JP2001176731A

JP2001176731A - 変圧器の再生方法

Info

Publication number: JP2001176731A
Application number: JP35932499A
Authority: JP
Inventors: Yoko Kubota; 葉子窪田
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1999-12-17
Filing date: 1999-12-17
Publication date: 2001-06-29

Abstract

(57)【要約】【課題】低濃度ＰＣＢ汚染絶縁油トランスを、変圧器中
に別の不純物を残さずにＰＣＢを除去して短時間で再生
できる方法を提供する。【解決手段】変圧器内の古い絶縁油を抜き取り、変圧器
内の絶縁材の再使用可能な温度下でこの変圧器を加熱乾
燥し、次いで新油を真空注入することで、変圧器中のＰ
ＣＢを除去して変圧器を再生する方法において、加熱乾
燥工程として、真空減圧工程と加温気体の供給工程との
２工程を、それぞれ少なくとも２回繰り返す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、変圧器の再生方法
に関し、更に詳しくは、ＰＣＢを含む絶縁油を内蔵する
変圧器を再使用するため、変圧器から不純物を簡易にか
つ経済的に除去する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＰＣＢはかつて有用な物質として、熱媒
体、トランス・コンデンサ等の電気機器用の絶縁油、ノ
ーカーボン紙の他、潤滑油、各種可塑剤、塗料、シーラ
ント剤等に使用するため、生産されてきた。しかしカネ
ミ油症事件等をきっかけに生体・環境への影響が明らか
になり、昭和４７年までに生産が中止され、昭和４９年
度までに製造と輪入が禁止された。また、開放系用途で
使用すること、新規な用途で使用すること、が禁じられ
た。閉鎖系用途については一部でなお継続して使用され
ている。熱媒体用のＰＣＢは大部分が回収されたが、電
気機器用のＰＣＢは現在も継続使用されている。使用後
は使用事業者で保管される。しかし、使用済ＰＣＢで汚
染された電気機器等の保管が長期化する中、それらの機
器の紛失・行方不明事例が報告されてきた。また、ＰＣ
Ｂの漏出、あるいはその他の事故による漏洩等がいつ起
こるかも知れない恐れも大きくなってきている。既に、
平成５年の厚生省の調査によれば、現に約７％が行方不
明になっている。最近では、ＰＣＢが環境中あるいは生
体中で広く検出されており、種々の経路を通って環境中
に侵入している可能性が示唆されている。また、本来Ｐ
ＣＢを含まない絶縁油を使用しているはずの柱上変圧器
の中にも、何らかの原因でＰＣＢが混入している例があ
る。すなわち、５０ｐｐｍ以下程度の低濃度ＰＣＢ汚染
油を絶縁油として含有するものもある。変圧器は絶縁性
の点検と必要に応じた絶縁油の交換が義務づけられてい
る。ＰＣＢで汚染されたトランスでは、絶縁油を交換し
た直後のＰＣＢ濃度は低くても、時間の経過につれて内
部の紙・木等の含浸性物質から、溶出による再汚染が起
きる可能性がある。再汚染を防止できない場合には再生
利用せず、ＰＣＢ汚染機器として保管又は処理処分せざ
るを得ない。従って、絶縁油を交換する場合には、変圧
器中、特に含浸性物質中のＰＣＢ等の不純物の含有量を
出来るだけ少なくすることが求められる。

