電気絶縁油 Envirotemp FR3® Fluid 日本ケミカルズ販売株式会社 ENVIROTEMP FR3 Envirotemp FR3 は、難燃性植物系天然エステルの電 気絶縁油です。そのユニークな環境性、火災安全性、 力変圧器に使用されるよう処方されています。 試験法 電気絶縁強度 56kV @25℃(2.0mm gap) ASTM D1816 比誘電率 3.2 @25℃ ASTM D924 0.08 @25℃ 3.0 @100℃ ASTM D924 20X1012 Ωcm @25℃ ASTM D1169 対インパルス電圧強度 226kV @25℃ ASTM D3300 ガス生成性 -79 (μℓ/min) ASTM D2300 比重 0.92 @25℃ ASTM D1298 界面張力 24 mN/m @25℃ ASTM D971 0.04 mgKOH/g ASTM D974 体積抵抗 能向上添加剤が配合されています。加えて、石油やハ 物理・化学的特性 含んでいません。また、急性水生毒性試験では、毒性 はないとの試験結果でした。グリーンの色調は好まし 酸価 （中和価） い環境性をイメージさせ、容易に石油系の絶縁油と区 動粘度 別することができます。 Envirotemp FR3 は、非常に高い燃焼点（約 360℃） と引火点（約 330℃）を有しており、現在市場で得ら 34 mm2/sec @40℃ 8 mm2/sec @100℃ ASTM D445 水分 30 mg/kg 比飽和水分量 2 - 3% ASTM D1533B CPS Method 空気の溶解度 16% @25℃, 1atm ASTM D2779 概観 透明、薄緑色 ASTM D1524 色 L0.5 ASTM D1500 引火点（密閉型） 318℃ ASTM D93 引火点（開放型） 330℃ ASTM D92 燃焼点（開放型） 360℃ ASTM D92 熱特性 も高い着火温度です。「高燃焼点」、 「可燃性が低い」 油とされ、NEC に準拠し、UL（Underwriters Laboratories）や FM（FM Global）により「可燃性 の低い電気絶縁油」としてリストアップされています。 Envirotemp FR3 は、トランスの標準的な構造素材や 代表値 誘電正接 Envirotemp FR3 は、食用植物油と食用グレードの性 れる燃焼点が高いと言われる電気絶縁油の中では、最 代表性状 項目 電気特性 化学的・電気的特性に利点があり、配電用変圧器や電 ロゲン、シリコン、腐食性硫黄など問題のある物質を ® 流動点 -21℃ ASTM D97 熱伝導度 4.0 X 10-4 cal/cm/℃ @25℃ CPS Method 膨張率 7.4 X 10-4 cc/cc/℃ ＠25℃ CPS Method 熱容量 2.10 J/g/℃ @50℃ 2.30 J/g/℃ @100℃ ASTM E1269 環境性 BOB/COD 部品に影響がなく、流体を処理する機器やその取扱い 水系生分解性 45% 100% にも影響しません。Envirotemp FR3 は鉱油系電気絶 易分解性 100% 縁油に近い粘度を有することや、新規あるいは継続的 急性毒性（マス稚魚） 試験終点で死亡率ゼロ SM5210B EPA OPPTS 835.3100 EPA OPPTS 835.3110 OECD 203 なサービスにおいて優れた電気絶縁性を有すること、 置への適用が拡大しています。また、トランスや電気 長期における優れた化学的安定性によって、熱的特性 絶縁油を充填した配電機器のような再充填用途へも が改善されることが明らかになっています。この優れ 使用されます。 た性能は、1998 年以来 15,000 件以上の採用により 性能 実証されています。 Envirotemp FR3 のユニークな化学構造は、優れた特 優れた環境特性や火災安全性のために、Envirotemp FR3 の用途は、電力用トランスに加えて、電圧調整器、 区分開閉器、トランスを有する整流器などの様々な装 性を示します。負荷開閉器の媒体として使用されると き、他の電気絶縁油に比べて良好な絶縁耐力を維持し、 電気的なストレス下で最も低いガス生成性を示して います。その冷却性能は他の低可燃性流体に比べて優 れており、あらゆる条件でのテストサイクルにおいて、 150℃ 有意な粘度変化は認められていません。普及絶縁油と 比べて、コーキングやスラッジ生成においても優れた 耐性を示します。同じ加速コーキング試験において、 残存引張強度 50％ 25％ 重合度 170℃ 鉱物油 Envirotemp FR3 IEEEベース 鉱物油 Envirotemp FR3 IEEEベース 3100 4000 >4000 >4000 1602 3327 240 490 1300 4000 323 671 3200 >4000 3697 480 3400 746 Envirotemp FR3 のコーク生成量は鉱物油の 1/20 で 変圧器の絶縁紙寿命（時間） した。