油入変圧器の冷却システムは実際にどのように機能するのでしょうか?

効率的な熱放散は、電気機器の安全かつ安定した動作にとって重要です。さまざまな配電ソリューションの中で、 油入変圧器 優れた冷却性能、絶縁の信頼性、長い耐用年数により、今でも最も広く使用されている設計の 1 つです。

油入変圧器とは何ですか?

アン 油入変圧器 コアと巻線を完全に絶縁油に浸したタイプのトランスです。このオイルは 2 つの重要な目的を果たします。

• 電気絶縁 内部コンポーネント間
• 熱伝達 巻線とコアから外部環境まで

乾式変圧器と比較して、油浸設計は大容量、高電圧、屋外用途に適しています。

変圧器において冷却が重要な理由

通常の動作中、変圧器は次のような理由で熱を発生します。

• 磁束による鉄損
• 巻線を流れる電流による銅損

この熱が効果的に除去されないと、絶縁体の劣化が促進され、効率が低下し、さらには機器の故障につながる可能性があります。これにより、冷却システムが変圧器設計の中核コンポーネントとなります。

油入変圧器の冷却システムの仕組み

1. トランス内部の発熱

電流が巻線を通過すると、抵抗損失によって熱が発生します。同時に、コア内の交流磁場によりヒステリシスと渦電流損失が発生します。これらの熱源はコアと巻線に集中しています。

2. 変圧器油による吸熱

コアと巻線を囲む絶縁油は、これらのコンポーネントから熱を直接吸収します。変圧器油は熱伝導性に優れ、比熱容量が大きいため、熱吸収に最適です。

オイルが加熱されると密度が減少し、タンク内で自然に上昇します。

3. 自然オイル循環（対流）

最も標準的な 油入変圧器 設計は冷却に自然対流を利用します。

• 高温の油が変圧器タンクの上部まで上昇する
• クーラーオイルが下降して交換
• この継続的な循環により、重要なコンポーネントから熱が奪われます。

このプロセスは外部電源を必要とせず、高い信頼性を実現します。

4. ラジエーターまたは冷却フィンによる熱放散

高温のオイルがタンクの上部に到達すると、熱は以下に伝達されます。

• ラジエターパネル
• 冷却フィン
• 波形タンク壁

これらの構造により表面積が増加し、自然対流と輻射によって周囲の空気に熱が放散されます。

5. より高い定格を実現するための強化された冷却方法

より大型または高容量の変圧器の場合は、追加の冷却方法が使用される場合があります。

• オナン (オイルナチュラル・エアーナチュラル)
• オナフ （油自然空圧、ファン使用）
• OFAF (オイルポンプとファンを使用するオイル強制空圧)

これらの構成により、冷却効率が向上し、変圧器がより高い負荷を処理できるようになります。

冷却システムの比較: 油入変圧器と乾式変圧器

オイルベースの冷却システムの利点

• 優れた熱性能 高負荷用途向け
• 絶縁寿命の延長 動作温度が安定しているため
• 高い信頼性 シンプルな自然循環で
• 費用対効果の高い 大規模配電用

一般的なアプリケーション

効果的な冷却システムのおかげで、 油入変圧器s 以下の分野で広く使用されています。

• 発電所
• 変電所
• 産業施設
• 再生可能エネルギーシステム
• 屋外配電ネットワーク

よくある質問 (FAQ)

変圧器の冷却には空気より油が優れているのはなぜですか?

オイルは空気よりも熱伝達能力が高く、高温のコンポーネントに直接接触することができるため、より迅速かつ均一な熱除去が可能になります。

変圧器油は冷却するだけなのでしょうか、それとも他の目的に役立ちますか?

変圧器油は冷却と電気絶縁の両方を提供し、内部短絡や部分放電の防止に役立ちます。

すべての油浸変圧器は自然冷却で十分ですか?

自然冷却は小規模から中規模の定格に適しています。大容量ユニットでは、多くの場合、強制空気または強制オイル循環が必要です。

冷却は変圧器の寿命にどのような影響を与えますか?

効果的な冷却により、絶縁材への熱応力が軽減され、変圧器の動作寿命が大幅に延長されます。

油浸冷却は屋外での使用に安全ですか?

はい。適切に密閉されたタンク、高品質のオイル、圧力リリーフ システムにより、油入変圧器は屋外設置でも信頼性が高く安全になります。

変圧器冷却の将来の傾向

最新の開発では次のことに重点が置かれています。

• 環境に優しい生分解性絶縁油
• スマート温度監視システム
• 改良されたラジエーター設計により効率が向上

これらのイノベーションにより、製品のパフォーマンスと持続可能性が向上し続けます。 油入変圧器 進化するエネルギー需要に応えながら冷却システムを実現します。