CZ29982U1 - Biologicky odbouratelná elektroizolační kapalina - Google Patents
Biologicky odbouratelná elektroizolační kapalina Download PDFInfo
- Publication number
- CZ29982U1 CZ29982U1 CZ2016-32196U CZ201632196U CZ29982U1 CZ 29982 U1 CZ29982 U1 CZ 29982U1 CZ 201632196 U CZ201632196 U CZ 201632196U CZ 29982 U1 CZ29982 U1 CZ 29982U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- liquid
- electroinsulating
- biodegradable
- oil
- max
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 24
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 claims description 14
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 claims description 14
- 240000002791 Brassica napus Species 0.000 claims description 5
- 235000019484 Rapeseed oil Nutrition 0.000 claims description 5
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000019486 Sunflower oil Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 4
- 239000002600 sunflower oil Substances 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 10
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 10
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 10
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 6
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 3
- 235000004977 Brassica sinapistrum Nutrition 0.000 description 2
- 241000208818 Helianthus Species 0.000 description 2
- 235000003222 Helianthus annuus Nutrition 0.000 description 2
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 2
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 101000823778 Homo sapiens Y-box-binding protein 2 Proteins 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000007725 thermal activation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Edible Oils And Fats (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
Description
Oblast techniky
Technické řešení se týká nové biologicky odbouratelné elektroizolační kapaliny na bázi upraveného rostlinného oleje. Tuto elektroizolační kapalinu lze použít k plnění elektrických zařízení, především hermetizovaných transformátorů, používaných při výrobě a distribuci elektrické energie a provozovaných zejména v místech zvýšené ochrany životního prostředí.
Dosavadní stav techniky
Elektroizolační kapaliny jsou v současné době převážně minerální oleje vyráběné rafinací surové ropy a dalšími technologickými postupy. Tyto oleje slouží jako kapalná složka izolačních systémů v transformátorech různých napěťových úrovní a jejich používání je určeno normami ČSN EN 60296 „Kapaliny pro elektrotechnické aplikace - Nepoužité minerální izolační oleje pro transformátory a vypínače“ a ČSN EN 604229 „Minerální izolační oleje v elektrických zařízeních - Návod pro kontrolu a údržbu“.
Výhodou minerálních olejů jsou dobré tepelně a elektro izolační vlastnosti, které si tyto kapaliny udržují i po relativně dlouhé době provozu. Nevýhodou je však jejich velmi špatná biologická odbouratelnost, a proto použití izolačních kapalin na bázi minerálních olejů je problematické zejména v ekologicky citlivých oblastech a v místech se zpřísněným režimem ochrany životního prostředí (chráněná území, blízkost zdrojů pitné vody apod.). V případech nekontrolovatelných úniků těchto kapalin z elektrického zařízení, nebo dokonce havárií celého zařízení, jsou negativní dopady na životní prostředí významné.
Z výše uvedených důvodů získávají stále větší pozornost elektroizolační kapaliny na bázi přírodních esterů, které jsou biologicky odbouratelné. Ve smyslu dokumentu OECD 301-D, je zaručena jejich biologická odbouratelnost 95 % za 28 dní, a proto i v případech jejich úniků do životního prostředí nebo havárií nedochází k významným ekologickým škodám. Jako optimální a přitom ekonomicky přijatelné výchozí suroviny pro přípravu těchto elektroizolačních kapalin šetrných k životnímu prostředí se jeví běžně dostupné rostlinné oleje v potravinářské kvalitě, v prostředí České republiky pak především olej řepkový, případně slunečnicový. Tyto potravinářské rostlinné oleje, tak, jak je lze získat na trhu, nemohou sloužit jako biologicky odbouratelné elektroizolační kapaliny. Lze je však upravit tak, aby výsledný produkt splňoval požadavky normy ČSN EN 62770 „Kapaliny pro elektrotechnické aplikace - Nepoužité kapaliny na bázi přírodních esterů pro transformátory a podobná elektrická zařízení“ a jeho použitelnost jako elektroizolační kapalina tak byla umožněna. Norma ČSN EN 62770 doporučuje, aby elektroizolační kapaliny na bázi rostlinných olejů sloužily jako náplň především hermetizovaných, tj. atmosféricky uzavřených, elektrických zařízení.
Podstata technického řešení
Podstatou technického řešení a předmětem užitného vzoru je biologicky odbouratelná elektroizolační kapalina získaná úpravou běžně dostupného rostlinného oleje (v prostředí ČR nejlépe řepkového, případně slunečnicového) v potravinářské kvalitě.
