%Z(パーセント・インピーダンス)について、

テレビジョンは原料として電波を取り入れて画像と音声を生産します。その時、電波を加工するために電力を消費します。

一般に変圧器は原料として高圧電力を取り入れて低圧電力を発生します。そして、原料として取り入れた高圧電力の一部を、低圧を発生するための電力として消費します。その消費する電力は変圧器の回路のインピーダンスに似合ったものになります。このインピーダンスによる消費電力をインピーダンス電力と言い、電圧降下をインピーダンス電圧と言います。

1, %Zを実測する場合、変圧器の二次側を短絡します。短絡することにより、二次側の負荷は二次側コイルの抵抗とリアクタンスだけになります。よって、一次側から電圧を加えて測定電流を流すと、この電流は変圧器の内部の電気定数(内部インピーダンス)に従って流れます。

2, %Zはインピーダンス電圧と定格電圧の比で表し、%Zが小さいと言うことはインピーダンス電圧が低いことになります。また、定格電流が一定とすると内部インピーダンスが小さいことにもなります。すなわち、変圧器の巻線抵抗とリアクタンスが小さいことになります。巻線抵抗が小さいことは太い巻線が巻いてあることになり、大きな短絡電流が流れることができます。そして、リアクタンスが小さいと言うことはLが小さいことになり、巻線が広い間隔を保って巻いてあるために、鉄心が大きくなり、無負荷損が大きくなります。

3, 電圧変動率に関して、変圧器の%Zに係るインピーダンス電圧を含む出力電圧において、インピーダンス電圧が小さければ、二次側出力電圧に対する電圧変動分の占める部分は小さくなります。したがって、電圧変動率は%Zに比例することになります。

4, 10[kVA]の%Zが5[%]の変圧器を30[kVA]に変換する場合、10[kVA]の変圧器を三台直列に接続したものと等価と考えて、5[%]×3=15[%]となります。

5, %Zの異なる変圧器の並列運転中、二次側で短絡事故が発生した場合、先ず、%Zの大きい方の変圧器の巻線が焼損する可能性があります。これは%Zが大きい変圧器は巻線の抵抗が大きく、言い換えれば巻線が細いために、大きな電流が流れると焼損することになります。そして、欠相運転となります。したがって、変圧器の並列運転はできるだけ%Zの同じものを使用することが望まれます。