JPH058525B2 - - Google Patents
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- JPH058525B2 JPH058525B2 JP61263141A JP26314186A JPH058525B2 JP H058525 B2 JPH058525 B2 JP H058525B2 JP 61263141 A JP61263141 A JP 61263141A JP 26314186 A JP26314186 A JP 26314186A JP H058525 B2 JPH058525 B2 JP H058525B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oil
- deterioration
- copper
- electrical equipment
- tan
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/20—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances liquids, e.g. oils
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Lubricants (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は劣化防止をはかつた絶縁油を使用した
油入電気機器に関する。 〔従来の技術〕 長年使用している間に油入電気機器内の絶縁油
は、漸次酸化劣化して、絶縁油の抵抗率、tanδ、
酸価、界面張力などの特性が低下してくる。さら
に劣化が進展すると、スラツジが発生し、絶縁油
としての機能をはたさなくなる。 しかし、酸化劣化防止をはかるために空気を遮
断した油面上チツ素ガス封入タイプまたは隔膜式
コンサベータタイプなどの油入電気機器が発達
し、それが普及してきた今日では、絶縁油が劣化
してスラツジが出る程度の大きな劣化がなくなつ
ている。 しかし、変圧器のばあい、絶縁油や運転負荷、
変圧器の構造などによつて異なるものの、その絶
縁油は速いもので１年程で、多くは５〜７年で
tan δが増大する。わずか数年の使用で、新油の
tan δ値から予想できない程大きなtan δ値が観
測されるが、劣化の指標になる界面張力の低下
や、酸価の増大は起つていない。 この現象は、実験室でも再現でき、無添加油の
tan δの加熱時間依存性の一例は第２図に示すと
おりである。第２図の試験は表面積が44.8cm2／油
100mlの銅共存油に酸素10ml／油100mlを油中に吹
き込み、95℃で加熱しながら油中に浸漬した電極
でtan δを連続して測定したものである。 銅は紙巻導体の銅を模擬したもので、この銅共
存下でなければtan δの増大は起らない。この試
験条件では、加熱１時間が油入電気機器の約１年
に相当することが判つている。 スラツジが発生するように大きな劣化を測定す
る方法として、JIS Ｃ 2101の絶縁油試験法があ
る。この方法では、油面上を酸素雰囲気にし、銅
共存下で120℃、75時間酸化劣化させ、その酸化
安定性を劣化後のスラツジの量と全酸価とから評
価される。 IEC Pub.74、ASTM Ｄ−1904などの外国規
格でも、同様な試験と、同様な評価方法が採用さ
れている。 このような方法で試験したばあい、絶縁油にジ
ブチルターシヤリーパラクレゾール（以下、
DBPCという）という酸化劣化防止剤を約0.1〜
1.0％添加すると、効果的に劣化が抑制できるこ
とが判明しているため、前記IECやASTMの規格
では、DBPC添加油の酸化安定性試験が規定さ
れ、すでにDBPC添加油が実用化されている。 油入電気機器の絶縁油は、機器運転中の油の交
換、追加などの保守管理上、無添加油が建前にな
つている。前述の酸化劣化防止をはかつた油入電
気機器が開発される前は、やむをえずDBPCが賞
用されていたため、その習慣が今日まで残つてい
る。 しかしながら、絶縁油に添加剤を使用すると、
以下のような使用上のプラス面もみられる。 たとえば、特公昭50−15320号公報では、0.1〜
３％の非イオン系界面活性剤を鉱油に配合して、
水分その他の不純物などの影響による絶縁破壊強
度の低下を防止する電気絶縁油、特開昭54−
137698号公報では、ポリオキシエチレンアルキル
アミンの添加で、流動帯電を抑制する電気絶縁油
組成物、特開昭52−109199号公報では、やはり流
動帯電を抑制するため、ポリエーテル添加絶縁油
使用油入電気機器などが開示されている。 なお、ポリオキシエチレンアルキルアミンを添
加した前記特開昭54−137698号公報の電気絶縁油
組成物には「熱劣化試験継続下における体積抵抗
率の減少ならびに誘電正接の増加が少ない」とい
う記述がある。これとは目的および添加剤の種類
が異なり、また、使用方法が異なるという点で本
発明とは異なる。 前述したように、絶縁油の酸化劣化防止をはか
つた油入電気機器では、スラツジが出る程劣化し
なくなつている。 一方、既述したDBPCは酸化劣化を抑制するこ
とが知られているので、DBPC0.3％添加油の同