Doble Laboratories のスラッジ試験では、ス ラッジの生成は認められませんでした。 熱安定性試験 火災安全性 Envirotemp FR3 の燃焼点は、NEC の最低である 300℃を超え、360℃です。また、引火点は、今日使 用されているほとんどの難燃性電気絶縁油よりも高 く、約 330℃です。Envirotemp FR3 は、NEC の要 求に従って FM Global や UL によって、低可燃性電気 絶縁油として承認されています。The National Fire Protection Association からは、Envirotemp FR3 が 充填された変圧器に関する火災や爆発の報告はあり Envirotemp FR3 は絶縁紙によって保持されている 水分を引き抜き、絶縁紙によって追い出された水を吸 ません。 電気絶縁油の引火点と燃焼点 収する優れた性能を有します。また、熱に曝されたと 引火点 きの分解から化学的に絶縁紙の分子を保護します。こ れらにより、絶縁紙の劣化速度を最小にさせます。 276 312 燃焼点 300 343 330 360 147 165 Envirotemp FR3 中で劣化した絶縁紙は、普及絶縁油 中で劣化した絶縁紙の 5~8 倍の寿命延長を示しまし た。 次表は、Envirotemp FR3 中や鉱油系絶縁油中で劣化 したクラフト紙の絶縁寿命に達する時間を比較して おります。IEEE C57.91 ガイドを使用して計算され た絶縁寿命時間も比較として示されています。加速劣 化試験では、非熱的に性能向上したクラフト紙が熱的 に劣化し難くなっていることも確認しています。 大規模試験でも小規模でも、Envirotemp FR3 は他の PCB 代替よりもより高い火災安全性を示しています。 大規模試験では、Envirotemp FR3 から引き起こされ るプール火災の可能性は低く、設置制約を考慮する必 要がないほど熱放出速度が低いと FM Global は結論 しました。FM Global は Envirotemp FR3 を FM Global 標準 3990 で承認された変圧器用絶縁油であ ることを認めています。OSHA では、この FM Global た、OSHA∮1910.305 セクション 5(v)にも適合して 標準が NEC Section 110-3(b)にリストおよびラベル います。 されている製品の定義に適合していると認識されて います。この標準は、Envirotemp FR3 を充填した変 圧器が、スプリンクラーがなくてもアーチ状の天井が なくても、壁の隙間が最低のちょうど 36 インチであ Envirotemp FR3 は、 FM が承認し、 UL が NEC450-23 の｢低可燃性｣と分類し、NEC のリスト製品の定義に も適合しています。 っても、屋内に設置することができるとしています。 環境と健康 UL は種々の流体の危険度を比較できる標準 340 を開 Envirotemp FR3 は特に、健康や環境のリスクを最小 発しました。次の図は Envirotemp FR3 に与えられ 限にするよう処方されています。また、食用植物油と た評価を示しています。 食用グレードの性能向上添加剤から成ります。ベース 火災危険度 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 油は再生可能資源由来で、一般的な種子から得られて UL 標準 340 おり、リサイクルおよび再使用が可能です。 90 Envirotemp FR3 は、遺伝子組み換え植物油を必要と していません。そのトレードマークであるグリーンの 色は他の電気絶縁油と区別されます。その生分解性は、 30-40 10-20 0 2-3 4-5 4-5 4-5 環境保護庁（EPA）の究極の生分解性とされる標準物 質と同等です。 FM Global はまた、耐火壁あるいは消火装置がない、 10,000 ガロン以下の絶縁油が充填された変圧器が建 物や他の機器との間隔が 5 フィート以下でも使用で きることを承認した耐火性絶縁油であると認識して います。 CO2放出（％ 対理論量） 好気湛水生分解性グラフ EPA Test OPPTS 835.3100 Envirotemp FR3 普及電気絶縁油 リファレンス材 クエン酸ナトリウム （EPA究極生分解性） 規制適合 低可燃性流体は、発電所や変電所の National 経過時間（日） Electrical Safety Code のセクション 15 の火災保護 最も感度の高い急性毒性試験の一つである、Trout 物として認識されています。Envirotemp FR3 は、リ Fry Acute Toxicity 試験 OECD 203 において、 ストにある低可燃性流体として、National Electrical Envirotemp FR3 は、全試験において死亡率ゼロを達 Code セクション 450-23 の要求に適合しており、ま 成し、他の絶縁油を上回る結果を示しました。 