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変圧器の工場検査において、衝撃や治具の圧迫などにより、多くの変圧器の磁気コアが欠落していることが判明しています。変圧器のコアが脱落すると、どのような影響があるのでしょうか？本稿では、その関連内容について解説します。
変圧器において、磁気コアの主な機能は磁気回路を提供することであり、これにより変圧器は効率的にエネルギーを伝達できることがわかっています。これはインダクタンスの計算式にもよく反映されています。
一般的に、空気の透磁率は1とみなされますが、磁性体の透磁率は数十程度まで低下することがあり、中には数千、あるいは数万に達するものもあります。
この観点から、磁気コアを備えた変圧器はインダクタンスを大幅に増加させることができ、それに伴って蓄積および伝送されるエネルギーも増加させることができる。また、伝送効率も一定程度向上する。
さらに、変圧器のコアは変圧器製品全体に対して一定の構造的支持効果を持ち、変圧器の安定性を維持し、騒音や振動を低減するのに役立ちます。
変圧器のコアに欠落部分があると、磁気回路の正常な伝送に影響を及ぼします。磁気コアが欠落すると、元の磁気コアの部分が空気となり、磁気抵抗の増加、効率の低下、そして深刻な場合にはインダクタンスの低下を引き起こし、機械全体の正常な動作を直接的に危険にさらします。
変圧器の中には、磁気コアが欠落しているものもあります。機械全体を長期間運転すると、磁気コア（ブロックから脱落していない部分）内部の微細な亀裂が加速・拡大し、その結果、変圧器全体の損失が増加し、温度が上昇し、最終的に機械の故障につながります。
この観点から、変圧器における磁気コアブロックの欠如は、性能に影響を与えるだけでなく、変圧器の性能と信頼性にも影響を及ぼします。現在、多くのメーカーの磁気コアのチッピングに関する外観基準は、1つのチッピングの面積が磁気コア全体の表面積の3%を超えないこと、および2つ以上のチッピングの面積が5%を超えないこととなっています。
メーカーによって若干の違いもありますが、ここでは詳しく説明しません。要は、メーカー間の設計マージンの違いであり、それが異なる管理基準につながっています。
規格と比較すると、変圧器の鉄心が脱落する原因はより重要であると考えています。特に外部からの力の影響下では、鉄心の表面が脱落するだけでなく、鉄心内部に亀裂が生じる可能性もあり、そのリスクは単純に評価できるものではありません。
この場合、変圧器における磁気コアの破損の発生は、さらに注目と懸念に値する。
投稿日時：2025年1月16日