じ試験結果を第３図に示す。tan δの値は、劣化
の初期で無添加油よりむしろ大きくなることが判
つている。 しかし、現在の酸素が制限された油入電気機器
内で起こる劣化に対して、従来の絶縁油にDBPC
を添加する方法では、スラツジは発生しないが、
むしろtan δを増加させるという問題点がある。 〔発明が解決しようとする問題点〕 以上のように、銅共存下で酸素が制限されたよ
うな状態で起こる劣化現象と、スラツジが発生す
る劣化現象とは異なり、後者の現象は前述のよう
に解消されたが、前者のようなtan δ増大という
問題点は解決されていない。 本発明は、上記のような問題点を解消するため
になされたもので、運転中の絶縁油のtan δ増大
の抑制をはかつた油入電気機器をうることを目的
とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチ
ル）−Ｎ−シクロヘキシルアミンを0.5mg／以上
添加してなる絶縁油中に浸漬された動製構成体を
備えた油入電気機器に関する。 〔作用〕 前述の劣化試験装置を使つて種々調べたとこ
ろ、tan δの増大は、 (1) 微量ではあるが酸素が必要であること (2) 絶縁油に銅が溶解すること の２条件が揃つたとき出現することが、本発明者
らの検討により判つている。 酸素は油入電気機器製造時に微量ながら残存
し、銅は紙巻線の導体としてふんだんにあり、紙
を通して容易に溶解してくる。さらに、運転中の
油入電気機器の油温は比較的高いため、劣化も速
くなる。 本発明者らはこれらのtan δ増大要因のうち、
上記(2)項の銅溶解に注目し、銅が絶縁油に溶解し
てくるのはやむをえないとしても、溶解した銅と
酸素ないし絶縁油の酸化物との相互作用を防害す
れば、tan δ増大が抑制できるとの知見をえた。 種々検討した結果、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロ
キシエチル）−Ｎ−シクロヘキシルアミンを添加
すると前記問題点を解決できることが判り、本発
明を完成するに至つた。 本発明におけるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシ
エチル）−Ｎ−シクロヘキシルアミンは銅と定量
的に反応するため、前記(1)項の微量でも酸素が必
要という条件が無効になり、tan δの増大が抑制
される。 〔実施例〕 本発明に使用する絶縁油としては、たとえば
JIS C2320、IEC 296 Class、ASTM Ｄ
TYPE およびなどがあげられる。 本発明において、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキ
シエチル）−Ｎ−シクロヘキシルアミンを0.5mg／
以上、好ましくは0.5〜100mg／添加した絶縁
油が使用されるが、添加量が0.5mg／未満のば
あい、劣化の抑制効果が小さく、また、100mg／
をこえて多量に添加してもその効果は飽和して
くるので、添加量の増加に見合つた効果はえられ
ない。 なおＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−
Ｎ−シクロヘキシルアミンは液体なので、絶縁油
に容易に溶解する。 本発明の油入電気機器に用いる絶縁油は、油入
電気機器の絶縁体および冷却媒体として、紙巻導
体コイルが入つているタンク内に充填されて使用
される。 ここでいう油入電気機器としては、変圧器、開
閉器、コンデンサー、ケーブルまたはリアクトル
などがあげられ、油面上ツチ素ガス封入タイプ、
隔膜式コンサベータタイプなどの油入電気機器で
あるのが好ましい。また、銅製構成体としては、
銅線、銅箔などがあげられる。 つぐに本発明の絶縁油を実施例に基づき説明す
る。 実施例 １〜３ 前述の絶縁油試験法によりＮ，Ｎ−ビス（２−
ヒドロキシエチル）−Ｎ−シクロヘキシルアミン
を絶縁油に0.5mg／（実施例１）、１mg／（実
施例２）、５mg／（実施例３）、100mg／（実
施例４）添加したものそれぞれについて劣化時間
に対するtan δを測定した。 結果を第１図に示す。 試験条件は、銅表面積44.8cm2／油、100ml、酸
素10ml／油100mlで油温が95℃であつた。 第１図から明らかなように、0.5〜100mg／の
Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−シ
クロヘキシルアミン添加油のtan δには増大がみ
られない。 実施例４〜７および比較例１ 前述の絶縁油試験法により、Ｎ，Ｎ−ビス（２
−ヒドロキシエチル）−Ｎ−シクロヘキシルアミ
ンを高圧絶縁油TN（日本石油(株)商品名）に0.5
mg／（実施例４）、１mg／（実施例５）、15
mg／（実施例６）、50mg／（実施例７）、100
mg／（実施例８）添加したものそれぞれについ
て80℃および室温（約25℃）における特性を測定
した。 結果を第１表に示す。
油入電気機器に関する。 〔従来の技術〕 長年使用している間に油入電気機器内の絶縁油
は、漸次酸化劣化して、絶縁油の抵抗率、tanδ、
酸価、界面張力などの特性が低下してくる。さら
に劣化が進展すると、スラツジが発生し、絶縁油
としての機能をはたさなくなる。 しかし、酸化劣化防止をはかるために空気を遮
