第一種電工 平成30年度 問15｜配電理論・配線設計

写真の矢印は、モールド変圧器のいちばん上に並んだ、穴のあいた平たい銅の帯（ブスバー）状の端子を指している。低電圧側は大きな電流が流れるため、太い銅帯の端子になり、変圧器の上部から引き出されることが多い。これが二次（低電圧側）端子。一次（高電圧側）端子やタップ切替端子は高圧コイルの表面側にあり、耐震固定端部は変圧器の下の台（ベース）をボルトで床に固定する部分。正答はエ。

モールド変圧器の各部の名称を写真で見分ける問題（正答エ）。

・二次（低電圧側）端子（エ・正答）：受電用変圧器の二次側は210Vや105Vなどの低電圧で、同じ容量なら一次側よりはるかに大きな電流が流れる。そのため断面積の大きい銅帯（ブスバー）にボルト穴をあけた端子になり、写真のように変圧器の上部に並ぶ。低圧の配線や母線はここにボルトで接続する。

・一次（高電圧側）端子（ウ）：6600Vを受ける端子。電流が小さいので端子は小形で、樹脂で固めた高圧コイルの表面側に設けられる。

・タップ切替端子（ア）：一次コイルの巻数を切り替えて二次電圧を調整するための端子。高圧コイルの表面にあり、接続片をつなぎ替えて使う。

・耐震固定端部（イ）：変圧器の底部のベースを床や架台にアンカーボルトで固定する部分。地震で変圧器が移動・転倒しないようにする。

写真の「上部の銅帯」＝二次端子、「コイル表面の端子類」＝一次側、「下部のベース」＝固定部、と位置で覚えるとよい。

【なぜ二次端子は太く、上部にあるのか】三相変圧器の定格電流は I＝S÷(√3×V)。300kV·A、6600V/210Vの変圧器なら、一次側は 300000÷(√3×6600)≒26A、二次側は 300000÷(√3×210)≒825A になる。電流が約30倍違うため、二次側は断面積の大きい銅帯で引き出し、発熱を抑えてボルト接続の接触面積も確保する必要がある。写真のように上部に端子を並べると、キュービクル内で低圧母線へ短い距離で接続できる。

【モールド変圧器の構造】モールド変圧器は、コイルをエポキシ樹脂などで固めた乾式の変圧器で、絶縁油を使わない。油入変圧器に比べて燃えにくく、油の漏れや劣化の管理が不要なため、ビルや病院など火災対策を重視する建物の受変電設備に多く使われる。一方で、コイル表面は樹脂で覆われていても電気的には充電部と同じに扱う必要があり、運転中に樹脂表面に触れてはならない（写真の器具にも警告表示がある）。

【タップ切替の考え方】一次側の供給電圧が定格より低い地域では、一次タップをより低い電圧のタップに切り替えると、巻数比が小さくなって二次電圧が上がる。タップは高圧側コイルに設けるのが一般的で、切替えは必ず停電して行う。

【試験での見分け方】写真の問題では「どの位置を指しているか」と「その部分を流れる電流の大きさ」を結び付けると迷わない。太い銅帯＝大電流＝低電圧側（二次）、小形の端子＝小電流＝高電圧側（一次）、という関係は、変圧器だけでなく受電設備の母線や端子の見分けにも共通して使える考え方である。