Úprava oleje spočívá:
1. V kontaktu oleje s bazickým sorbentem, což vede ke zlepšení jakostních a elektroizolačních parametrů, především obsahu vody, čísla kyselosti, průrazného napětí a ztrátového činitele tg δ, při 90 °C)
2. V přidání antioxidantů fenolického typu, dibutyl-para-kresolu na výslednou koncentraci 0,5% hmotnostních, což vede ke zvýšení odolnosti oleje vůči oxidaci.
Těmito úpravami splňuje výsledný produkt požadavky na biologickou odbouratelnost podle metodiky OECD 301-D minimálně 95 % rel. za 28 dní a jeho fyzikálně chemické parametry odpovídají požadavkům normy ČSN EN 62770 „Kapaliny pro elektrotechnické aplikace - Nepoužité
- 1 CZ 29982 Ul kapaliny na bázi přírodních esterů pro transformátory a podobná elektrická zařízení“. Výčet kvalitativních požadavků normy ČSN EN 62770 na biologicky odbouratelnou elektroizolační kapalinu na bázi rostlinných olejů je uveden v Tabulce 1.
Tabulka 1: Požadavky normy ČSN EN 62770 na vlastnosti bioodbouratelné elektroizolační kapaliny.
| Parametr | Limitní hodnota |
| Vzhled | Čirý, bez sedimentů a suspenzí |
| Viskozita při 100 °C | max. 15 mm2/s |
| Viskozita při 40 °C | max. 50 mm2/s |
| Bod tekutosti | max. -10 °C |
| Obsah vody | max. 200 mg/kg |
| Hustota při 20 °C | max. 1,0 g/ml |
| Průrazné napětí | min. 35 kV/2,5 mm |
| Ztrátový činitel, tg δ, při 90 °C | max. 0,05 |
| Číslo kyselosti | max. 0,06 mg KOH/g |
| Korozivní síra/DBDS | nepřítomna |
| Aditiva | max. 5 % hmotn. |
Příklad uskutečnění technického řešení
V stupni surovinou pro přípravu biologicky odbouratelné elektroizolační kapaliny byl rostlinný olej (řepkový a slunečnicový) v potravinářské kvalitě. Jednotlivé druhy těchto olejů se liší v hodnotách kvalitativních parametrů, je proto výhodné zvolit takovou konkrétní vstupní suroío vinu, která se pokud možno blíží požadavkům normy ČSN EN 62770 (viz Tab. 1). Vlastní úprava rostlinného oleje probíhala následujícím způsobem:
Řepkový olej uložený v zásobníku o objemu 200 litrů byl přečerpáván rychlostí 0,5 litrů/min přes kolonu tvaru válce o objemu 50 litrů plněnou sorbentem Alumina CPN (s předchozí termickou aktivací) a následně se vracel do zásobníku. Během procesu byl olej ohříván na teplotu cca 60 °C kvůli snížení viskozity a před návratem do zásobníku procházel filtrem tvořeným skládanou buniěinou. Olej absolvoval tuto cirkulaci opakovaně a po 24 hodinách provozu se v zásobníku nacházel již pouze upravený rostlinný olej. Do takto upraveného oleje byl přidán a rozpuštěn antioxidant dibutyl-para-kresol tak, aby jeho výsledná koncentrace činila 0,5 % hmotnostních. Takto byl připraven výsledný produkt - elektroizolační kapalina, u níž byly změřeny fyzikálně20 chemické a elektrické parametry a bylo ověřeno, že vyhovují požadavkům normy ČSN EN 62770.
λ/ tabulce 2 jsou uvedeny výsledky parametrů použitých vstupních surovin (rostlinné oleje v potravinářské kvalitě) a finálních biologicky odbouratelných elektroizolačních kapalin připravených výše uvedeným postupem.
-2CZ 29982 Ul
Tabulka 2: Parametry vstupních surovin (rostlinné oleje v potravinářské kvalitě) a finálních biologicky odbouratelných elektroizolačních kapalin.
| Norma ČSN EN 62770 | Slunečnicový olej | 1 υ 1 ........... 11 Řepkový olej | ||||
| Vybrané parametry | Jednotka | Limitní hodnoty | Vstupní surovina | Elektroizolační kapalina | Vstupní surovina | Elektroi- zolační kapalina |
| Obsah vody | mg/kg | max. 200 | 352 | 83 | 245 | 44 |
| Průrazné napětí | kV/2,5 mm | min. 35 | 30,8 | 61,9 | 33 | 68,9 |
| Ztrátový činitel tgó při 90° C | - | max. 0,05 | 0,0706 | 0,0038 | 0,0639 | 0,0032 |
| Číslo kyselosti | mg KOH/g | max. 0,06 | 0,088 | 0,021 | 0,091 | 0,038 |
| Obsah antioxidantu DBPC | % hmotn. | max. 5,0 | Není přítomen | 0,5 | není přítomen | 0,5 |
Průmyslová využitelnost
Biologicky odbouratelná elektroizolační kapalina na bázi rostlinného oleje, která je předmětem 5 tohoto užitného vzoru, je určena pro použití jako kapalná složka elektroizolačních systémů elektrických zařízení, především hermetizovaných transformátorů, provozovaných zejména v místech zvýšené ochrany životního prostředí (intervilány obcí, chráněná přírodní území, zdroje pitné vody, apod.). V případě úniků elektroizolační kapaliny (často i vinou neoprávněného odčerpání), nebo v mimořádném případě havárie elektrického zařízení je nebezpečí kontaminace životního ío prostředí díky snadné biologické odbouratelnosti této elektroizolační kapaliny velmi sníženo až eliminováno.
