本文へ移動

    COLUMN

変圧器の仕組み ①

2022-09-01
はじめに
こんにちは。
すこーしずつ夏の終わりを感じさせる日が出てきましたね。皆さまいかがお過ごしでしょうか。

今回は、変圧器の仕組みについて解説していこうと思います。

お気付きの方もいらっしゃるかもしれませんが、前編の「電気が届く仕組み」についてお話したのは去年の6月ということで、すでに1年以上が過ぎてしまっています……。
楽しみにしてくださっていた方、お待たせしてしまってすみません。

早速本題に入っていきます。

まずは前回のおさらいをしていきましょう。

私たちが普段家庭で使用している電圧は何Vでしょうか?




これは少し簡単でしたね。
答えは100Vです。

1~2万Vで生まれた電圧は、27.5万V~50万Vという高い電圧で送り出され、各変電所で低電圧に変換されながら、最後は変圧器で100Vに変換され家庭に届きます。
(工場などでは200Vで届きます)

この図に見覚えはありますか?
そもそも変圧器とは?
変圧器はその名の通り、電磁誘導を利用して交流電力の電圧を変換する機器です。

より具体的に言うと、変電所から送られてきた6,600Vの電気を、家庭用に100V(200V)に変換する装置です。
発電所で作られ電線を通ってくる電気は、非常に電圧が高いため、そのままの状態で家庭/ビルで使うことはできません。

そこで出番となるのが変圧器です。

各施設の目的や用途に合わせて電圧を変えることで、私達は安全に、そして安定的に電気を使用することができます。
1歩建物の外に出ると、このように街のいたるところで変圧器を確認することができます。

私達の身近な場所にあるこれらは、柱上変圧器(ちゅうじょうへんあつき:ポールトランス)と呼ばれ、写真のように電柱に取り付けられています。

意識すると、会社やご自宅を出てすぐに目についたり、「あれ、こんなに大きいの?」と驚くかもしれません。

実は身近な場所に数多くあるのに、意識しないと全く気付かない変圧器。

それでは変圧器の仕組みを見てみましょう。
変圧器の構造
今回は最も一般的な柱上変圧器を例に説明していきます。
柱上変圧器は、ほとんどが図のような円柱型や四角柱型をしています。

外側は低圧ブッシング・高圧ブッシング・放熱フィンなどから構成され、フタを開けた中には絶縁処理されたコイルや鉄心があり、これらは絶縁油で満たされています。



変圧器の外側についている「ブッシング」とよばれるパーツは、安全に電気を送るために取り付けられているものです。

機器そのものを支えたり、外部の電線と変圧器を絶縁するという役割を果たしています。
これらは変圧器の2面についており、それぞれ「高圧ブッシング」、「低圧ブッシング」と呼ばれています。

放熱フィンはその名前の通り、変圧器で発生した熱を逃がす役割を持っています。
最近ではこの放熱フィンがついていない、つるっとした表面の変圧器も多いです。


「50」というのは容量表示で、この場合は50kVA(キロ・ボルトアンペア)を指します。

kVAという単位に、あまり聞き覚えがないという方もいらっしゃるのではないでしょうか。

1km=1000mであるのと同じで、1kVAは1000VAです。
上記の式に倣うと、この図では50000VA÷100V=500Aとなります。
一般家庭の契約アンペアは、40Aと言われています。

したがってこの50kVAの容量でまかなえるのは、理論上12~13軒ということになります。

ちなみに、この柱上変圧器の重さは、最大で400Kgを超えます。



(来週に続きます)





       ご案内
TOPへ戻る