環境防災型

Содержание

Слайд 2

目 次 1. はじめに 2.検討内容 3.絶縁性液体の燃焼性評価 4.試験結果 5.考察とまとめ 6.今後について 7. 謝辞

目 次

1. はじめに
2.検討内容
3.絶縁性液体の燃焼性評価
 4.試験結果
 5.考察とまとめ
 6.今後について
 7. 謝辞 

Слайд 3

1.はじめに 1.環境適合性に対する社会的責任 環境配慮に対する要求の高まり ポスト京都議定書による温室効果ガス排出抑制(2050年迄に世界排出量半減[日本案]) ⇒脱SF6ガス化が世界的な潮流 3.絶縁性液体の難燃性評価法確立 ◎消防庁省令の扱い:指定可燃物(平成14年消防法改正)扱い・・・引火点250℃超と高い ◎各種高引火点絶縁油と固体材料の燃焼時の性状比較 ◎現行法JIS法 C2101(ガラステープ法)と提案法ISO5660(コーンカロリメーター法)との試験法比較 ⇒

1.はじめに

1.環境適合性に対する社会的責任
 環境配慮に対する要求の高まり
 ポスト京都議定書による温室効果ガス排出抑制(2050年迄に世界排出量半減[日本案])
 ⇒脱SF6ガス化が世界的な潮流 

3.絶縁性液体の難燃性評価法確立
 ◎消防庁省令の扱い:指定可燃物(平成14年消防法改正)扱い・・・引火点250℃超と高い
 ◎各種高引火点絶縁油と固体材料の燃焼時の性状比較
 ◎現行法JIS法 C2101(ガラステープ法)と提案法ISO5660(コーンカロリメーター法)との試験法比較
 ⇒ 難燃性合成油入変圧器の火災安全性評価確立

2.防災性に対する社会的責任
都市型変電設備などでは周辺地域との協調が重要
 火災に対して強い機器が必要
⇒ 高引火点絶縁性液体の変圧器への適用(例:シリコーン液入変圧器)

Japan AE Power Systems Corporation Tokyo

University of Science, SUWA
Слайд 4

① 絶縁性液体燃焼の必要条件 燃焼の必要条件 可燃物 ⇒ 絶縁油 酸素 ⇒ 空気 熱源 ⇒ 外部からの熱

 ① 絶縁性液体燃焼の必要条件

燃焼の必要条件
可燃物 ⇒ 絶縁油
酸素  ⇒ 空気
熱源  ⇒ 外部からの熱

Слайд 5

② 絶縁性液体の燃焼過程 空気 (酸素供給源) 燃焼条件 の成立 熱伝達 着火エネルギー 活性化エネルギー 熱分解生成ガス蒸気 (可燃性気体)

② 絶縁性液体の燃焼過程

空気
(酸素供給源)
燃焼条件
の成立

熱伝達
着火エネルギー
活性化エネルギー

熱分解生成ガス蒸気
(可燃性気体)

熱分解
蒸発

絶縁性液体
(可燃物)

ガス,煙
(燃焼性生成物)

放出エネルギー
(輻射, 対流熱)

燃焼
反応
燃焼
サイクル

Слайд 6

Japan AE Power Systems Corporation Tokyo University of Science, SUWA ③火災成長の遷移

Japan AE Power Systems Corporation Tokyo University of Science, SUWA

③火災成長の遷移

Слайд 7

④ 絶縁油の燃焼性の基本因子と試験方法

④ 絶縁油の燃焼性の基本因子と試験方法

Слайд 8

3.2.供試試料 (高引火点絶縁性液体・固体材料) ・ 供試試料 : ①代表的な変圧器用絶縁性液体 鉱油,20cStシリコーン液,50cStシリコーン液, 合成エステル油,ポリオールエステル油,天然エステル油 ②一般的な固体材料 木材(杉),建材(石膏ボード),絶縁木,モールド樹脂 ・ 測定項目: 「着火性」,「発熱性」,「火炎伝播性」,「発煙性」を確認 限界着火放射熱量,着火時間,発熱量・速度, 発煙量・速度,火炎伝播速度の測定

3.2.供試試料 (高引火点絶縁性液体・固体材料)

・ 供試試料 : ①代表的な変圧器用絶縁性液体
        鉱油,20cStシリコーン液,50cStシリコーン液,
       合成エステル油,ポリオールエステル油,天然エステル油
          ②一般的な固体材料
        木材(杉),建材(石膏ボード),絶縁木,モールド樹脂
・ 測定項目: 「着火性」,「発熱性」,「火炎伝播性」,「発煙性」を確認
          限界着火放射熱量,着火時間,発熱量・速度,
          発煙量・速度,火炎伝播速度の測定

