コアから外装まで：ドライタイプ変圧器および冷却ファンの全製造工程

コアから外装まで：ドライタイプ変圧器および冷却ファンの全製造工程

発行元：上海アンゲダ

概要

電力配電機器の調達担当者にとって、単に「いくらですか？」という問いではなく、「どのように製造され、10年後も確実に稼働し続けますか？」という問いが常に重要です。

上海アンゲダ社では、工場内でも現場でも連携して機能する2つの製品に特化しています： 樹脂封止型変圧器 および 乾式変圧器用冷却ファン 当社が出荷するすべての製品は、原材料の検査から最終的な高電圧試験に至るまで、厳密に管理された製造工程を経ています。本稿では、お客様がご購入される機器に実際にどのような工程が組み込まれているかを、当社の工場内をステップ・バイ・ステップでご案内します。

第1部：乾式変圧器とは トランス 作り上げられている

ドライタイプ変圧器は、油入変圧器に代わる安全性重視の選択肢です。油を使用しないため漏れのリスクがなく、耐火性に優れ、保守も容易です。商業ビル、産業施設、データセンター、地下鉄システム、再生可能エネルギー事業など、さまざまな用途に最適です。以下に、当社の製造工程をご紹介します。

ステップ1 — 材料の選定と入荷検査

品質は製品に「後から検査で付与」するものではなく、最初の材料ロットから「作り込む」ものです。すべての生産ロットは、厳格な入荷検査から始まります。

シリコン鋼板（コア材）：

• 高透磁率・低鉄損の冷間圧延粒状配向（CRGO）シリコン鋼板を採用し、無駄を最小限に抑え、磁気特性を最適化するために精密に裁断しています。

銅:

• 低電圧巻線には高純度の銅箔を、高電圧巻線には高精度の銅導体を使用します。銅は導電率基準を満たす必要があり、作業場への投入前に試験により検証されます。

エポキシ樹脂系：

• 充填剤および硬化剤の比率を厳密に制御した鋳込み用エポキシ樹脂で、粘度および硬化特性が確認されています。

隔熱:

• 絶縁耐力が確認済みのアラミドおよびポリエステル系絶縁材。

入荷検査（IQS）を通過した材料のみが生産ラインへ投入されます。

工程2 — 鉄心（コア）製造

鉄心は変圧器の「骨格」であり、磁気回路の要です：

切る:

1. 硅鋼帯をスリット切断し、バリのない精密な寸法に裁断します。バリは積層板間の短絡を引き起こし、損失を増加させます。

積み重ね:

2. 積層板を交互にオーバーラップさせ、ステップラップ継ぎ手で積層します。これにより、無負荷損失、励磁電流、運転時の騒音を低減します。

クランプおよび仕上げ：

3. コアは高強度構造でクランプされ、表面処理が施され、静電気の帯電を防ぐためのアース接続が装備されています。

高品質に製造されたコアは、長期間にわたり静かで、損失が少なく、寸法安定性に優れています。

ステップ3 — 絶縁巻線の製造

巻線は変圧器の電気的性能および短絡耐力（ショートサーキット・ストレングス）を決定します。

低電圧巻線（箔巻タイプ）：

• 銅箔は層間絶縁材とともに巻き上げられ、端部はシーリング処理されます。その後、箔の端部はTIG溶接により低抵抗・高電流対応の接続が実現されます。箔巻き方式は、卓越した短絡耐力（ショートサーキット耐力）を提供します。

高電圧巻線（層巻タイプ）：

• 制御された張力下での精密な層間巻きにより、均一な電界分布が確保されます。

施術前：

• 巻線後、コイルは封止（エンキャプセレーション）前に真空乾燥を行い、水分を完全に除去します。

ステップ4 — 真空鋳込み（キャスト・レジン封止）

この工程こそが、当社変圧器に「ドライタイプ」の特徴を付与する独自の製造プロセスです。

1. 乾燥済みの巻線を高精度金型にセットします。

2. エポキシ樹脂、硬化剤、およびフィラーを混合し、真空脱泡して気泡を除去します。

3. 樹脂を真空下で金型に注入し、完全な浸透と空隙のない状態を確保します。

4. コイルは、機械的・電気的特性を最適化するため、段階的な加熱プロファイルを備えた温度制御オーブンで硬化させます。

その結果、高機械強度を有し、密封性・自己消火性・耐湿性・防塵性に優れたキャストコイルが得られます。これが、キャストレジン変圧器が屋内でも安全に運用でき、保守作業が極めて少ない理由です。

真空キャスティングおよび硬化後のキャストコイル——すべてのドライタイプ変圧器の心臓部です。

ステップ5 — 鉄心・コイル組立

キャストコイルと鉄心を組み合わせ、完全な磁気回路ユニットを構成します。

• コイルは、正確なクランプ圧で鉄心のリム（脚部）に取り付けられます。
• タップリード、端子ブロック、接続バーを所定の仕様通りに装着し、規定トルクで締め付けます。
• 騒音を低減するため、人が常駐する建物では防振マウントが採用されます。

ステップ6 — 冷却システムの統合

ドライタイプ変圧器は自然空冷（AN）方式です。負荷要求がより高い用途では、 乾式変圧器用冷却ファン （AFモード）を採用し、冷却ダクトに強制的に空気を送ることで、装置の大型化を伴わず、連続出力容量を大幅に向上させます。ここで当社の2つの製品ラインが交わります。別途製造しているファンを、自社製変圧器の筐体内に組み込むほか、既設設備への後付け用キットとしてもご提供しています。

