絶縁油添加剤は、油浸変圧器の性能と寿命に重要な役割を果たします。油入変圧器の定評あるサプライヤーとして、油入電源変圧器、35 KV 油浸型配電変圧器、 そして10 KV 油浸型配電変圧器, 私はこれらの添加物の重要性を目の当たりにしました。このブログでは、油入変圧器における絶縁油添加剤のさまざまな機能について探っていきます。
酸化抑制
絶縁油添加剤の主な機能の 1 つは酸化防止です。絶縁油が変圧器内で酸素、熱、電気的ストレスにさらされると、酸化が起こる可能性があります。酸化によりスラッジ、酸、その他の分解生成物が生成されます。これらの副生成物は、オイルの絶縁耐力を低下させ、粘度を増加させ、変圧器の内部部品の腐食を引き起こす可能性があります。
酸化防止添加剤は、酸化プロセス中に生成されるフリーラジカルと反応することによって機能します。抗酸化物質はこれらのフリーラジカルを中和することにより、酸化の連鎖反応の発生を防ぎます。これは絶縁油の化学的安定性を維持するのに役立ち、長期間にわたって効果的な電気絶縁と熱伝達を確実に提供し続けることができます。たとえば、フェノール系酸化防止剤は絶縁油によく使用されます。これらはフリーラジカルに水素原子を供与してフリーラジカルを安定化し、酸化プロセスを停止します。
吸湿性
油浸変圧器にとって湿気は大敵です。絶縁油中の水分が少量であっても、絶縁耐力が大幅に低下する可能性があります。湿気は、変圧器が冷えて空気が吸い込まれるときの呼吸プロセスや、変圧器の筐体内の漏れなど、さまざまな手段を通じて変圧器に侵入する可能性があります。
絶縁油添加剤の中には、湿気を吸収する性質を持つものもあります。これらの添加剤は、多くの場合、水分子と結合する可能性のある吸湿性物質です。これらの添加剤は、オイル内の水分含有量を減らすことにより、オイルの誘電特性を維持するのに役立ちます。たとえば、特定の種類のシリカベースの添加剤はオイルから水分を吸収し、水位を低く保ち、変圧器の信頼性の高い動作を保証します。
アーク抑制
油入変圧器の動作中、短絡や絶縁破壊などのさまざまな理由により、電気アークが発生する可能性があります。これらのアークは高温と高圧を発生させる可能性があり、変圧器の内部コンポーネントに損傷を与え、極端な場合には爆発につながる可能性があります。
アーク抑制添加剤は、電気アークを迅速に消失させるように設計されています。これらは、アークの高エネルギー条件下で分解し、良好なアーク消弧特性を有するガスを放出することによって機能します。たとえば、一部の添加剤は、アークが発生するとハロゲンを含むガスを放出します。これらのガスはアークを冷却し、電流の流れを遮断して、変圧器へのさらなる損傷を防ぐことができます。
金属の不活性化
変圧器内に存在する銅や鉄などの金属は、絶縁油の酸化触媒として作用する可能性があります。金属イオンは酸化プロセスを促進し、オイルの劣化を早めます。
金属不活性化添加剤は、金属イオンと錯体を形成することによって機能します。この錯体は、金属イオンが酸化反応に参加するのを防ぎます。これらの添加剤は金属触媒を不活性化することにより、絶縁油の酸化速度を遅くし、絶縁油の寿命を延ばすのに役立ちます。たとえば、一部の窒素含有有機化合物は金属不活性化剤として使用できます。これらは銅および鉄イオンと安定した錯体を形成し、触媒活性を低下させます。
くぼみのポイントに
寒い環境では、絶縁油の粘度が大幅に上昇し、低温で固化する場合もあります。これにより、変圧器内のオイルの循環に問題が発生し、熱伝達が低下し、変圧器のコンポーネントが損傷する可能性があります。
流動点降下剤は、絶縁油の流動点を下げるために使用されます。これらの添加剤は、オイル中に存在するワックスの結晶化挙動を変更することによって機能します。低温では、オイル中のワックスが結晶化してネットワーク構造を形成し、オイルの粘度が上昇する傾向があります。流動点降下剤はワックスの結晶が連続的なネットワークを形成するのを防ぎ、オイルが低温でも液体のままであることを可能にします。これにより、寒い天候条件でもオイルが変圧器内で効果的に循環できることが保証されます。
変圧器材料との適合性
絶縁油添加剤は、変圧器に使用されるすべての材料と適合する必要があります。これには、絶縁紙、巻線材、変圧器の筐体が含まれます。相溶性のない添加剤は、これらの材料の膨張、ひび割れ、または化学劣化を引き起こす可能性があります。
絶縁油添加剤のメーカーは、自社の製品が変圧器の内部コンポーネントに悪影響を及ぼさないことを確認するために、広範な適合性テストを実施しています。例えば、絶縁油の性能を向上させるために設計された添加剤は、絶縁紙の機械的強度を失わせたり、誘電特性を変化させたりしてはなりません。
変圧器の性能とメンテナンスへの影響
適切な絶縁油添加剤の使用は、油入変圧器の性能とメンテナンス要件に直接影響します。これらの添加剤は、酸化の防止、水分含有量の低減、アークの抑制、その他の機能を実行することにより、変圧器の耐用年数を延ばすのに役立ちます。
適切にメンテナンスされた絶縁油を使用した変圧器は、エネルギー損失が少なく、より効率的に動作できます。オイルの劣化が少ないということは、オイル交換やメンテナンスの頻度も減らすことができます。これにより、変圧器所有者はメンテナンスの手間と新しい絶縁油のコストの両方のコストを節約できます。
結論
絶縁油添加剤は、油入変圧器の信頼性の高い効率的な動作に不可欠です。これらは、酸化防止、吸湿、アーク抑制、金属の不活性化、流動点降下、変圧器材料との適合性の確保など、さまざまな機能を果たします。
高品質の油入変圧器のサプライヤーとして、当社は適切な絶縁油添加剤を使用することの重要性を理解しています。当社の変圧器に使用される絶縁油には、各用途の特定の要件を満たす適切な添加剤が配合されていることを確認します。
油入変圧器の市場に参入されている場合、または絶縁油添加剤についてご質問がある場合は、詳細についてご相談させていただきますので、お気軽にお問い合わせください。当社の専門家チームは、お客様のニーズに最適な変圧器の選択をお手伝いし、その操作とメンテナンスについて必要な情報をすべて提供します。
参考文献
- IEEE C57.106 - 2014、鉱物 - 油 - 浸漬変圧器およびコンポーネントの受け入れと保守に関するガイド。
- IEC 60296:2012、電気機器用の鉱物絶縁油。
- Bartnikas, R. & アイヒマン, G. (編)。 (2007)。変圧器のブッシング: 設計、適用、およびメンテナンス。 CRCプレス。