Envirotemp FR3 は、食用グレードのオイルや添加剤 た選択肢でもあります。Envirotemp FR3 の MSDS を使用しているので、Federal Regulation of Used は、弊社までご要望ください。 Oil に該当しません。代わりに、Edible Oil Reguratory Reform Act（米国の民事法）では、Envirotemp FR3 は、現在および将来の規制緩和の対象となりえます。 漏洩時の対策は、自然浄化を選択することが可能とな っています。他の絶縁油と比較して Envirotemp FR3 のわずかに高い粘度が、薄膜層が暖かい空気の流れに 曝されたとき、ポリマー化する可能性があるので、表 用途 新型変圧器 Envirotemp FR3 を充填した屋内用、潜水艦用、屋外 用配電および高圧変圧器は、全世界で数社の変圧器メ ーカから購入可能です。 面に沿って広がって、表層の土壌に浸透させないよう 屋内使用については、Envirotemp FR3 を充填した変 になります。 圧器は、液体を使用しないタイプよりも液体を使用す 環境保護庁（EPA）、OSHA、運輸省（DOT）では、 Envirotemp FR3 を危険物としてリストしていませ ん。経口毒性の動物試験では、毒性反応も人体の接触 るタイプで、技術実証や性能で優れていることが示さ れ、他の如何なる変圧器と比較しても、より低いライ フサイクルコストになります。 反応も報告されていません。Envirotemp FR3 は、生 Envirotemp FR3 を充填した変圧器は、屋外、電力系 物濃縮あるいは変異性について分類されていません 統あるいは地下設備に対して、爆発や火災に対する安 し、「環境に好ましい製品」としての分類上の候補で 全性に余裕を持たせる優れた選択肢の一つになりま す。Hazardous Material Information System のレ す。鉱油系絶縁油のような他の絶縁油と比較して、環 ーティングは健康および反応性の両方で０です。 境負荷からの保護が望まれる場所にも好適です。建物 National Toxicology Program、International や価値の高い設備と接近している場所や屋上設置、歩 Agency for Research for Cancer や OSHA では、発 行者が近くにいる場所などの安全性を高める屋外用 ガン性物質のリストにはありません。Envirotemp 途にも推奨されます。Envirotemp FR3 が使用されて FR3 の熱分解副生物は本質的に CO2 と H2O に限られ いる変圧器のタイプは柱状変圧器、地上設置型変圧器、 ますが、酸素の供給量や温度に依って CO がトレース 小型～大型の変電設備、送電変電所、昇圧発電機など 程度生成することもあります。Envirotemp FR3 は、 です。Envirotemp FR3 を充填した変圧器は産業およ フラン類やダイオキシン、シリケートのいずれも生成 び政府の両方に承認されています。Envirotemp FR3 しません。 の健康面および環境面の優れた性能により、 天然種子ベースの電気絶縁油の使用は、2005 年 2 月 10 日付 7 CFR 2902 のバイオベース材料として USDA による米国政府の購買優先材料となっていま す。環境に好ましい代替材料の使用や手続きを促進す る ISO 14000 や他の類似する環境プログラムの優れ Envirotemp FR3 を充填した変圧器は食品や医薬品 製造設備でしばしば選定されます。 ん。シリコンとは異なり、Envirotemp FR3 は塗装の 変圧器への絶縁油再充填 Envirotemp FR3 は、環境面や安全面から鉱物油を充 填した変圧器の環境面および火災面での安全性を向 上させるために、その代替として適しています。 剥離も起こしません。また、強度の絶縁耐力低下を引 き起こすスイッチング中の酸化シリコンの生成もあ りません。 Envirotemp FR3 は鉱油系絶縁油、高分子量炭化水素 や、殆どの PCB 代替油に相溶します。他のどの絶縁 油とも異なり、変圧器に残る再充填前の絶縁油が、 Envirotemp FR3 の燃焼点を NEC 最下限の 300℃以 下にしないようにしなければなりません。これは、入 れ替えられた絶縁油と鉱物油の残油との間で、絶縁紙 中での平衡が完全に達した後でも、そうならなくては なりません。 ロードブレークスイッチング装置 Envirotemp FR3 の優れた絶縁耐力の保持、優れた潤 滑性、低いガス生成傾向により、-10℃以上の作動温 度では、Envirotemp FR3 は優れたスイッチング媒体 になります。実証された用途は、Bay-O-Net や限流 ヒューズ、オン－オフおよび４位置スイッチ、真空自 己停電保護装置のような高圧負荷遮断補器を有する Envirotemp FR3 を再充填する利点を付け加えると、 新規およびレトロフィットの高圧負荷遮断補器を有 高い絶縁耐力、クラフト紙の絶縁性能という点での誘 する区分開閉器や変圧器です。 