油入変圧器：仕様、試験規格および工場向けガイド（2026年版）

中国工場から供給される油入変圧器の技術銘板には、12項目ものパラメータが記載されています。そのうち6項目を間違えるだけで、購入側は長年にわたる現場での是正保守、予期せぬ変圧器の過熱、あるいは到着時の電力会社による検査で不合格となる事態に陥る可能性があります。このガイドは、仕様策定、検証、そして適切な調達を最初に担当するエンジニアまたは調達担当者向けに作成されています。

絶縁油の種類は、耐火性、絶縁耐力、コストの違いによって異なり、ONAN、ONAF、OFAF、OWFの記号が何を意味するのかを分かりやすく説明し、工場から受け取った見積もりと照らし合わせて確認すべき7つの銘板パラメータ、変圧器の出荷前に必ず実施すべき5つの工場受入試験（参考として、DEMIKSの実際の30～1,600kVA配電仕様データも掲載し、競合他社の見積もりを実際の生産数値と照らし合わせて検証できるようにしています）についても解説します。

油入変圧器とは？基本設計と動作原理

変圧器（油入変圧器または油入型変圧器とも呼ばれる）は、磁気コアと銅巻線が絶縁油で満たされた鋼製タンクに完全に浸漬された電気機器である。油の目的は2つある。1つ目は、高電圧巻線と低電圧巻線の間の主要な誘電体絶縁体となること、2つ目は、対流によってコアと巻線からタンク壁や外部放熱器へ熱を伝達することである。

これら2つの機能の組み合わせこそが、36kVを超える動作電圧および数MVAを超える容量定格において、油入式絶縁体が依然として最も一般的な選択肢となっている主な理由です。スケール物理学的に見ても妥当です。なお、「油」という言葉はやや曖昧です。絶縁油は鉱物油系、天然エステル系、合成エステル系のいずれの場合もあります。明確にするために、これら3つの主要なサブタイプについて以下で説明します。

主な構造構成要素は以下のとおりです。

動作温度はIEC 60076-1で規定されています。標準定格条件では、周囲温度の上限は+40℃、24時間平均は+30℃以下と想定されています。IEC 60076-2によると、定格連続運転中、油の表面温度は85℃を超えてはなりません。この温度を超えると、絶縁紙の劣化が加速し、耐用年数が著しく短くなります。

変圧器における油の役割は何ですか？

油入変圧器は、より広範な油絶縁変圧器のサブクラスであり、次の3つの機能を同時に果たします。すなわち、高電圧巻線と低電圧巻線の間のすべてのギャップに誘電油を充填して、電圧の異なる2つの導体間のアーク放電を防ぐことで、ユニットの主要な電気絶縁媒体としての役割を果たします。また、抵抗損失によってコア内部で発生する熱を伝導し、対流によってこの熱効果をより低温の放熱器に運び去ります。さらに、内部放電が発生した場合に、深刻な故障に発展する前に放電を消弧することで、アークの拡散を防ぐ媒体としての役割も果たします。

誤解されがちなのは、絶縁油がこの機能だけを果たすという考え方です。実際には、直列接続された油は、熱伝導体であると同時に断熱材でもあります（高電圧巻線と低電圧巻線の間の固体絶縁体、すなわちクラフト紙の包装材やプレスボードの仕切りなどが一体となって、完全な絶縁システムを形成しているためです）。油が（吸湿、汚染物質の混入、酸化などによって）劣化すると、クラフト紙が結露しない性質を維持していても、絶縁システムは機能しなくなります。

変圧器絶縁油の比較：鉱物油、天然エステル、合成エステル

油入変圧器の製造に使用される絶縁油には、主に3種類あります。鉱物油は、世界中の油入変圧器の設置台数の大部分を占めています。天然エステル系絶縁油（代表例としてカーギルのFR3）は、火災に敏感な環境で使用される油入変圧器において急速に普及が進んでいます。合成エステル系絶縁油も選択肢の一つであり、寒冷地での電力用途や、高性能用途に最適です。

