窒素ファインバブルや非イオン界面活性剤を用いた菜種油の高性能化に向けた基礎研究

利用氮气细泡和非离子表面活性剂改善菜籽油性能的基础研究

基本信息

批准号：
22K14249
负责人：
高村紀充
金额：
$ 3万
依托单位：
Fukuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

油入変圧器用の生分解性電気絶縁油（エステル油）には高性能化が要求されている。本研究では、安全・安心・微小な材料として窒素ファインバブル（窒素FB）と非イオン界面活性剤（Non-ion）に着目し、エステル油の一種である菜種油中にこれらを拡散させて、3年の研究期間で、その種類や量が菜種油の代表性状（交流および雷インパルス絶縁破壊電圧、体積抵抗率、比誘電率、誘電正接、水分、密度、粘度、動粘度）に及ぼす影響を解明し、菜種油の高性能化に必要な条件と機序（メカニズム）を明らかにすることを目的としている。1年目（令和４年度）は、当初の計画通り、「窒素FBが菜種油の代表性状に及ぼす影響の調査」を行うために、まず、窒素FB発生機付きの容器1と絶縁破壊試験用の容器2を新たに作製した。また、「窒素FBの発生時間」、「窒素FBの原料となる窒素ガスの供給量」、「窒素FB発生後の静置時間（窒素FBの直径）」の3つをパラメーターとして、これらの条件の違いが菜種油の代表性状に及ぼす影響を調査する実験に着手した。現在、一通りの実験を実施できる環境が整ったところであり、2年目（令和５年度）から本格的に実験データを取得し、随時、成果を発表していく予定である。一方、菜種油との比較対象として、窒素FBがパームヤシ脂肪酸エステル（PFAE）の代表性状に及ぼす影響についても調査したところ、高い電気絶縁性能を保ったまま、多量の窒素ガスを油中に溶解させることができ、かつ、冷却性能に関わる密度、粘度、動粘度を低減させることができる条件を概ね把握することができた。

油浸式变压器用可生物降解电绝缘油（酯油）要求具有更高的性能。在本次研究中，我们将氮气微细气泡（氮气FB）和非离子表面活性剂（非离子）作为安全、可靠、微小的材料，并在研究期间将它们扩散到菜籽油（酯油的一种）中。 2018年菜籽油品种及用量阐明对典型性能（交流和雷电冲击介质击穿电压、体积电阻率、介电常数、介电损耗角正切、水分、密度、粘度、运动粘度）的影响，研究改善菜籽油性能所需的条件和机制目的是澄清（机制）。第一年（2020财年），按照原计划，为了进行“氮气FB对菜籽油代表性性能的影响”，我们首先在容器1上安装了氮气FB发生器和介电击穿测试A。新容器 2 已制作完成。另外，使用“氮气FB生成时间”、“作为氮气FB原料的氮气供给量”、“氮气FB生成后的放置时间(氮气FB直径)”这3个参数来设定这些条件，进行了如下实验：研究菜籽油特性差异对菜籽油典型特性的影响。目前我们已经准备好了可以进行全套实验的环境，计划从第二年（2025财年）开始认真收集实验数据，并不定期公布结果。另一方面，作为与菜籽油的比较，我们研究了氮FB对棕榈脂肪酸酯（PFAE）典型性质的影响，发现可以将大量氮气溶解到油中，同时保持我们能够大致了解在什么条件下可以实现冷却性能以及可以降低与冷却性能相关的密度、粘度和运动粘度。

项目成果

期刊论文数量（19）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Effects of Addition Amount of Non-Ionic Thickening Polymer on Resistivity of Pure Water

非离子增稠聚合物添加量对纯水电阻率的影响

DOI：
10.23919/cmd54214.2022.9991566
发表时间：
2022
期刊：
Proceedings of 2022 9th International Conference on Condition Monitoring and Diagnosis (CMD)
影响因子：
0
作者：
Tsuchiya Kazuki;Takamura Norimitsu;Araoka Nobutaka;Hanai Masahiro
通讯作者：
Hanai Masahiro

異なる生成時間の窒素ファインバブル付加パームヤシ脂肪酸エステルの近似Rogowski電極下の負極性雷インパルス絶縁破壊電圧

添加棕榈脂肪酸酯的氮气细泡近似罗氏电极下不同生成次数的负极雷电冲击击穿电压