電力システム分野の国際会議「The 2025 International CIGRE Symposium」が2025年9月29日から10月3日までカナダ?モントリオールで開催され、富士電機株式会社、新居浜工業高等専門学校 と、金沢工業大学電気エネルギーシステム工学科 大澤直樹教授（専門分野：高電圧工学、放電応用、大気圧プラズマ、誘電体バリア放電）との共著論文が「Best Paper Overall Award」（最優秀賞）を受賞しました。

受賞した論文名は『Suppression of gas pressure or tank diameter increase of GIS using natural origin gas by combining FGM spacer and insulation coating technology』です。

SF?ガス（六フッ化硫黄ガス）は1960年代から電気?電子分野で絶縁材などとして広く使用されてきましたが、京都議定書で地球温暖化防止排出抑制対象ガスの1つに指定されています。代替ガスとして乾燥空気を絶縁材として用いる場合、SF?ガスと同等の性能を得るには電力流通機器のタンク径やガス圧の増加が必要となり、製造エネルギーやCO?排出量が増加する課題がありました。当研究では、高電圧絶縁の材料や方式を工夫することで、SF?絶縁方式レベルのガス圧力?タンク直径のガス絶縁開閉装置（GIS：Gas Insulated Switchgear）および管路気中送電線（GIL：Gas Insulated transmission Line）を実現できる見通しを得ました。

なお当論文の共著者の一人である富士電機株式会社の増井秀好氏は金沢工業大学威廉希尔中文网站電気電子工学科卒業生で、在学中は大澤直樹研究室で研究に取り組んでいました。

論文名

『Suppression of gas pressure or tank diameter increase of GIS using natural origin gas by combining FGM spacer and insulation coating technology』
（天然由来ガスを用いたGISのガス圧またはタンク径の増加抑制技術）

執筆者

Kenji OKAMOTO 　Fuji Electric Co., Ltd.
（岡本健次：富士電機株式会社）

Hidetaka MASUI Fuji Electric Co., Ltd.
（増井秀好：富士電機株式会社）

Naoki OSAWA Kanazawa Institute of Technology
（大澤直樹：金沢工業大学）

Katsumi KATO N.I.T. Niihama College
（加藤克巳：新居浜工業高等専門学校）

【受賞論文の概要】

SF?ガスは高い絶縁性能を持つが、地球温暖化係数（GWP：Global Warming Potential）が非常に高く、今後使用が制限される。代替として乾燥空気が注目されているが、絶縁性能がSF?の30?40％程度と低いため、同等の性能を得るにはGISやGILのタンク径やガス圧の増加が必要となり、製造エネルギーやCO?排出量が増加する課題がある。

本研究では、誘電率傾斜機能材料（ε-FGM：permittivity (ε) Functionally Graded Materials）を用いた絶縁スペーサと、高電圧導体への絶縁被覆を組み合わせることで、電極間の高電圧絶縁性能を大幅に向上させる技術を提案。実験により、従来の均一誘電率スペーサと比較して、雷インパルスフラッシュオーバー電圧が最大47％向上した。

さらに、従来の方法では1.2 MPa以上のガス圧が必要だったが、提案技術により0.7 MPaまで低減可能であることが示された。これにより、機器の大型化を防ぎ、狭小な変電所（屋内?地下?山間部など）への適用が可能となる。また、タンク径の増加も15％に抑えられ、製造時のエネルギー消費とCO?排出量の削減が期待される。この技術は、SF?を使用しないGISおよびGILの実用化を促進し、環境負荷の低減に貢献するものである。

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