CS258614B1 - Syntetická elektrotechnická kvapalina - Google Patents

Abstract

Syntetická elektrotechnická kvapalina, zvlášť vhodná pre výrobu výkonových kondenzátorov, transformátorov a1 iných elektrických zariadení. Kvapalina pozostáva z 0,5 až 25 hmotnostných dielov polyalkylbenzénov, kde počet alkylových skupin je 4 až 6 a alkyl je etylskupina, 10 až 50 hmotnostných dielov diíenyletánu, 10 až 50 hmotnostných dielov izomerných etyl-l,l-difenyletánov, 1 až 15 hmotnostných dielov di- a trietyl-l,l-difenyletánov, 1 až 15 hmotnostných dielov produktu polymerizácie a/alebo oligomerizácie propénu a priemernej molekulovej hmotnosti 300 až 1 500 a 0,1 až 2 hmotnostných dielov antioxidantu. Kvapalina ďalej móže obsahovat 0,1 až 2 hmot. diely hydrogénakceptora na báze chinónov a 0,1 až 1 hmotnostný diel hydroakceptorov na báze epoxidov.

Description

Vyupl^ §a týká syntetickpj .elektrotechnické] kvapaliny zvlášť vhodhejipřěívýrobu výkonových kondenzátorov, tránsformátorov a iných elektrických zariadení.

Běžnými elektrotechnickými kvapalinami sú minerálně oleje, špeciálne upravované a aditivované. V minulých rokoch sa zvlášť pre výrobu kondenzátorov a transformátorov značné rozšířilo používáme chlórovaných difenylov obecne nazývaných Askarely.

Aj keď tieto kvapaliny majú rad výhodných vlastností, medzi ktoré patří zvlášl vysoká chemická stabilita, vysoká permltivita a hlavně ťažkopádnosť, v posledných rokoch sa všeobecne ustúpilo od ich používania vzhíadom k ekologickým problémom spojeným s ich výrobou a upotřebením. Chlórované difenyly sa vzhíadom k svojej vysokej chemickej stálosti ťažko rozkladajú v životnom prostředí a hromadia sa v ludskom tele ako v poslednom článku potravinového reťazca.

Změna v konštrukcii výkonových kondenzátorov, zvlášť používanie fólií z plastických hmot ako tuhého dielektrika, si vynútilo vývoj nových typov syntetických elektrotechnických kvapalín. Vývoj sa orientoval na aromatické zlúčeniny akými sú alkylované difenyly, alkylaryletány, benzylbenzény a dibenzylbenzény, alkylbenzény a alkylnaftalény, silikonové oleje, estery kyseliny fialověj, aryl, respektive alkylarylfosfáty, benzylneokaprát a najróznejšie zmesi týchto látok, či už navzájom alebo s dalšími prímesami.

Kvapaliny sa často pre zlepšenie funkčných vlastností aditivujú prídavkom antioxidantov, akceptorov splodín rozkladu a přísad pre zlepšenie kompatibility s tuhým dielektrikom.

Tieto kvapaliny majú dobrú plynopevnosť a vcelku priaznivé elektrotechnické vlastnosti ako kvapalné dielektriká pri mierne zvýšených teplotách, ale aj pri nízkých teplotách.

Neželatelnou vlastnosťou týchto kvapalín například pre použitie v kondenzátoroch s kombinovaným dielektrikom alebo v kondenzátoroch, ktoré obsahujú len polymérnu foliu, je schopnost narušenia fólie kvapalinou za změny fyzikálno-mechanických a elektrotechnických vlastností fólie.

Nevýhodou týchto kvapalín je ich vysoká cena, lebo sú bežne připravované syntézou zo svojich zložiek.

Ďalšou nevýhodou niektorých typov vyššie uvedených kvapalín je ich obtiažná biologická odbúratelnosť a toxicita vlastných látok alebo ich metabolitov.