断した油面上チツ素ガス封入タイプまたは隔膜式
コンサベータタイプなどの油入電気機器が発達
し、それが普及してきた今日では、絶縁油が劣化
してスラツジが出る程度の大きな劣化がなくなつ
ている。 しかし、変圧器のばあい、絶縁油や運転負荷、
変圧器の構造などによつて異なるものの、その絶
縁油は速いもので１年程で、多くは５〜７年で
tan δが増大する。わずか数年の使用で、新油の
tan δ値から予想できない程大きなtan δ値が観
測されるが、劣化の指標になる界面張力の低下
や、酸価の増大は起つていない。 この現象は、実験室でも再現でき、無添加油の
tan δの加熱時間依存性の一例は第２図に示すと
おりである。第２図の試験は表面積が44.8cm2／油
100mlの銅共存油に酸素10ml／油100mlを油中に吹
き込み、95℃で加熱しながら油中に浸漬した電極
でtan δを連続して測定したものである。 銅は紙巻導体の銅を模擬したもので、この銅共
存下でなければtan δの増大は起らない。この試
験条件では、加熱１時間が油入電気機器の約１年
に相当することが判つている。 スラツジが発生するように大きな劣化を測定す
る方法として、JIS Ｃ 2101の絶縁油試験法があ
る。この方法では、油面上を酸素雰囲気にし、銅
共存下で120℃、75時間酸化劣化させ、その酸化
安定性を劣化後のスラツジの量と全酸価とから評
価される。 IEC Pub.74、ASTM Ｄ−1904などの外国規
格でも、同様な試験と、同様な評価方法が採用さ
れている。 このような方法で試験したばあい、絶縁油にジ
ブチルターシヤリーパラクレゾール（以下、
DBPCという）という酸化劣化防止剤を約0.1〜
1.0％添加すると、効果的に劣化が抑制できるこ
とが判明しているため、前記IECやASTMの規格
では、DBPC添加油の酸化安定性試験が規定さ
れ、すでにDBPC添加油が実用化されている。 油入電気機器の絶縁油は、機器運転中の油の交
換、追加などの保守管理上、無添加油が建前にな
つている。前述の酸化劣化防止をはかつた油入電
気機器が開発される前は、やむをえずDBPCが賞
用されていたため、その習慣が今日まで残つてい
る。 しかしながら、絶縁油に添加剤を使用すると、
以下のような使用上のプラス面もみられる。 たとえば、特公昭50−15320号公報では、0.1〜
３％の非イオン系界面活性剤を鉱油に配合して、
水分その他の不純物などの影響による絶縁破壊強
度の低下を防止する電気絶縁油、特開昭54−
137698号公報では、ポリオキシエチレンアルキル
アミンの添加で、流動帯電を抑制する電気絶縁油
組成物、特開昭52−109199号公報では、やはり流
動帯電を抑制するため、ポリエーテル添加絶縁油
使用油入電気機器などが開示されている。 なお、ポリオキシエチレンアルキルアミンを添
加した前記特開昭54−137698号公報の電気絶縁油
組成物には「熱劣化試験継続下における体積抵抗
率の減少ならびに誘電正接の増加が少ない」とい
う記述がある。これとは目的および添加剤の種類
が異なり、また、使用方法が異なるという点で本
発明とは異なる。 前述したように、絶縁油の酸化劣化防止をはか
つた油入電気機器では、スラツジが出る程劣化し
なくなつている。 一方、既述したDBPCは酸化劣化を抑制するこ
とが知られているので、DBPC0.3％添加油の同
じ試験結果を第３図に示す。tan δの値は、劣化
の初期で無添加油よりむしろ大きくなることが判
つている。 しかし、現在の酸素が制限された油入電気機器
内で起こる劣化に対して、従来の絶縁油にDBPC
を添加する方法では、スラツジは発生しないが、
むしろtan δを増加させるという問題点がある。 〔発明が解決しようとする問題点〕 以上のように、銅共存下で酸素が制限されたよ
うな状態で起こる劣化現象と、スラツジが発生す
る劣化現象とは異なり、後者の現象は前述のよう
に解消されたが、前者のようなtan δ増大という
問題点は解決されていない。 本発明は、上記のような問題点を解消するため
になされたもので、運転中の絶縁油のtan δ増大
の抑制をはかつた油入電気機器をうることを目的
とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチ
ル）−Ｎ−シクロヘキシルアミンを0.5mg／以上
添加してなる絶縁油中に浸漬された動製構成体を
備えた油入電気機器に関する。 〔作用〕 前述の劣化試験装置を使つて種々調べたとこ
ろ、tan δの増大は、 (1) 微量ではあるが酸素が必要であること (2) 絶縁油に銅が溶解すること の２条件が揃つたとき出現することが、本発明者
らの検討により判つている。 酸素は油入電気機器製造時に微量ながら残存
し、銅は紙巻線の導体としてふんだんにあり、紙
を通して容易に溶解してくる。さらに、運転中の
油入電気機器の油温は比較的高いため、劣化も速
くなる。 本発明者らはこれらのtan δ増大要因のうち、
上記(2)項の銅溶解に注目し、銅が絶縁油に溶解し
てくるのはやむをえないとしても、溶解した銅と
酸素ないし絶縁油の酸化物との相互作用を防害す
れば、tan δ増大が抑制できるとの知見をえた。 種々検討した結果、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロ
