JP2005317259A

JP2005317259A - 電気絶縁油を用いた電気機器及び油入変圧器

Info

Publication number: JP2005317259A
Application number: JP2004131411A
Authority: JP
Inventors: Hidemasa Yamaguchi; 英正山口; Yoichi Amako; 洋一天兒; Makoto Nakajima; 誠中嶋
Original assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Current assignee: Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd
Priority date: 2004-04-27
Filing date: 2004-04-27
Publication date: 2005-11-10

Abstract

【課題】
電気絶縁油を用いる電気機器において、環境への負荷を低減可能な技術を提供する。
【解決手段】
電気絶縁油に、飽和脂肪酸とアルコールの反応により生成され生分解性を有する飽和脂肪酸エステル油を用いる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気絶縁油を用いた電気機器に関する。

本発明に関連した従来技術としては、例えば、特開昭５８−４８３０３号公報（特許文献１）、特開昭５８−９３１０５号公報（特許文献２）、特開昭６０−２８１０６号公報（特許文献３）及び特開昭６３−３１０５０３号公報（特許文献４）に記載されたものがある。特開昭５８−４８３０３号公報には、油入電気機器の絶縁材料として、ネオペンチルポリオールの脂肪酸エステルを用いるとした技術が記載され、特開昭５８−９３１０５号公報には、油入変圧器やコンデンサなどの難燃性絶縁油に、トリメチロールプロパンの飽和脂肪酸系トリエステルを用いるとした技術が記載され、特開昭６０−２８１０６号公報には、油入式コンデンサの絶縁油として、アジピン酸ジオクチルにシランカップリング剤を添加したものを用いるとした技術が記載され、特開昭６３−３１０５０３号公報には、電気絶縁油として、トリメチロールプロパンと炭素数６〜１０の二塩基酸とのコンプレックスエステルを用いるとした技術が記載されている。

特開昭５８−４８３０３号公報

特開昭５８−９３１０５号公報特開昭６０−２８１０６号公報特開昭６３−３１０５０３号公報

上記従来技術ではいずれも、生分解性（２８日間で無機物に分解される量が６０％以上であることにより定義される）のない電気絶縁油を用いているために、その廃棄処理にあたって環境への負荷が増大するおそれがある。
本発明の課題点は、上記従来技術の状況に鑑み、電気絶縁油を用いる電気機器として、該絶縁油が、廃棄処理の際にも環境への負荷を低減することができ、酸化安定性にも優れ、かつ非危険物（引火点が２５０℃以上）であるようにすることである。

上記課題点を解決するために、本発明では、電気機器として、電気絶縁油に、飽和脂肪酸とアルコールの反応により生成され生分解性を有する飽和脂肪酸エステル油を用いた構成とする。

本発明によれば、電気機器として、環境への負荷の低減が可能となる。また、引火点も引き上げられ安全性を高められる。

以下、本発明の最良の実施形態につき、図面及び表を用いて説明する。
図１は、本発明の電気機器の一実施形態としての油入変圧器の構成例を示す図である。
図１において、１は油入変圧器、２はタンク、３は非晶質金属から成る鉄心、４はコイル、５、６は端子、７は、電気絶縁油としてのポリオールエステル油である。タンク２内において、鉄心３とコイル４は、ポリオールエステル油７中に浸漬される。該ポリオールエステル油７は、飽和脂肪酸である合成脂肪酸と多価アルコールの反応により生成され生分解性を有する飽和脂肪酸エステル油である。本実施形態の構成においては、鉄心３に非晶質金属を用いているため、鉄損を低くでき、発熱を低い値に抑えることができる。例えば、該発熱を、「ＪＩＳＣ４３０４１９９９」に規定された値に対し、無負荷損で約８０％の低減、負荷率４０％時の全損失で約４０％の低減が可能である。

