断熱材の種類があなたが思っている以上に重要な理由
私は15年間、4大陸の調達エンジニアやEPCプロジェクトマネージャーから同じ最初の質問に答え続けてきました。彼らはこう尋ねます。 「屋内設置用には、どの乾式変圧器を注文すればよいですか？」 答えはほぼ必ず断熱材の種類から始まります。
アジア、アフリカ、中東、南米のプロジェクトに3,000台以上の乾式ユニットを出荷してきた私でさえ驚くのは、RFQ（見積依頼）段階で断熱材の選定がしばしば軽視されていることです。バイヤーは一般的な仕様書をコピー＆ペーストし、kVAと価格で2つの項目を比較して、次に進みます。この手抜きは、大きな損失につながる可能性があります。 なぜなら 絶縁システムは二次的な特性ではなく、部分放電制限から耐用年数まであらゆるものを形作る決定的な構造です。 したがって 次の注文をする前に、実際に何を選ぼうとしているのかを理解してほしい。 乾式変圧器卸売 どのサプライヤーにも注文できます。
乾式変圧器は、液体誘電体の代わりに空気を冷却媒体として使用するため、油溜まりピットも、消火用放水システムも、建物の排水溝への液体の漏洩リスクもありません。しかし、「乾式」は包括的な用語であり、その下には根本的に異なる2つの絶縁システムがあります。 キャスト樹脂 （エポキシ樹脂で封入） VPI （真空加圧含浸）
どちらもIEC 60076-11およびIEEE C57.12.01規格に適合する、実績のある技術です。しかし、両者は互換性がありません。これは、両方のタイプを製造している私の会社でも言えることです。最適な選択は、設置環境、保守方針、予算構成、そして最終顧客の技術基準によって異なります。
断熱材タイプ1：鋳造樹脂（エポキシ封止）
ヨーロッパや中東の電力会社が「屋内用乾式変圧器」と聞いて思い浮かべるのは、ほとんどが鋳造樹脂製の乾式変圧器です。高圧巻線（設計によっては高圧巻線と低圧巻線の両方）は、真空下でエポキシ樹脂化合物に完全に埋め込まれています。その結果、導体が内部に封入された、一体型の堅牢なブロックが形成されます。
鋳造樹脂断熱材の製造方法
このプロセスは、銅またはアルミニウム導体をマンドレルに層ごとに巻き付けることから始まります。この際、ガラス繊維による補強と層間絶縁が施されます。巻き付けられたコイルアセンブリは金型にセットされます。真空下で、2液性エポキシ樹脂系（樹脂と硬化剤。多くの場合、熱伝導性と難燃性を高めるためにシリカまたは水酸化アルミニウムの充填剤を含む）が注入されます。真空によって、部分放電の原因となる気泡が除去され、導体の巻き線間の隙間すべてに樹脂が浸透します。
充填された金型は、高温下で制御された硬化サイクルを経る。硬化が完了すると金型が取り外され、機械的に頑丈で電気的に健全、かつ化学的に不活性な、ガラスのように滑らかな円筒状の固体が残る。
なぜなら エポキシシステムは一体構造として流し込まれ、硬化される。 したがって 完成した巻線には、部分放電の発生源となる内部の空気ギャップがありません。これが、鋳造樹脂技術の電気性能における最大のメリットです。高品質の鋳造コイルでは、部分放電開始電圧（PDIV）が定格電圧の1.5倍を超えることが多く、定格電圧の1.1倍における部分放電レベルは通常10 pC未満であり、IEC 60076-11の制限値である50 pCを十分に下回っています。
屋内設置における鋳造樹脂の主な利点
- 耐湿性。エポキシ樹脂は吸湿性がない。 鋳造樹脂製トランスフォーマー 相対湿度95%の環境下でも、絶縁抵抗が低下することはありません。東南アジアの地下変電所に設置されたユニットの中には、筐体の壁に結露が発生しているにもかかわらず、10年間も絶縁性能の劣化が全く見られなかったものもありました。
- 高い機械的強度。 硬化後のエポキシ樹脂は80MPaを超える圧縮強度を持ち、鋳造コイルは貫通故障時の電磁力に対して高い耐性を発揮します。また、輸送中の振動にも強く、寧波からラゴスやリマへコンテナ輸送する際の実用上の懸念事項を解消します。
