JPS6359204B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6359204B2 JPS6359204B2 JP58041790A JP4179083A JPS6359204B2 JP S6359204 B2 JPS6359204 B2 JP S6359204B2 JP 58041790 A JP58041790 A JP 58041790A JP 4179083 A JP4179083 A JP 4179083A JP S6359204 B2 JPS6359204 B2 JP S6359204B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oil
- immersed
- mixed
- coupling agent
- dielectric loss
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Organic Insulating Materials (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は、リン酸エステルを用いたコンデンサ
や変圧器、ケーブル等の油浸電気機器に関する。 従来例の構成とその問題点 従来、この種の油浸電気機器の絶縁油としては
鉱油系絶縁油や塩化ジフエニル系油が広く使用さ
れていたが、不燃性または難燃性である塩化ジフ
エニル系油は大きな利点を有している反面、人体
に対する毒性が極めて大きく、公害の面から好ま
しいものでないとの理由からこれに代わる新しい
不燃性油または難燃性油としてリン酸エステルあ
るいは他の炭化水素化合物とリン酸エステルの混
合物が提案され、コンデンサをはじめとして、変
圧器、変流器、ケーブル等の油浸電気機器に実用
化されつつある。 ところが、リン酸エステルは不燃性または難燃
性であるという極めて大きな利点がある反面、そ
の誘電正接値が大きく、電力ロスが多くなるとと
もに高電界ではこの誘電正接値に依存した発熱に
よつて機器が熱破壊を起こす欠点を有しており、
油浸電気機器の電極間をより高電界強度の設計と
する上での大きな障害であつた。 特開昭50−143064号公報において、正リン酸エ
ステルにジアリルアルカンを混入した混合油につ
いての提案がなされているが、これは正リン酸エ
ステルの欠点を、ジアリルアルカンを混入するこ
とにより緩和し、正リン酸エステルのもつ不燃性
または難燃性の特長を生かした絶縁油を得るとこ
ろにあるもので、極めて意義のある提案である
が、本発明は正リン酸エステルとジアリルアルカ
ンの混合油で得る誘電正接値をさらに良好なもの
とし、より以上の高電界強度設計を可能とするも
のである。また特開昭51−109500号公報において
は、リン酸エステル単独または芳香族炭化水素化
合物との混合物にラジカル捕促剤としてジフエニ
ルアミンやフエニル−α−ナフチルアミン等を添
加混入することにより絶縁体であるポリプロピレ
ンや絶縁油の劣化反応を抑制することが提案され
ているが、これは長期寿命や実使用時でのポリプ
ロピレンや絶縁油の劣化促進を抑制するものであ
り、油浸電気機器の誘電正接値そのものを改良し
てより高電界強度設計を具現化するには適さな
い。むしろ、これらの添加剤は絶縁油の劣化生成
物を捕獲する目的で各種の反応性の官能基を有し
ており、混入量に比例して長期寿命時における劣
化生成物の捕獲確率は高まり、信頼性は向上する
反面、逆に油浸電気機器の誘電正接値はむしろ悪
くなる欠点を有している。 発明の目的 本発明は、不燃性または難燃性であるという大
きな特長を有するリン酸エステルあるいは炭化水
素化合物とリン酸エステルの混合物を含浸してな
る油浸電気機器の誘電正接値を著しく改良して今
までにない高電界強度を有する設計を可能にする
ことを目的とするものである。 発明の構成 そのための構成として、本発明は、一対の電極
間に少くとも一葉の合成樹脂フイルムを含む電気
機器素子にリン酸エステル単独または炭化水素化
合物とリン酸エステルとの混合物にシランカツプ
リング剤を混入した絶縁油を含浸したものであ
る。 本発明において使用されるリン酸エステルとし
ては、例えばトリクレジールホスフエイト、クレ
ジールジフエニルホスフエイト、トリキシレニル
ホスフエイト、ジフエニルオルソキシレニルホス
フエイト、オクチルジフエニルホスフエイト、ト
リオクチルホスフエイト、トリフエニルホスフエ
イト等である。またこれらのリン酸エステルと混
合される炭化水素化合物としては、ジアリルエタ
ン、トリアリルジエタン、ジベンジルトルエン、
ジアルキルジフエニル、アルキルナフタレン、ア
ルキルベンゼン、フタル酸エステル、鉱物油、流
