【2026トップランナー変圧器第2回】基準エネルギー消費効率の読み方｜E＝Wi＋(m/100)²×Wc を自分で計算する

第2回は、この制度でいちばん技術的な部分――エネルギー消費効率と基準エネルギー消費効率です。カタログの「エネルギー消費効率 1052W」「基準値 1080W」という2つの数字が何を意味するのか、そして自分の案件の負荷率でどう計算し直せばいいのかを、告示の条文どおりに整理します。

ペンタ（新人）
カタログに「エネルギー消費効率」って書いてあるんですけど、これって％じゃないんですね。1052Wって、効率が1052ワット……？

はりた
いい着眼点。変圧器のトップランナー制度で言う「エネルギー消費効率」は、効率（％）ではなく、損失（W）なんだ。だから数字が小さいほど優秀。ここを取り違えると全部逆に読んでしまうよ。

contents

エネルギー消費効率＝「基準負荷率における全損失」
基準エネルギー消費効率｜24区分の算定式
代表容量で見る｜第二次からどれだけ厳しくなったか
丸めの規定と、公表表との微妙なズレ
「区分が増えた」は誤り｜新設されたのは”区分名の表示義務”
実践｜自分の案件の負荷率で計算し直す
まとめ

エネルギー消費効率＝「基準負荷率における全損失」

告示は、エネルギー消費効率を次のように定義しています。

E ＝ Wi ＋ ( m ／ 100 )² × Wc

E：全損失（W）＝エネルギー消費効率
Wi：無負荷損（W）＝鉄損。負荷に関係なく常時発生する
Wc：負荷損（W）＝銅損。定格負荷をかけたときの損失
m：基準負荷率（％）。500kVA以下＝40／500kVA超＝50

Wi・Wcは JIS C 4304／JIS C 4306 に規定する方法で測定した値を用います。

ここで見落とされがちなのが、負荷損は負荷率の「二乗」で効くという点です。基準負荷率40％なら 0.4²＝0.16倍、50％なら 0.5²＝0.25倍。負荷損が大きくても、軽負荷で使うなら全損失にはあまり効きません。逆に言えば――

カタログの「エネルギー消費効率」は、あくまで告示が決めた評価用の想定負荷率（40％／50％）での値です。あなたの物件の実負荷率が20％なら、その数字は実態を表していません。JEMAも「使用する負荷率での全損失を算定し、より効果的な省エネを図ることをお勧めします」と明言しています。

基準負荷率はなぜ40％／50％のまま据え置かれたのか

第三次では基準負荷率が見直されるのでは、という観測もありましたが、結果は第二次と同じ値で据え置きでした。JEMAはその根拠として、需要家の用途別平均負荷率の実態調査と、基準負荷率20〜60％の5パターンで設計した製品を負荷率0〜60％で走らせたシミュレーションの結果、現行の基準負荷率に妥当性があることを確認した、と説明しています。

基準エネルギー消費効率｜24区分の算定式

「その変圧器がクリアすべき損失の上限」が基準エネルギー消費効率です。告示は区分ごとに算定式を定めており、形はすべてE ＝ a × S^b（S＝定格容量kVA）というシンプルなべき乗式です。定数項はありません。

区分名	種別	相数	周波数	定格容量	第二次の算定式	第三次の算定式
3-1	油入	単相	50Hz	―	E＝11.2 S^0.732	E＝9.34 S^0.737
3-2	油入	単相	60Hz	―	E＝11.1 S^0.725	E＝8.60 S^0.744
3-3	油入	三相	50Hz	500kVA以下	E＝16.6 S^0.696	E＝14.5 S^0.694
3-4	油入	三相	50Hz	500kVA超	E＝11.1 S^0.809	E＝10.6 S^0.797
3-5	油入	三相	60Hz	500kVA以下	E＝17.3 S^0.678	E＝14.4 S^0.681
3-6	油入	三相	60Hz	500kVA超	E＝11.7 S^0.790	E＝8.00 S^0.825
3-7	モールド	単相	50Hz	―	E＝16.9 S^0.674	E＝14.1 S^0.685
3-8	モールド	単相	60Hz	―	E＝15.2 S^0.691	E＝13.3 S^0.692
3-9	モールド	三相	50Hz	500kVA以下	E＝23.9 S^0.659	E＝16.9 S^0.699
3-10	モールド	三相	50Hz	500kVA超	E＝22.7 S^0.718	E＝31.2 S^0.659
3-11	モールド	三相	60Hz	500kVA以下	E＝22.3 S^0.674	E＝16.2 S^0.702
3-12	モールド	三相	60Hz	500kVA超	E＝19.4 S^0.737	E＝17.4 S^0.742

