変圧器の基礎知識と正誤解説：知っておきたい10のポイント

変圧器は電力システムで重要な役割を担っています。ここでは、高校・専門学校レベルでよく出題される変圧器の正誤問題を例に、各説明の正誤と理由を解説します。

1. 変圧器の構成と内鉄型・外鉄型

◯ 変圧器の主要部は鉄心と巻線です。外見上の巻線の位置によって、内鉄型と外鉄型に分類されます。

✕ 漏れインダクタンスを小さくするには、巻線間の距離はできるだけ小さくする必要があります。距離が大きいほど漏れ磁束が増えるためです。

◯ 鉄損と銅損が主な損失で、鉄損にはヒステリシス損と渦電流損（滑電流損）が含まれます。

◯ 絶縁油には鉱油、合成油、混合油があり、主に第1種2号鉱油が使用されます。

◯ 室温25°Cで測定した一次巻線抵抗を耐熱クラスAの基準温度に換算すると59.8mΩとなります。

◯ 一方の巻線に電圧を印加すると、両巻線に誘起される電圧の比は巻回数の比に等しく、これを変圧比と言います。

✕ 変圧器には透磁率の高い材料が必要です。珪素鋼板に約4%の珪素を含むことで、鉄損が低減されます。

◯ 二次側を一次換算すると、電圧はα倍、電流は1/α倍、抵抗・リアクタンスはα^2倍になります。

✕ 無負荷試験で鉄損を、短絡試験で銅損を求めます。開放試験と混同してはいけません。

◯ 巻線抵抗と漏れリアクタンスの比が等しくないと、二次側電流に位相差が生じ、出力効率が低下します。

変圧器の正誤問題では、各項目の基本原理と実務上のポイントを理解することが重要です。漏れインダクタンス、鉄心材料、試験方法などは特に押さえておきましょう。