変圧器の種類と用途に関する総合ガイド

Types of Electrical Transformers for Power Distribution and Industrial Applications

変圧器は、近代的な電力システムにおいて不可欠なコンポーネントであり、広大な距離にわたる効率的な送電と配電を可能にします。電圧レベルを調整することで、変圧器は住宅、商業、工業環境における電気機器の安全で信頼性の高い動作を保証します。

このガイドでは 主な変圧器の種類さまざまな基準に基づく分類や、業界を超えた共通の用途など。

トランスの分類を理解する

変圧器は、その機能、コア構造、巻線構成、用途など、いくつかの要因に基づいて分類することができる。以下は、最も一般的な分類の内訳である:

1.機能(電圧変換目的)による分類

ステップアップトランス

低い入力レベルから高い出力レベルまで電圧を上昇させるように設計されている。長距離送電の前に電圧レベルを上げ、エネルギー損失を減らすために発電所でよく使用される。

降圧トランス

高い送電電圧を、家庭、工場、企業で使用できる安全なレベルまで下げるために使用される。例 配電変圧器 近隣や特定の施設に電力を供給する。

絶縁トランス

これらは入力と出力の間に電気的絶縁を提供し、感電や機器損傷のリスクを最小限に抑えます。病院、研究室、産業用制御装置などの繊細なアプリケーションで一般的です。

2.芯材による分類

鉄芯トランスフォーマー

コアは珪素鋼板を積層したもので、磁束の連動性と全体的な効率を高めている。透磁率が高いため、発電、送電、産業用途に広く使用されている。

エアコアトランス

磁性体コアの代わりに、空気による磁束伝導を利用している。無線送信機、ワイヤレス充電器、特定の科学機器などの高周波用途に適している。

3.巻線構成による分類

二巻変圧器

一次巻線と二次巻線が分離した伝統的なトランス設計。入出力間の電圧差が大きい場合に適しています。

オートトランス

一次回路と二次回路の両方に共用巻線を採用。コンパクトでコストパフォーマンスに優れ、電圧変化が比較的小さい電圧調整に最適です。

三巻変圧器

3つの独立した巻線(高、中、低電圧)を内蔵し、複数の出力を可能にします。複雑な産業用電力システムや変電所で使用されます。

4.用途による分類

電源トランス

高電圧アプリケーション(3000kVA~100MVA)用に設計され、主に変電所に設置され、長距離の一括送電に対応する。

配電変圧器

低電圧で動作し、家庭、商業ビル、工場などのエンドユーザーに配電する。通常、定格は3000kVA以下です。

計器用変圧器(電流および電圧変圧器)

電力系統の計測と保護のために、電流と電圧の安全なスケールダウン計測を提供します。

特殊用途変圧器

鉄鋼生産、電解、製錬など特定の工業プロセス用に設計された炉用変圧器、整流器用変圧器、位相シフト変圧器などがある。

5.用途別分類-液体封入型変圧器と乾式変圧器

変圧器は、絶縁の種類と用途のシナリオに基づいて選択されます。以下はその明確な内訳である。 液体充填 そして 乾式変圧器 は様々な産業や環境で応用されている:

Overview of electrical transformer types including power, distribution, and specialized transformers with applications in various industries.

屋外配電 - 液体充填トランス

パッドマウント変圧器

  • ロードブレークスイッチとヒューズを備えた耐タンパー性アースマウント設計
  • 住宅街、ショッピングモール、空港、キャンパスなどでよく見られる。

続きを読む:パッドマウント変圧器総合ガイド

ポールマウント変圧器

  • 電柱に設置するコンパクトな単相変圧器
  • 農村部の配電や住宅街で広く使用されている

変電所変圧器

  • 外部冷却システム付き大容量オイル封入式ユニット
  • 産業用重量物の取り扱いとサポート 変電所

さらに詳しく:変電所用変圧器とは

ボールト/ネットワーク・トランスフォーマー

  • 防水、コンパクト、地下設置用設計
  • 人口密度の高い都市部、地下鉄、高層ビルに最適

屋内配電 - 乾式変圧器

低圧乾式変圧器

  • 最大定格600V、屋内の商業用および軽工業用に最適

中電圧乾式変圧器

  • 工場、大型施設、ビルの高圧ネットワークに対応

鋳造コイルトランス

  • 巻線はエポキシ樹脂で完全に密閉され、耐湿性と耐腐食性を確保
  • 湿潤、腐食性、過酷な環境に最適

カプセル化トランス

  • 砂と樹脂で密閉され、ほこり、汚れ、湿気から保護
  • 化学工場、工場、屋外売店に多い

特殊用途乾式変圧器

オートトランス

  • 一次巻線と二次巻線を共有するコンパクト設計
  • 電気的絶縁が不要な場合の電圧調整にコスト効率的

駆動用絶縁トランス

  • VFDやモータードライブからの高調波を処理するように設計されています。
  • 敏感な機器を保護する静電シールド付きK規格

今すぐ読む:乾式変圧器とは 

変圧器の主な用途

変圧器は多くの分野で不可欠なものです。ここでは5つの主な応用分野を紹介しよう:

1.発電、送電、配電

発電所からエンドユーザーまで、変圧器は効率的なエネルギーの流れを可能にし、長距離送電中の損失を最小限に抑え、電圧レベルをユーザーのニーズに合わせる。

2.工業プロセス

製造工場では、安定した電圧が重要な重機械、炉、製錬や電気メッキのような電気化学プロセスに電力を供給するために、特殊な変圧器に依存しています。

3.電気機器の保護と絶縁

絶縁トランスは、電気ノイズ、サージ、故障から精密機器を保護します。データセンター、病院、研究施設に不可欠です。

4.再生可能エネルギーシステム

変圧器は、太陽光発電所や風力発電所で重要な役割を果たし、発電した電力をグリッド統合に適したレベルに変換する。

5.新しいテクノロジーと最新のアプリケーション

電気自動車の台頭により、変圧器はEV充電インフラ、バッテリー・ストレージ・システム、安定した大容量電力を必要とする暗号マイニング業務に不可欠なものとなっている。

正しい変圧器の選び方

適切なトランスの選択は、いくつかの重要な要素に左右される:

  • 定格電力容量(kVA/MVA)
  • 一次および二次電圧レベル
  • 周波数適合性(Hz)
  • 相タイプ(単相または三相)
  • コアの種類(空気コアまたは鉄コア)
  • 環境(屋内、屋外、危険区域)

適切な選定により、電気システムの効率、寿命、安全性が確保されます。

エバニュー・トランスフォーマー - 信頼のトランスフォーマーメーカー

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配電変圧器(油入りと乾式)
パッドマウントおよびポールマウント変圧器
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結論

変圧器は近代的な電力インフラのバックボーンです。さまざまな種類とその用途を理解することは、電力会社規模の配電であれ、特殊な産業事業であれ、お客様のプロジェクトにおいて十分な情報に基づいた選択をする上で役立ちます。

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