キュービクルのトランスとは？

ビルや工場、商業施設などに設置されているキュービクル（高圧受電設備）。
その内部で最も重要な機器の一つが「トランス（変圧器）」です。

トランスは、電力会社から受け取った高圧電力（6,600Vなど）を、施設内で使える低圧電力（200Vや100V）に変換する装置。
まさに、施設全体の電気を“使える形”に整える心臓部ともいえる存在です。

この記事では、キュービクル内に設置されるトランスの役割・種類・選定基準について、初めての方にもわかりやすく解説します。

1. トランスの基本的な役割

電圧を変換して安全に電気を使えるようにする

電力会社から供給される電気は、一般的に6,600V（高圧）。
そのままでは、照明・エアコン・コンセントなどの機器には使用できません。

そこで、トランスが電圧を低圧（200Vや100V）に変換（降圧）し、建物内に安全に電気を供給します。
これがトランスの最も基本的な役割です。

安定した電圧供給で設備を保護する

トランスには、電圧を変換するだけでなく、電圧変動を緩和して機器を守るという役割もあります。
電力系統に瞬間的な過電圧やノイズが発生しても、トランスがクッションのような役割を果たし、設備の故障を防いでくれるのです。

2. トランスの主な種類

キュービクルで使われるトランスには、いくつかのタイプがあります。
それぞれの構造や特徴を理解しておくことで、環境や用途に合った選定が可能になります。

① 油入変圧器（油冷式トランス）

最も一般的なタイプで、内部を絶縁油で満たし、冷却と絶縁を行う構造です。

特徴：

• 高い耐久性と信頼性があり、長期運用に向く
• 放熱性能に優れ、負荷変動にも強い
• 一方で、油漏れや火災リスクに注意が必要

用途：
ビル・工場・公共施設など、比較的大型の受電設備に多く使用されています。

② モールド変圧器（樹脂モールドトランス）

内部のコイルを樹脂で固めた絶縁構造を持つタイプです。

特徴：

• 絶縁油を使用しないため、火災リスクが少ない
• メンテナンス性が高く、屋内設置に適する
• ただし、油冷式に比べて冷却性能がやや劣る

用途：
オフィスビルや商業施設など、屋内設置のキュービクルに多く採用されます。

③ 乾式変圧器（空冷式）

モールドトランスと似ていますが、コイルを樹脂で完全に封入せず、空気で冷却するタイプです。

特徴：

• 軽量・コンパクトで、省スペースに設置可能
• メンテナンスが容易
• 湿度や塵埃に弱く、環境条件に注意が必要

用途：
屋内の小規模設備や一時的な仮設電源などに利用されます。

3. トランス選定の基本的なポイント

キュービクルに使用するトランスは、用途・環境・負荷条件に合わせて慎重に選定する必要があります。
ここでは、実務で重要なポイントを5つに整理して解説します。

① 容量（kVA）の選定

トランスの容量は、接続される機器の合計負荷容量＋余裕分（約20〜30％）を見込んで決定します。

たとえば、設備全体の電力負荷が150kVAなら、
→ 200kVAクラスのトランスを選ぶのが一般的です。

負荷率が高すぎると過熱・絶縁劣化を招き、逆に過大容量を選ぶと効率が低下するため、バランスが重要です。

② 冷却方式の選定

• 屋外設置や高負荷環境 → 油入式トランス（強冷却）
• 屋内・防火性能重視 → モールド式・乾式トランス

冷却方式は、設置場所の温度条件や通風状態によって最適な方式が異なります。
特に屋上設置の場合は、日射と温度上昇に配慮して冷却性能の高い機種を選びます。

③ 設置環境（屋内・屋外・防爆など）

• 屋外設置：防水・防塵構造（IP44以上推奨）、防錆塗装必須
• 屋内設置：換気確保、他機器との離隔距離を遵守
• 高湿・粉塵環境：密閉型や耐湿・耐塵仕様を選定

トランスは常に発熱するため、通風・放熱のスペースを十分に確保する必要があります。

④ 騒音・振動対策

特にオフィスビルや商業施設では、トランスの低周波騒音（ブーンという音）が問題になることがあります。
防振ゴムの設置や防音パネルの使用、モールド式の採用などで対策を行います。

近年は、低騒音タイプのトランス（低損失設計・磁束制御コア採用）も普及しています。

⑤ 効率・損失（省エネ性能）

トランスは常時電力を消費しており、無負荷損失・負荷損失をいかに低減するかがポイントです。
近年の省エネ基準（トップランナー制度）では、高効率トランスの採用が推奨されています。

初期コストだけでなく、年間の待機電力損失（損失電力量）まで含めて比較検討することが重要です。

4. トランス保守と更新のタイミング

トランスは長寿命機器ですが、経年劣化は避けられません。

• 油入式：寿命目安 約25〜30年
• モールド式：寿命目安 約20〜25年

経年劣化によって、絶縁性能や効率が低下し、発熱や異音が発生します。
絶縁油の劣化診断（絶縁耐力・酸価・水分量など）や定期点検を行い、
異常が見られた場合は更新を検討しましょう。

特に、古いトランスはPCB（ポリ塩化ビフェニル）を含む場合があるため、
更新時には法令に基づいた適正処理が必要です。

5. まとめ：最適なトランス選定が設備の信頼性を左右する

キュービクルのトランスは、電気を安全に・安定して供給する要（かなめ）です。
その選定を誤ると、設備の効率低下や過熱、騒音、さらには故障や停電の原因になります。

最後に、選定時のチェックポイントをまとめます。

1. 電圧・容量が適正か（余裕を持った設計）
2. 設置環境に合った冷却方式を選んでいるか
3. 防水・防塵・防錆対策が必要な環境か
4. 省エネ・低騒音・長寿命の観点を考慮しているか
5. 法令・安全基準に適合しているか（JEAC・JIS等）

これらを押さえておくことで、トランスの性能を最大限に引き出し、
キュービクル全体の信頼性と安全性を高めることができます。

「どのトランスを選ぶか」が、施設の電力品質を決める。
それほどまでに、トランスは重要な存在なのです。