- 優れた部分放電性能。 前述のとおり、適切な充填材含有量の真空鋳造コイルは、本質的に部分放電耐性があります。これは、頻繁なスイッチングサージやVFD駆動負荷が発生する用途において重要です。これらの用途では、過渡的な過電圧によって絶縁システムの弱い部分放電が発生する可能性があるためです。
- 自己消火性の火災挙動。 水酸化アルミニウム充填材は、炎にさらされると結晶水を放出し、材料を冷却して燃焼を抑制します。鋳造樹脂トランスは、追加の筐体なしでIEC 60076-11のF1防火性能クラスを満たします。
- メンテナンスの手間が少ない。 数年ごとに再塗装やコイルクランプの締め直しをする必要はありません。私が担当する屋内鋳造樹脂施工のほとんどは、年1回の目視点検と赤外線サーモグラフィー以外に何も必要ありません。
考慮すべき制限事項
鋳造樹脂変圧器は、VPI製の同等品に比べて物理的に重く、同じkVA定格の場合、通常10～18%重くなります。また、エポキシ樹脂は銅またはアルミニウム導体を硬化した熱硬化性マトリックス内に閉じ込めるため、使用済み後のリサイクルをより複雑にします。損傷した鋳造コイルの修理は一般的に不可能であり、コイル全体を交換する必要があります。
もう一つの要素は価格です。1,000 kVA、11 kV / 433 Vの鋳造樹脂変圧器は、同じメーカーのVPI製同等品に比べて通常15～25%高価です。この価格差に見合うかどうかは、設置環境によって異なります。上階にある清潔で空調管理された配電室では、追加の防湿対策は不要かもしれません。しかし、時折浸水する地下室や熱帯沿岸の変電所では、安価な保険と言えるでしょう。
断熱材タイプ2：VPI（真空加圧含浸）
VPIの乾式変圧器は、根本的に異なるアプローチを採用しています。巻線を固体ブロックで封入するのではなく、巻線コイルに真空加圧下で液体ワニス（一般的にはポリエステル、ポリエステルイミド、またはシリコーン系）を含浸させ、オーブンで硬化させます。ワニスは導体絶縁層を飽和させて結合させますが、コイルは固体のモノリスではなく、層状の開放構造のままです。
VPI断熱材の製造方法
巻線コイルは、表面の水分を除去するために予熱され、その後、真空加圧容器に入れられます。容器内を真空にして巻線の隙間から空気を除去し、真空状態のままワニスを注入し、その後加圧（3～6バール）してワニスを巻線内部に浸透させます。コイルは排水され、制御された温度でオーブン硬化されます。多くのメーカーは、高電圧巻線に対して、ワニスが完全に浸透するように、2～3回の真空加圧処理（VPI）サイクルを適用します。
その結果、導体絶縁材の各ストランドが硬化ワニスで飽和したコイルが完成し、巻線間および層間の誘電的完全性が確保されます。鋳造樹脂とは異なり、VPIコイルは固体ブロックではなく、巻線構造が確認でき、内部の空気経路が冷却を助けます。
屋内設置におけるVPIの主な利点
- コスト削減。 原材料（ニスと充填剤入りエポキシ樹脂システム）と製造サイクル時間の点で、VPIの方が経済的です。卸売市場では、同等の定格で15～25%の価格優位性があり、複数の建物からなるキャンパスで30台を調達する場合などには、これは大きな意味を持ちます。
- 軽量化。 VPIトランスは、一般的に鋳造樹脂製の同等品よりも10～18%軽量です。これにより、床荷重要件が緩和され、輸送コストが削減されます。これは、中国の工場から海外のプロジェクト現場へ輸送する際に特に重要です。
- リサイクルがより簡単になる。 VPIコイルは、使用済みとなった後、被覆を剥がして銅またはアルミニウムを回収し、ワニスを熱分解処理することができます。循環型経済に関する厳格な規制（例えば、EUのWEEE指令）が適用される地域にお住まいのお客様にとって、これは重要な調達上の考慮事項となります。
- 優れた熱性能。 開放型の巻線構造により、コイルの外側だけでなく内部にも対流による空気の流れが確保されます。換気の良い屋内設置環境では、VPIユニットは厚いエポキシ樹脂製の筐体に発生する可能性のある温度勾配を生じさせることなく、効率的に冷却を行います。
