大電流トランスの漏れリアクタンスの低減

１．まえがき
　当社では、電磁接触器、電磁開閉器、配線用ブスバー温度、変流器（CT）など様々な大電流評価を用途にした、
　試験器及びトランス単体等、機種によっては10,000Aを超える製品の設計、製造、販売しております。

　　しかしながら大電流になると、
　　　　1）トランスの1次と2次間の漏れリアクタンスの増加。
　　　　2）2次側の銅バーに接続する圧着端子の接触抵抗の増加。
　　　　3）2次側の銅バー間のリアクタンス。
　　　　4）負荷側の配線の接触抵抗。
　　　　5）引回しのループによるリアクタンス成分。
　　これらが加わり損失が増します。
　　銅損はとにかく太線を巻けば減らせます。
　　ところが、巻線による漏れリアクタンスは
　　1次巻線の上に2次巻線を巻く既存の巻線構造では減らすことができませんでした。
　　今回、変圧器の文献では既知ですが、2次巻線を1次巻線で挟む方式の構造にして
　　実際に実験しその効果を比較しました。

２． V2の電圧降下（電圧変動率）について
　　変圧器の電圧降下について回路図とベクトル図で説明する。
電圧変動率（％）
　　　　V2’＝1次電圧を2次換算した電圧
　　　　V2＝2次電圧
　　　　ｑｒ＝パーセント抵抗電圧
　　　　ｑx＝パーセントリアクタンス電圧

　　　今、V2’≒OAとすると
　　　　

　　　この式をV2で割ると　電圧変動率　ε= ｑｒ cosθ2＋ｑx sinθ2　(％）
　　　と表すことができます、つまり大電流トランスの漏れリアクタンスや
　　　配線に寄生するリアクタンスを小さくしないと
　　　２次電圧降下⇒定格電流が得られない現象が起きます。

３．巻線構造の違いによる漏れリアクタンスの低減 　　　　　

	既存製品	漏れリアクタンス低減製品
仕様※	単相：1次電圧200V/2次電圧2.9V×2400A 容量6,960VA　60Hz	単相：1次電圧200V/2次電圧7V×2500A 容量17,500VA　60Hz
巻線の概要	・1次巻線の上に2次巻線を巻くごく普通のトランス巻線構造。・放熱効果を良くし小型化するためコイル間に隙間を設けている。	・2次巻線を1次巻線で挟み結合を良くする。・これを1セットとし、分割コイル数を増す。・1セット間に隙間を設け放熱効果を良くし小型化している。
巻線構造図
巻線写真
特性（実測値）	％抵抗電圧（ｑｒ）・・・・・・・ 8.2％	％抵抗電圧（ｑｒ）・・・・・・ 2.5％
	％リアクタンス電圧（ｑx）　・・ 25.8％	％リアクタンス電圧（ｑx）・・ 5.3％
	％インピーダンス電圧（qz）・・ 27.1％	％インピーダンス電圧（qz）・・5.9％