連続出力を高めるために冷却ファンを装備した、筐体入りドライタイプ変圧器。

ステップ7 — 電気試験（すべての製品が通過必須の関門）

当社工場から出荷される変圧器は、必ず完全な試験記録を伴います。試験は、「IEC 60076-11（ドライタイプ電力変圧器の国際規格）」に準拠して実施され、以下の項目を含みます： IEC 60076-11 iEC 60076-11

• 巻線抵抗測定
• 電圧比およびベクターグループの確認
• 無負荷損失および無負荷電流の測定
• 負荷損失およびインピーダンス電圧の測定
• 誘導過電圧耐压试験

局部放電（PD）の測定

• — 鋳込み樹脂変圧器の絶縁性能を評価する重要な指標
• 温度上昇試験（AFファン冷却運転を含む、冷却性能の検証）

各装置には個別の試験報告書が同梱されるため、お客様の入荷検査チームが当社工場での測定データと照合して性能を確認できます。

ステップ8 — 最終検査および輸出用包装

出荷前には、外観検査、銘板確認、付属品チェックに加え、長期間の海上輸送に耐える湿気対策包装を行います。また、取扱いやコンテナ輸送中の衝撃にも耐えられるよう、装置はしっかり固定されています。

現場の最終目的地——配電室に設置された10kV開閉装置。当社の変圧器および冷却ファンは、こうした実際の運用環境を想定して設計・製造されています。

第2部：乾式冷却ファンの製造工程

乾式冷却ファンは、変圧器の巻線や冷却ダクトに沿って空気を送り、放熱効率を高めるよう設計された軸流ファンです。一見単純な作業に見えますが、その信頼性は精密な製造技術に大きく依存しています。

ステップ1 — 設計および材料選定

ファンブレードは、軽量性、耐食性、および効率的な空気流を実現するために高強度アルミニウム合金で成形されています。モーターは連続運転に対応できるよう設計されており、長寿命を確保しています。また、ベアリングは産業環境下での低保守性を考慮して選定されています。

工程2 — ブレードの製造および動的バランス調整

ブレードは空力特性に優れた形状になるよう金型成形され、その後、各ローターアセンブリに対して 動的バランス 。わずかでも不釣り合いが生じると振動や騒音が発生し、ベアリングの寿命が短縮されるため、当社の製造プロセスではバランス調整は絶対不可欠です。

工程3 — モーター巻線および絶縁処理

モーターの巻線は機械により均一に巻き付けられ、その後、絶縁用ワニス（または真空圧力含浸法）で含浸処理を行い、湿気の侵入を防ぎ、放熱性能を向上させます。絶縁クラスはファンの使用環境に応じて適切に選定されます。

工程4 — 組立およびシーリング

モーター、ブレード、ハウジングは耐食性ファスナーで組み立てられます。筐体は IP55相当の保護等級 — 屋外用変圧器設置に不可欠な、粉塵および水の噴流に対する防護性能を備えています。取付フレームは、変圧器の冷却ダクトまたは筐体パネルに直接ボルト固定できるよう設計されています。

ステップ5：性能試験および耐久性試験

出荷前に全ファンが個別に試験されます：

• 風量および静圧の確認
• 騒音レベルの測定
• 振動測定
• 絶縁抵抗および耐電圧（ハイポット）試験
• 熱的安定性を確認するための連続運転耐久試験

ステップ6：最終品質検査および梱包

ファンは目視検査のうえ、電気的仕様が明記されたラベルを貼付し、輸出向けに角部保護材を用いた梱包を行います。

第3部：工場全体における品質保証

2つの製品ライン、1つの品質管理システム：

完全なトレーサビリティ：

• すべての製品には、原材料のロット番号と関連付けられたバッチ番号が記載されています。

工程内検査ポイント：

• 材料、コア、巻線、鋳造、組立、最終試験の各工程において、次の工程に進む前にそれぞれ検査を行います。

文書:

• 試験報告書、材料証明書、検査記録はご要望に応じて提供可能です。お客様の内部品質監査や最終顧客の要求事項に対応する際にご活用いただけます。

第4章：当社との協業について

当社は、標準カタログ製品の提供にとどまらず、メーカーとして多様なサービスを提供しています：

カスタマイズ：

• 定格値、電圧組み合わせ、インピーダンス、外形寸法、取付構成、ファン風量仕様など、お客様のプロジェクトに合わせた設計対応が可能です。

OEM／ODM協業：

• お客様の仕様に基づく製造、およびお客様ブランド・パッケージでの納品が可能です。

輸出経験:

• 国際輸送向けの頑丈な海上輸送用パッケージおよび完全な書類整備。

結論

信頼性の高いドライタイプ変圧器および冷却ファンの裏には、厳格な製造プロセスがあります。素材の慎重な選定、高精度巻線、真空キャスト、動的バランス調整、そして何よりも、不測の事態を許さない徹底した試験です。

プロジェクトをご検討中で、信頼できる製造パートナーをお探しの場合、ぜひご要件についてお話ししましょう。定格容量、電圧、規格、対象市場などの仕様書をお送りください。当社のエンジニアが、貴社に最適化された提案をご提示いたします。

上海アンゲダまでお問い合わせください — 長寿命を実現する高品質な変圧器および冷却ファン。

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• 当社工場の内部をご紹介：シリコン鋼板と銅線巻線から真空キャスト、部分放電試験、輸出用パッケージングに至るまで、キャストレジン式ドライタイプ変圧器およびドライタイプ冷却ファンの全製造工程。

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