電率の良好な適合性、優れた潤滑性、材料適合性、普 及絶縁油に近い膨張係数を有する点があります。 Envirotemp FR3 は、また、劣化によって水分を含む 変圧器の絶縁材の乾燥材としての機能もあり、この性 鉱物油との粘度差のために、各用途の適性は非常に低 い温度環境下で設置する場合には、機器製造メーカに よる検討が必要になります。 絶縁油の電気開閉による絶縁耐力保持の比較 質は変圧器の絶縁システムの使用期間を延長するの に役立ちます。 Envirotemp FR3 R-Temp 普及油の混入によるEnvirotemp FR3の引火点と燃焼点の変化 普及電気絶縁油 燃焼点（ASTM D92） 温度（℃） 引火点（ASTM D92） 絶縁耐力 D-877 (kV) シリコン油 測定限界 開閉操作の回数（回） 他の用途 Envirotemp FR3中の普及油の混入比率（wt％） Envirotemp FR3 の本来持っている安全性や性能、性 Envirotemp FR3 は、真空脱気下でわずかなシリコン 状は、工業用電磁石、超電導モーター、クライストロ オイルを溶かすので、絶縁油中の気泡を発生させませ ンモジュレータ、変圧器／整流器、伝熱用途以外の電 気機器への使用にも繋がります。Envirotemp FR3 は、 器を充填するか、Envirotemp FR3 を再充填する、あ 稼働部品を有する機器に重要な性質である、良好な潤 るいは鉱物油で洗浄することを推奨します。変圧器の 滑性を有しています。絶縁紙の劣化を最小にする優れ 力率に注意しなければならないところでは、熱風によ た性能、約 79μℓ／min る乾燥は、天然エステルで満たされた組み立て部品に の低いガス生成能を有する ために、高電圧ブッシング用途は有望です。 市場実績の歴史 1996 年の市場投入以来、Envirotemp FR3 を充填し た変電所の変圧器や装置の設置は、約十年で累計数は は行ってはなりません。追加の乾燥を必要とする場合 には、乾燥方法は絶縁油が空気に曝されないよう、過 剰に酸化されないようにすることが必要です。 メンテナンス 数万件に上ります。絶縁油の性能や火災安全性は完璧 Envirotemp FR3 が充填された機器の定期的なメン です。新規の用途に加えて、レトロフィット（油の入 テナンス試験は、鉱油の場合と同じスケジュールで実 れ替え）は順調に進んでいます。Envirotemp FR3 の 施されるべきです。絶縁油サンプルの主な試験は、 実用でのモニタリングでは、初期のプロトタイプも含 めて、画期的に安定して稼働しています。溶存ガス分 析も、変圧器の予防的なメンテナンスのために行われ ています。 １．絶縁耐力：Envirotemp FR3の長期使用継続のた めには、IEEE C57.147の最低許容限界であるASTM D1816の2mm gap 限界は 40 kV (≤69 kV), 47 kV (69 ≤ kV < 230), and50 kV (≥ 230 kV)です。 一般情報 ２．引火点と燃焼点 貯蔵および取扱 少量の鉱物油では、Envirotemp FR3の燃焼点を大き く下げません。7％以上の混入は燃焼点を300℃以下 Envirotemp FR3 の貯蔵や取り扱いのための詳細手 順は、鉱油系絶縁油に準じます。絶縁油製造時には非 常に低い水分量を維持するために、大気への暴露時間 を最小にする必要があります。ドラムやトートは、屋 内あるいは、太陽光などから保護できるような屋外に 貯蔵されるべきです。 に下げるかもしれません。もし混入が起こったときに は、引火点と燃焼点を測定すべきです。 ３．溶存ガス分析 Envirotemp FR3の溶存ガス分析は特に、高価な装置 や限界負荷を受ける装置には有用です。 ４．色と外観 注）電気絶縁油として使用し、適正な性状を維持する 色や外観、誘電正接、酸価、抵抗、粘度や界面張力は ためには、酸素や湿気、その他の異物の混入は最小限 絶縁油へのコンタミや異常な劣化の指標です。 にならなければなりません。短期間の貯蔵を除いて、 Envirotemp FR3 に浸される材料は空気に触れては なりません。薄膜の天然エステルは普及電気絶縁油よ りも早く重合しやすい傾向があります。Envirotemp FR3 を機器から抜き取ったときには、不活性ガスで機 絶縁油が修復不可能な場合には、潤滑油再生業者への 販売含めた廃棄処分や精製、あるいは産業用ボイラー や炉の燃料供給業者へ引き取ってもらいます。 日本ケミカルズ販売株式会社 〒150-0022 東京都渋谷区恵比寿南１－１－１ ☏03-3719-0366 Fax:03-3719-1752 URL:http://www.ncstokyo.co.jp/
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