動パラフイン、ポリブテン等である。 リン酸エステル単独または炭化水素化合物との
混合物に混入されるシランカツプリング剤として
は、例えばγ−メタアクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメ
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−クロロプロピルトリメトキシ
シラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、
Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリ
メトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等で
ある。そして本発明者等は不燃性または難燃性の
特徴を有するリン酸エステル単独をもしくは他の
炭化水素化合物との混合物を含浸してなる油浸電
気機器における電極間の高電界強度化の研究を行
い、高電界強度化を達成するための大きな問題点
としてリン酸エステルの誘電正接値が悪く、この
誘電正接値に依存した発熱によつて高電界強度下
では機器が熱破壊を起こすことをつきとめた。 このことにより油浸電気機器の誘電正接値の改
良研究を行い、リン酸エステル単独または他の炭
化水素化合物との混合物に前記列挙したようなシ
ランカツプリング剤を混入した絶縁油を含浸する
ことにより油浸電気機器の誘電正接値を著しく改
良して、高電界強度化を達成したのである。 なお、シランカツプリング剤の混入量は油浸電
気機器の使用温度や用途によつて異るが、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％未満では前述の誘電正接値の向上が
少なく、高電界強度の大きな効果を得るには十分
ではなく、また一方混入量を10重量％を越える値
にしても若干、油の固有抵抗値が低下するのみで
格別の問題はないが、経済性を考慮すると、この
シランカツプリング剤は極めて高価なものであ
り、出来る限り少量であることが望ましい。 実施例の説明 以下、本発明の一実施例におけるフイルムコン
デンサについて説明する。 実施例 １ 一対の電極間にポリプロピレンフイルムを誘電
体として介在したコンデンサ素子にトリキシレニ
ルホスフエイトと、シランカツプリング剤とし
て、 γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシ
シラン１重量％を混入した絶縁油、 γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン１重量％を混入した絶縁油、 γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
１重量％を混入した絶縁油、 をそれぞれ含浸した油浸コンデンサ、、
と、 シランカツプリング剤を混入しないトリキシ
レニルホスフエイトを含浸した油浸コンデンサ
を製作した。第１表にこれら油浸コンデンサの
80℃における誘電正接値測定結果を示す。
や変圧器、ケーブル等の油浸電気機器に関する。 従来例の構成とその問題点 従来、この種の油浸電気機器の絶縁油としては
鉱油系絶縁油や塩化ジフエニル系油が広く使用さ
れていたが、不燃性または難燃性である塩化ジフ
エニル系油は大きな利点を有している反面、人体
に対する毒性が極めて大きく、公害の面から好ま
しいものでないとの理由からこれに代わる新しい
不燃性油または難燃性油としてリン酸エステルあ
るいは他の炭化水素化合物とリン酸エステルの混
合物が提案され、コンデンサをはじめとして、変
圧器、変流器、ケーブル等の油浸電気機器に実用
化されつつある。 ところが、リン酸エステルは不燃性または難燃
性であるという極めて大きな利点がある反面、そ
の誘電正接値が大きく、電力ロスが多くなるとと
もに高電界ではこの誘電正接値に依存した発熱に
よつて機器が熱破壊を起こす欠点を有しており、
油浸電気機器の電極間をより高電界強度の設計と
する上での大きな障害であつた。 特開昭50−143064号公報において、正リン酸エ
ステルにジアリルアルカンを混入した混合油につ
いての提案がなされているが、これは正リン酸エ
ステルの欠点を、ジアリルアルカンを混入するこ
とにより緩和し、正リン酸エステルのもつ不燃性
または難燃性の特長を生かした絶縁油を得るとこ
ろにあるもので、極めて意義のある提案である
が、本発明は正リン酸エステルとジアリルアルカ
ンの混合油で得る誘電正接値をさらに良好なもの
とし、より以上の高電界強度設計を可能とするも
のである。また特開昭51−109500号公報において
は、リン酸エステル単独または芳香族炭化水素化