Úlohou vynálezu je vyriešiť syntetická elektroizolačnú kvapalinu s parametrami potřebnými pre výrobu kvalitných elektrotechnických zariadení s nízkou viskozitou, dobrou preimpregnovatelnosťou, vysokou plynopevnosťou, tepelne oxidačnou stabilitou, nízkou toxicitou a s dobrou biologickou odbúratelnosťou' přitom s nízkou cenou.

Vynález rieši vyššie uvedenú úlohu tak, že syntetická elektroizolačná kvapalina je připravená na báze zvyškov priemyselnej výroby etylbenzénu, pričom sa z rektifikácie suroviny odoberá frakcia o teplote varu 265—330 °C, ktorá obsahuje polyalkylbenzény, 1,1-difenyletán, mono- a dietyl-1,1-difenyletány, respektive trietyl-l,l-difenyletány, k tejto báze sa přidává antioxidačná přísada, produkty polymerizácie a/alebo oligomerizácie propánu a akceptory splodín rozkladu, podstatou ktorej je, že obsahuje 0,5—25 hmotnostných dielov s výhodou 1 až 20 hmotnostných dielov alkylbenzénov, kde počet alkylovaných skupin na jadre je 4—6 a alkyl je etyl skupina, 10—50 hmotnostných dielov s výhodou 20—30 hmotnostných dielov 1,1-difenyletánu, 10—50 hmotnostných dielov s výhodou 20—40 hmotnostných dielov 3-etyl-l,1-difenyletánu a 4-etyl-l,l-difenyletánu, 1—15 hmotnostných dielov dietyl-l,l-difenyletánov a trietyl-1,1-difenyletánov, 1—15 hmotnostných dielov s výhodou 2—8 hmotnostných dielov produktu polymerizácie a/alebo oligomerizácie propánu a priemernej molekulovej hmotnosti 300—1 500 a 0,1—2 hmotnostných dielov antioxldantu ako je 2,6-diterc.butyl-4-metylfenol. Ďalej móže kvapalina podlá vynálezu obsahovat 0,1—2 hmotnostně diely s výhodou 0,3—1 hmotnostný diel akceptora splodín rozkladu ako je /J-metylantrachinon a 0,1—1 hmotnostný diel hydroakceptora ako je íenylglycidyléter alebo bis-(3,4-epoxy-6-metylcyklohexy lmetyl) -adipát.

Výhodou použitia kvapaliny podlá vynálezu ako elektrotechnickej kvapaliny pre výkonové kondenzátory, transformátory a iné elektrické zariadenia je, že kvapalina má nízku tenziu pár, nízku teplotu tuhnutia, vyniká stálosťou v elektrickom poli a vyznačuje sa zníženou agresivitou voči plastickým látkám používaným ako tuhé dielektrikum.

Prídavok produktov polymerizácie alebo oligomerizácie propénov znižuje povrchové napatie kvapalného systému, zvyšuje elektrická pevnost a hlavně zvyšuje znášanlivosť a znižuje interakciu s tuhou zložkou 1zolácie v případe niektorých tuhých dielektrik zo syntetických fólií.

Naviac tento prídavok zlepšuje preimpregnovatelnosť u kondenzátorov obsahujúcich len hliníková a syntetická foliu alebo foliu s napařeným kovovým filmom.

V případe použitia polypropylénovej fólie sa zvyšuje homogenita dielektrika.

Prídavkom produktov polymerizácie a/alebo oligomerizácie propénu sa dosahuje zníženie hydroskopičnosti vyvinutej kvapaliny. Pre zvýšenie hydrolytickej stálosti sa pridávajú zlúčeniny s vysokou teplotou varu, ktoré reagujú s vodou, napr. epoxy-zlúčeniny.

Biodegradabilita kvapaliny pódia vynálezu je velmi dobrá a je zrovnateiná s biodegradabilitou ostatných ekologicky nezávadných syntetických elektroizolačných kvapalín, či už na báze izopropyldifenylov alebo fenylxylyletánov.

