結果

（１）部分放電信号波形

図2. 41に実際に計測された部分放電信号の波形の代表例を示す。油中での部

分放電は、散発的発生しており、印加電圧波形の全ての周期で発生しているわ けではないことが分かった。部分放電は、印加電圧波形の＋側で主に発生して おり、電源波形のピーク付近で多かった。また部分放電のパルスの大きさは、

ばらつきが大きく様々なものが含まれていることが分かった。

脱気油の調整

試験装置への油の注入

油中部分放電試験 (1h)

終了

・真空脱気(12h)

・N2バブリング

初期の油採取

放電後の油採取

・部分放電計測

(エネルギー・放電回数の記録)

油中ガス分析 水分分析

75

図2. 41 部分放電信号波形の代表例(2CH：印加電圧、3CH：PD信号) (a) 発生位置 (b)部分放電波形

(鉱油:試験No.1015-1)

(a) 発生位置 (b)部分放電波形 (Envirotemp FR3：試験No.1203 -1)

(a) 発生位置 (b)部分放電波形 (MIDEL7131:試験No.1213 -1)

(a) 発生位置 (b)部分放電波形 (PFAE、試験No.0717-1)

76

（２）放電電荷量

実験時に測定したPDカウンタの出力値から、放電試験における総放電電荷量 を求めた。さらにPDカウンタで記録される放電回数を用いて放電1回あたりの 平均放電電荷量を求めた。結果を表2. 5に示す。表からMIDELでは、部分放電 発生頻度が多く、PFAEでは部分放電の発生頻度が少ない傾向にあることが分か る。ただし放電 1 回あたりの平均放電電荷量は、油種による差はそれほど多く なく、本試験では平均放電電荷量として数百から数千pC程度の放電が発生して いることが分かった。

表2. 5 部分放電試験の試験条件と放電電荷量

試験No.

Gap長 [mm]

印加電圧 [kVpeak]

試験時間 [min]

放電回数

総放電 電荷量[pC]

平均放電 電荷量

[pC]

発生頻度 [回/min.]

PFAE

1009-1 30 45.1 20.0 622 930993 1497 31

1018-1 30 48.3 10.0 16611 16355825 985 1661

1029-1 30 45.1 60.0 1071 1357319 1267 18

1105-1 30 49.6 60.0 302 330595 1095 5

1212-2 40 50.9 60.0 156110 179773770 1152 2602

FR3

1203-1 30 40.2 60.0 1637 2081964 1272 27

1203-2 30 40.7 60.0 749 1332172 1779 12

1205-1 30 41.3 60.0 432 730521 1691 7

1210-1 35 45.3 60.0 349 372193 1066 6

1210-2 40 48.1 60.0 2889 4431929 1534 48

1212-1 40 48.1 60.0 3168 3885977 1227 53

MIDEL

1213-1 30 36.8 60.0 12722 20920384 1644 212

1216-2 35 40.7 60.0 14284 12046655 843 238

1219-2 40 49.2 60.0 27074 31636121 1169 451

鉱油

0823-1 35 64.9 90.0 78 120330 1543 1

1015-2 35 56.4 60.0 698 882892 1265 12

1021-1 35 58.5 60.0 447 564753 1263 7

1119-1 35 64.9 60.0 1712 1390770 812 29

1119-2 40 53.6 60.0 2591 2657058 1025 43

1121-2 35 53.7 60.0 2836 2731951 963 47

1126-1 35 55.4 60.0 1035 961075 929 17

1126-2 35 70.7 60.0 755 599223 794 13

77

（３）放電電荷量とガス発生量の関係

図2. 42に総放電電荷量と全発生ガス量の関係を示す。全発生ガス量は、測定

を行った H2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2の合計とした。どの油種においても放電 電荷量の合計に対してガス発生量は増加傾向にある。しかし、その発生ガス量 のばらつきは大きく、単純に全放電電荷量だけがガス発生量を決定しているわ けではないことが分かる。

図2. 42 放電電荷量と全発生ガス量の関係

（４）発生ガスの種類

各試験における発生ガス量を種類ごとに図2. 43にまとめた。全ての油種にお いて主要なガスはH2であった。炭化水素ガスも発生しており、鉱油における放 電時の特徴的なガスであるC2H2が各エステル油においても発生することが確認 できた。CO2が複数の試験で検出されているが、発生傾向は一定でなく、放電に よって増加していない。したがってこれは試験中に空気中の CO2が混入したも のと考えられる。局所加熱試験では、加熱によるエステル基の分解によって多

量の CO、CO2が発生した。加熱では、C2H6や C2H4などの炭化水素ガスの生成

に伴って多量のCOやCO2が生成することが特徴であった。このことからCOや CO2と炭化水素系ガスの比率は、過熱と部分放電を判別することに利用できる可 能性がある。

78

図2. 43 油中部分放電による生成ガス(20℃1atm時の体積[μl])

続いて生成ガスの比率を図2. 44に示す。CO、CO2については、空気からの混 入の可能性が高いことから、比率の算出ではこれらのガスを除いた。比率でみ ると部分放電によってH2とC2H2が生成するパターンがより明確になった。C2H2

が全ての油種で発生しているが、その比率は、油種によって様々で、特に FR3 ではその発生比率が他のエステル油に比べた低かった。エステル油においても 鉱油同様に H2と C2H2が部分放電において特徴的なガスであることが確認でき た。しかし、その発生比率やガスパターンの特徴は、油種により多少異なって いる。

0.0E+00 1.0E-03 2.0E-03 3.0E-03 4.0E-03 5.0E-03 6.0E-03 7.0E-03 8.0E-03 9.0E-03 1.0E-02

H₂ CH₄ C₂H₆ C₂H₄ C₂H₂ C₃H₈ C₃H₆ CO CO₂

Gas volume [μl] 1018-1

1212-2 1105-1 1029-1 1009-1 PFAE

0.0E+00 5.0E-04 1.0E-03 1.5E-03 2.0E-03 2.5E-03 3.0E-03 3.5E-03 4.0E-03

H₂ CH₄ C₂H₆ C₂H₄ C₂H₂ C₃H₈ C₃H₆ CO CO₂

GasVolume [μl] 1210-1

1212-1 1203-1 1210-2 1205-1 1203-2 Envirotemp FR3

0.0E+00 2.0E-04 4.0E-04 6.0E-04 8.0E-04 1.0E-03 1.2E-03

H₂ CH₄ C₂H₆ C₂H₄ C₂H₂ C₃H₈ C₃H₆ CO CO₂

Gasvolume [μl]

1216-2 1219-2 1213-1 MIDEL7131

0.0E+00 1.0E-02 2.0E-02 3.0E-02 4.0E-02 5.0E-02 6.0E-02 7.0E-02 8.0E-02

H₂ CH₄ C₂H₆ C₂H₄ C₂H₂ C₃H₈ C₃H₆ CO CO₂

Gasvolume [μl]

1126-2 1119-1 1126-1 1121-2 1119-2 1021-1 1015-2 0823-1 鉱油

79

図2. 44 部分放電により生成するガスの比率(CO、CO2を除いた比率)