Průmyslovou využitelnost této elektroizolační kapaliny podporuje skutečnost, že její výroba není technologicky významně náročná a s výhodou lze použít tuzemské vstupní suroviny (řepkový, případně slunečnicový olej). Předpokládá se tak její ekonomická přijatelnost a z toho vyplývající široké možnosti využívání.
NÁROKY NA OCHRANU
Claims (3)
1. Biologicky odbouratelná elektroizolační kapalina, vyznačující se tím, že obsahuje upravený rostlinný olej a antioxidant dibutyl-para-kresol o koncentraci 0,5 % hmotnostních.
2. Biologicky odbouratelná elektroizolační kapalina podle nároku 1, vyznačující se 20 t í m, že rostlinným olejem je olej řepkový nebo slunečnicový.
3. Biologicky odbouratelná elektroizolační kapalina podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že obsah vody je maximálně 200 mg/kg, číslo kyselosti maximálně 0,6 mg KOH/g, průrazné napětí minimálně 35 kV/2,5 mm a ztrátový činitel tg δ při 90 °C maximálně 0,05.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-32196U CZ29982U1 (cs) | 2016-03-15 | 2016-03-15 | Biologicky odbouratelná elektroizolační kapalina |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2016-32196U CZ29982U1 (cs) | 2016-03-15 | 2016-03-15 | Biologicky odbouratelná elektroizolační kapalina |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ29982U1 true CZ29982U1 (cs) | 2016-11-15 |
Family
ID=57353958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2016-32196U CZ29982U1 (cs) | 2016-03-15 | 2016-03-15 | Biologicky odbouratelná elektroizolační kapalina |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ29982U1 (cs) |
-
2016
- 2016-03-15 CZ CZ2016-32196U patent/CZ29982U1/cs not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rafiq et al. | Use of vegetable oils as transformer oils–a review | |
| CN101538505B (zh) | 以植物油为原料的环保绝缘油 | |
| Xu et al. | Oxidation stability assessment of a vegetable transformer oil under thermal aging | |
| US11339331B2 (en) | Biogenic low viscosity insulating oil | |
| CN105296110B (zh) | 一种环保型植物变压器油及其制备方法 | |
| Carcedo et al. | Aging assessment of dielectric vegetable oils | |
| Kano et al. | Study on the oxidative stability of palm fatty acid ester (PFAE) as an insulating oil for transformers | |
| TW201145314A (en) | Algae oil based dielectric fluid for electrical components | |
| CN1984980A (zh) | 适用于变压器的多元醇酯 | |
| Usman et al. | A comparative study of soya bean oil and palm kernel oil as alternatives to transformer oil | |
| CA2826187C (en) | Vegetable dielectric fluid for electrical transformers | |
| Mohamad et al. | Investigation on the dielectric, physical and chemical properties of palm oil and coconut oil under open thermal ageing condition | |
| EP3507351A1 (en) | Wire rope lubricant | |
| Yu et al. | Renewable low-viscosity dielectrics based on vegetable oil methyl esters | |
| CN110199010B (zh) | 液压流体组合物 | |
| CZ29982U1 (cs) | Biologicky odbouratelná elektroizolační kapalina | |
| Mariprasath et al. | Feasibility analysis of Karanja oil as alternate liquid dielectrics for distribution transformers | |
| Lingvay et al. | Studies on the influence of copper and insulation paper on the accelerated thermal ageing of some insulating fluids | |
| CN110655970A (zh) | 一种可生物降解变压器油及其制备方法 | |
| EP2128873A1 (en) | Biodegradable dielectric fluid | |
| EP2452344B1 (en) | Electrical equipment containing erucic acid dielectric oil | |
| Abdullayeva et al. | Improvement of the electrical properties of synthetic liquid dielectric for pulse capacitors | |
| CN102617838B (zh) | 一种装修漆用天然环保树脂 | |
| WO2016132156A1 (en) | Low temperature dielectric fluid compositions | |
| CZ30268U1 (cs) | Elektroizolační biologicky odbourateiná kapalina |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20161115 |
|
| MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20200315 |