リサイクルシリコーン

リサイクルシリコーン (recycle silicone)

1. 紹介

選択できる変圧器用オイルには様々なタイプがあり、その中に空冷の乾式、キャスト樹脂とオイル充填変圧器があります。油入り変圧器は鉱物油か塩素化炭化水素またはシリコーン液を入れることができます。必要に応じて、各タイプは異なった長所を示します。ただし、欠点を持つのも多いです。重要なのは、どのエンジニアリングと操作上の折衷が受け入れられるか決めること、そして特定の応用例にて長期的な効果を推定することです。

油入り変圧器は開発されて90年以上経ちました。現在、多くの利用者は乾式変圧器よりもそのデザインを愛用しています。ネットワークと中・大型電力変圧器などの応用の場合は特にそうです。その嗜好を説明する重要な理由が以下のようにいくつかあります:

  • 固体とは異なり、液体は絶縁体と同様によく冷却できます。結果として、同等の乾式またはキャスト樹脂型変圧器よりもコンパクトな油入り変圧器を選択することができる。
  • 油入り変圧器は合理的なコストで高効率と高BILを提供する。乾式またはキャスト樹脂式変圧器からも類似の電気的性能が得られますが、通常、追加費用がかかる場合に限ります。

油入り変圧器の高誘電強度は設計に大きな自由度を与えます。その結果、特定の負荷条件を満たす最適化設計ができ、運転コストもついでに低減されます。

オイルシステムの一つの長所は、コアとコイルアセンブリからの熱を除去する優れた能力にあります。それは負荷容量を拡大し、応じてメンテナンスと操作コストも節約し、絶縁寿命も延長されます。シリコーン類はすべての利用可能な液体において最も高い熱安定性を持っているので、上記の長所はシリコーン充填の変圧器にとって特に顕著です。一つのユニットのエネルギー損による長期的なコストは変圧器を購入する資本原価を上回ります。その結果として、損失率を評価し、負荷とサービスの状況に応じて最適なデザインを選択することが非常に重要です。

変圧器用のシリコーン液(オイル)は、70年代中期に持ち出されました。そして、伝統的な変圧器オイルの代替を探し、火の安全および・または環境に優しい解決案を求める場所や環境に位置する変圧器に広く受け入れられています。

また、それらのオイルは、典型的な55/65°C増しの温度にて動作するように設計された変圧器に使用されます。シリコーン液式変圧器とその操作関係の情報が変わっても、「変圧器用のシリコーン液」として周知される物理的な製品は、25年の歴史を通じて変化したととがありません。

オイルを必要とする変圧器メーカーに有用か、既存のユニットの修理・トップオフに使用される場合、IEC 836とASTM D 4652の2つの仕様のシリコーン液があります。それらの標準は誘電体応用に適するオイルの物理的および電気的性質を包括します。純粋なシリコーン液(PSF: Pure Silicone Fluid)50cSt の性質はSTO-50に非常に類似しますが、PSF-50cStは電力変圧器に使用される必要な電気的特性を満たしていません。

また、ASTM標準は150℃で24時間以内に消失する揮発性物質の最大限水準を決めました。

ASTM D 4559テストは、揮発成分とその耐分解性を測量し、高温状況における応用にとっては重要です。また、オイルの長期性能も示します。それらのオイルは
製造プロセスにおいて十分に剥落できない場合、または残りの重合触媒が中和されないか剥落されない場合、このテストに合格できません。

シリコーン液充填の変圧器は通常、上記の仕様に対応する変圧器に限定される可能性があります。国家電気規則(National Electrical Code)が取り締まるケースにおいて、ユニットは工場相互承認(Factory Mutual Approval)・UL・保証人研究所分類(Underwriters Laboratory Classification)の要求に準じて作らなければなりません。上記の標準の両方は現在、通常のANSI標準を超えるより重いタンクと保護策を含む変圧器構造の物理的な変化を要求しています。

シリコーンが指定されず、そしてもっと広範囲な「低可燃性」が要求された場合、高分子量の炭化水素かエステル、または植物油ベースのオイルのつくユニットが得られるかもしれません。その二つは300°C以上の燃焼点を持っても、点火すると実質的に異なる火の性質を有します。

