
• 家庭、店舗、工場などで安全な電力を供給するために使用されている。
• 信頼できる配電用変圧器を選ぶには、定格kVA、電圧、タイプ、エネルギー使用量、変圧器メーカー名について考える。