【０００３】この方法として、既に公開されている公報
では、変圧器の再生油を動力手段等にて抜取る工程と、
該変圧器を反転させて油切りする工程と、変圧器を下向
きのまま絶縁材料の再使用可能な温度で加熱して蒸発物
を強制排気する工程と、開口部を上向きとして新油を真
空注油する工程からなる方法が提案されている。また、
米国で特許されている明細書では、電気機器を減圧して
溶剤の過熱蒸気で加熱し、入口と出口の蒸気温度が同じ
になってから再減圧して残留絶縁油を蒸発除去させる方
法が示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】既に公開されている公
報が提案している方法は、次のような問題点がある。・真空加熱室の熱源温度を高く出来ず、かつ真空中で
は熱の伝達効率が悪いため、加熱に時間がかかる。・真空中では撹拌効果が非常に小さく、熱の伝達が伝
導に限られるため、変圧器内での温度分布に偏りが大き
くなる。・搬送気体が無いため、蒸発した不純物を真空加熱室
から除去することが困難である。特にスケールアップし
た場合には移動させるべき距離が長くなるため、除去効
果が低下しがちである。・搬送気体が無く排気中の不純物濃度が高くなるた
め、経路内に低温部分があると蒸発した不純物が凝縮
し、新たな汚染源となる。米国で特許されている明細書が提案している方法では、
電気機器の温度が低い間は溶剤が凝縮するため、凝縮し
た溶剤を再度過熱蒸発させる必要がある。また電気機器
中に溶剤が残留する恐れがあり、新油注入後の不純物と
なる可能性があるという問題点がある。したがって、従
来の方法では、再生工程に非常に長い時間がかかるとい
う問題点がある。また、変圧器中に別の不純物が残る可
能性があるなどの問題点がある。そこで本発明は、低濃
度ＰＣＢ汚染絶縁油トランスを、変圧器中に別の不純物
を残さずにＰＣＢを除去して短い処理時間で再生できる
方法を提供する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を以
下の手段で解決した。（１）変圧器内の古い絶縁油を抜き取り、変圧器内の
絶縁材の再使用可能な温度下でこの変圧器を加熱乾燥
し、次いで新油を真空注入することで、変圧器中のＰＣ
Ｂを除去して変圧器を再生する方法において、加熱乾燥
工程として、真空減圧工程と加温気体の供給工程との２
工程を、それぞれ少なくとも２回繰り返すことを特徴と
する変圧器の再生方法。（２）加熱乾燥工程から生じる排出気体は浄化し、再
加温して加熱乾燥工程に循環供給することを特徴とする
上記（１）に記載の変圧器の再生方法。（３）循環供給する気体は、真空減圧工程の間、加圧
タンクに貯留し、繰返し使用することを特徴とする上記
（２）に記載の変圧器の再生方法（４）工程中でＰＣＢ含有液が生成・分離された場
合、そのＰＣＢ含有液は脱塩素化分解処理する上記
（１）〜（３）のいずれかに記載の変圧器の再生方法。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態を
示す工程図である。実施の形態では、工程図で示すよう
に、変圧器内の古い絶縁油を抜き取る（１）。変圧器内
の油を抜き取る方法としては、倒置して排出させるか、
ポンプ等の動力手段を用いて減圧してもよい（２）。で
きる限り排出した後、数時間ないし数日の間いったん放
置し、再度排出することが望ましい。放置中は下向きに
して滴下排出させてもよいが、長時間の滴下液回収が煩
雑であれば、できる限り排出した後、放置中は通常のよ
うに容器を上向きにし、再排出時に改めて倒置させても
よい。排出時、雰囲気温度を室温より高くすると排出を
促進できてよい。油の抜き取り・排出操作は、抜き取り
・排出工程中の環境中への絶縁油蒸気などの排出漏洩を
防止するため、空気浄化装置のついた屋内で実施するこ
とが望ましい。放置中も絶縁油などが環境中に排出され
ることを防止するため、放置中の変圧器は再度密閉する
か、密閉容器に保管するか、又は空気浄化装置のついた
室内で保管することが望ましい。絶縁油を抜き取った変
圧器は、加熱気体を循環させて変圧器内の絶縁材の再使
用可能な温度下で加熱乾燥する（３）。加熱乾燥は、変
圧器内の油を抜き取り、次いで真空乾燥室に搬入し、搬
入した真空乾燥室内で減圧（４）しながら行う。

【０００７】再使用可能な温度とは、絶縁材が熱を受け
ても実質的に熱変性を起こさない温度を言う。好ましく
は、熱変性を起こさない範囲の最高温度をいう。絶縁油
以外の変圧器内の絶縁材としては、紙・木類、あるいは
ポリブロピレン等のプラスチック類などがある。絶縁材
が紙・木類である場合、絶縁材の再使用可能な温度は、
１１０℃程度を上限とする。ポリプロピレン等のプラス
チック類が含まれている場合には、残留油による膨潤、
劣化等を防止するため、８０℃程度を上限とする。図２
は、本発明の実施の一形態を実施する際のフロー図であ
る。古い絶縁油の充填されている変圧器を真空乾燥室１
１に搬入する。真空乾燥室１１内では、真空減圧工程
と、加温気体の供給工程との２工程を、少なくとも２回
以上十分に浄化されるまで繰り返す。真空減圧工程は、
ポンプ１２を用い、変圧器を搬入した真空乾燥室１１内
を、汚染物の蒸気圧より低い圧力にまで減圧し、汚染物
を蒸発させる。揮散した蒸気は冷却凝縮器１３、活性炭
１４で回収する。汚染物の蒸発を促進するため、できる
だけ低い圧力に減圧することが望ましい。真空減圧工程
と加温気体の供給工程とは、真空減圧工程の方から先に
行うとよい。最初の真空減圧工程は、真空乾燥室中の空
気を排除することで真空乾燥室内の酸素濃度を低下さ
せ、加熱時の酸化を防止する意義もある。

