DE2935211A1 - ELECTRICAL DEVICE WITH AN ELECTRICAL ELEMENT IMPREGNATED WITH OIL AND AN ELECTRICAL INSULATING OIL - Google Patents
ELECTRICAL DEVICE WITH AN ELECTRICAL ELEMENT IMPREGNATED WITH OIL AND AN ELECTRICAL INSULATING OILInfo
- Publication number
- DE2935211A1 DE2935211A1 DE19792935211 DE2935211A DE2935211A1 DE 2935211 A1 DE2935211 A1 DE 2935211A1 DE 19792935211 DE19792935211 DE 19792935211 DE 2935211 A DE2935211 A DE 2935211A DE 2935211 A1 DE2935211 A1 DE 2935211A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- oil
- impregnated
- electrical
- dielectric
- capacitors
- 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.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- 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
- H01B3/22—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 hydrocarbons
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
- H01B13/30—Drying; Impregnating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M2203/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds and hydrocarbon fractions as ingredients in lubricant compositions
- C10M2203/06—Well-defined aromatic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
- C10N2040/14—Electric or magnetic purposes
- C10N2040/16—Dielectric; Insulating oil or insulators
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
- C10N2040/14—Electric or magnetic purposes
- C10N2040/17—Electric or magnetic purposes for electric contacts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Lubricants (AREA)
Description
Elektrische Vorrichtung mit einem elektrischen Element, das mit Öl imprägniert ist, und ein elektrisches IsolierölElectrical device with an electrical element that works with oil is impregnated, and an electrical insulating oil
Die Erfindung betrifft eine elektrische Vorrichtung mit einem elektrischen Element, das mit Öl imprägniert ist, und ein elektrisches Isolieröl.The invention relates to an electrical device comprising an electrical element impregnated with oil and an electrical one Insulating oil.
In verschiedenen elektrischen Vorrichtungen, wie Kondensatoren, Transformatoren und Kabeln, wird Isolationspapier und/oder Kunststoffilm als Dielektrikum oder Isolationsmaterial benutzt, wobei Mineralöl das am häufigsten verwendete Isolieröl ist, mit dem die Vorrichtungen imprägniert sind.In various electrical devices, such as capacitors, transformers and cables, insulation paper and / or is used Plastic film used as dielectric or insulation material, with mineral oil being the most commonly used insulating oil with which the devices are impregnated.
Mineralöl hat jedoch einen so hohen Fließpunkt und eine so hohe Viskosität, das es schwierig ist, ein isolierendes oder dielektrisches Material tief mit Öl zu imprägnieren. Mit Mineralöl imprägnierte elektrische Vorrichtungen habendaher schlechtere elektrische Eigenschaften, wie die Coronaeigenschaft und de dielektrische Durchbruchfestigkeit, die die Lebensdauer der Vorrichtung verringern. Da die Viskosität mit fallender Temperatur zunimmt, werden die elektrischen Eigenschaften elektrischer Vorrichtungen, die mit Isolieröl hoher Viskosität imprägniertHowever, mineral oil has such a high pour point and viscosity that it is difficult to make an insulating or dielectric Impregnate material deeply with oil. Electrical devices impregnated with mineral oil therefore have inferior performance electrical properties, such as corona property and dielectric breakdown strength, that extend the life of the device to decrease. As the viscosity increases with decreasing temperature, the electrical properties become electrical Devices impregnated with insulating oil of high viscosity
030012/0749030012/0749
— 5 sind, in kalter Umgebung erheblich verschlechtert.- 5 are significantly deteriorated in a cold environment.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die elektrischen Eigenschaften mit Öl imprägnierter elektrischer Vorrichtungen zu verbessern. Insbesondere sollen die elektrischen Vorrichtungen kompakt und leicht sein. Insbesondere sollen die Eigenschaften solcher mit Öl imprägnierter elektrischer Vorrichtungen verbessert werden, die Kunststoffilm (Plastikfilm) als Isoliermaterial oder dielektrisches Material aufweisen.The invention is therefore based on the object, the electrical To improve the properties of electrical devices impregnated with oil. In particular, the electrical devices be compact and light. In particular, the properties of such oil-impregnated electrical devices are intended which have plastic film (plastic film) as an insulating material or a dielectric material can be improved.