合物との混合物にラジカル捕促剤としてジフエニ
ルアミンやフエニル−α−ナフチルアミン等を添
加混入することにより絶縁体であるポリプロピレ
ンや絶縁油の劣化反応を抑制することが提案され
ているが、これは長期寿命や実使用時でのポリプ
ロピレンや絶縁油の劣化促進を抑制するものであ
り、油浸電気機器の誘電正接値そのものを改良し
てより高電界強度設計を具現化するには適さな
い。むしろ、これらの添加剤は絶縁油の劣化生成
物を捕獲する目的で各種の反応性の官能基を有し
ており、混入量に比例して長期寿命時における劣
化生成物の捕獲確率は高まり、信頼性は向上する
反面、逆に油浸電気機器の誘電正接値はむしろ悪
くなる欠点を有している。 発明の目的 本発明は、不燃性または難燃性であるという大
きな特長を有するリン酸エステルあるいは炭化水
素化合物とリン酸エステルの混合物を含浸してな
る油浸電気機器の誘電正接値を著しく改良して今
までにない高電界強度を有する設計を可能にする
ことを目的とするものである。 発明の構成 そのための構成として、本発明は、一対の電極
間に少くとも一葉の合成樹脂フイルムを含む電気
機器素子にリン酸エステル単独または炭化水素化
合物とリン酸エステルとの混合物にシランカツプ
リング剤を混入した絶縁油を含浸したものであ
る。 本発明において使用されるリン酸エステルとし
ては、例えばトリクレジールホスフエイト、クレ
ジールジフエニルホスフエイト、トリキシレニル
ホスフエイト、ジフエニルオルソキシレニルホス
フエイト、オクチルジフエニルホスフエイト、ト
リオクチルホスフエイト、トリフエニルホスフエ
イト等である。またこれらのリン酸エステルと混
合される炭化水素化合物としては、ジアリルエタ
ン、トリアリルジエタン、ジベンジルトルエン、
ジアルキルジフエニル、アルキルナフタレン、ア
ルキルベンゼン、フタル酸エステル、鉱物油、流
動パラフイン、ポリブテン等である。 リン酸エステル単独または炭化水素化合物との
混合物に混入されるシランカツプリング剤として
は、例えばγ−メタアクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメ
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−クロロプロピルトリメトキシ
シラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシ
ラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、
Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリ
メトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等で
ある。そして本発明者等は不燃性または難燃性の
特徴を有するリン酸エステル単独をもしくは他の
炭化水素化合物との混合物を含浸してなる油浸電
気機器における電極間の高電界強度化の研究を行
い、高電界強度化を達成するための大きな問題点
としてリン酸エステルの誘電正接値が悪く、この
誘電正接値に依存した発熱によつて高電界強度下
では機器が熱破壊を起こすことをつきとめた。 このことにより油浸電気機器の誘電正接値の改
良研究を行い、リン酸エステル単独または他の炭
化水素化合物との混合物に前記列挙したようなシ
ランカツプリング剤を混入した絶縁油を含浸する
ことにより油浸電気機器の誘電正接値を著しく改
良して、高電界強度化を達成したのである。 なお、シランカツプリング剤の混入量は油浸電
気機器の使用温度や用途によつて異るが、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％未満では前述の誘電正接値の向上が
少なく、高電界強度の大きな効果を得るには十分
ではなく、また一方混入量を10重量％を越える値
にしても若干、油の固有抵抗値が低下するのみで
格別の問題はないが、経済性を考慮すると、この
シランカツプリング剤は極めて高価なものであ
り、出来る限り少量であることが望ましい。 実施例の説明 以下、本発明の一実施例におけるフイルムコン
デンサについて説明する。 実施例 １ 一対の電極間にポリプロピレンフイルムを誘電
体として介在したコンデンサ素子にトリキシレニ
ルホスフエイトと、シランカツプリング剤とし
て、 γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシ
シラン１重量％を混入した絶縁油、 γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン１重量％を混入した絶縁油、 γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