- 現場での修理可能性。 軽微な表面損傷であれば、現場で再塗装できる場合がある。内部の重大な欠陥は巻き直しが必要となるが、表面的な補修は可能であり、これは鋳造樹脂では不可能なことである。
考慮すべき制限事項
VPI巻線は、ある程度吸湿性があります。VPI変圧器が通電されていない状態で湿度の高い環境に置かれると、ワニスと下地の絶縁体が水分を吸収し、絶縁抵抗が低下する可能性があります。そのため、沿岸部や熱帯地域向けのVPI変圧器には、多くの仕様で暖房装置が義務付けられています。これは、鋳造樹脂では不要な、わずかな継続的なエネルギーコストです。
部分放電性能は、標準的な屋内用途には十分ですが、一般的には高品質の鋳造コイルほど完璧ではありません。VPIユニットは、温度クラスの限界に近い状態で長期間稼働すると、徐々にワニスが脆化し、数十年かけて微細な亀裂や部分放電箇所が発生する可能性があります。
なぜなら VPI絶縁は、厚いエポキシバリアではなく薄いニス膜に依存しています。 したがって 過酷な環境（高湿度、導電性粉塵、塩水噴霧など）における長期的な誘電マージン（耐誘電性）は、鋳造樹脂よりも狭くなります。これは使用できない理由ではなく、仕様書に明記すべき技術的なトレードオフです。
並べて比較：キャスト樹脂 vs. VPI
| パラメータ | 鋳造樹脂（エポキシ樹脂） | VPI（真空加圧含浸） |
|---|---|---|
| 断熱材 | 鉱物充填剤（水酸化アルミニウム／シリカ）入りエポキシ樹脂 | ポリエステル、ポリエステルイミド、またはシリコーンワニス |
| 巻線構造 | 一体型のソリッドブロック、導体は完全にカプセル化されている | 層状開放巻線、ワニス含浸絶縁 |
| 耐湿性 | 非常に優れている — 非吸湿性 | 良い - 湿度の高い環境では暖房器具が必要 |
| 部分放電 @ 1.1 × Ur | 通常10 pC未満 | 通常30 pC未満 |
| 防火等級（IEC 60076-11） | F1（自己消火型） | F0またはF1（ニスの種類による） |
| 重量（相対値） | 重量増加（+10～18％） | より軽い（基準値） |
| 卸売価格（相対価格） | より高い（+15～25％） | 低い（ベースライン） |
| リサイクル性 | 難しい ― 熱硬化性エポキシ樹脂は金属の回収を困難にする | より簡単に ― 熱分解性ニス |
| メンテナンス | 非常に低い — 再塗装不要 | 低～中程度 — 定期的な赤外線検査、必要に応じて再塗装 |
| 修理可能性 | コイル交換のみ | 現場で軽微な表面補修が可能 |
| 最適な用途 | 高湿度、地下、沿岸部、重要負荷、換気不良 | 温度管理された配電室、予算重視のプロジェクト、リサイクルしやすい地域 |
事例研究：同一定格の屋内設置事例2件（1年間隔）
現地比較 ― メトロマニラ商業複合施設（2024年～2025年）
2024年第1四半期に、メトロマニラの商業開発業者が1,250 kVA、20 kV / 400 Vの乾式発電機2台を発注した。 配電用変圧器同一複合施設内の隣接する建物向けに、当社から変圧器を納入しました。A棟（オフィスビル、5階に空調完備の配電室）にはVPIユニットを、B棟（湿気の影響を受けやすい地下変電所を備えた複合用途の低層部）には鋳造樹脂製ユニットを納入しました。どちらの変圧器も、平均負荷率60～75%で、空調、照明、オフィス機器といった同様の負荷プロファイルに対応しています。
運用開始から18か月後、2025年9月に実施された定期メンテナンス訪問時に、当社のフィールドサービスチームが記録した内容は以下のとおりです。
重要なポイント： 両方の変圧器は仕様どおりに動作しており、各絶縁タイプが環境に正しく適合していることが検証されています。A棟のVPIユニットは、 なぜなら 設置環境は清潔で空調管理されており、 したがって 鋳造樹脂の追加コストは不要です。B棟の鋳造樹脂ユニットは、湿気が常に脅威となる場合、エポキシ樹脂による封止によって追加のメンテナンス負担なしに安心感を得られることを証明しています。これはまさに開発者が望んでいた結果です。