エンドユーザーにとって重要な特性は、絶縁耐力、引火点、流動点、生分解性、および相対的なコストである。

内部リンク: 当サイトをご覧ください 油の誘電強度試験ガイド 変圧器油の誘電損失係数 運転中のオイルの状態を測定するために使用されるテスト手順を確認するには、次のページをご覧ください。 絶縁油誘電強度試験機 これらの試験を実施するために使用される機器は、当社の試験機器製品群に含まれています。

冷却システムの分類：ONAN、ONAF、OFAF、OWFが購入者にとって何を意味するのか

変圧器の銘板に記載されている4文字の冷却コード（IEC 60076-2規格）は、正しく解釈すれば、考えられるインフラ要件やユニットの容量に関するすべてのパラメータを明らかにするようにコード化されています。

最も頻繁に遭遇する4つのコードと、それぞれの典型的な容量性能および温度上昇制限値：

二重定格：大型変圧器には、60 MVA ONAN / 80 MVA ONAF のように、2つの仕様番号が付いていることがよくあります。この変圧器は、強制冷却なしで60 MVA、ファンアシストありで80 MVAの容量を提供します。夏季にピーク負荷が頻繁に発生する変電所の変圧器の場合、二重定格により、設置時に強制冷却を作動させ、理想的にはより大型の変圧器にアップグレードすることができます。変圧器は一度購入すればよく、必要に応じて運転モード間で容量を切り替えることができます。

ONANの変圧器冷却とは何ですか？

「油冷・空気冷」方式（高温・低温）は、油入変圧器に用いられる最もシンプルな冷却方式です。ファンやポンプを使用しないため、補助電源は不要です。正しく設置すれば、油は変圧器タンク内のコアとコイルアセンブリから自然対流によって熱を伝達し、外部ラジエーターを通して放射と伝導によって熱を放出し、周囲環境に熱を放出するというサイクルを継続的に行います。この冷却方式は、最大10MVA程度の配電用変圧器にほぼ均等に採用されており、補助機器なしでも安定した電力供給が可能です。

銘板の読み方：購入者が必ず確認すべき7つのIEC 60076パラメータ

中国の変圧器工場に見積もりやデータシートを依頼する際、製品の適合性を理解する上で最も重要なのは、入手可能であれば仕様表です。製品がお客様の用途ニーズを満たすかどうかを判断するために、7つのパラメータが使用されます。

1. 定格容量（kVAまたはMVA）：特定の周波数と電圧において、損傷や許容温度上昇を起こさずに短時間発生できる定格電力レベル。IEC 60076-1のセクション4では、特定の基準条件における定格保証値が規定されています。
2. 電圧比（HV/LV、単位：kV）：定格タップの上限と下限、定格一次側と二次側の電圧（au/vtuseについては追加の指定がある場合があるため、ACテストかスルーテストかを指定する必要があります）。この値がグリッド電圧と完全に一致することを確認してください。11 kV、12パルスのシステムは、タップを下げても10.5 kVの変圧器では動作しません。
3. 短絡インピーダンス（Zk%）：定格負荷レベルにおける電圧降下をパーセントで表したもの（IEC 60076-1 5.4項）。インピーダンス値は、二次側で観測される故障電流レベルと変圧器の電圧調整に影響します。トランスファー・トゥ・コーディネーション方式に最適な値を指定することが重要です。
4. 無負荷損失（P、ワット）：鉄損、ヒステリシス損失、または鉄損。このワット値は、負荷に関係なく、変圧器が通電されている間は常に継続的に出力されます。これは、変圧器の想定寿命である25～40年間を通して、変圧器に供給される電力の主要な構成要素です。
5. 負荷損失（Pk、ワット）：定格電流での全負荷時の巻線銅損。このワット値は負荷率の二乗に比例します。負荷率が約80%の場合、負荷損失は約80%の二乗、つまり銘板Pkの64%になります。
6. 無負荷電流（I%）：理想的な（基準となる、位相ずれのない、無限導体の）変圧器と比較して、変圧器を励磁するために必要な過剰な励磁突入電流の量。規定値よりも高いI%は、コア材料の品質問題またはISASの不一致を示します。
7. 変圧器ベクトルグループ（ジャンクショングループラベル）：適切な相接続タイプ、相回転方向、および相変位を示します。ベクトルグループが一致していないと、並列接続された変圧器に寄生循環電流が発生し、IDCの過熱や充電状態の問題を引き起こします。

