変圧器Kファクターの測定は、標準的な形式試験や受け入れ検査には通常含まれませんが、最近のアプリケーション環境では重要な役割を果たします。電力変圧器のKファクターは、電流高調波歪みに耐える能力を表します。標準的な変圧器やKファクター定格が小さい変圧器は、主に線形負荷での動作を想定しています。Kファクターが大きいほど、非線形負荷から生じる高調波加熱現象への耐性が高くなります。このような非線形負荷を生じる電気設備の数は増え続けています。例えば、IT機器とそのスイッチング電源、可変周波数ドライブ、無停電電源（UPS）システム、LED照明、EV充電器などです。そのため、Kファクターは、データセンター、EV充電インフラ、再生可能エネルギーファーム、産業用ビルなどに設置される高効率変圧器にとって特に重要です。
Kファクター定格が大きい変圧器は、電流高調波による温度上昇が予測されるこういった設備においても効率的かつ安全に動作できるよう、特別に設計されています。
Kファクターの測定と検証は、工場テストの際には通常行われず、運用中に、高調波歪みを伴うシミュレーションまたは負荷テスト条件で、またはプログラマブル電源を使用した専用の高調波負荷テストセットアップで行われます。
パワーアナライザを使用して、変圧器の追加的な加熱の原因となる非線形負荷から生じる電流高調波スペクトラムを捕捉します。Kファクターの計算式で用いられるパラメータは、既存の電気回路で測定されるため、変圧器に生じる実際の高調波歪み（全体と各高調波次数）を表します。最新のパワーアナライザは、これらの測定値に基づいてKファクターを自動的に計算できます。
Kファクターの計算式では、各高調波が次数の2乗で重み付けされます。高次の高調波ほど、渦電流損失が増えるため、発熱への寄与が大きいからです。Kファクター定格が大きい変圧器は、システムがもたらす非線形負荷によって生じる高調波を除去するわけではありません。高調波によって生じる温度上昇に耐えるように設計されているのです。変圧器のKファクター定格を見れば、高調波電流歪みの副作用に対処できるかどうかがわかります。
標準Kファクター変圧器定格は、購入時の判断に役立ちます。
非線形負荷を生じるデバイスは急速に増加しており、今後も当分の間増え続けることが予想されます。これにより、電源システムに電気的汚染が生じます。分配変圧器に高調波電流が流れると、巻線の渦電流損失と構造用鋼の漂遊損失が増加し、廃熱が生じます。
Kファクターが大きい変圧器には、以下のような特長があります。
適切なKファクター定格の変圧器を選ぶことは、設備の安全と効率のために重要です。不必要に高い定格の変圧器を選ぶのは費用の無駄であり、必要な定格を満たしていなければ過熱や故障のリスクがあります。
変圧器のKファクターを知るには、全高調波歪み（THD）測定だけでは不十分です。Kファクターは個々の電流高調波のRMS値から計算されるため、正確で詳細な高調波解析が不可欠です。高次高調波にわずかな誤差があるだけで、結果は大きく変わります。
一般的な課題は以下のとおりです。
高調波アナライザは、全高調波負荷を評価し、個々の高調波次数を測定するための基本的なツールです。より広範囲で条件の厳しいアプリケーションで、Kファクターの明示的な測定が必要な場合には、パワーアナライザを使用することで、タイムドメインと周波数ドメインの詳細な解析が可能です。LMG671 プレシジョンパワーアナライザは、最高2000次（150 kHz）までの高調波解析機能を備え、高分解能の高速フーリエ変換（FFT）を使用したきわめて広いスペクトラムでの電流高調波の直接測定が可能です。
LMG671には、以下のような特長があります。
LMG671はアプリケーション指向で、カスタマイズに対応し、操作は簡単です。さらに、グローバルなエンジニアリングサポートが受けられ、最初の納品時に校正証明書が無料で付属します。
それ以外にも、以下のような利点があります。
お客様のテストニーズに最適なソリューションについては、当社のパワーアナライザのエキスパートにご相談ください。
