《電力》〈電気材料〉[H29:問14]電気絶縁材料に関する論説問題

【問題】

【難易度】★★☆☆☆(やや易しい)

電気絶縁材料に関する記述として,誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

(1) ガス遮断器などに使用されている\( \ \mathrm {SF_{6}} \ \)ガスは,同じ圧力の空気と比較して絶縁耐力や消弧能力が高く,反応性が非常に小さく安定した不燃性のガスである。しかし,\( \ \mathrm {SF_{6}} \ \)ガスは,大気中に排出されると,オゾン層破壊への影響が大きいガスである。

(2) 変圧器の絶縁油には,主に鉱物系絶縁油が使用されており,変圧器内部を絶縁する役割のほかに,変圧器内部で発生する熱を対流などによって放散冷却する役割がある。

(3) \( \ \mathrm {CV} \ \)ケーブルの絶縁体に使用される架橋ポリエチレンは,ポリエチレンの優れた絶縁特性に加えて,ポリエチレンの分子構造を架橋反応により立体網目状分子構造とすることによって,耐熱変形性を大幅に改善した絶縁材料である。

(4) がいしに使用される絶縁材料には,一般に,磁器,ガラス,ポリマの3種類がある。我が国では磁器がいしが主流であるが,最近では,軽量性や耐衝撃性などの観点から,ポリマがいしの利用が進んでいる。

(5) 絶縁材料における絶縁劣化では,熱的要因,電気的要因,機械的要因のほかに,化学薬品,放射線,紫外線,水分などが要因となり得る。

【ワンポイント解説】

\( \ \mathrm {SF_{6}} \ \)ガスは無色・無臭・無害,不燃性で化学的にも安定した物質で,絶縁性能も高く,消弧能力も高い気体です。しかし,温室効果ガスに指定されているため,取扱時には機器を密閉し,内部の圧力管理を行う必要があります。

【解答】

解答:(1)
(1)誤り
問題文の通り,\( \ \mathrm {SF_{6}} \ \)ガスは,同じ圧力の空気と比較して絶縁耐力や消弧能力が高く,反応性が非常に小さく安定した不燃性のガスです。温室効果ガスに指定されているため,大気中に排出されると地球温暖化に影響を及ぼします。

(2)正しい
問題文の通り,変圧器の絶縁油には,主に鉱物系絶縁油が使用されており,変圧器内部を絶縁する役割のほかに,変圧器内部で発生する熱を対流などによって放散冷却する役割があります。

(3)正しい
問題文の通り,\( \ \mathrm {CV} \ \)ケーブルの絶縁体に使用される架橋ポリエチレンは,ポリエチレンの優れた絶縁特性に加えて,ポリエチレンの分子構造を架橋反応により立体網目状分子構造とすることによって,耐熱変形性を大幅に改善した絶縁材料で,以前は\( \ \mathrm {OF} \ \)ケーブルが主流でしたが,現在は\( \ \mathrm {CV} \ \)ケーブルが主流となっています。

(4)正しい
問題文の通り,我が国では磁器がいしが主流ですが,最近では,軽量性や耐衝撃性などの観点から,ポリマがいしの利用が進んでいます。

(5)正しい
問題文の通り,絶縁材料における絶縁劣化は,熱的要因,電気的要因,機械的要因のほかに,化学薬品,放射線,紫外線,水分などが要因となり得ます。