Influence on dissolved water for practical application of the biodegradable electric insulating oil derived from plant

植物可生物降解电绝缘油实际应用中溶解水的影响

• 批准号: 21K04033
• 负责人: 宮城 克徳
• 金额: $ 2.16万
• 依托单位: Kanazawa Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04033/
• 关键词: 生分解性電気絶縁油; 油中溶存水; 変圧器巻線; 気泡発生温度; 針－平板電極; 放電進展; 雷インパルス; 植物由来; エステル; 絶縁特性

2022年度は3種類の植物由来の生分解性電気絶縁油（①FR3(@Cargill社)，②Pastell Neo(@ライオン)，③MIDEL 7131(@M&I Materials社)）を対象に，（ⅰ）飽和水分量が類似し，動粘度が大きく異なるFR3とPastell Neoについて，変圧器巻線モデルにより過負荷時の気泡発生温度を鉱油と比較，および（ⅱ）不平等電界（針－平板電極）における油中溶存水分量の影響（相対水分飽和度%RS（＝水分溶解量／飽和水分量）を20%と80%）について，（ⅰ）項と同じ2種のエステル（ただし，鉱油とPastell Neoは動粘度が類似）における正極性および負極性インパルス放電進展の挙動観測を実施した。その結果，（ⅰ）絶縁油中の溶存水分が多くなる，すなわち，絶縁紙中の水分が増えるとともに，気泡発生温度が低下した。また，絶縁紙中水分量（wt. %）が同一の場合，エステル中における気泡発生温度はほぼ同じとなり，鉱油よりも10～15K程度高くなった。これは水分子が有極性であるのに対し，エステル分子が有極性，鉱油が無極性であることに起因しているものと考えられる。なお，エステル中の気泡発生温度は動粘度による差が小さいことを確認した。（ⅱ）絶縁油中の%RSが同等の場合，ストリーマ進展長さはほぼ同じになること，%RSが多いほどストリーマ進展長さが大きくなること，および正極性の全路破壊電圧は負極性の約1/2になることを確認した。なお，エステル中におけるストリーマの様相はフィラメント状であるのに対し，鉱油中では樹枝状となり放電進展様相が異なることを明らかにした。

2022 财年，我们的目标是三种植物基可生物降解电绝缘油（①FR3 (@Cargill)、②Pastell Neo (@Lion) 和 ③MIDEL 7131 (@M&I Materials)）和 (i) FR3 饱和水含量。和 Pastell 相似，但运动粘度截然不同对于Neo，使用变压器绕组模型将过载时的气泡产生温度与矿物油的气泡产生温度进行比较，以及（ii）不等电场（针板电极）中油中溶解水含量的影响（相对水饱和度％ RS(=20%和80%(水溶解量/饱和水量)，与(i)中相同的两种酯(矿物油和糊状油) Neo具有相似的运动粘度），并观察了正负脉冲放电进展的行为。其结果，(i)绝缘油中的溶解水量、即绝缘纸中的水量增加，气泡产生温度降低。此外，当绝缘纸中的水含量(重量％)相同时，酯中的气泡产生温度几乎相同，并且比矿物油中的气泡产生温度高约10至15K。这被认为是由于水分子是极性的，而酯分子是极性的，而矿物油是非极性的。另外，确认了由运动粘度引起的酯中的气泡产生温度的差异小。 (ii) 如果绝缘油中的%RS相同，则流光的长度大致相同，%RS越大，流光的长度越长，并且全电路击穿电压已确认正极性与负极性相同，约为其1/2。还发现，酯中的流光具有丝状外观，而在矿物油中，流光具有树枝状形状，并且放电进度不同。

项目成果

炭化水素系電気絶縁油中不平等電界における放電進展過程の比較

烃类电绝缘油中不等电场放电过程比较

• 发表时间: 2021
• 作者: M. Tajima;Y. Kikuchi;T. Aota;S. Maenaka;K. Fujita;S. Takamura;高山彰優;中村勝海
• 通讯作者: 中村勝海

Study of Bubble-generating Mechanism for Overloaded Transformer Winding Model in Esters

酯类重载变压器绕组模型气泡产生机理研究

• 发表时间: 2022
• 作者: Katsunori Miyagi;Ryoichi Hanaoka;Keiichiro Matsushita;Kiyoshi Wakimoto
• 通讯作者: Kiyoshi Wakimoto

不平等電界放電に及ぼすエステル油中溶存水の影響

酯油中溶解水对现场不均匀流量的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: Takayama Teruou;Yamaguchi Takazumi;Saitoh Ayumu;Kamitani Atsushi;中村勝海，宮城克徳，花岡良一
• 通讯作者: 中村勝海，宮城克徳，花岡良一

エステル油中不平等電界におけるインパルス放電に及ぼす溶存水の影響

酯油中溶解水对不等电场脉冲放电的影响

• 发表时间: 2023
• 作者: TAKAYAMA Teruou;YAMAGUCHI Takazumi;SAITOH Ayumu;KAMITANI Atsushi;NAKAMURA Hiroaki;河野昭彦，佐藤颯太，藥師寺康平，鈴木勇士，藤田洋司，漆畑広明;本田修隆，中村勝海，宮城克徳，花岡良一
• 通讯作者: 本田修隆，中村勝海，宮城克徳，花岡良一