Daneben soll ein elektrisches Isolieröl für ölimprägnierte elektrische Vorrichtungen angegeben werden, das deren elektrische Eigenschaften verbessert.In addition, an electrical insulating oil for oil-impregnated electrical devices are specified, which improves their electrical properties.
Erfindungsgemäße elektrische Vorrichtungen sind mit einem Isolieröl imprägniert, das eine Zusammensetzung mit der Strukturformel Electrical devices according to the invention are impregnated with an insulating oil having a composition having the structural formula
ο-ο-
CH3 CH 3
aufweist, wobei R aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus CH, und C2H5 besteht.wherein R is selected from the group consisting of CH and C 2 H 5 .
Die Zusammensetzung, in der R die Verbindung CH-, ist, ist 1-Rienyl-1-(Methy^tenyl)-Äthan, das nachstehend mit MDE abgekürzt wird, wobei die Zusammensetzung, in der R die Verbindung C2H5 aufweist, 1-Hienyl-1-(Äthy^>henyl)-Äthan ist, das nachstehend mit EDE abgekürzt ist.The composition in which R is the compound CH- is 1-rienyl-1- (methy ^ tenyl) -ethane, which is hereinafter abbreviated to MDE, the composition in which R is the compound C 2 H 5 , 1-Hienyl-1- (Ethy ^> henyl) -ethane, which is hereinafter abbreviated to EDE.
Die erfindungsgemäßen elektrischen Vorrichtungen sind ferner mit einem Gemisch aus EDE und MDE imprägniert.The electrical devices according to the invention are also impregnated with a mixture of EDE and MDE.
Erfindungsgemäß wird entweder EDE oder HDE oder ein Gemisch. dieser beiden Zusammensetzungen als Isolieröl in elektrischen Vorrichtungen verwendet. Das Gemisch aus EDE und MDE wird nachstehend mit E/MDE bezeichnet«,According to the invention, either EDE or HDE or a mixture is used. both of these compositions are used as insulating oils in electrical devices. The mixture of EDE and MDE is hereinafter referred to as E / MDE «,
Ö30012/07ħÖ30012 / 07ħ
EDE, MDE und E/MDE haben einen niedrigeren Fließpunkt und ehe niedrigere Viskosität, einen höheren Zündpunkt, eine höhere Leuchtgaserzeugungsspannung (Glimmspannung) und eine höhere Dielektrizitätskonstante als Mineralöl. Mit anderen Worten, ein elektrisches Isolieröl mit einer dieser Zusammensetzungen hat bessere elektrische Eigenschaften als Mineralöl.EDE, MDE and E / MDE have a lower pour point and before a lower viscosity, a higher ignition point, a higher one Luminous gas generation voltage (glow voltage) and a higher dielectric constant than mineral oil. In other words, an electrical insulating oil with one of these compositions has better electrical properties than mineral oil.
Bei elektrischen Vorrichtungen, die Kunststoffilm (Plastikfilm), der nicht porös ist und eine glattere Oberfläche als Isolierpapier hat, als Isoliermaterial oder Dielektrikum aufweisen, dringt das Isolieröl nur schwer durch den Film. Eine niedrige Viskosität des Öls erhöht seine Fähigkeit, durch den Kunststofffilm zu dringen. Da das erfindungsgemäße Öl eine geringere Viskosität als Mineralöl aufweist, werden die elektrischen Eigenschaften der mit diesem Öl imprägnierten Vorrichtungen, wie die dielektrische Durchbruchfestigkeit und so weiter, verbessert.For electrical devices that have plastic film (plastic film), which is non-porous and has a smoother surface than insulating paper, as insulating material or dielectric, it is difficult for the insulating oil to penetrate the film. A low viscosity of the oil increases its ability to penetrate the plastic film to penetrate. Since the oil according to the invention has a lower Having viscosity than mineral oil, the electrical properties of devices impregnated with that oil, such as the dielectric breakdown strength and so on, improved.