表１は、ポリオールエステル油７の特性値を示す。

表１から明らかなように、ポリオールエステル油７は、菜種エステル油や従来の鉱物油と比べ、動粘性係数が高くて冷却性能は劣るものの、酸化安定度に優れ、引火点も２５０℃を超えて高い。また、環境への負荷を軽減できる生分解性も有している。

表２は、上記図１の油入変圧器の温度上昇特性の実測結果を示す。

温度上昇特性としては、コイル４の１次巻線と２次巻線及びポリオールエステル油７の温度上昇値を求めた。コイル４の温度上昇値は抵抗法により測定し、ポリオールエステル油７の温度上昇値は温度計により測定した。Ａは、図１の油入変圧器の場合（＝鉄心３を非晶質金属で構成し、電気絶縁油にポリオールエステル油７を用いた場合）、Ｂは、図１の油入変圧器において電気絶縁油に鉱物油を用いた場合（＝鉄心３を非晶質金属で構成し、電気絶縁油に鉱物油を用いた場合）である。この結果、Ａは、Ｂとほとんど同じ温度上昇特性を有し、この点でも実用上の問題はないと考えられる。

上記実施形態によれば、電気絶縁油としてポリオールエステル油７を用いることで、油入変圧器１や該ポリオールエステル油７自体の廃棄処理の際にも環境への負荷を低減することができる。また、電気絶縁油を、酸化安定性に優れた長寿命のものにでき、かつ、引火点の高い安全なものとすることができる。さらに、油入変圧器１の構造（ポリオールエステル油７を除く部分の構造）を特別なものにする必要がなく、変圧器の製造コストの増大を抑えられる。

また、図１の油入変圧器において、鉄心３に高配向性ケイ素鋼板または磁区制御ケイ素鋼板を用いた場合にも発熱は低く抑えられ、ＪＥＭ１４７４に適合する高効率変圧器やＪＥＭ１４８２に適合する特定機器対応の高圧受配電用油入変圧器を構成することが可能である。ＪＥＭ１４７４に適合する高効率変圧器では、発熱を、「ＪＩＳＣ４３０４１９９９」に規定された値に対し、無負荷損で約３０％低減、負荷率６０％時の全損失で約２５％低減させる。また、ＪＥＭ１４８２に適合する特定機器対応の高圧受配電用油入変圧器では、発熱を、「ＪＩＳＣ４３０４１９９９」に規定された値に対し、容量５００ＫＶＡ以下で負荷率４０％、５００ＫＶＡ超で負荷率５０％（ＪＥＭ１４８２における基準負荷率）時の全損失で約４５％低減させる。

なお、上記実施形態では、電気絶縁油としてポリオールエステル油７を用いたが、本発明はこれに限定されず、飽和脂肪酸とアルコールの反応により生成され生分解性を有する飽和脂肪酸エステル油であれば、他のものであってもよい。また、上記実施形態は、油入変圧器の場合につき述べたが、本発明はこれに限定されず、他の電気機器であってもよい。

本発明の実施形態の構成例図である。

符号の説明

１…油入変圧器、
２…タンク、
３…鉄心、
４…コイル、
５、６…端子、
７…ポリオールエステル油。

Claims

電気絶縁油を電気部材の絶縁または冷却に用いた電気機器であって、
上記電気絶縁油が、飽和脂肪酸とアルコールの反応により生成され生分解性を有する飽和脂肪酸エステル油であることを特徴とする電気機器。
コイル及び鉄心を電気絶縁油中に浸漬した油入変圧器であって、
上記電気絶縁油が、飽和脂肪酸とアルコールの反応により生成され生分解性を有する飽和脂肪酸エステル油であることを特徴とする油入変圧器。
上記飽和脂肪酸エステル油は、ポリオールエステル油である請求項１に記載の電気機器。
上記飽和脂肪酸エステル油は、ポリオールエステル油である請求項２に記載の油入変圧器。
上記鉄心は非晶質金属から成り、上記飽和脂肪酸エステル油は、ポリオールエステル油である請求項２に記載の油入変圧器。