2.変圧器用シリコーンオイルの石油ベースのオイルより優れる利点*)

安全性の問題を考慮する際に、変圧器用シリコーンオイルは大きな利点を提供します。その利点は以下を含みます:

  • 高引火点と燃焼点―国家規制ガイドラインの範囲内に限るが、建物の近くに置かれるかまたは室内に設置されることができる
  • 自己消火性−火災が潜在的な懸念事項である場所に最も安全な操作環境を提供する
  • 熱・煙放出率と毒性が低い―自己消火できるので火災の被害が最小限に、そして火災時に放出する熱も低い
  • 非石油ベース、非生物蓄積と非水溶性―故に、石油の掃除要求の対象外とされる可能性がある。
  • 優れた環境製品ライフサイクルを持つ無害材料―規制遵守で、特に変圧器において生物分解せず、腐食性や酸性材料を含まない。
  • PCBと同じ性能を持つ同時に、環境に危険性がない
  • 非毒性(化粧品グレードと食品添加物)ベースオイル
  • 食品加工工場で使用される可能で、水路に近隣
  • 他の変圧器用オイルと構造材料の大多数と高い互換性がある
  • ポリジメチルシロキサンベースは非溶媒で化学的に不活性
  • スラッジや崩壊したりしない
  • 変圧器寿命が延長される同時に、メンテナンス減

変圧器用シリコーンオイルは不燃と環境に優しい変圧器システムを考慮し、その他代替品と比べて運営費用も削減できます。

シリコーンベースの変圧器オイルは合成変圧器油で、その主成分がジメチルシロキサンポリマーです。その生産工程も鉱物油ベースの変圧器オイルより特異です。

3. 原材料

シリコーンベースのオイルはアメリカと海外両方で生産される一方、公的に利用可能な唯一のデータはヨーロッパのものです。ヨーロッパのデータは、製品の主要成分である環状シロキサンを記録します。



4. 製造

ジメチルシロキサンの生産はシリコンとクロロメタンを用いてジメチルジクロロシランを生産することから開始します。ジメチルジクロロシランは加水分解反応を起こし、ジメチルジヒドロキシシランを生成します。ジメチルジヒドロキシシランはまた一シリーズの加水分解反応を経て環状シロキサンに凝縮します。

オイルの平均密度は0.9565 kg/Lと想定されます。

5.搬送**)

トラック運送は、変圧器油製造プラントからシリコーン製品への搬送を表すのに使用される搬送モードです

6. 使用

変圧器に使用されるオイルの量は、変圧器の大きさによって決まります。比較的小型 (1 000 kV•A) な変圧器を想定すれば、冷却には約1.89 m3(500 gal)のオイルが必要です。変圧器オイルの使用が変圧器のおよそ30年の寿命期間を貫くと想定します。溶存ガス解析テストの指示によってオイルを再調整するのに消耗する電力も当該モデルに含まれています。

再調整は5年ごとに発生すると想定されます。

7. 寿命の終了***)

変圧器の30年の寿命期間において、シリコーンベースの変圧器用オイルを定期的な再調整することによって、オイルは十分にいい状態にあります。その状態のおかげで、オイルの半分はさらに再調整され、他の変圧にで再利用されることが可能です。他の半分は製造業者に送られ、別のシリコーンベース製品を生産するために再構成されます。

変圧器用オイルは一般的によく手入れされる製品で、他の所に使えますので、その寿命終了オプションには廃棄物処分が含まれません。したがって、埋立て処理される製品がありません。

_____________________________________________________________________
www.clearcomproducts/PDMS
**) ジメチルジヒドロキシシランと環状シロキサンの生産,カレット, Pouchol (RP シリコーン), 技術エンジニア, vol. A 3475, p.3.
***)ライフサイクルデータ, 国立再生可能エネルギー研究所(NREL): アメリカ

Random Testimonial

  • ~ Silcotech North America

    " Eco USAに電話一本で、私たちは廃棄物管理の予算を大きく削り、ボトムラインを改善し、当社のカーボンフットプリントも減らしました。このプログラムは、周りの全員に好都合です。 ダグラス・R・スナイダー - QMS管理者
 Silcotech North America Inc. Silcotech North"

  • Read more testimonials »

We Sell Recycled Silicone Oil