DEMIKS社の工場生産データから直接引用した、以下の標準配電変圧器仕様にご留意ください。

定格出力範囲：30～1,600 kVA。使用可能な高電圧組み合わせ：6、6.3、6.6、10.5、または11 kV。詳細は参照。 DEMIKS油入変圧器の仕様 17行の表全体については、 IEC 60076 変圧器規格ガイド より詳しい技術的背景については、こちらをご覧ください。

油浸式 vs. 乾式：クイック購入ガイド（＋用途別選択マトリックス）

ほとんどの購入者にとって、油入式か乾式かの決定は、設置環境、電圧クラス、防火安全要件の3つの要素に集約されます。このセクションでは、簡単な参考情報を提供します。詳細な技術情報とコスト比較については、こちらをご覧ください。 乾式変圧器と油入変圧器の完全ガイド.

応募者決定マトリックス – たった2分でご紹介します：

油入式変圧器と乾式変圧器の違いは何ですか？

油入変圧器は、絶縁と冷却を兼ねるために、鉄心と巻線を絶縁油に浸します。乾式変圧器は、空気と樹脂による絶縁を使用し、液体は使用しません。実用上の違いは、油入変圧器はあらゆる電圧クラスに対応でき、大容量の場合、MVAあたりのコストが低くなります。乾式変圧器は、建物の防火規定で油の使用が禁止されている屋内での使用に適しています。詳しくは、当社の オイルタイプとドライタイプの完全比較 → 所有コストの完全な分析については、以下も参照してください。 DEMIKS乾式変圧器シリーズ お使いのアプリケーションが屋内設置を必要とする場合。

工場出荷前検査：油入変圧器の出荷前に必ず実施する5つの必須チェック項目

工場から納品されるすべての変圧器は、ムーブメントの承認前に、工場出荷前検査（FAT）シートが添付され、事前に検査されている必要があります。IEC 60076-1のセクション10には、メーカー、サイズ、価格に関わらず、すべての変圧器が合格しなければならないルーチンテストがすべて記載されています。これらのテストは、オプションでも推奨でもありません。各製品のルーチンテストシートを文書化して提供できない工場は、まだ変圧器を組み立てていません。

この5項目のチェックリスト（DEMIKS工場受入チェックリスト）の適用は、配電変圧器のIEC規格に準拠したルーチンテストの一般的な順序に従って行われます。

1. 1. 無負荷損失測定（IEC 60076-1 10.4項）

   試験内容：鉄心の品質と磁気効率。これは、二次側を開放した状態で変圧器を定格電圧で動作させる試験です。

   合格基準：IEC 60076-1で定義されている許容値を使用する場合、測定値Pは銘板値より+15%を超えてはならない。

2. 2. 負荷損失および短絡インピーダンス（IEC 60076-1、10.3）

   試験内容：巻線導体の絶縁性とインピーダンスの精度。二次側を短絡し、定格電流が得られるように低電圧を印加します。銅損（Pk）とインピーダンス電圧（Zk%）の両方を1回の試験で同時に測定します。

   Zk%は定格値の10%以内、Pkは定格値の+15%以内である必要があります。

3. 3. 電圧比および位相差のチェック（IEC 60076-1 10.2項）

   テスト対象: 回転比の精度とベクトル群の正確性（Dyn11、Yyn0など）。各タップ位置で実施。回転比の誤差は±0.5%以内であること。

   合格基準：すべてのタップにおける比率誤差が0.5%未満であること。設置されたベクトルグループが銘板の仕様と一致していること。

4. 4. 誘導過電圧耐性試験 – AC耐電圧試験（IEC 60076-1 cl.10.5）

   試験の目的：.50. 巻線間および層間の絶縁完全性を試験する。二次巻線に定格電圧の2倍の電圧を60秒間印加する。これにより、内部絶縁に通常よりも高いストレスがかかる。