キシエチル）−Ｎ−シクロヘキシルアミンを添加
すると前記問題点を解決できることが判り、本発
明を完成するに至つた。 本発明におけるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシ
エチル）−Ｎ−シクロヘキシルアミンは銅と定量
的に反応するため、前記(1)項の微量でも酸素が必
要という条件が無効になり、tan δの増大が抑制
される。 〔実施例〕 本発明に使用する絶縁油としては、たとえば
JIS C2320、IEC 296 Class、ASTM Ｄ
TYPE およびなどがあげられる。 本発明において、Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキ
シエチル）−Ｎ−シクロヘキシルアミンを0.5mg／
以上、好ましくは0.5〜100mg／添加した絶縁
油が使用されるが、添加量が0.5mg／未満のば
あい、劣化の抑制効果が小さく、また、100mg／
をこえて多量に添加してもその効果は飽和して
くるので、添加量の増加に見合つた効果はえられ
ない。 なおＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−
Ｎ−シクロヘキシルアミンは液体なので、絶縁油
に容易に溶解する。 本発明の油入電気機器に用いる絶縁油は、油入
電気機器の絶縁体および冷却媒体として、紙巻導
体コイルが入つているタンク内に充填されて使用
される。 ここでいう油入電気機器としては、変圧器、開
閉器、コンデンサー、ケーブルまたはリアクトル
などがあげられ、油面上ツチ素ガス封入タイプ、
隔膜式コンサベータタイプなどの油入電気機器で
あるのが好ましい。また、銅製構成体としては、
銅線、銅箔などがあげられる。 つぐに本発明の絶縁油を実施例に基づき説明す
る。 実施例 １〜３ 前述の絶縁油試験法によりＮ，Ｎ−ビス（２−
ヒドロキシエチル）−Ｎ−シクロヘキシルアミン
を絶縁油に0.5mg／（実施例１）、１mg／（実
施例２）、５mg／（実施例３）、100mg／（実
施例４）添加したものそれぞれについて劣化時間
に対するtan δを測定した。 結果を第１図に示す。 試験条件は、銅表面積44.8cm2／油、100ml、酸
素10ml／油100mlで油温が95℃であつた。 第１図から明らかなように、0.5〜100mg／の
Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ−シ
クロヘキシルアミン添加油のtan δには増大がみ
られない。 実施例４〜７および比較例１ 前述の絶縁油試験法により、Ｎ，Ｎ−ビス（２
−ヒドロキシエチル）−Ｎ−シクロヘキシルアミ
ンを高圧絶縁油TN（日本石油(株)商品名）に0.5
mg／（実施例４）、１mg／（実施例５）、15
mg／（実施例６）、50mg／（実施例７）、100
mg／（実施例８）添加したものそれぞれについ
て80℃および室温（約25℃）における特性を測定
した。 結果を第１表に示す。
以上のように本発明によれば、油入電気機器の
絶縁油にＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）
−Ｎ−シクロヘキシルアミンを添加することによ
り、絶縁油のtan δが増大しなくなり、劣化が遅
くなり、長期間使用することが油入電気機器がえ
られるという効果を奏する。
絶縁油にＮ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）
−Ｎ−シクロヘキシルアミンを添加することによ
り、絶縁油のtan δが増大しなくなり、劣化が遅
くなり、長期間使用することが油入電気機器がえ
られるという効果を奏する。
第１図は本発明に用いるＮ，Ｎ−ビス（２−ヒ
ドロキシエチル）−Ｎ−シクロヘキシルアミン添
加油の95℃におけるtan δと劣化時間との関係を
示すグラフ、第２図は無添加油の95℃における
tan δと劣化時間との関係を示すグラフ、第３図
はDBPC0.3％添加油の95℃におけるtan δと劣
化時間との関係を示すグラフである。
ドロキシエチル）−Ｎ−シクロヘキシルアミン添
加油の95℃におけるtan δと劣化時間との関係を
示すグラフ、第２図は無添加油の95℃における
tan δと劣化時間との関係を示すグラフ、第３図
はDBPC0.3％添加油の95℃におけるtan δと劣
化時間との関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｎ，Ｎ−ビス（２−ヒドロキシエチル）−Ｎ
−シクロヘキシルアミンを0.5mg／以上添加し
てなる絶縁油中に浸漬された銅製構成体を備えた
油入電気機器。 ２ 銅製構成体が銅線または銅箔である特許請求
の範囲第１項記載の油入電気機器。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61263141A JPS63116309A (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | 油入電気機器 |
| CN87102889.1A CN1005174B (zh) | 1986-11-05 | 1987-04-16 | 油浸电气机器 |
