柱上変圧器

柱上変圧器（ちゅうじょうへんあつき、ポールトランス）は、架空配電線路において電柱の上部に設置される配電用の変圧器である柱上変圧器の意味・解説・呼称など Panasonic DENZAI TERASU。主に、配電用変電所から送られてくる6,600ボルトの高圧電力を、一般家庭や事業所で利用可能な100ボルトまたは200ボルトの低圧に降圧する役割を担う。地中ケーブルの敷設が困難な郊外や農村部などで広く用いられ、迅速なインフラ整備において重要な設備となっている柱上変圧器は配電網における利点がある ROOQ Group。
 構造 
基本的な仕組みとして、鉄心に1次コイル（高圧側）と2次コイル（低圧側）が巻かれており、電流によって生じる電磁誘導を利用して電圧を変換している変圧器（トランス）の役割について教えてください。 J-Net21。電気の絶縁と機器の冷却を目的として、変圧器の内部は専用の絶縁油で満たされ、金属製のタンクに密閉される構造をもつ柱上変圧器の意味・解説・呼称など Panasonic DENZAI TERASU。

特徴的な機構として、1次側巻線には電圧調整用のタップが設けられている雷知識：変圧器のタップ 音羽電機工業。これは、変電所からの距離に応じて発生する配電線路の電圧降下を補償し、需要家における電圧を電気事業法で定められた適正値（101ボルト±6ボルト、または202ボルト±20ボルト）に維持するためのものである電圧・周波数の管理 中部電力パワーグリッド。一般的には6,600Vを基準に5段階程度の切り替えが可能となっており、設置環境の電圧状況に応じて適切なタップが選択される配電用変圧器 製品情報 愛知電機株式会社。

 歴史 
日本における変圧器の歴史は、1893年（明治26年）に三吉電機工場で製作されたものが最初であると伝えられている柱上変圧器の歴史（技術レポート） 愛知電機株式会社。1950年代には現在のようなスタッドタイプの端子構造へと変化し、設計の近代化が進んだ。さらに、冷間圧延による方向性けい素鋼帯の製造技術がアメリカから日本に導入され、巻鉄心を用いた柱上変圧器の改革が本格化した。

 配置 
配電を行う場合には高圧幹線から分岐線を引き出し、適当な間隔で配電用変圧器を設置して、そこから引込線を通じて需要家に供給する前川幸一郎、荒井聰明『送配電 新訂版（第5版）』東京電機大学出版局、1987年、22頁。電柱に設置される配電用変圧器が柱上変圧器である。

主に高圧配電線路に印加されている電圧を、家庭や事務所等で使用する電圧に変更する（変圧と言う）ために用いられる。日本では高圧配電線路に印加されている電圧は主に6,600Vで、低圧配電電圧は100/200V（単相三線式）ないし200V（三相三線式）が一般的である前川幸一郎、荒井聰明『送配電 新訂版（第5版）』東京電機大学出版局、1987年、88頁。アメリカでの低圧側電圧は120/240Vの単相三線式が一般的である。

 容量 
柱上変圧器の定格容量は、供給対象となる需要家の数や電力負荷の大きさに応じて選定される。日本国内では日本産業規格（JIS C 4304「配電用変圧器」）や各電力会社の資材調達基準により、標準的な定格容量が定められている配電用変圧器 製品情報 愛知電機株式会社。

一般的に、照明や家事用家電などの単相負荷（電灯）に対しては単相変圧器が用いられる。標準的な定格容量の例は以下の通りである配電用変圧器 総合カタログ 株式会社ダイヘン。

 単相： 5, 10, 20, 30, 50, 75, 100, 167 kVA

一方、工場や店舗のモーター、業務用エアコンなどの三相負荷（動力）に対しては、三相変圧器（標準容量：10, 20, 30, 50, 75, 100kVAなど）が設置されるか、あるいは2台の単相変圧器をV結線して電灯と動力を同時に供給する「灯動共用方式」が採用される。

変圧器の容量選定においては、接続される需要家の契約容量の合計（不等率を考慮）や、将来的な負荷増大の予測、さらに電圧降下の許容範囲などが考慮される配電設備（変圧器）の概要 東京電力パワーグリッド。近年は、高効率なトップランナー変圧器の導入により、容量を維持しつつ待機電力（無負荷損）を低減させる運用が進んでいる。

 PCB問題 
かつて製造された柱上変圧器の中には、絶縁油の不燃性や絶縁性能を高める目的で、ポリ塩化ビフェニル（PCB）が使用されているものがあったポリ塩化ビフェニル（PCB）使用製品及びPCB廃棄物の期限内処理に向けて 環境省。1972年（昭和47年）にその毒性が社会問題化（カネミ油症事件など）し製造が中止されたが、その後、本来PCBを使用していないはずの変圧器からも製造工程での混入等により微量のPCBが検出される「微量PCB混入問題」が判明した。

これを受け、国は「ポリ塩化ビフェニル廃棄物の適正な処理の推進に関する特別措置法（PCB特措法）」を制定し、期限内の完全処分を義務付けているPCB特別措置法の概要 環境省。一般送配電事業者は、PCBを含有する可能性のある既設の柱上変圧器を計画的に撤去・交換し、回収した絶縁油や容器を高効率焼却施設等において法令に基づき無害化処理する対策を講じているPCB処理の推進 北陸電力。

 脚注 

 関連項目 

 配電
 電柱

リンク
 架空配電 - どこを通ってお家に届くの？ - 中部電力による解説。

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