私がこのデータを共有するのは、あるタイプが優れていると主張するためではなく、私がすべてのクライアントに伝えていることを説明するためです。 万能に優れた断熱材というものは存在しません。あるのは、設置場所に最適な断熱材だけです。 開発者は、A棟のVPIユニットで約1,800ドルを節約できた。監視された性能を考えると、これは十分な節約と言えるだろう。B棟の鋳造樹脂製ユニットは、2度も浸水した地下室で稼働していたにもかかわらず（水は筐体内部には達しなかったが、湿度が数週間にわたって90%RHを超えた）、メンテナンスは一切必要なかった。
選び方：実践的な意思決定フレームワーク
15年間、お客様の断熱材選びをサポートしてきた経験から、私はその選択を5つの質問に集約しました。これらの質問に答えれば、たいていの場合、最適な断熱材の種類は自然と決まります。
- 変圧器の耐用期間中における最悪の周囲湿度はどれくらいですか？ 相対湿度が80%を超える状態が続くことが予想される場合（地下室への設置、熱帯沿岸地域、密閉されていない屋外キオスクなど）、鋳造樹脂製スイッチが適しています。湿度60%以下の空調管理された屋内スイッチルームでは、VPI（真空防振）でほぼ十分です。
- 部分放電は、最終顧客にとって重要な仕様パラメータですか？ 電力会社やデータセンター運営会社の中には、定格電圧の1.1倍で10 pC以下という基準を設けているところもある。これは事実上、ほとんどの場合、鋳造樹脂の使用を義務付けるものであり、VPIメーカーが余裕をもって基準を満たしていることを証明できない限り、事実上不可能となる。Tianan社は余裕をもって基準を満たしていることを証明できるが、そのためには追加のプロセス管理と試験が必要となる。
- あなたのメンテナンスに関する考え方は何ですか？ 遠隔地の変電所、洋上プラットフォーム、無人施設など、メンテナンスのためのアクセスが制限されている場所では、鋳造樹脂の「設置したらあとは放置」という性質が非常に魅力的です。一方、現場に常駐の電気チームがいて、定期的に赤外線スキャンを実施している場合は、VPIのメンテナンス頻度がやや高いという点も許容範囲内です。
- 終末期医療に関するご要望は何ですか？ リサイクル規制が厳しい地域では、VPIの容易な材料分離は大きな利点となり得る。私が応募した欧州の入札案件の中には、この理由からVPIを明確に優先的に指定しているものもあった。
- 予算の実態はどうなっているのか？ プロジェクトの資材費が圧迫され、環境が良好な場合、VPIはより少ない設備投資で同等のkVAを実現します。20台のユニットで15%の節約ができれば、他の多くの電気インフラ整備に資金を充てることができます。
これら5つの質問は、国際規格に既に含まれている内容と一致しています。 IEC 60076-11 結露、汚染、湿度の深刻度に対応する環境クラス（E0～E3）を定義します。 IEEE C57.12.01 北米の対応規格に特定の断熱熱クラスと試験要件を提供します。風力タービンおよび再生可能エネルギー用途の場合、 IEC 60076-16 塩水噴霧試験と結露サイクル試験が追加されており、沿岸地域の風のない屋内設置の場合でも、検討する価値がある。
温度クラス：断熱材の種類と相互作用するパラメータ
断熱材の種類と混同されがちだが、実際には独立したパラメータを一つ指摘しておきたい。 温度区分 （絶縁クラスまたは熱クラス）。鋳造樹脂トランスとVPIトランスはどちらも、Fクラス（ホットスポット温度155℃）またはHクラス（180℃）で製造できます。選択によって、許容巻線温度上昇と連続過負荷容量が決まります。
実際の絶縁タイプとの相互作用は次のとおりです。クラスHワニス（通常はシリコーン系）を使用したVPIトランスは、180℃のホットスポットで動作できるため、同じ物理的サイズでより大きな過負荷ヘッドルームが得られます。鋳造樹脂エポキシシステムは、エポキシのガラス転移温度が熱の上限を規定するため、一般的にクラスF（155℃）に分類されますが、クラスHの鋳造樹脂配合も存在し、Tianan社はそれらを提供しています。 なぜなら 温度クラスと断熱タイプは独立した仕様選択です。 したがって 見積依頼書（RFQ）では、どちらか一方からもう一方が導き出されると決めつけるのではなく、両方を明示的に指定する必要があります。
