JPS607007A - Oil-immersed capacitor - Google Patents
Oil-immersed capacitorInfo
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- JPS607007A JPS607007A JP58114538A JP11453883A JPS607007A JP S607007 A JPS607007 A JP S607007A JP 58114538 A JP58114538 A JP 58114538A JP 11453883 A JP11453883 A JP 11453883A JP S607007 A JPS607007 A JP S607007A
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- immersed
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、高電圧用途、電力用途、電気機器用途、電子
通信用途等に用いる特性向上およびより高耐圧化、高信
頼性を達成した油浸コンデンサに関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention provides an oil-immersed capacitor with improved characteristics, higher withstand voltage, and higher reliability for use in high voltage applications, power applications, electrical equipment applications, electronic communication applications, etc. It is related to.
従来例の構成とその問題点
従来、プラスチックフィルムまたは絶縁紙またはこれら
全複合した誘電体を有する油浸コンデンサにおいては、
塩化ンフェニル系油に代る絶縁油としてフタル酸エステ
ルや脂肪酸エステル等のエステル油や、ジアリルアルカ
ン、アルキルベンセンなどの各種の油が研究され、含浸
油として実用化されてきている。またこれらの混合油に
ついてもコンデンサの含浸油としていくつか提案されて
きている。このように多くの研究が行われ、いくつかの
提案がなされる背景としては、よりコンデンサ特性の良
い高耐圧、高信頼性を得る油浸コンデンサ全具現化する
ことが、産業上極めて重要であることがあげられる。Conventional structure and its problems Conventionally, in oil-immersed capacitors having a dielectric material of plastic film, insulating paper, or a combination of these,
As insulating oils to replace chlorinated phenyl oils, ester oils such as phthalate esters and fatty acid esters, and various oils such as diallylalkane and alkylbenzene have been studied and put into practical use as impregnating oils. Also, some mixed oils of these have been proposed as impregnating oils for capacitors. The reason why so much research has been conducted and several proposals have been made is that it is extremely important industrially to realize all oil-immersed capacitors that have better capacitor characteristics, higher voltage resistance, and higher reliability. There are many things that can be mentioned.
さらに、含浸油の添加剤については、従来より各種の添
加剤を混入することにより、油浸コンデンサの信頼性向
上についての提案がなされている0特公昭52−242
39号公報1%開昭63−35999号公報、特開昭5
4−15168号公報等において、エポキシ系安定剤や
フェノール系安定剤またはホスファイト系安定剤等、そ
の他酸化防止剤や劣化防止剤等の提案が数多く行われて
いる。ところが、これら添加剤は、含浸油中の塩素や水
分あるいは含浸油の分解生成物全捕獲することにより、
長期寿命時や実使用時での含浸された絶縁油や誘電体の
劣化促進全抑制して長時間使用での信頼性全向上させる
大きな効果を得るものであるが、油浸コンデンサの誘電
損失値(以下tanδと記す)そのものを著しく改良す
るものではなく、むしろ、塩素や水分あるいは分解生成
物の捕獲確率金高めるへく混入量全増加すると、逆に油
浸コンデンサのtanδが悪くなる欠点を有してお9含
浸油中の分解生成物捕獲作用による長期使用時における
品質保持という信頼性は極めて向上するが、高温高電圧
下での油浸コンデンサのtanδロスによる発熱全抑え
、熱破壊現象を抑止し、電気耐圧を改良することは極め
て困難であったO
発明の目的
本発明は、プラスチックフィルムまたは絶縁紙またはこ
れらの複合を誘電体として具備する油浸コンデンサの高
温高電圧下でのtanδを従来になく改善し、高電圧課
電時の熱的破壊を抑止するとともに、低温域での油浸コ
ンデンサの部分放電開始電圧全向上し、部分放電破壊全
抑止することにより低温域、高温域どちらにも極めて高
耐圧で、高信頼性となる油浸コンデンサを得ること全目
的とするものである。Furthermore, with regard to additives for impregnated oil, proposals have been made to improve the reliability of oil-immersed capacitors by incorporating various additives.
Publication No. 39 1% Publication No. 1983-35999, Japanese Patent Application Publication No. 1983
4-15168, etc., many proposals have been made for epoxy stabilizers, phenol stabilizers, phosphite stabilizers, and other antioxidants and deterioration inhibitors. However, these additives capture all of the chlorine and water in the impregnating oil, or the decomposition products of the impregnating oil.