表① 標準仕様12区分の基準エネルギー消費効率算定式（S＝定格容量kVA）／出典：平成24年経産省告示第71号

区分3-10だけ係数が22.7→31.2と「大きく」なっています。これを見て「緩和された」と読むのは誤りです。指数が0.718→0.659と小さくなっているため、実際に使う容量域（750〜2000kVA）では基準値は下がります。係数だけを見て判断しないこと。

準標準仕様は「標準仕様の式に係数を掛ける」

残りの12区分（3-13〜3-24）は準標準仕様です。算定式は独立して定められているのではなく、標準仕様の式全体に係数を乗じる形になっています。

油入：（標準仕様の式）× 1.10　／　モールド：（標準仕様の式）× 1.05

たとえば区分3-15（油入・三相・50Hz・500kVA以下・準標準）は E＝（14.5 S^0.694）^※×1.10。標準仕様より1割ゆるい基準になります。

ペンタ（新人）
標準仕様と準標準仕様って、どう分かれるんですか？

はりた
告示の定義はシンプルで、JIS C 4304／JIS C 4306に規定する標準仕様状態が「標準仕様」、それ以外が「準標準仕様」。実務的には、一次6.6kV／二次210V-105Vといった定番の組み合わせが標準仕様、3.3kV系や400V級、JIS標準容量以外の中間容量（90kVA、400kVAなど）が準標準仕様、というイメージだよ。

代表容量で見る｜第二次からどれだけ厳しくなったか

いちばん流通量の多い油入・三相・50Hz・500kVA以下（区分2-3→3-3）で、JEMAが公表している目標基準値を並べてみます。

定格容量	20kVA	50kVA	75kVA	100kVA	150kVA	200kVA	300kVA	500kVA
第二次（2-3）	133 W	252 W	335 W	409 W	542 W	663 W	879 W	1250 W
第三次（3-3）	115 W	219 W	290 W	354 W	469 W	573 W	759 W	1080 W
比率	86.5%	86.9%	86.6%	86.6%	86.5%	86.4%	86.3%	86.4%

表② 区分2-3→3-3 の目標基準値／出典：JEMA 講演会資料（2025年5月22日改定）

おおむね13〜14％の絞り込みです。JEMAのパンフレットによれば、標準仕様12区分を合計した効率改善の想定は平均14.2％（区分別には12.1〜17.2％）。一方、経済産業省のワーキンググループとりまとめは、2019年度の出荷構成を固定した加重平均ベースで約11.4％向上（501.1W/台→444.1W/台）と試算しています。数字が違うのは矛盾ではなく、算定のベースが違うだけです。

「省エネ効果◯％」の数字は、比較対象を必ず確認する

この分野の数字がややこしいのは、公表値ごとに比較対象がバラバラだからです。整理するとこうなります。

改善率	何と比べた数字か	出典
約46%	JIS C 4304(1981)規格値	JEMA公式ページ
約26%	JIS C 4304(2005)＝第一次判断基準	JEMA公式ページ
平均14.2%	第二次の目標基準値算定式（標準仕様12区分の合計）	JEMAパンフレット（産5231）
約11.4%	2019年度の実出荷構成で加重平均した実績値	経産省WGとりまとめ

表③ 「省エネ効果」の数値と比較対象

社内資料や提案書で「第三次で◯％省エネになります」と書くときは、必ず比較対象を併記してください。「1981年規格比で46％」と「第二次比で14.2％」を混同すると、提案の数字が3倍ずれます。

丸めの規定と、公表表との微妙なズレ

告示は第三次の基準値について、算定式で計算したあと「有効数字4桁切り捨て（ただし100W未満のものは有効数字3桁切り捨て）」と定めています。ところが実際に計算してみると、公表表と1桁目が食い違うケースがあります。

例：区分3-3・500kVA

算定式：14.5 × 500^0.694 ＝ 1082.5…
告示の「有効数字4桁切り捨て」を素直に適用すると → 1082 W
ところがJEMA講演会資料の表も、東芝・ダイヘンのカタログも → 1080 W（有効数字3桁）

実務では各社カタログ・JEMA公表表に載っている値（1080W）が事実上の基準値として使われています。自分で式から計算した値が1〜2W違っても慌てないでください。

なお、この丸めの規定は第三次（3-x）の条文にしか存在しません。第二次（2-x）の条文には丸めの文言がなく、「算定式により算定した数値」とだけ書かれています。「トップランナー変圧器の基準値は4桁切り捨て」と一般化すると不正確です。

「区分が増えた」は誤り｜新設されたのは”区分名の表示義務”

