JPH09210914A - 油中フルフラ−ル類の検出方法および油入電気機器の劣化度試験方法 - Google Patents

油中フルフラ−ル類の検出方法および油入電気機器の劣化度試験方法

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JPH09210914A
JPH09210914A JP3572296A JP3572296A JPH09210914A JP H09210914 A JPH09210914 A JP H09210914A JP 3572296 A JP3572296 A JP 3572296A JP 3572296 A JP3572296 A JP 3572296A JP H09210914 A JPH09210914 A JP H09210914A
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JP
Japan
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oil
furfural
test
filled electrical
electrical equipment
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JP3572296A
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English (en)
Inventor
Mitsufumi Matsunaga
充史 松永
Hideo Suzuki
秀雄 鈴木
Hiroko Iwahara
裕子 岩原
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Eneos Corp
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Japan Energy Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】油中に含まれる微量のフルフラール類を簡便
に、短時間で検出できる方法を提供し、また、それによ
り、油入電気機器の劣化度検査を、設置場所にて、短時
間で、簡便に行う方法を提供する。 【解決手段】芳香族アミンを含む有機酸溶液と被試験油
とを混合し、該溶液の光吸収から被試験油中のフルフラ
ール類を検出するものである。また、油入電気機器の劣
化度試験方法において、芳香族アミンを含む有機酸溶液
と絶縁油の一部分である被試験油とを混合し、該溶液の
光吸収から被試験油中のフルフラール類を検出するもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁油などの油中
に含有される微量のフルフラールなどのフルフラール類
の簡単な検出方法、また、その検出方法を用いて油入電
気機器の劣化度を試験する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】油入変圧器、油入遮断器、油入コンデン
サーなどの油入電気機器では、冷却などの目的のために
絶縁油を用い、かつ、絶縁紙を絶縁材料として用いるこ
とがある。このような油入電気機器は、数十年以上使用
されることも多い。しかし、長期間の使用にともない絶
縁紙の劣化により機械強度の低下を生じる場合もある。
そのため、機器の安定な使用のためには、寿命診断が必
要となる。このような油入電気機器の寿命診断の方法と
して、絶縁油中の一酸化炭素、二酸化炭素などのガス成
分を検出したり、セルロースを主成分とする絶縁紙の劣
化により生じるフラン類を絶縁油中から検出する方法
(特開平4−337456号)が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、絶縁油
中のガス成分やフルフラール類の分析は、ガスクロマト
グラフィー、高速液体クロマトグラフィーなどの機器分
析が必要であり、油入電気機器の設置場所で簡便に行な
うことができない。特に、劣化診断に必要なフルフラー
ル類の濃度は微量(例えば、0.1重量ppm以下)で
あるため、機器分析前に予め複雑な分離濃縮操作を行う
必要があり、分析に長時間を要するものであった。
【0004】本発明の目的は、油中に含まれる微量のフ
ルフラール類を簡便に、短時間で検出できる方法を提供
し、また、それにより、油入電気機器の劣化度検査を、
設置場所にて、短時間で、簡便に行う方法を提供するこ
とにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明による油中フルフ
ラール類の検出方法は、芳香族アミンを含む有機酸溶液
と被試験油とを混合し、該溶液の光吸収から被試験油中
のフルフラール類を検出するものである。
【0006】また、本発明による劣化度試験方法は、絶
縁油と、該絶縁油に浸漬される絶縁紙とを用いた油入電
気機器の劣化度試験方法において、芳香族アミンを含む
有機酸溶液と前記絶縁油の一部分である被試験油とを混
合し、該溶液の光吸収から被試験油中のフルフラール類
を検出するものである。
【0007】本発明によれば、油中のフルフラール類
は、前記有機酸溶液に抽出され、芳香族アミンと反応す
ることにより着色物質を形成し、呈色する。したがっ
