1級電気工事施工管理技士の過去問
令和元年度（2019年）
午前 イ 問7

正解は【4】です。

鉄損とは変圧器に電圧が、かかっていれば発生する損失の事で、負荷の有無　大きさ（負荷電流）が変動しても変わらず一定です。

銅損とは変圧器の巻線に電流が流れることにより発生する損失の事で、負荷の大きさ（負荷電流）の２乗に比例します。
負荷がなければ（電流が流れなければ）発生しないので０になります。

問題の【１】【２】のグラフは、鉄損が変動してる為、不適当です。
また、銅損は負荷電流の2乗に比例する為、
倍々に上がっていく２次曲線のグラフが正しいので【１】【３】は不適当です。

適当なグラフは【４】になります。
負荷電流が大きくなっていくと、銅損による損失が大きくなるので、効率は下がってしまいます。

鉄損とは、鉄心を構成する磁性体特性による損失のことで、ヒステリシス損と渦電流損が主なものです。
負荷電流が変化しても、損失が変化しない特徴があります。

銅損とは、変圧器のコイル（銅線）の抵抗により熱として失われる損失のことで、負荷電流の二乗に比例します。

鉄損が負荷電流が変化しても一定であり、銅損が負荷電流の増加の二乗に比例している、ということで4が正解となります。

変圧器の負荷電流に対する効率と損失を表すグラフに関する問題です。

変圧器の損失は、無負荷損と負荷損があり、無負荷損は、鉄損や誘電体損がありますが、鉄損が一番大きな損失です。

負荷損は、銅損と締付ボルトなどによる漂遊負荷損がありますが、銅損が最も大きい損失です。

銅損は、巻線を流れる電流によって生じるジュール熱による損失で、I² r で表されます。(I は負荷電流、r は巻線抵抗)

鉄損は、ヒステリシス損とうず電流損からなり、材料の定数に磁束密度を掛けた値で、負荷電流に対して、ほぼ一定の値になります。

効率は、変圧器内部の温度が 75℃ のときの負荷損に換算して効率を算出する規約効率が使用されます。

効率 ＝ 出力／(出力＋負荷損＋無負荷損) × 100 [％]

最大効率は、負荷損＝無負荷損 となったときに最大になります。