柱上変圧器 メーカー・製品おすすめ一覧 | トランスリサーチ

柱上変圧器は、電力系統の配電網において非常に重要な役割を担う変圧器です。

高圧の送電線から低圧の配電線に電圧を変換する機能を果たしており、一般家庭や小規模な事業所、街灯などへ電力を供給するための中間装置として位置付けられています。

その名称の通り、この変圧器は電力会社の電柱に取り付けられた形で設置されています。電柱に取り付けられることで、変電所から離れた地域でも電力を供給することが可能となります。また、屋外に設置されるため、過酷な環境条件にも耐えられるよう頑丈な構造になっているのが特徴です。

発電所で作り出された高圧の電気は、まずは送電線を通じて配電用変電所に送られます。そこで電圧を6,600Vに変圧し、大規模な施設への供給に備えます。

その後、この6,600Vの高電圧は、街中の配電線路を通じて各地域に送り込まれます。そして、私たち電力会社が設置した柱上変圧器が、この高電圧を最終的に100Vや200Vの低電圧に変換するのです。

柱上変圧器は、発電所から家庭までを結ぶ電力供給網の最前線に位置する重要な装置といえます。送電線路から引き込まれた高圧の電気を、一般のお客様が安全に利用できる低圧電力に変換してお届けする、私たち電力会社にとって欠かすことのできない設備なのです。

柱上変圧器は電力会社の送電網から離れた地域にも電力を供給するため、電柱の上に設置されています。このように屋外に設置される柱上変圧器は、雨、風、雪、日光などの過酷な自然条件にさらされることになります。

そのため、柱上変圧器は金属製の堅牢な筐体に絶縁油が封入された頑丈な構造になっています。これにより、自然環境の影響を最小限に抑えることができるのが特徴です。

また、柱上変圧器の容量は、一般家庭や小規模事業所、街灯などへの電力供給を目的としているため、比較的小容量のものが主流となっています。一般的には5 kVAから500 kVAの範囲の容量のものが使われています。

一方、発電所や大規模変電所に設置される変圧器は大容量となりますが、柱上変圧器は電力供給の末端に位置する装置ですので、小容量でも十分な性能を発揮できるよう設計されています。

さらに、柱上変圧器は電柱への設置を考慮し、コンパクトで軽量な構造となっています。分解や組み立てが容易なシンプルな作りになっているのも特徴の1つです。

このように、柱上変圧器は過酷な環境条件の中で安定した電力供給を行うため、頑丈な構造や小容量・簡易設計などの特徴を備えているのが特徴といえます。

鉄心

変圧器の心臓部分となるのが鉄心です。電磁誘導の原理により電圧と電流の変換が行われるのは、この鉄心を介してです。高い磁気特性を持つ特殊な鉄鋼材料が使用されています。

一次巻線・二次巻線

変圧器の巻線部分は、一次巻線と二次巻線から成り立っています。一次巻線には高圧の交流電圧が印加され、二次巻線には変圧比に応じた低圧の交流電圧が誘導されます。巻線には銅線が使用されています。

トランスオイル

巻線部分は絶縁オイルに浸漬されています。このトランスオイルは巻線の絶縁や冷却の役割を果たします。特殊な絶縁性と熱伝導性を持つ鉱物油が使用されています。

鉄製タンク

変圧器全体を覆うように設置されているのが鉄製のタンクです。この外殻によって、変圧器本体が外部環境から保護されます。タンクには冷却フィンが設置されており、自然対流による放熱が行われます。

ブッシング

一次側と二次側の電気的な接続を担うのがブッシングです。高圧と低圧の端子がそれぞれ設置されており、配電線との接続に使われます。

これらの主要な構成要素が、柱上変圧器の基本的な構造を形成しています。変圧器の容量に応じて、各部品のサイズや構造が最適に設計されています。

柱上変圧器には、高圧側と低圧側の2つのコイルが内蔵されています。高圧側のコイルは導線が多く巻かれており、一方の低圧側コイルは導線の巻数が少なくなっています。

この2つのコイルの間で電磁誘導が起こることで、電圧の変換が行われるのが柱上変圧器の仕組みです。

具体的には、高圧側のコイルに高い電圧が印加されると、そこを流れる電流によって強い磁界が発生します。この磁界が低圧側のコイルに伝わり、そこに電圧が誘導されるのです。

高圧側と低圧側のコイルの巻数比によって、この電圧は変換されます。つまり、入力側の高電圧を、出力側の低電圧に変換することができるのが柱上変圧器の役割となります。

ただし、電力（電圧×電流）は変わりません。電圧が下がれば電流が上がる、といった具合に、電力は一定のまま電圧と電流の関係が変わるのが特徴です。

この仕組みにより、当社の送電網から家庭まで、効率的に電力を供給することが可能となっているのです。

柱上変圧器にはいくつか主な種類があります。

三相式柱上変圧器

三相の高圧電力を受け取り、三相の低圧電力を出力するタイプです。発電所や変電所から送られてくる三相電力を、配電線の三相で使えるよう変換します。

単相式柱上変圧器

一相(単相)の高圧電力を受け取り、一相の低圧電力を出力するタイプです。家庭用や小規模事業所向けに単相100V/200Vを供給するのに使われます。

二相式柱上変圧器

三相の高圧電力を受け取り、二相の低圧電力を出力するタイプです。三相の高圧電力を二相の低圧へと変換します。

三相-二相変換式柱上変圧器

三相の高圧電力を受け取り、二相の低圧電力を出力するタイプです。配電線が三相の地域で、最終的に二相の需要家に供給する場合に使われます。

これらの主な種類の他にも、容量や電圧レベルなどによって細かく分類されることもあります。
用途や設置地域の条件に合わせて、最適な仕様の柱上変圧器が選択されるのが一般的です。