て、複雑な分離濃縮操作の必要がなく簡便に、かつ、短
時間に微量のフルフラール類を着色物質の有無により検
出することができる。また、この検出方法を、油入電気
機器の絶縁油の分析に用いることにより、簡単な工程に
より、かつ、短時間で油入電気機器の劣化度試験を行な
うことができる。
【0008】
【発明の好ましい態様】
[被試験油] 絶縁油としては、原油から精製される鉱
油、合成油などが用いられる。合成油としては、アルキ
ルベンゼン、ポリブテン、アルキルナフタレン、アルキ
ルジフェニルエタン、シリコーン油などがある。また、
絶縁油以外の鉱油、油脂類などにも適用できる。
【0009】[芳香族アミン] 芳香族1級アミン、特
にはアニリン誘導体が好ましく、さらには、アニリンま
たはそのアルキル置換体、ハロゲン置換体、ニトロ置換
体が好ましい。p−メチルアニリン、3,4−ジメチル
アニリン、p−ペンチルアニリン、p−ブロモアニリ
ン、2−ter−ブチルアニリン、o−ニトロアニリ
ン、2,4−ジメチルアニリン、1−ナフチルアミン、
p−フェニレンジアミン、3,3’−ジメトキシベンジ
ジンなどが例示される。特に、検出感度の点からは、ベ
ンゼン環に直接アミノ基が置換し、かつ、アミノ基の立
体障害のない芳香族1級アミンが好ましい。このような
芳香族1級アミンとしては、p−メチルアニリン、3,
4−ジメチルアニリン、p−ペンチルアニリン、p−ブ
ロモアニリンなどのパラ位、メタ位に置換基を有するも
のが例示できる。
【0010】有機酸溶液中の芳香族1級アミンの濃度と
しては、1〜30容量%、特には、5〜20容量%が好
ましい。
【0011】[有機酸溶液] カルボン酸、スルフォン
酸などの有機酸を溶媒として用いる。有機酸の炭素数
は、1〜3であることが検出感度の点から好ましい。有
機酸溶液は、水を含んでいてもよく、その水溶液でもよ
い。呈色を検出しやすくするため、溶液は、透明、また
は、呈色と容易に区別できる色であることが好ましい。
【0012】[混合] 被試験油と有機酸溶液は、容量
比で5:1〜1:10、特には、1:1〜1:5で混合
することが好ましい。混合後、振とう、加熱することが
好ましい。
【0013】[光吸収] 通常、吸収のピークの波長
は、500〜600nm程度であり、可視光の吸収とし
て呈色を生じる。判断は、目視により、または、吸光度
計などの測定機器により定量してもよい。後者の場合、
例えば簡易な光ファイバーケーブルにより溶液の特定波
長の光吸収を測定することができ、ポータブル測定器の
利用が可能である。
【0014】[フルフラール類] フルフラール誘導体
であり、フルフラール、5−メチル−2−フルフラー
ル、5−ヒドロキシメチル−2−フルフラールなどが例
示できる。
【0015】[油入電気機器] 油入変圧器、油入遮断
器、油入コンデンサーなどの油入電気機器であり、セル
ロースを主成分とする絶縁紙を絶縁材料として用いてお
り、その絶縁紙が絶縁油に浸されているものである。
【0016】[劣化検出] 絶縁油中のフルフラール類
の含有量が所定値を超えた場合に絶縁紙が劣化している
と判断する。また、その含有量により絶縁紙の劣化の程
度を評価することもできる。絶縁油のサンプリングは、
油入電気機器の運転時でも、停止時でも行なうことがで
きる。
【0017】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるもので
はない。
【0018】試験油として、JIS C2320にて1
種2号に規定される電気絶縁油に、フルフラール類とし
てフルフラールを、0.1重量ppm、0.5重量pp
m、1.0重量ppm、5重量ppm、10重量pp
m、および、100重量ppmをそれぞれ添加したもの
を用意した。検査液は、後述の芳香族アミンと有機酸溶
媒を混合して調製した。フルフラール類の検出は、容量
比1:1で試験油と検査液を、室温で混合し、30秒間
振とうした後、5分間静置し、呈色を目視で判断するこ
とで行なった。
【0019】芳香族アミンとして、アニリン、p−メチ
ルアニリン、3,4−ジメチルアニリン、p−ペンチル
アニリン、1−ナフチルアミン、p−ブロモアニリン、
2−ter−ブチルアニリン、2,4−ジメチルアニリ
ン、o−ニトロアニリン、2,4−ジニトロフェニルヒ
ドラジン、ベンジルアミン、および、o−トリルチオ尿
素を用いた。アニリン、p−メチルアニリンおよび3,
4−ジメチルアニリンでは、0.1重量ppmのフルフ
ラールを検出することができた。p−ペンチルアニリ
ン、および、1−ナフチルアミンでは、1重量ppmの
フルフラールを検出することができた。p−ブロモアニ
リンでは、5重量ppmのフルフラールを検出すること
ができた。2,4−ジメチルアニリン、2−ter−ブ
チルアニリン、o−ニトロアニリン、2,4−ジニトロ
フェニルヒドラジン、および、ジエチレントリアミンで
は、100重量ppmのフルフラールを検出することが
できた。
【0020】これらから、ベンゼン環に直接アミノ基が
置換し、かつ、アミノ基の立体障害のない芳香族1級ア
ミンを用いることにより、1重量ppmのフルフラール
を検出できることがわかる。さらに、アニリン、もしく
は、炭素数1〜2のアルキル基をパラ位および/または
メタ位に有するアニリン誘導体を用いることにより0.
