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この投稿は最後にslll611によって2016年1月31日20時52分に編集されました。皆さん、1月30日の環境保護に関する毎日のクイズとして、省エネルギーに関する問題を用意しましたが、問題作成の際に間違いがありました。変圧器に関わる内容だったため、私は専門知識がなく、見つけた答えに基づいて解説を行いました。その後、友人がネットで正反対の答えを見たと言ってきたので、私は再び問題の答えを変更しました。結果、よく調べてみると、元の答えが正しかったようで、それが皆さんに混乱を招いてしまいました。ここに、問題作成時に十分に確認しなかった私の責任を深くお詫び申し上げます。ご批判を賜りたく存じます。この分野の専門家にも、この問題についてご意見を伺えれば幸いです。誤ってつけられた点数については、何とかして皆さんに補償いたします。 以下は、インターネット上にある変圧器の損失に関する情報です。専門家の方々のご意見をお待ちしており、この問題を明らかにしていきたいと思います。 一つの説としては、「1.実効電力損失 電力変圧器の実効電力損失には、鉄損と銅損が含まれる」というものがある。そのうち、鉄損は無負荷損失とも呼ばれ、その値は鉄心の材質に関係し、負荷の大きさには関係なくほぼ一定である。一方、銅損は負荷電流の二乗に比例し、定格負荷電流時の銅損を短絡損失という。 2. 非力率損失 電力変圧器の非力率損失は、励磁（無負荷）電流損失と漏れ磁気損失の2つから構成される。励磁（無負荷）電流損失Q0は、その値が鉄心に依存し、負荷には依存しない。漏れ磁気損失Qは一次巻線および二次巻線の漏れ磁気リアクタンス損失であり、その値は負荷電流の二乗に比例する。” もう一つの説としては、「変圧器の損失には銅損と鉄損の2種類がある」というものです。 銅損とは、コイルの抵抗による発熱損失です。熱損失は、コイルの導線材質や導線の長さ、導線の直径、環境温度などの要因によって決まります。導線の長さ（巻数が多いほど）、細い導線ほど銅損が大きく、環境温度が高いと銅損も大きくなる。鉄損にはコアの渦電流損失と漏れ磁気損失が含まれ、鉄損はコアのシリコン鋼板の導磁率、シリコン鋼板の厚さ、シリコン鋼板の表面絶縁性、シリコン鋼板の積層の密着度などに関連している。 変圧器の損失が少なければ少ないほど効率は高くなり、設計が優れ、製造品質が高い変圧器では効率は90％や95％以上に達することもある。大型変圧器は発熱を抑え、温度を下げるために、絶縁性に優れた変圧器油に浸されることが多く、さらにその変圧器油が放熱器を通じて熱を空気中に放出し、変圧器の温度上昇を抑えて高い効率を維持します。” もう一つの説としては、「電力変圧器の実効損失と無効損失について、変圧器の実効損失は、実効不変損失（鉄損）と実効可変損失（銅損）に分けられる」というものです。変圧器の無効損失も、無効不変損失と無効可変損失の2つに分けられます。 1、有効損失。それは、定格銅損と見かけの電流（負荷電流）および定格電流の二乗比の積にほぼ等しい。すなわち、有効可変損失＝定格銅損×（負荷電流/定格電流）の二乗。 2、無効電力による変動損失。それは、定格短絡電圧のパーセンテージと、定格容量および（負荷電流）と定格電流の二乗比との積にほぼ等しい。すなわち、無効変動損失＝定格短絡電圧のパーセンテージ×定格容量×（負荷電流/定格電流）の二乗。 有効エネルギーと無効エネルギー、そして渦電流損失とヒステリシス損失には、どのような関連があるのでしょうか？変圧器は導線と鉄心で構成されており、運転時に導線が熱を発生させ、鉄心が磁気を通す際に渦電流が生じて熱が放出されます。熱エネルギーとして放出されるものはすべて有効損失と呼ばれ、ヒステリシスとは、残留磁気がすべて二次コイルの電力に変換されずに生じる熱損失のことです。 実は、電気や磁気、光もすべて電磁波の一種に過ぎないのです。” 変圧器損失の計算 変圧器の損失には、無負荷損失と負荷損失の2つがある。 1．変圧器の無負荷損失 変圧器の無負荷損失は鉄損とも呼ばれ、これは励磁損失に属し負荷とは無関係である。 1.1 無負荷損失の構成 通常、変圧器の無負荷損失は、鉄心材料のヒステリシス損失、渦電流損失、および付加損失の数部分から構成される。