【０００８】加温気体を真空乾燥室へ供給する工程で
は、加熱器１５を用い、加熱器１５を通過させた加温気
体のみで変圧器を加熱しても良いが、真空乾燥室１１自
体又は真空乾燥室１１内部にヒーターを設置し、このヒ
ーターを併用して加熱しても良い。流動する加温気体の
存在によって、真空乾燥室１１内の温度勾配が小さくな
り、熱の伝達効率を向上させて被処理物を速やかにかつ
均一に加熱することが出来る。ヒーターを併用する場
合、加温気体が流動することで、ヒーターからの加熱は
輻射熱だけに頼る必要がなくなる。ヒーターの設定温度
を過度に高くする必要がなく、真空乾燥室１１内の気体
中に存在する有機物質が熱変性してしまう可能性も低
い。また、加温気体を真空乾燥室１１へ供給することで
気体が流通する。この結果、蒸気化した汚染物質の搬送
・除去が促進される。微細間隙中に深く含浸している汚
染物も、表面の浅い部分の汚染物が除去されると、新た
に蒸発が促進される。真空乾燥室１１から出る排出ガス
は、汚染物蒸気が主体ではなく、加温用に新たに導入し
た加温気体が主成分である。汚染物の濃度は低いため、
不測の場所で凝縮して新たな汚染源となることがない。
真空減圧工程と加温気体の供給工程との２つの工程の繰
返しにより、汚染物を速やかに除去することが出来る。
真空乾燥室１１からの排気は浄化して排出するか、浄化
後再加温して加温気体として真空乾燥室に循環供給す
る。浄化手段は、排気中から汚染物を除去できるもので
あればよい。通常、冷却凝縮器１３を使用した分離法、
あるいは活性炭１４を用いた吸着処理方法等が用いられ
る。加温する気体の加熱手段も特に限定はない。熱交換
器、電気ヒーター等を用いることが出来るが、温度調節
機能が付いていることが望ましい。

【０００９】加温気体は、真空乾燥室１１内で凝縮しな
い気体であればよく、空気または不活性ガスが用いられ
る。加温気体として不活性ガスを使用した場合は、真空
乾燥室１１内の酸化が防止され、空気等の酸素を含む気
体を用いた場合に比較して、高い温度で処理することが
できる。不活性ガスとしては窒素ガスボンベ（不活性ガ
スタンク１６）から得た窒素ガスが最も安価で容易であ
るが、ヘリウム、アルゴン等を使用しても差し支えな
い。真空乾燥室１１から出る排気ガスを浄化した後の不
活性気体は、回収して再加熱し、再度加温気体として循
環する。こうすると、環境中への排ガス量を少なくし、
排出される可能性のある汚染物質量も少なくすることが
できる。加熱時に循環に用いる気体は、真空減圧工程の
間は加圧タンクに一時、貯留する。こうすると、各循環
工程で繰返し使用することができる。気体消費量を少な
く出来るだけでなく、環境中に排出する排ガスすなわ
ち、排出される可能性のある汚染物の量も、さらに少な
くすることが出来る。ＰＣＢ汚染変圧器の再生では、抜
き取った絶縁油及び真空乾燥室排気の浄化によってＰＣ
Ｂ含有液が発生する。この場合のＰＣＢ濃度は、基本的
には変圧器中の絶縁油濃度と同じであり、廃ＰＣＢ等と
して脱塩素化分解処理する。加熱・減圧を繰返した後、
新油を注入する（５）。

【００１０】

【発明の効果】本発明は、上記のような構成でなるか
ら、低濃度ＰＣＢ汚染絶縁油トランスを、変圧器中に別
の不純物を残さずにＰＣＢを除去して短時間で再生でき
る方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す工程図である。

【図２】本発明の実施の一形態を実施する際のフロー図
である。

【符号の説明】

１変圧器油抜取２減圧３加熱気体循環４減圧５新油注入１１真空乾燥室１２ポンプ１３冷却凝縮器１４活性炭１５加熱器１６不活性ガスタンク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】変圧器内の古い絶縁油を抜き取り、変圧
器内の絶縁材の再使用可能な温度下でこの変圧器を加熱
乾燥し、次いで新油を真空注入することで、変圧器中の
ＰＣＢを除去して変圧器を再生する方法において、加熱
乾燥工程として、真空減圧工程と加温気体の供給工程と
の２工程を、それぞれ少なくとも２回繰り返すことを特
徴とする変圧器の再生方法。
【請求項２】加熱乾燥工程から生じる排出気体は浄化
し、再加温して加熱乾燥工程に循環供給することを特徴
とする請求項１に記載の変圧器の再生方法。
【請求項３】循環供給する気体は、真空減圧工程の
間、加圧タンクに貯留し、繰返し使用することを特徴と
する請求項２に記載の変圧器の再生方法
【請求項４】工程中でＰＣＢ含有液が生成・分離され
た場合、そのＰＣＢ含有液は脱塩素化分解処理する請求
項１〜３のいずれかに記載の変圧器の再生方法。