１重量％を混入した絶縁油、 をそれぞれ含浸した油浸コンデンサ、、
と、 シランカツプリング剤を混入しないトリキシ
レニルホスフエイトを含浸した油浸コンデンサ
を製作した。第１表にこれら油浸コンデンサの
80℃における誘電正接値測定結果を示す。
【表】
またこれら油浸コンデンサに印加した電圧とそ
の破壊に至るまでの時間の関係（Ｖ−ｔ特性）を
第１図に示す。この結果より本発明による油浸コ
ンデンサ、、は従来の油浸コンデンサに
比し著しく誘電正接値が改良され、高耐圧化、高
電界強度化が達成された。 実施例 ２ 実施例１と同構成のコンデンサ素子にトリクレ
ジールホスフエイトとジアリルアルカンの混合油
（容積比２：１）にシランカツプリング剤として、 γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシ
シラン0.5重量％を混入した絶縁油、 ビニルトリエトキシシラン1.5重量％を混入
した絶縁油、 γ−アミノプロピルトリエトキシシラン1.5
重量％を混入した絶縁油、 をそれぞれ含浸した油浸コンデンサ、、
と、 シランカツプリング剤を混入しない前記混合
油を含浸した油浸コンデンサを製作し、80℃に
おける誘電正接値を測定した。その結果を第２
表に示す。
の破壊に至るまでの時間の関係（Ｖ−ｔ特性）を
第１図に示す。この結果より本発明による油浸コ
ンデンサ、、は従来の油浸コンデンサに
比し著しく誘電正接値が改良され、高耐圧化、高
電界強度化が達成された。 実施例 ２ 実施例１と同構成のコンデンサ素子にトリクレ
ジールホスフエイトとジアリルアルカンの混合油
（容積比２：１）にシランカツプリング剤として、 γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシ
シラン0.5重量％を混入した絶縁油、 ビニルトリエトキシシラン1.5重量％を混入
した絶縁油、 γ−アミノプロピルトリエトキシシラン1.5
重量％を混入した絶縁油、 をそれぞれ含浸した油浸コンデンサ、、
と、 シランカツプリング剤を混入しない前記混合
油を含浸した油浸コンデンサを製作し、80℃に
おける誘電正接値を測定した。その結果を第２
表に示す。
【表】
また γ−メタアクリロキシプロピルトリメト
キシシランを混入した油浸コンデンサとシラン
カツプリング剤を混入しない油浸コンデンサと
の80℃におけるＶ−ｔ特性比較を行つた結果を第
２図に示す。この結果より、前記混合油において
も本発明による混浸コンデンサは従来の油浸コ
ンデンサに比し著しく誘電正接値が改良される
ことが認められた。またＶ−ｔ特性結果から本発
明による油浸コンデンサは従来の油浸コンデン
サに比し高電圧に耐え、高電界強度化が達成さ
れた。 実施例 ３ 実施例１と同構成のコンデンサ素子にトリキシ
レニルホスフエイトとフタル酸エステルの混合油
（容積比１：１）にシランカツプリング剤として
γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン２重量％を混入した絶縁油を含浸した本発明の
油浸コンデンサとシランカツプリング剤を混入し
ない同混合油を含浸した従来の油浸コンデンサと
の80℃での誘電正接値を測定した結果、本発明に
よる油浸コンデンサの誘電正接値は0.06％で、従
来の油浸コンデンサの誘電正接値は0.19％であつ
た。Ｖ−ｔ特性も実施例１、実施例２と同様に本
発明の油浸コンデンサは従来の油浸コンデンサよ
り高電圧に耐え、高電界強度化を得た。 その他の絶縁油との組合せにおいても、シラン
カツプリング剤混入絶縁油として含浸することに
より同様の効果が得られ、高電界強度化を達成し
た。 なお、本発明におけるシランカツプリング剤と
は無機質材と結合しやすいメトキシ基、シラノー
ル基などの基と有機質材と結合しやすいビニール
基、エポキシ基、メタアクリル基、アミノ基など
の基を有するシラン化合物を総称的に示すもの
で、必ずしも本文実施例等に記載した化合物に限
定するものでなく、また本発明はその精神および
範囲を逸脱しない限り種々の変形が考えられ得る
ので本発明は前述した実施例に限られるものでは
ない。 発明の効果 以上のように本発明は、不燃性または難燃性で
あるという大きな特徴を有するリン酸エステル単
独または炭化水素化合物とリン酸エステルの混合
物を含浸してなる油浸電気機器の誘電正接値をシ
ランカツプリング剤を混入することにより著しく
改良するとともに今までにない高電界強度化設計
を可能とする優れた効果を奏するものである。
キシシランを混入した油浸コンデンサとシラン
カツプリング剤を混入しない油浸コンデンサと
の80℃におけるＶ−ｔ特性比較を行つた結果を第