参照 IEC 60076-11 表1 温度クラス、許容温度上昇、および周囲温度の仮定間の正式な関係については、以下も推奨します。 IEEE C57.12.91 負荷ガイドには、さまざまな環境条件や負荷シナリオに対応した実用的な定格低下曲線が記載されています。
乾式変圧器の供給に天安海外を選ぶ理由
私は寧波天安の国際営業デスクを担当しており、シンプルなアプローチをとっています。つまり、特定の絶縁タイプを他よりも強く勧めることはありません。当社はISO 9001認証取得済みの工場で鋳造樹脂とVPI乾式変圧器の両方を製造しており、工場出荷前にすべてのユニットをIEC 60076-11に準拠してテストしています。私が強く勧めているのは 情報に基づいた選択をする。
弊社と提携すると、以下の特典が得られます。 乾式変圧器卸売 調達：
- 両方の技術を同一サプライヤーから提供。 鋳造樹脂、VPI、またはそれらの混合物のいずれを注文する場合でも、窓口は1つ、工場での受け入れテストも1セット、物流チェーンも1つです。
- IEC 60076-11規格に準拠した完全な試験を実施しました。 3.3kV以上の全ユニットに対し、定期試験に加え部分放電測定を実施しています。型式試験証明書は、社内および第三者機関の認定を受けた試験所から発行可能です。
- 現実に対応するために設計された輸出用パッケージ。 当社は60カ国以上に出荷しています。当社の梱包材と防湿包装は、寧波港からお客様の現場までの15年間の経験から得られた教訓を反映しています。
- 定格電圧は3.3kVから36kVまで。 アフリカ、中東、東南アジア、南米の送電網仕様に対応した標準電圧および非標準電圧。
- アフターサービス。 私はすべての出荷状況を個人的に追跡し、設置完了まで関与し続けます。現場で問題が発生した場合は、私に直接連絡してください。
当社の全製品ラインナップは、 変圧器のページ事例研究やプロジェクトの参考資料については、こちらをご覧ください。 概要ページまたは、弊社の お問い合わせページ 個別のお見積もりをご希望の場合は、お問い合わせください。
乾式変圧器に関するご要望についてご相談をご希望ですか？
単線結線図、定格電圧、設置環境データをお送りください。価格、納期、そして絶縁材の種類（鋳造樹脂、VPI、または混合方式）に関する率直な推奨事項を記載した技術提案書をお送りいたします。
ヘンリー氏に連絡する →よくある質問
最後に一言：データシートだけでなく、自信を持ってご注文ください
私がこの記事を書いたのは、情報に基づいた購買者はより良い意思決定ができると信じているからです。そして、より良い意思決定はリピートビジネスにつながり、それが天安における当社の輸出事業の基盤となっています。 インストール環境を正直に評価することに近道はありません。
鋳造樹脂絶縁と真空絶縁絶縁（VPI）は、適切な現場条件に適用すればどちらも優れた技術です。問題となるのは、空調管理されたヨーロッパの配電室向けに作成された仕様書を、モンバサの地下変電所やホーチミン市の屋上電気室にそのまま適用した場合です。私がプロジェクトでトラブルに見舞われるのは、変圧器自体に欠陥があるからではなく、実際の現場条件を考慮せずに絶縁の種類を選定したことが原因です。
乾式変圧器の見積依頼書（RFQ）をご準備中であれば、建物の増築用の単体ユニットから、新規工業団地向けの40ユニットまで、設置場所の詳細をお送りください。誠実なご提案をさせていただきます。強引な売り込みや、特定の技術を無理に勧めることは一切ありません。15年間の現場経験を活かし、お客様のプロジェクトに最適なソリューションをご提案いたします。
ヘンリー氏
寧波天安進出口有限公司 国際営業部長
電力機器輸出における15年以上の経験 · 公開日：2026年6月24日