Слайд 9

Table1. Thermo-physical Properties for each insulation fluid Japan AE Power Systems

Table1. Thermo-physical Properties for each insulation fluid

Japan AE Power Systems Corporation

Tokyo University of Science, SUWA

3.2.供試試料 (高引火点絶縁性液体)

Слайд 10

・Flame height 30 mm ・Quantity of adhesion of a sample 0.2

・Flame height 30 mm

・Quantity of adhesion of a sample 0.2 g/10

cm

・Measurement section 300 mm

Fig1. Outline of the combustion rate measurement apparatus

Fig2. Pictures of the combustion rate measurement test

3.3.燃焼性試験方法

-JIS C 2101 ガラステープ法(現行法)-

Слайд 11

Fig3. View of Cone calorimeter ISO 5660 Cone Calorimeter Fig4. Overview

Fig3. View of Cone calorimeter

ISO 5660

Cone Calorimeter

Fig4. Overview of Cone calorimeter

Japan

AE Power Systems Corporation Tokyo University of Science, SUWA

3.3.燃焼性試験方法

- ISO 5660 コーンカロリーメーター法(提案法)(1/2) -

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Pans Square・・・100mm×100mm×15mm Circular・・・Dia.φ110.27mm×15mm Measuring time 1800 [sec] Japan AE Power Systems

Pans
 Square・・・100mm×100mm×15mm
 Circular・・・Dia.φ110.27mm×15mm

    Measuring time
      1800 [sec]

Japan AE Power Systems Corporation Tokyo University of

Science, SUWA

Measurement items & Radiant heat fluxes
  Ignition performance ・・ Ignition time
3 ~ 50 [kW/m2] Critical radiant heat flux
Heat buildup ・・・・・・・ ・ Heat release rate
50 [kW/m2]  Total heat release
Smoke evolution ・・・・ ・ Smoke production rate
50 [kW/m2]  Total smoke production
Flame propagation ・・・ ・ Flame propagation velocity
    17 [kW/m2]

3.3.燃焼性試験方法

- ISO 5660コーンカロリーメーター法(提案法)(2/2) -

Слайд 13

Fig7. Correlation between inverse square root of ignition time (tig) and

Fig7. Correlation between inverse square root of ignition time (tig) and

radiant heat flux to the fluids’ surface.

  Japan AE Power Systems Corporation Tokyo University of Science, SUWA

Fig8. Correlation between inverse square root of ignition time (tig) and radiant heat flux to the solids’ surface.

4.試験結果 (着火性) ー ISO 5660コーンカロリーメーター試験 ー

Слайд 14

着火時間の推定(1/2) Japan AE Power Systems Corporation Tokyo University of Science, SUWA

着火時間の推定(1/2)

Japan AE Power Systems Corporation Tokyo University of Science, SUWA

Semi-infinite solid

Depth

Cone

Heater

・・・(4)

・・・(5)

Fig9. Model of radiant heating

Слайд 15

Japan AE Power Systems Corporation Tokyo University of Science, SUWA 着火時間の推定(2/2)

Japan AE Power Systems Corporation Tokyo University of Science, SUWA

着火時間の推定(2/2)

Inverse

Square Root of Ignition Time (tig) [sec-1/2]

Calculation Value

Fig10. Simulated correlation between inverse square root of ignition time (tig) and radiant heat flux to the fluids.

Radiant Heat Flux [kW/m2]

Слайд 16

燃焼試験姿(1/3) ー ISO 5660 コーンカロリーメーター試験 ー 20cSt Silicone Liquid Natural Ester

燃焼試験姿(1/3) ー ISO 5660 コーンカロリーメーター試験 ー

20cSt Silicone Liquid

Natural Ester Oil

Synthetic Ester Oil

Mineral

Oil

Polyol Ester Oil

Fig11. The photograph after ignition and fire extinguishing

-Insulation fluids-

Japan AE Power Systems Corporation Tokyo University of Science, SUWA

Слайд 17

Mold Resin Insulation Wood Wood Gypsum Board 10 mm 20mm Fig12.