This has the great effect of completely suppressing the acceleration of deterioration of the impregnated insulating oil and dielectric during long-term life and actual use, and improving reliability over long periods of use, but the dielectric loss value of oil-immersed capacitors (hereinafter referred to as tan δ) itself is not significantly improved; on the contrary, if the total amount of contamination increases, which increases the probability of capturing chlorine, water, or decomposition products, it has the disadvantage that the tan δ of the oil-immersed capacitor deteriorates. However, the reliability of quality maintenance during long-term use is extremely improved due to the capture effect of decomposition products in the impregnated oil, but it is also possible to completely suppress heat generation due to tanδ loss of oil-immersed capacitors under high temperature and high voltage, and to prevent thermal breakdown. Purpose of the Invention The present invention aims to improve the tan δ of an oil-immersed capacitor equipped with a plastic film, insulating paper, or a composite thereof as a dielectric material under high temperature and high voltage conditions. This has been improved more than ever before, suppressing thermal damage when high voltage is applied, and completely increasing the partial discharge starting voltage of oil-immersed capacitors in low temperature ranges. The overall objective is to obtain an oil-immersed capacitor with extremely high withstand voltage and high reliability.
発明の構成
そのための構成として、本発明は、プラスチックフィル
ムまたは絶縁紙−!たはこれら全複合した誘電体を有す
るコンデンサ素子に、シラ/カッブリンク剤全添加混入
したフタル酸エステルとアルキルベンゼンの混合油を含
浸したものである。Structure of the Invention As a structure for this purpose, the present invention provides plastic film or insulating paper. Alternatively, a capacitor element having a composite dielectric material is impregnated with a mixed oil of phthalate ester and alkylbenzene in which a silica/Kublink agent is mixed.
実施例の説明
の官能基は異なる反応性を有している硅素化合物である
。このシランカップリング剤は通常一般式%式%
で表わすことができる。ここでXは81原子に結合した
加水分解性の基を表わし、アルコキシ基。The functional groups described in the examples are silicon compounds with different reactivities. This silane coupling agent can usually be expressed by the general formula %. Here, X represents a hydrolyzable group bonded to 81 atoms, and is an alkoxy group.
アシロキシ基(特にアセトキシ基)、ハロゲン(%にク
ロル〕などがその代表的な例である0またYは各種の有
機官能基金表わし、例えばビニル基、上ホキン基、メル
カプト基、クロル基、ベルオキ7基、ウレイド基なと全
含有する有機官能基がその代表的なものであって、有機
基Ri介してまたは直接Si原子と結合している。シラ
ンカップリング剤の具体例としては、γ−メタアクリロ
キシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシグ
ロビルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン
、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−
クロログロピルトリメトキシ7ラン、γ−メルカグトグ
ロピルトリメトキシシラン、γ−アニリノプロピルトリ
メトキシシラン。Typical examples include acyloxy groups (especially acetoxy groups), halogens (chloro in %), etc. 0 or Y represents various organic functional groups, such as vinyl groups, phenolic groups, mercapto groups, chloro groups, beluoxy 7 Typical examples include organic functional groups such as ureido groups and ureido groups, which are bonded to Si atoms directly or via organic groups Ri.Specific examples of silane coupling agents include γ-meth Acryloxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxyglobyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris(β-methoxyethoxy)silane, γ-
Chloroglopyltrimethoxy 7rane, γ-mercagutogropyltrimethoxysilane, γ-anilinopropyltrimethoxysilane.
γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メル
カプトグロビルメチルジメトキシシラン等がある。Examples include γ-chloropropylmethyldimethoxysilane and γ-mercaptoglobilmethyldimethoxysilane.
本発明者等は、絶縁油を含浸してなる油浸コンデンサの
tanδ特性改良と、低温域での部分放電開始電圧の向
上全目的として研究全行い、前記シランカップリング剤
を添加混入したフタル酸エステルとアルキルベンセンの
混合油?含浸することにより、従来に比し著しく油浸コ
ンデンサのtanδ全改良してかつ低温域での部分放電
開始′電圧の向上を達成したのである。The present inventors conducted research with the aim of improving the tan δ characteristics of oil-immersed capacitors impregnated with insulating oil and improving partial discharge inception voltage in low temperature ranges, and conducted research on phthalic acid mixed with the silane coupling agent. Mixed oil of ester and alkylbenzene? By impregnating the oil, the tan δ of the oil-immersed capacitor was significantly improved compared to the conventional one, and the partial discharge onset voltage in the low temperature range was also improved.
シランカップリング剤の混入量は、油浸コンデンサの定
格や形状あるいは使用誘電体の厚さ等で異るが、一般的
には0,1〜10重量%であることが好ましい。これは
0.1重量%未満では前記のtanδ特性の向上が少な
く、また一方10重量%全超えた場合は、油浸コンデン
サの絶縁抵抗が低下する傾向にあるからである。また経
済性を考慮すると、このシランカップリング剤は極めて
尚価なものであり、できる限り少量であることが望まれ
る。The amount of the silane coupling agent mixed varies depending on the rating and shape of the oil-immersed capacitor, the thickness of the dielectric used, etc., but is generally preferably 0.1 to 10% by weight. This is because if it is less than 0.1% by weight, the above-mentioned tan δ characteristics will not be improved much, and if it exceeds 10% by weight, the insulation resistance of the oil-immersed capacitor tends to decrease. In addition, considering economic efficiency, this silane coupling agent is extremely expensive, and it is desired that the amount thereof be as small as possible.
