報告書番号

T03017

タイトル（和文）

高気圧N2およびCO2の雷インパルス絶縁破壊特性とガス絶縁母線への適用可能性

タイトル（英文）

Lightning Impulse Breakdown Characteristics of Compressed N2 and CO2 and their Feasibility to Gas-Insulated Buses

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本報告書では，高気圧CO2およびN2の清浄時および金属異物混入時の基礎絶縁特性について実験データを取得し，機器設計のベースとするべく評価した。N2と比べてCO2のほうがガス圧力に対する絶縁破壊電界の飽和傾向は小さいことがわかった。また，金属異物が混入した場合の絶縁破壊電界の低下は，CO2においてSF6よりも影響が小さい条件があったが，概して高気圧N2，CO2ともに，SF6と同程度の金属異物の影響があることが示された。さらに，これらの基礎データから，GIS母線等に適用した場合の所要断面寸法を概算した。ガス圧力を現行SF6の約3.5倍（最高使用圧力2.0MPa）まで高めれば，現行機器と同程度のシース径は実現できる可能性がある。一方で，従来のガスの扱いをそのまま踏襲できる可能性のある1.1MPa以下では，シース径が非常に大きくなり，ハイブリッド絶縁方式など何らかのコンパクト化の対策が必要であることが示された。

概要 （英文）

SF6 has been identified as a greenhouse gas with a long atmospheric lifetime. Therefore, recycling guidelines for SF6 in electric power apparatuses have been studied, and reductions in the amount of SF6 released into the atmosphere have progressed. In the long term, it is preferable to reduce the amount of SF6 used. Therefore, it may be important to discuss the possibility of using environmentally friendly gases as alternative insulation gases for practical gas-insulated apparatuses. In the selection of an alternative gas, it is thought that high-pressure natural gases, such as air, nitrogen (N2), and carbon dioxide (CO2) are promising environmentally friendly candidates. In this report, we describe the basic insulation characteristics of N2 and CO2 in the high-pressure range up to 2.0MPa under a quasi-uniform electric field gap and under a non-uniform one with the presence of a metallic particle, and the characteristics are compared with those of SF6. Moreover, we discuss the estimation of the cross-sectional size of a gas-insulated apparatus using high-pressure N2 or CO2, based on insulation and thermal designs.

報告者

キーワード