SF6を乾燥空気で代替、設備大型化を抑える絶縁技術：富士電機と金沢工大が開発

金沢工業大学によると、富士電機と共同開発した「変電施設向け環境配慮型絶縁技術」が、国際大電力システム会議で「Best Paper賞」を受賞した。温室効果ガス「SF6（六フッ化硫黄）」を使わない絶縁技術が高く評価された。

[馬本隆綱，EE Times Japan]

設備の大型化を防ぎつつ、ドライエアで脱SF6化を可能に

　金沢工業大学は2026年9月、富士電機と共同開発した「変電施設向け環境配慮型絶縁技術」が、国際大電力システム会議で「Best Paper賞」を受賞したと発表した。温室効果ガス「SF₆（六フッ化硫黄）」を使わない絶縁技術が高く評価された。

受賞したBest Paper賞［クリックで拡大］ 出所：金沢工業大学

　変電所などの電力設備では、数万ボルトから数十万ボルトの高電圧を扱うので、高い絶縁性能が必要になる。SF₆は絶縁性能が空気の約2.5〜3倍もあり、変電所のガス絶縁開閉装置（GIS）や遮断器などで活用されている。一方で、地球温暖化係数（GWP）はCO₂の約2万4000倍に達し、環境負荷の点で課題となっていた。

　金沢工業大学工学部電気エネルギーシステム工学科の大澤直樹教授と富士電機は、SF₆を使わない「ドライエア（乾燥空気）」を絶縁媒体としながら、従来と同等の絶縁性能を実現する技術を開発した。この研究成果をフランス・パリで開催された「CIGRE Paris Session 2026」（2026年8月23〜28日開催）で発表した。論文名は「Suppression of gas pressure and tank diameter of dry air GIS by combination of FGM spacer and insulating coating conductor（FGM絶縁スペーサと絶縁コーティング導体の組み合わせによるドライエアGISのガス圧力およびタンク径増大の抑制）」だ。

　ドライエアの絶縁性能は、SF₆に比べ30〜40％低い。このため、そのまま代替すれば、設備の大型化や高ガス圧力化が必要であった。そこで研究グループは、電界を最適に制御する「FGM（傾斜機能材料）絶縁スペーサ」と高電圧導体表面を保護する「絶縁コーティング技術」を組み合わせる新たな絶縁技術を開発した。

左は従来構造型の実機、右は試作したFGM絶縁スペーサの外観［クリックで拡大］ 出所：金沢工業大学

　これによって、雷インパルス耐電圧は、従来構造と比べ最大28％向上させることに成功した。また、ドライエア圧力を大幅に低減できることも実証した。実験では245kV級のガス絶縁設備を対象に性能評価を行った。この結果、FGM絶縁スペーサと絶縁コーティング導体を組み合わせたことで、ドライエア圧力は0.75MPaまで低減できることを確認した。設備サイズも新技術を採用することで、タンク径は約1.23倍に抑えることが可能になった。