| SE8704313A SE467327B (sv) | 1986-11-05 | 1987-11-04 | Isolerolja och elektrisk apparat fylld med densamma |
| BR8705937A BR8705937A (pt) | 1986-11-05 | 1987-11-04 | Oleo isolante e aparelho eletrico |
| US07/116,545 US4770816A (en) | 1986-11-05 | 1987-11-04 | Insulating oil and electrical apparatus filled with the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61263141A JPS63116309A (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | 油入電気機器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63116309A JPS63116309A (ja) | 1988-05-20 |
| JPH058525B2 true JPH058525B2 (ja) | 1993-02-02 |
Family
ID=17385378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61263141A Granted JPS63116309A (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | 油入電気機器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4770816A (ja) |
| JP (1) | JPS63116309A (ja) |
| CN (1) | CN1005174B (ja) |
| BR (1) | BR8705937A (ja) |
| SE (1) | SE467327B (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5344579A (en) * | 1993-08-20 | 1994-09-06 | Ethyl Petroleum Additives, Inc. | Friction modifier compositions and their use |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA744299A (en) * | 1966-10-11 | Allis-Chalmers Manufacturing Company | Thermostable dielectric material | |
| US3225099A (en) * | 1964-12-03 | 1965-12-21 | Ethyl Corp | N-methyl-n-phenyl-n-(3,5-di-tertiary-butyl-4-hydroxybenzyl)amine |
| JPS5015320A (ja) * | 1973-06-12 | 1975-02-18 | ||
| JPS54137698A (en) * | 1978-04-18 | 1979-10-25 | Toshiba Corp | Electric insulating oil compostion |
-
1986
- 1986-11-05 JP JP61263141A patent/JPS63116309A/ja active Granted
-
1987
- 1987-04-16 CN CN87102889.1A patent/CN1005174B/zh not_active Expired
- 1987-11-04 SE SE8704313A patent/SE467327B/sv not_active IP Right Cessation
- 1987-11-04 US US07/116,545 patent/US4770816A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-11-04 BR BR8705937A patent/BR8705937A/pt not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE8704313L (sv) | 1988-05-06 |
| CN1005174B (zh) | 1989-09-13 |
| US4770816A (en) | 1988-09-13 |
| CN1033492A (zh) | 1989-06-21 |
| JPS63116309A (ja) | 1988-05-20 |
| BR8705937A (pt) | 1988-06-14 |
| SE8704313D0 (sv) | 1987-11-04 |
| SE467327B (sv) | 1992-06-29 |
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