Das erfindungsgemäße Öl ist auch im Hinblick auf die Schwellfähigkeit und Löslichkeit von Kunststoffilm besser als Mineralöl. Wenn ein Kunststoffilm eine hohe Schwellfähigkeit aufweist, d.h. so viel Öl absorbiert, daß er anschwillt, nimmt das scheinbare Volumen des Films zu, so daß die Spalte oder Durchgänge zwischen den Filmschichten für den Öldurchgang eingeengt und die über diese bewirkte ölzirkulation verringert wird. Wenn der Kunststoffilm viel Öl absorbiert, entstehen Hohlräume (Blasen) zwischen den Filmschichten. Die Folge ist ein Temperaturanstieg der elektrischen Vorrichtung und etie gleichzeitige Verringerung ihrer dielektrischen Durchbruch- bzw. Durchschlagfestigkeit. Wenn größere Mengen Kunststoffilm im Öl gelöst werden, verschlechtern sich die elektrischen Eigenschaften des Films.The oil according to the invention is also good in terms of swellability and solubility of plastic film better than mineral oil. If a plastic film has a high swellability, i.e. absorbs so much oil that it swells, the apparent volume of the film increases, so that the gaps or Passages between the film layers for the passage of oil are narrowed and the oil circulation caused by them is reduced will. When the plastic film absorbs a lot of oil, voids (bubbles) are created between the film layers. The result is an increase in temperature of the electrical device and etie simultaneous reduction of their dielectric breakdown strength or breakdown strength. If larger amounts of plastic film are dissolved in the oil, the electrical properties of the film deteriorate.
Durch Verwendung des erfindungsgemäßen Öls in Verbindung mit Kunststoffilm ist es mögliäi, einen derartigen Temperaturanstieg zu verhindern, die dielektrische Durchschlagfestigkeit der elektrischen Vorrichtung zu verbessern und eine Verschlechterung der Eigenschaften des Films zu verhindern.By using the oil of the present invention in conjunction with a plastic film, it is possible to prevent such a temperature rise to prevent the dielectric strength of the electrical device from improving and deterioration to prevent the properties of the film.
030012/0749030012/0749
293521293521
Das erfindungsgemäße -Öl -ist besonders als Isolieröl" für ■" " . elektrische Kondensatoren geeignet. Bei einem mit einem erfindungsgemäßen Öl imprägnierten Kondensator ist die Energiedichte (das Produkt aus Dielektrizitätskonstante und Quadrat der Feldstärke) erheblich höher als die eines mit Mineralöl imprägnierten Kondensators. Bei gleicher Energiedichte IaBt sich daher das Kondensatorvolumen verringern«The oil according to the invention is particularly useful as an insulating oil "for electrical" Capacitors suitable. In the case of a capacitor impregnated with an oil according to the invention, the energy density is (the product of the dielectric constant and the square of the field strength) is considerably higher than that of one with Mineral oil impregnated capacitor. With the same energy density Can the capacitor volume therefore be reduced?
Ein erfindungsgemäßer Kondensator hält Überspannungen langer stand, bevor ein Durchschlag auftritt, als ein mit Mineralöl oder anderen herkömmlichen Isolierölen imprägnierter Kondensator. A capacitor according to the invention withstands overvoltages longer stood before breakdown occurs as a capacitor impregnated with mineral oil or other conventional insulating oils.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung ausführlicher beschrieben. Es zeigen;The invention is described in more detail below with reference to the drawing. Show it;
Fig. 1 den Prozentsatz der allein Isolierpapier als Dielektrikum aufweisenden Kondensatoren, die einer ständig über dem Wennwert liegenden Jöetriebswechselspannung ohne Durchschlag standhalten,Fig. 1 shows the percentage of only insulating paper as the dielectric capacitors that a constantly over the If value lying Jöbetriebs AC voltage without breakdown withstand,
Fig. 2 grafisch den Prozentsatz der sowohl Isolierpapier als auch Polypropylenfilni als Dielektrikum aufweisenden Kondensatoren, die einer ständig Über dem Kennwert liegenden ßetriebswechselspannung ohne Durchschlag standhalten, Figure 2 graphically shows the percentage of both insulating paper and polypropylene film as the dielectric Capacitors, one constantly over the characteristic value withstand lying operating AC voltage without breakdown,
Fig. 3 grafisch den Prozentsatz der allein Polypropylenfilm als Dielektrikum aufweisenden Kondensatoren, die einer ständig über dem Nennwert liegenden Betriebswechselspannung ohne Durchschlag standhalten,Figure 3 graphically shows the percentage of polypropylene film alone as a dielectric having capacitors that have an operating AC voltage that is constantly above the nominal value withstand without a breakthrough,
Fig. 4 Kennlinien der CoronaZündspannung von allein Polypropylenfilm als Dielektrikum aufweisenden Kondensatoren in Abhängigkeit von der Heiζzeit,Fig. 4 Corona ignition voltage characteristics of polypropylene film alone as dielectric capacitors depending on the heating time,
Fig. 5 Kennlinien der Coronazündspaimung von Kondensatoren, dieFig. 5 Characteristic curves of the corona ignition voltage of capacitors which
sowohl Isolierpapier als auch Polypropylenfilm als Dielektrikum aufweisen, in Abhängigkeit von der Heizzeit undboth insulating paper and polypropylene film as Have dielectric, depending on the heating time and
Fig. 6 Kennlinien des Temperaturanstiegs von Transformatoren bei einem Erwärmungsversuch.6 Characteristic curves of the temperature rise of transformers during a heating test.
