オイルフリー構造と耐火性という特長から、乾式変圧器は製造工場、商業ビル、病院、データセンター、トンネル、沿岸プロジェクトなど、幅広い分野で利用されています。市場では、鋳造樹脂乾式変圧器とVPI(真空加圧含浸)乾式変圧器という2つの主要な技術ソリューションが主流となっています。本稿では、製造原理、主要性能、利点、および限界を比較し、迅速かつ適切な機器選定を支援します。
1. 製造の基本原理
鋳物樹脂乾式変圧器
巻線は金型内に配置されます。充填剤を混合したエポキシ樹脂が真空条件下で流し込まれます。硬化後、コイルは一体型の固体樹脂ブロックになります。巻線はエポキシ樹脂によって完全に封入・密封され、堅牢な固体絶縁保護層が形成されます。

特徴:銅またはアルミニウムの導体は目に見えず、コイルアセンブリは剛性の高い固体樹脂ハウジングを形成します。
VPI真空加圧含浸乾式変圧器
VPIは真空加圧含浸の略です。コイルを真空タンクに装填し、まずタンク内の空気を抜き、次に絶縁ワニスを加圧して巻線の層間隙間全体に浸透させ、その後乾燥・硬化させます。完全に密閉された外殻は形成されず、巻線は開放構造のままで、コイル本体が見える状態になります。
2. 主要パフォーマンスの比較
耐湿性、耐塵性、耐腐食性
鋳造樹脂トランス:エポキシ樹脂による完全封止により、湿気、塩水噴霧、粉塵が巻線内部に侵入するのを防ぎます。湿度の高い環境で停止した後でも、乾燥させることなくすぐに再起動できます。湿度の高い作業場、沿岸部の塩水噴霧環境、地下トンネル、粉塵の多い工場などに最適です。
VPI乾式変圧器:開放コイル構造。絶縁ワニスは導体間の隙間にのみ浸透し、完全な被覆は行いません。清潔で乾燥した環境では安定した性能を発揮します。高湿度または多量の粉塵が継続的に発生する環境では、コイルの隙間に水分と粉塵が蓄積し、絶縁抵抗が徐々に低下します。湿度の高い場所では、暖房器具の使用をお勧めします。VPI製品は、塩水噴霧や多量の粉塵が発生する過酷な環境には適していません。
騒音レベルと短絡機械的強度
鋳造樹脂変圧器:固体樹脂が鉄心と巻線からの振動伝達を抑制し、同等のkVA定格において比較的低い騒音レベルを実現します。一体成型構造により、短絡発生時のコイルの変位や変形を抑制し、優れた短絡耐性と輸送時の優れた耐震性能を発揮します。
VPIトランス:コイルは、十分な機械的強度を持つ絶縁ワニスで接着されています。ただし、極端な短絡電磁力下では、巻線がずれるリスクがあります。騒音レベルは、同定格の鋳造樹脂製トランスと比較して若干高くなります。

メンテナンスと修理性
鋳造樹脂トランス:実質的にメンテナンスフリー。樹脂バリアが埃や湿気を遮断します。定期点検は換気と温度監視に限られます。欠点:内部コイルが損傷した場合、部分的な修理は不可能で、コイル全体の交換が必要です。
VPIトランス:メンテナンス要件は中程度です。コイル表面の埃を定期的に清掃する必要があります。湿気が侵入した場合は乾燥処理が必要です。利点:局所的に損傷したコイルは、ワニスを部分的に再含浸することで現場で修理できるため、修理可能性が確保されます。
製品概要
QXG樹脂製変圧器は、完全密閉型の堅牢な筐体を採用しており、防湿性、防塵性、機械的堅牢性、そしてメンテナンスの手間がほとんどかからないという優れた性能を発揮するため、過酷な運転環境にも最適です。ただし、内部故障が発生した場合、コイルの部分的な修理は不可能です。
VPI(真空加圧含浸)トランスは、巻線が露出しているため、現場での部分的な修理が可能です。しかし、周囲の清浄度と湿度には厳しい要件があります。湿度が高く粉塵の多い設置場所では、除湿と防塵筐体が必須となります。
技術選定においては、コストだけを決定要因とすべきではない。断熱技術は、現場の環境条件や長期的な運用・保守計画などを総合的に考慮して決定する必要がある。