本発明の油浸コンデンサ全実用化してゆく場合には、少
量の混入で効果の大なるシランカップリング剤を用いる
ことが経済的である。When the oil-immersed capacitor of the present invention is to be fully put into practical use, it is economical to use a silane coupling agent that is highly effective even when mixed in a small amount.
特に良好な結果金得るシランカップリング剤として例え
ば、γ−メタアクリロキシグロピルトリメトキシシラン
がある。An example of a silane coupling agent that gives particularly good results is γ-methacryloxyglopyltrimethoxysilane.
本発明に使用されるフタル酸エステルは一般にで表わさ
れ、nの数または分岐の有無などにより多くの分子構造
のものがあり、工業的にも多く生産されている。代表的
には、フタル酸ジ2−エチルヘキシル、フタル酸ジイソ
デシル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジオグチル、フタ
ル酸ジブチル。The phthalate ester used in the present invention is generally represented by , and there are many molecular structures depending on the number of n or the presence or absence of branching, and many are produced industrially. Typically, di-2-ethylhexyl phthalate, diisodecyl phthalate, dibutyl phthalate, diobutyl phthalate, and dibutyl phthalate.
フタル酸ジヘグチル、フタル酸ジチクロヘキシル。Dihectyl phthalate, dithychlorohexyl phthalate.
フタル酸ジトリデシル、フタル酸ブチールベンジール等
がある。Examples include ditridecyl phthalate and butylbenzyl phthalate.
本発明に使用されるアルキルベンセンは一般にで表わさ
れ、nの数または分岐の有無などにより幾種類かの分子
構造のものがあり、各種絶縁油として広く使用されてい
るものである。The alkylbenzene used in the present invention is generally represented by the following, and there are several types of molecular structures depending on the number of n or the presence or absence of branching, and it is widely used as various insulating oils.
次に本発明の具体的実施例につき説明する08μm厚の
ボリグロピレンフイルム全誘電体として用い、金属化紙
電極を重ねて巻回されたコンデンサ素子に、γ−メタア
クリロキシグロビルトリメトキシシラ/を添加したフタ
ル酸エステルとアルキルベンゼンの混合油を含浸して油
浸コンデンサを製作し、100℃における油浸コンデン
サのtanδと実効誘電率、それに−30″Cの部分放
電開始電圧を測定したその結果を次の第1表に示す。Next, a concrete example of the present invention will be described. A polyglopyrene film with a thickness of 08 μm is used as a total dielectric material, and a capacitor element in which metallized paper electrodes are layered and wound is coated with An oil-immersed capacitor was fabricated by impregnating it with a mixed oil of phthalate ester and alkylbenzene, and the tan δ and effective dielectric constant of the oil-immersed capacitor at 100℃, as well as the partial discharge inception voltage at -30''C were measured.The results were as follows. are shown in Table 1 below.
以下余白
第 1 表
フタル酸エステルはフタル酸ジ2−エチルへキシルを用
い、アルキルベンセンは、前記−膜構造式のn=1〜9
の混合品を用いた。なお−3o℃の部分放電開始電圧は
10oOピコク一ロン以上の放電発生が観測され始める
電圧全部分放電開始電圧とした。Below is the blank space in Table 1. For the phthalate ester, di-2-ethylhexyl phthalate is used, and for the alkylbenzene, n = 1 to 9 in the above-mentioned membrane structural formula.
A mixture of these was used. The partial discharge inception voltage at -3oC was set to the full partial discharge inception voltage at which the occurrence of a discharge of 10oO picocuilons or more was observed.
上記表の結果から明らかなように、シランカップリング
剤が添加されていることにより、tanδが著しく改良
され、かつフタル酸エステルとアルキルベンゼンの混合
油にシランカップリング剤が添加されている場合には、
−30℃の部分放電開始電圧が向上し、tanδも良好
な油浸コンデンサが得られることがわかる。また第1表
中の実効誘電率は巻回されたコンデンサ素子に絶縁油を
含浸して油浸コンデンサとした場合の静電容量を形成す
るポリプロピレンフィルムと含浸油の複合誘電率で、実
際の静電容量を決定するところから実効誘電率として測
定したものであり、実効誘電率が大きい方が油浸コ7デ
/すはよジ小型となる。As is clear from the results in the above table, tan δ is significantly improved by adding a silane coupling agent, and when a silane coupling agent is added to a mixed oil of phthalate ester and alkylbenzene, ,
It can be seen that an oil-immersed capacitor with an improved partial discharge inception voltage at -30°C and a good tan δ can be obtained. In addition, the effective dielectric constant in Table 1 is the composite dielectric constant of the polypropylene film and impregnated oil that form the capacitance when a wound capacitor element is impregnated with insulating oil to form an oil-immersed capacitor. It is measured as an effective dielectric constant since capacitance is determined, and the larger the effective dielectric constant, the smaller the oil-immersed CO7 will be.