   合格基準: フラッシュオーバーなし、 部分放電 60秒間の適用時間中は、いかなる場合も保護リレーが長時間作動してはならない。

5. 5. 別源 耐電圧試験 （IEC 60076-1 条項 10.6）

   試験内容：各巻線とタンク間の接地絶縁。巻線の各端子束とタンク間の絶縁は、接地電位に維持され、絶縁されている必要があります。既知の交流電圧が、外部電源を介して各端子束から個別に、タンクの接地まで60秒間印加されます。一次巻線が11kVの場合、IEC 60076-3に基づき、試験電圧は28kVです。

   合格基準：印加時間全体を通してフラッシュオーバーや持続的なアークが発生しないこと。

中国の変圧器工場の試験能力を評価する方法

発注前に、潜在的なサプライヤーに対し、以下の3つの技術的能力に関する証拠を提示するよう求めてください。

• 社内高電圧試験ラボ（お客様のユニット電圧クラスに対応）。35 kV クラスの絶縁を持つ変圧器には、70～100 kV を印加できる試験ラボが必要です。校正日付きの機器リストをご請求ください。DEMIKS は 高電圧試験装置 配電用および電力用変圧器に適した試験電圧範囲を備えています。
• オイル分析能力 – 社内DGA装置、またはIEC認定オイル試験ラボとの提携関係を示す文書。 変圧器試験装置 製造試験における計測機器の詳細については、このシリーズを参照してください。
• 校正済みの測定機器（ワットメーター、電圧変成器、電流変成器（工場出荷前検査で使用））は、国家規格に基づいて校正されている必要があります。校正証明書の日付をお問い合わせください。

テスト方法の詳細については、弊社のガイドをご覧ください。 変圧器のテスト方法, 変圧器の試験の種類 接線デルタテスト 温度上昇試験手順 技術的な詳細をすべて網羅して。

2025～2026年の業界展望：再生可能エネルギーが油入変圧器の需要を牽引

Fortune Business Insightsの市場分析によると、2025年の世界の油入変圧器市場規模は推定476億1000万ドルで、IntelMarketResearchによると2026年には515億ドルに達すると予測されており、年平均成長率（CAGR）は約5.8%です。なお、これらはティア3の市場調査に基づく数値であり、正確な数値ではなく、あくまで目安として捉えるべきです。

調達計画において重要な数字は、見出しの数字ではありません。2025年から2026年にかけての主な需要の原動力は、従来の送電網拡張やアップグレード工事ではなく、再生可能エネルギー源に関連した送電網統合です。すべての公益事業規模の太陽光発電所と陸上風力発電所は、出力を送電網に接続するために昇圧変圧器を必要とします。グリッド規模の蓄電池プラントには、5～100 MVAの定格の専用変電所変圧器が必要です。東南アジア、中東、ヨーロッパ、北米で風力発電と太陽光発電の稼働が進むにつれて、これが成長を支える主要な設備となります。

その他の二次的な需要は、EV充電インフラの拡大（グリッド規模の充電ステーションには500kVA～2MVAの配電変圧器が必要）、データセンターの電力密度要件、および送電網の近代化（1980年代に購入された変圧器が耐用年数の終わりを迎える前に交換する）から生じている。

中国の油入変圧器メーカーの視点から見ると、配電用変圧器の納期は、通常の4～6週間から2024～2025年には8～12週間に延びています。これは、中国国内の送電網投資と東南アジアにおける輸出需要による高収益が相まって、中堅工場の生産能力に圧力がかかったことが原因です。この状況はまだ完全には解消されていません。

油入変圧器に関するよくある質問

関連技術ガイド

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• 部分放電検査：手順と合格基準
• 電力変圧器の温度上昇試験手順
• 変圧器の直流抵抗試験：方法と解釈

参考情報

1. IEC 60076-1:2011 – 電力変圧器 第1部：一般。国際電気標準会議。 iec.ch
2. IEC 60296:2020—電気技術用途向け流体：未使用の鉱物絶縁油。国際電気標準会議。iec.ch
3. IEEE C57.12.00-2021—液浸式配電用、電力用、および調整用変圧器の一般要求事項。IEEE。 ieee.org
4. Fortune Business Insights—油入変圧器市場の規模、シェア、成長分析、2025年。（ティア3市場調査、ヘッジ付き引用）
5. IntelMarketResearch—油入変圧器市場、2025年までのCAGR予測。（ティア3市場調査、ヘッジ付き引用）