1重量ppmのフルフラールを検出できることがわか
る。検出感度が高く、低毒性である点からは、アルキル
アニリン、とくには、ジアルキルアニリンが好ましい。
なお、この検査液の有機酸溶媒は酢酸であり、芳香族ア
ミン濃度は10容量%である。
【0021】次に、芳香族アミンとして、アニリン、p
−メチルアニリン、および、3,4−ジメチルアニリン
を用い、その濃度を1容量%、2容量%、5容量%、1
0容量%、30容量%、50容量%、および、70容量
%とし、フルフラールを0.5重量ppm含む試験油で
の呈色を試験した。濃度が、5〜10容量%では敏感に
呈色し、1〜30容量%でも明らかに呈色するが、50
容量%以上ではかすかな呈色しか生じない。このことか
ら、芳香族アミンの濃度は、1〜30容量%、特には5
〜20容量%とすることが、呈色反応が敏感であること
から好ましいことがわかる。
【0022】さらに、有機酸溶媒として、炭素数2、
4、8、10、14、18の飽和脂肪族1価カルボン
酸、メタンスルフォン酸、スルファミン酸、および、ピ
ロメリット酸を用いた。また、比較のため、溶媒として
塩酸も用いた。炭素数2のカルボン酸(酢酸)では敏感
に呈色し、メタンスルフォン酸でも明らかに呈色する
が、それ以外の有機酸ではかすかな呈色しか生じない。
また、塩酸では呈色しない。これらから、有機酸溶媒と
して、炭素数1〜3のカルボン酸またはスルフォン酸が
好ましいことがわかる。
【0023】なお、可視光吸光度を測定したところ、芳
香族アミンとしてアニリンを用いた場合522nm、p
−メチルアニリンを用いた場合528nm、3,4−ジ
メチルアニリンを用いた場合520nmに、吸収波長の
ピークがあった。これらの吸収ピークの吸光度測定によ
り0.01重量ppm程度のフルフラール類を検出、定
量することもできる。なお、この検査液の有機酸溶媒は
酢酸であり、芳香族アミン濃度は10容量%である。
【0024】
【発明の効果】本発明よる油中フルフラール類の検出方
法は、芳香族アミンを含む有機酸溶液と被試験油とを混
合し、該溶液の光吸収から被試験油中のフルフラール類
を検出するものである。油中のフルフラール類は、前記
溶液に抽出され、芳香族アミンと反応することにより着
色物質を形成するので、微量のフルフラール類を着色物
質の有無により簡便に、かつ、短時間に検出することが
できる。また、この検出方法を、絶縁紙を用いた油入電
気機器の絶縁油の分析に用いることにより、簡単な工程
により油入電気機器の劣化度試験を行なうことができ
る。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 芳香族アミンを含む有機酸溶液と被試験
    油とを混合し、 該溶液の光吸収から被試験油中のフルフラール類を検出
    することを特徴とする油中フルフラール類の検出方法。
  2. 【請求項2】 絶縁油と、該絶縁油に浸漬される絶縁紙
    とを用いた油入電気機器の劣化度試験方法において、 該絶縁油の一部分を前記被試験油とし、該絶縁油中フル
    フラール類を請求項1記載の検出方法により検出するこ
    とを特徴とする油入電気機器の劣化度試験方法。
JP3572296A 1996-01-31 1996-01-31 油中フルフラ−ル類の検出方法および油入電気機器の劣化度試験方法 Pending JPH09210914A (ja)

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