Mold Resin

Insulation Wood

Wood

Gypsum Board

10 mm 20mm

Fig12. The photograph after ignition and

fire extinguishing

-Solid materials-

燃焼試験姿(2/3) ー ISO 5660コーンカロリーメーター試験 ー

Japan AE Power Systems Corporation Tokyo University of Science, SUWA

検討内容

Слайд 18

燃焼試験姿(3/3) ー JIS C 2101 ガラステープ法 ー Japan AE Power Systems

燃焼試験姿(3/3) ー JIS C 2101 ガラステープ法 ー

Japan AE Power Systems Corporation Tokyo

University of Science, SUWA

Fig13. The photograph of glass tape after a combustion rate examination

Слайд 19

Fig14. Time histories of the heat release rate of fluids. 4.試験結果

Fig14. Time histories of the heat release rate of fluids.

4.試験結果 (発熱性) ー ISO

5660コーンカロリーメーター試験 ー

Radiant heat flux: 50kW/m2

Fig15. Time histories of the heat release rate of solid materials.

Japan AE Power Systems Corporation Tokyo University of Science, SUWA

Слайд 20

4.試験結果 (発煙性) ー ISO 5660コーンカロリーメーター試験 ー Fig17. Time histories of the

4.試験結果 (発煙性) ー ISO 5660コーンカロリーメーター試験 ー

Fig17. Time histories of the smoke production rate

of solid materials.

Fig16. Time histories of the smoke production rate of fluids.

Radiant heat flux: 50kW/m2

  Japan AE Power Systems Corporation Tokyo University of Science, SUWA

Слайд 21

4.試験結果 - まとめ - Japan AE Power Systems Corporation Tokyo University

4.試験結果 - まとめ -

Japan AE Power Systems Corporation Tokyo University of

Science, SUWA

Proposal

Fig18. ガラステープ法による                           各絶縁性液体の火炎伝播速度

Fig19. コーンカロリーメーター法による                       各絶縁性液体の火炎伝播速度

ISO 5660

Mineral oil>Natural oil>Synthetic ester oil>Polyol ester oil>20cSt silicone liquid

Table3. Correlation between Thermal inertia & Burning rate of each oil

JIS C 2101

Mineral oil>Polyol ester oil>20cSt silicone liquid>Synthetic ester oil>Natural ester oil

Table2. Flame propagation velocity of each oil

Слайд 22

4.試験結果(火炎伝播性) ー JIS C 2101 ガラステープ法 ー Mineral oil 20cSt Silicone

4.試験結果(火炎伝播性) ー JIS C 2101 ガラステープ法 ー

Mineral oil

20cSt Silicone liquid

Synthetic ester oil

Polyol

ester oil

Natural ester oil

Japan AE Power Systems Corporation    Tokyo University of Science, SUWA

Fig20.  Preheat to occur in a progress direction of a flame

direction

direction

direction

direction

direction

Слайд 23

5.考察とまとめ(1/2) 【1】 「絶縁性液体の難燃性評価法確立」 以上より, 『絶縁性液体の難燃性評価法』を検討した結果、 「着火性」,「発熱性」,「火炎伝播性」,「発煙性」の様々な火災時の現象が把握出来、かつ燃焼性の定量評価可能で、かつ測定誤差小さい提案法ISO法(コーンカロリーメーター法)が適法であることが確認出来た。

5.考察とまとめ(1/2)

 【1】 「絶縁性液体の難燃性評価法確立」

以上より, 『絶縁性液体の難燃性評価法』を検討した結果、 「着火性」,「発熱性」,「火炎伝播性」,「発煙性」の様々な火災時の現象が把握出来、かつ燃焼性の定量評価可能で、かつ測定誤差小さい提案法ISO法(コーンカロリーメーター法)が適法であることが確認出来た。

Слайд 24

5.考察とまとめ(2/2) 【2】「IEC60076-14相当 高引火点絶縁性液体の火災安全性評価」 以上より、高引火点絶縁性液体の燃焼性試験を実施した結果、総合的にはシリコーン液の火災安全性(発煙性、発熱性)他が高いことが確認出来た。

5.考察とまとめ(2/2)

【2】「IEC60076-14相当 高引火点絶縁性液体の火災安全性評価」

以上より、高引火点絶縁性液体の燃焼性試験を実施した結果、総合的にはシリコーン液の火災安全性(発煙性、発熱性)他が高いことが確認出来た。

Слайд 25

火災安全性評価方法の提案 Japan AE Power Systems Corporation Tokyo University of Science, SUWA

火災安全性評価方法の提案

Japan AE Power Systems Corporation Tokyo University of Science, SUWA

1 Ignitability
 ・Flash point
 ・Critical

radiant heat flux

4 Smoke evolution
 ・Peak smoke production rate
  ・Total smoke production

2 Flame propagation
 ・Thermal inertia(   )

3 Heat release propagation
  ・Peak heat release rate
・Total heat release

5 Environmental friendliness