報告書番号

H07017

タイトル（和文）

全固体変圧器の要素技術の開発（その５）-60kV級変圧器の試設計に向けたモデルコイルの製作と絶縁特性評価-

タイトル（英文）

Design and Evaluation of All Solid Transformer (Part 5) -Manufacturing and Insulating Characteristic Evaluation of Model Coil for Trial Design of 60kV Class Transformer-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

当所では，環境面や防災面の観点から次世代の全固体変圧器の開発研究を推進している。その絶縁材料として，絶縁性能と熱伝導率が高い窒化アルミニウムを充填したエポキシ樹脂を提案し，薄板試料の電気的，熱的特性に基づき適用可能性があることを評価している。さらに，全固体変圧器の試設計を進めるためには，厚板試料やコイル形状に注型した条件での特性を取得する必要がある。そこで，球状AlN粒子を高充填したエポキシ樹脂の絶縁破壊強度の厚さ依存性，温度依存性を測定した。さらに，この樹脂を用いたモデルコイルを製作するとともに，コイル端部の絶縁破壊電圧の低下度合いを測定した。これらの結果に基づき全固体変圧器を試設計し，60kV級全固体変圧器に要求される絶縁破壊強度と熱伝導率の関係を導出し，これまで検討した材料が現行機器と比較して，コンパクトで環境に優れた設計も可能であることを明らかにした。

概要 （英文）

The CRIEPI has proposed the second generation all solid substation from the viewpoint of environment and fire prevention. All solid transformer is one of the components of all solid substation. We have also proposed the epoxy resin add ceramic particle filler such as aluminum nitride(AlN) as insulating material of the all solid transformer and evaluate the possibility based on its insulating and thermal performance. However, in order to carry forward the trial design of all solid transformer, it is necessary to acquire the insulating performance of thick plate specimen and model coil specimen.
In this purpose, we measured thickness dependence and temperature dependence of dielectric strength of the epoxy resin added spherical shape AlN filler. And we also measured decreasing degree of breakdown voltage of model coil molded the epoxy resin. From these results, we derived the relationship between dielectric breakdown strength and thermal conductivity, necessary for insulting material of 60kV class all solid transformer considered the replacement to existing oil immersed transformer. Every proposed epoxy resin has the possibility for designing more compact or more eco-friendly all solid transformer than exiting oil immersed transformers.

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