知る人ぞ知る「灯動トランス」の正体

電気の裏方、知る人ぞ知る「灯動トランス」の正体

〜電力を賢く分ける、ビル・工場の縁の下の力持ち〜

私たちの生活や産業を支える「電気」。コンセントにプラグを差し込めば当たり前のように電化製品が動き、スイッチを押せば照明が点灯します。しかし、その電気の「裏側」で、どのような機器が働いているかを知る機会はそう多くありません。

今回スポットを当てるのは、電気設備の世界で非常に重要な役割を果たしながら、一般的にはあまり馴染みのない**「灯動（とうどう）トランス」**です。

一言で言えば、この機器は**「電灯（照明・コンセント）」と「動力（モーター・機械）」の2種類の電気を、1台で賄ってしまう魔法のような変圧器**のこと。その仕組みからメリット、そして採用時の注意点まで、専門的な視点を交えつつ、分かりやすく解説していきます。

1. 灯動トランスとは何か？ そのユニークな仕様

通常、建物の受変電設備（キュービクル）内では、用途に合わせて変圧器（トランス）を使い分けます。

• 電灯トランス： 照明やテレビ、PCなどの100V/200V用。

• 動力トランス： 工場やエレベーター、大型エアコンなどの3相200V用。

しかし、今回ご紹介する「灯動トランス」は、これら2つの役割を1台の変圧器の中に同居させたものです。正式名称を「灯動共用変圧器」と呼びます。

仕組みのポイント：異容量V結線

灯動トランスの内部では、多くの場合「V結線」という方式が採用されています。

具体的には、3相3線式の動力（200V）を取り出しつつ、その一部の巻き線から単相3線式（100V/200V）を分岐させて取り出す構造になっています。1台の鉄心に複数の機能を詰め込んだ、非常に効率的な設計と言えるでしょう。

2. どんな場所で活躍しているのか？

灯動トランスは、あらゆる場所で見られるわけではありません。その特性を活かせる「特定の条件」を備えた施設で重宝されます。

① 中小規模の店舗やオフィスビル

大規模なビルであれば、電灯用と動力用にそれぞれ巨大なトランスを設置するスペースがありますが、中規模のビルではスペースが限られます。1台で済む灯動トランスは、省スペース化の救世主です。

② コンビニエンスストア・スーパーマーケット

コンビニやスーパーは、実は電気の使い方が非常にハイブリッドです。

• 電灯： 店内の照明、レジ、コーヒーマシン、ATM（単相）。

• 動力： 冷蔵ショーケースのコンプレッサー、大型エアコン（3相）。

これらを効率よく管理するために、灯動トランスが頻繁に採用されます。

③ 小規模な町工場

工作機械（動力）を動かしながら、事務所のPCや照明（電灯）も使う。こうした環境でも、設備コストを抑えるために導入されるケースが多いです。

3. 灯動トランスを採用する「劇的なメリット」

なぜ、わざわざ2つを1つにまとめるのでしょうか？ そこには明確な経済性と機能性の理由があります。

メリット1：初期投資（イニシャルコスト）の削減

最大のメリットはコストです。変圧器を2台購入するよりも、灯動トランスを1台購入する方が、製品代金そのものが安く済みます。また、設置に伴う基礎工事や配線工事も1台分で済むため、建設費を大きく抑えることが可能です。

メリット2：キュービクルのコンパクト化

都市部の限られた敷地に設置される受変電設備にとって、サイズは死活問題です。灯動トランスを採用することで、キュービクル（金属製の箱）自体のサイズを1サイズ小さくできる場合があります。これにより、土地の有効活用や設置場所の選択肢が広がります。

メリット3：基本料金の節約（契約電力の最適化）

電力会社との契約において、トランスの容量は基本料金に直結します。

電灯用と動力用を別々に持つと、それぞれの「最大負荷」を見込んだ容量が必要になりますが、共用タイプであれば、全体のバランスを見ながら容量を最適化できるため、結果として契約電力を抑えられるメリットがあります。

4. 知っておくべき「デメリットと注意点」

メリットだけを聞くと「全部灯動トランスでいいじゃないか」と思えてきますが、世の中そう上手くはいきません。特有の弱点も存在します。

デメリット1：電圧バランスの崩れ（不平衡）

これが技術的に最も大きな課題です。1つのトランスから異なる系統（電灯と動力）に電気を供給するため、どちらか一方に負荷が偏ると電圧が不安定になりやすい性質があります。

例えば、大型のモーターが始動した瞬間に、照明が一瞬チラつく（電圧降下）といった現象が起きやすくなります。

デメリット2：故障時のリスク分散ができない

「1台にまとめている」ということは、その1台が故障した際、建物全体の電気がすべて止まることを意味します。

電灯・動力を分けていれば、一方が故障しても、もう一方は生き残る可能性がありますが、灯動トランスの場合は「全滅」のリスクを背負うことになります。

デメリット3：設計と管理の複雑さ

トランス内部の負荷計算が、単機能のトランスに比べて複雑です。

「電灯側でこれだけ使っているから、動力側はあとこれくらいしか使えない」という制限（制限容量）を正確に把握して運用しなければならず、将来的に設備を増設する際に「キャパシティオーバー」に陥りやすい傾向があります。

5. 灯動トランスを選ぶ際の判断基準

これから新規で設備を導入、あるいは更新を検討されている方へ、判断のヒントをまとめました。

6. まとめ：賢い選択が、建物の「血管」を強くする

灯動トランスは、いわば「多機能マルチツール」のような存在です。1つ持っていれば何でもこなせ、荷物も減りますが、専門的な作業には専用ツール（独立したトランス）の方が適していることもあります。

最近では、より効率の高い「トップランナー変圧器」としての灯動トランスも普及しており、省エネ性能も向上しています。しかし、その特性を理解せずに「安いから」「1台で済むから」という理由だけで選ぶと、後々の増設や電圧トラブルで苦労することになりかねません。

建物の規模、将来の増設予定、そして何より「その場所でどのような活動が行われるか」を深く考慮し、最適な電気のカタチを選ぶことが、長く安全に設備を使い続けるための極意です。

次に街中でキュービクルを見かけた際は、「あの中には、電気を器用に分ける灯動トランスが眠っているのかもしれない」と、少しだけ想像を巡らせてみてください。