２図に示す。この結果より、前記混合油において
も本発明による混浸コンデンサは従来の油浸コ
ンデンサに比し著しく誘電正接値が改良される
ことが認められた。またＶ−ｔ特性結果から本発
明による油浸コンデンサは従来の油浸コンデン
サに比し高電圧に耐え、高電界強度化が達成さ
れた。 実施例 ３ 実施例１と同構成のコンデンサ素子にトリキシ
レニルホスフエイトとフタル酸エステルの混合油
（容積比１：１）にシランカツプリング剤として
γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン２重量％を混入した絶縁油を含浸した本発明の
油浸コンデンサとシランカツプリング剤を混入し
ない同混合油を含浸した従来の油浸コンデンサと
の80℃での誘電正接値を測定した結果、本発明に
よる油浸コンデンサの誘電正接値は0.06％で、従
来の油浸コンデンサの誘電正接値は0.19％であつ
た。Ｖ−ｔ特性も実施例１、実施例２と同様に本
発明の油浸コンデンサは従来の油浸コンデンサよ
り高電圧に耐え、高電界強度化を得た。 その他の絶縁油との組合せにおいても、シラン
カツプリング剤混入絶縁油として含浸することに
より同様の効果が得られ、高電界強度化を達成し
た。 なお、本発明におけるシランカツプリング剤と
は無機質材と結合しやすいメトキシ基、シラノー
ル基などの基と有機質材と結合しやすいビニール
基、エポキシ基、メタアクリル基、アミノ基など
の基を有するシラン化合物を総称的に示すもの
で、必ずしも本文実施例等に記載した化合物に限
定するものでなく、また本発明はその精神および
範囲を逸脱しない限り種々の変形が考えられ得る
ので本発明は前述した実施例に限られるものでは
ない。 発明の効果 以上のように本発明は、不燃性または難燃性で
あるという大きな特徴を有するリン酸エステル単
独または炭化水素化合物とリン酸エステルの混合
物を含浸してなる油浸電気機器の誘電正接値をシ
ランカツプリング剤を混入することにより著しく
改良するとともに今までにない高電界強度化設計
を可能とする優れた効果を奏するものである。
第１図、第２図はそれぞれ油浸コンデンサにお
ける本発明品と従来品の印加電圧−破壊時間比較
特性図である。
ける本発明品と従来品の印加電圧−破壊時間比較
特性図である。
Claims (1)
- １ 一対の電極間に少くとも一葉の合成樹脂フイ
ルムを含む電気機器素子にリン酸エステル単独ま
たは炭化水素化合物とリン酸エステルの混合物に
シランカツプリング剤を混入した絶縁油を含浸し
た油浸電気機器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58041790A JPS59167911A (ja) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | 油浸電気機器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58041790A JPS59167911A (ja) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | 油浸電気機器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59167911A JPS59167911A (ja) | 1984-09-21 |
| JPS6359204B2 true JPS6359204B2 (ja) | 1988-11-18 |
Family
ID=12618130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58041790A Granted JPS59167911A (ja) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | 油浸電気機器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59167911A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59194303A (ja) * | 1983-04-19 | 1984-11-05 | 松下電器産業株式会社 | 油入式コンデンサ |
-
1983
- 1983-03-14 JP JP58041790A patent/JPS59167911A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59167911A (ja) | 1984-09-21 |
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