したがって、アルキルベンゼンの混合割合が少ない程経
済的な油浸コンデンサとなるが、−30°Cの部分放電
開始電圧のがねあいで、定格や用途によって混合割合全
快めることが好ましい。Therefore, the lower the mixing ratio of alkylbenzene, the more economical the oil-immersed capacitor will be, but it is preferable to completely adjust the mixing ratio depending on the rating and application depending on the partial discharge inception voltage of -30°C.
さらに、これら油浸コンデンサを連続通電して、その雰
囲気温度を一30℃と100℃の繰返えしとし、連続通
電冷熱サイクル試験を行った結果を次の@2表に示す。Further, these oil-immersed capacitors were continuously energized and the ambient temperature was repeatedly changed from -30° C. to 100° C., and a continuous energizing cold/heat cycle test was conducted. The results are shown in the following @2 table.
第 2 表
冷熱ザイクルは一30℃中2時間、100℃中2時間で
1サイクルとし、これを繰返えして、油浸コンデンサが
破壊した時点のサイクル数を破壊サイクルとした。第2
表に示す結果より、本発明のシランカップリング剤全添
加混入したフタル酸エステルとアルキルベンゼンの混合
油を含浸した油浸コンデンサにおいては、低温と高温の
繰返えしサイクル雰囲気中における耐圧寿命が極めて高
いことが分かる。Table 2 The thermal cycle was set at -30° C. for 2 hours and at 100° C. for 2 hours, and this cycle was repeated to determine the number of cycles at which the oil-immersed capacitor broke down as the breaking cycle. Second
From the results shown in the table, the oil-immersed capacitor impregnated with the mixed oil of phthalate ester and alkylbenzene in which the silane coupling agent of the present invention is fully added has an extremely long pressure life in an atmosphere with repeated cycles of low and high temperatures. I know it's expensive.
シランカップリング剤の他の種類あるいは他のフタル酸
エステル等についてもほぼ同様の結果を得た。また誘電
体として、絶縁紙や他のフィルム単独あるいはこれらの
混合誘電体によるコンデンサ素子に含浸した場合も同様
の結果を得た。Almost similar results were obtained with other types of silane coupling agents or other phthalate esters. Similar results were also obtained when a capacitor element was impregnated with an insulating paper or other film alone or a mixture of these dielectrics as a dielectric.
発明の効果
本発明によれば、グラスチックフィルムまたは絶縁紙ま
たはこれらを複合した誘電体全有する油浸コンデンサの
高温域のtanδを著しく改良し、かつ低温域での部分
放電開始電圧全極めて高くすることにより、低温域での
部分放電による破壊全防ぎ、また高温域でのtanδに
よる発熱からの熱破壊を防ぐ、極めて画期的な高耐圧油
浸コンデンサ素子ることができる優れた効果金臭するも
のである。Effects of the Invention According to the present invention, the tan δ in the high temperature range of an oil-immersed capacitor having a glass film, insulating paper, or a composite dielectric of these can be significantly improved, and the total partial discharge inception voltage in the low temperature range can be made extremely high. This makes it possible to create an extremely innovative high-voltage oil-immersed capacitor element that completely prevents damage caused by partial discharge in low-temperature ranges and thermal damage caused by heat generation due to tan δ in high-temperature ranges. It is something.
Claims (1)
した誘電体全有するコンデンサ素子に、シランカップリ
ング剤を添加混入したフタル酸エステルとアルキルベン
センの混合油を含浸した油浸コンデンサ。An oil-immersed capacitor in which a capacitor element entirely composed of plastic film, insulating paper, or a dielectric composite of these is impregnated with a mixed oil of phthalate and alkylbenzene mixed with a silane coupling agent.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58114538A JPS607007A (en) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | Oil-immersed capacitor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58114538A JPS607007A (en) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | Oil-immersed capacitor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS607007A true JPS607007A (en) | 1985-01-14 |
Family
ID=14640264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58114538A Pending JPS607007A (en) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | Oil-immersed capacitor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS607007A (en) |
-
1983
- 1983-06-24 JP JP58114538A patent/JPS607007A/en active Pending
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