第三次の解説記事でよく見かける「区分の明確化を目的として区分名が新設された」という説明。これを「区分が細分化された」と読むのは誤解です。実際には――

区分の切り方（種別×相数×周波数×容量×仕様＝全24区分）は第二次とまったく同じ。経産省WGとりまとめも「区分設定は現行基準と同様とした」と明記。
新しくなったのは表示事項。「3-1」〜「3-24」という区分名をカタログ等に表示することが義務化された。
表示義務の実質的な開始は2024年10月31日以降（告示の経過措置は「令和6年10月30日まで従前の例による」）。

表示事項は全11項目です。カタログを開いたら、次の項目が並んでいるはずです。

イ) 品名及び形名／ロ) 区分名／ハ) 変圧器の種別／ニ) 定格容量／ホ) 相数／ヘ) 定格周波数／ト) 定格一次電圧及び定格二次電圧／チ) エネルギー消費効率／リ) 基準負荷率／ヌ) 規格名／ル) 製造事業者等の氏名又は名称

実践｜自分の案件の負荷率で計算し直す

ここまでを踏まえて、実務で本当にやるべき計算はこれです。

手順

カタログから無負荷損 Wi と 負荷損 Wc を拾う（エネルギー消費効率の値ではなく、その内訳）。
その物件の実際の想定負荷率 m′（％）を決める。
E′ ＝ Wi ＋ (m′/100)² × Wc を計算する。
比較したい機種すべてで同じ計算をして、同じ負荷率で横並びにする。

たとえば油入・三相・50Hz・500kVAで、ダイヘンのカタログ値を使うと次のようになります。

	無負荷損 Wi	負荷損 Wc	負荷率20%	負荷率40% （基準負荷率）	負荷率60%
第二次（TOP ECO Ⅱ）	580 W	3,915 W	737 W	1,206 W	1,989 W
第三次（TOP ECO Ⅲ）	156 W	5,599 W	380 W	1,052 W	2,172 W

表④ 全損失の負荷率依存（ダイヘンカタログ公表値より計算）／三相6kV-210V・50Hz・500kVA

ペンタ（新人）
あれっ！？負荷率60％だと、新基準のほうが損失が大きい…！

はりた
よく気づいたね。これがこの制度のいちばん怖い落とし穴なんだ。第三次の500kVA機は無負荷損を580W→156Wと激減させる代わりに、負荷損を3,915W→5,599Wと増やしている。だから軽負荷では圧勝、重負荷では逆転する。この話は第5回でみっちりやるよ。

💼 この回が実務でこう生きる

カタログの「エネルギー消費効率」が％ではなく損失Wであることを理解し、数字の向きを間違えない。
Wi と Wc を分けて拾い、物件の実負荷率で全損失を計算し直せる。
「省エネ◯％」の提案数字について、比較対象を明示して信頼できる説明ができる。
基準値を自分で計算できるので、カタログ値が本当に基準をクリアしているか検算できる。

💬 はりたから現場へ：この回の要点はたった一つ、「基準負荷率40％は、あなたの物件の負荷率ではない」ということです。カタログの一行を鵜呑みにせず、Wi と Wc に分解して自分の条件で足し直す。この一手間が、第5回・第6回で効いてきます。

まとめ

エネルギー消費効率＝基準負荷率での全損失（W）。％ではなく、小さいほど優秀。
式は E＝Wi＋(m/100)²×Wc。基準負荷率 m は500kVA以下40／500kVA超50。負荷損は負荷率の二乗で効く。
基準エネルギー消費効率は E＝a×S^b のべき乗式。標準仕様12区分＋準標準仕様12区分＝全24区分。
準標準仕様は標準仕様の式に油入×1.10／モールド×1.05。
第二次比の絞り込みは代表区分でおおむね13〜14％（JEMA公表の効率改善想定は平均14.2％）。
区分は増えていない。新しくなったのは「区分名をカタログに表示する義務」。
公表表の基準値は有効数字3桁表記。自分で計算した値と1〜2Wずれることがある。

📚 出典・参考

📖 連載「2026トップランナー変圧器」全8回

第1回｜2026年4月に何が変わった？｜制度の全体像と「ユーザーに交換義務はない」の本当の意味
第2回｜基準エネルギー消費効率の読み方｜E＝Wi＋(m/100)²×Wc を自分で計算する　（この記事）
第3回｜対象範囲と除外機種｜「この変圧器はトップランナーの対象？」を判定する
第4回｜キュービクルに入らない｜寸法・質量の増加をメーカー公表値で確認する
第5回｜省エネ機なのに発熱が増える｜換気設計とアモルファス鉄心の落とし穴
第6回｜電気代はいくら下がる？｜損失低減の試算・価格上昇・補助金の使い方
第7回｜仕様書・見積書の書き方｜「トップランナー基準適合品」では足りない
第8回｜更新（リプレース）の判断｜いつ・どれを・どう替えるか【連載まとめ】

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