Pri sledovaní pomocou testu pre stanovenie biologickej rozložitelnosti organických látok platného pre RVHP bolo zistené, že specifická rýchlosť rozkladu je v rozmedzí 7—10 mg . g-^¹.

Kvapalina má vel'mi nízku toxicitu (LDso pre krysy je 10 g/kg ž. hm.) a preto práca s ňou neprináša žiadne zdravotně riziká.

Vedía vynikajúcich elektroizolačných vlastností jednou z hlavných předností tejto kvapaliny sú jej nízké výrobné náklady v porovnaní s ostatnými syntetickými elektroizolačnými kvapalinami, lebo této sa připravuje z nevyužitelného odpadu, ktorý sa predtým spaloval.

Vynález je ďalej objasněný na příklade prevedenia, pričom jeho obsah nie je obmedzený, ani vyčerpaný.

Příklad

Syntetická elektroizolačná kvapalina zvlášť vhodná pre výrobu kondenzátorov s polypropylénovou fóliou ako tuhým dielektrikom o hmotnostnom obsahu:

Claims (3)

1. PREDMET

   1. Syntetická elektrotechnická kvapalina zvlášť vhodná ako kvapalný izolant tuhého dielektrika alebo súčasť dielektrickej sústavy kondenzátorov pre zvýšenie elektrických vlastností vyznačujúca sa tým, že pozostáva z 0,5—25 hmotnostných dielov polyalkylbenzénov, kde počet alkylových skupin je 4— až 6 a alkyl je etylskupina, 10 až 50 hmotnostných dielov 1,1-difenyletánu, 10 až 50 hmotnostných dielov izomerných etyl-1,1-difenyletánov, 1 až 15 hmotnostných dielov di- a trietyi-l,l-difenyletánov, 1 až 15 hmotnostných dielov produktov polymerůhmotnostně diely polyalkylbenzény — 4—6 alkylskupín na jadre 20,2

   1,1-difenyletán 21,0

   3- a 4-etyl-l,l-difenyletány 34,0 izomerné dietyl-l,l-difenyletány 10,8 neidentifikované uhlovodíky 6,5 polypropylénový olej o molárnej hmotnosti v rozmedzí 300—1 500 5,0

   Antioxidant (2,6-diterc.butyl-4-metylfenolj 1,0

   Hydrogénakceptor — (S-metylantrachinón 0,5

   Hydroakceptor — fenylglycidyléter 1,0

   Získaná elektrotechnická kvapalina má

   tieto parametre: hustota pri 20 °C 0,954 g . cm^-3 viskozita pri 20 °C 11,8 mm² . s^_1 pri 50 °C 5,0 mm². s“¹ permitivita pri 90 °C, 2,39 50 Hz číslo kyslosti 0,056 mg KOH/g obsah chlóru neobsahuje stratový činitel' 0,002 (tg delta) teplota tuhnutia —50 °C teplota vzplanutia 142 °C prierazné napatie 220 KV/cm rýchlosť biologického 95 % látky sa rozkladu rozložilo za 4 dni

   YNALEZU cie a/alebo oligomerizácie propénu a priemernej molekulovej hmotnosti 300 až 1 500 a 0,1 až 2 hmotnostně diely antioxidantu ako je 2,6-diterc.butyl-4-metylfenol.
2. 2. Syntetická elektrotechnická kvapalina podl'a bodu 1 vyznačujúca sa tým, že obsahuje 0,1 až 2 hmotnostně diely akceptorov splodín rozkladu ako je antrachinón, hydrochinón.
3. 3. Syntetická elektrotechnická kvapalina podlá bodu 1 a 2 vyznačujúca sa tým, že obsahuje 0,1 až 1 hmotnostný diel hydroakceptorov na báze epoxidov.