Nachstehend werden zunächst die erfindungsgemäßen Öle beschrieben. Die dielektrischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Öle sind in der Tabelle I angegeben, die gleichzeitig die charakteristischen Werte von Mineralöl (nachstehend mit MO abgekürzt), von 1-Rienyl-1-(Dimethylphaiyl)-Äthan (nachstehend mit PXE abgekürzt) und von Alkylbenzol (nachstehend mit Aß abgekürzt) enthält. PXE und AB wurden kürzlich als Isolieröl für ölimprägnlerte elektrische Vorrichtungen vorgeschlagen.The oils according to the invention are first described below. The dielectric properties of the invention Oils are given in Table I, which at the same time contains the characteristic values of mineral oil (hereinafter referred to as MO abbreviated), from 1-rienyl-1- (dimethylphaiyl) ethane (hereinafter abbreviated to PXE) and from alkylbenzene (hereinafter abbreviated to Aß). PXE and AB were recently used as insulating oils proposed for oil-impregnated electrical devices.
Wie die Tabelle zeigt, unterscheiden sich die erfindungsgemäßen Öle von den bekannten Ölen darin, daß die Viskosität der erfindungsgemäßen Öle bei 300C unterhalb von 5 cst liegt.As the table shows, the oils of the invention differ from the known oils is that the viscosity of the oils according to the invention at 30 0 C is below 5 cst.
EDE MDE E/MDE Md PXE ABEDE MDE E / MDE Md PXE AB
Spezifisches Gewicht 0,980 0,983 0,982 0,879 0,988 0,870 Zündpunkt (0C) 148 144 146 135 148 136Specific gravity 0.980 0.983 0.982 0.879 0.988 0.870 Ignition point ( 0 C) 148 144 146 135 148 136
Fließpunkt (0C) <-60 ^-60 <-60 -32 -47,5 <-60 Viskosität 3Q°C (cst) 4,1 4,0 4,1 10 6,5 10Pour point ( 0 C) <-60 ^ -60 <-60 -32 -47.5 <-60 Viscosity 3Q ° C (cst) 4.1 4.0 4.1 10 6.5 10
O0C (cst) 10,5 10,5 10,5 60,3 22,3 55,2O 0 C (cst) 10.5 10.5 10.5 60.3 22.3 55.2
Leuchtgaserzeugungsspannung (kV/mm) 81 81 81 45 78 52 Dielektrizitäts-Luminous gas generation voltage (kV / mm) 81 81 81 45 78 52 dielectric
(§Sgir60 Hz) 2'45 2'45 2'45 2'20 2'49 2>17 (§S g ir60 Hz) 2 '45 2 ' 45 2 '45 2 ' 20 2 '49 2 > 17
Dielektrische VerlusteDielectric losses
(80°C, 60 Hz)(%) 0,01 0,01 0,01 0,005 0,01 0,007(80 ° C, 60 Hz) (%) 0.01 0.01 0.01 0.005 0.01 0.007
Wie man sieht, haben EDE, MDE und E/MDE einen niedrigerenAs you can see, EDE, MDE and E / MDE have a lower one
030012/0749030012/0749
Fließpunkt und eine niedrigere Viskosität, insbesondere bei niedrigeren Temperaturen, als MO und PXE und eine niedrigere Viskosität als Aß. Ferner liegen die Dielektrizitätskonstante und die Leuchtgaserzeugungsspannung (Glimmspannung) von EDE, MDE und E/MDE höher als die von MO und so weiter.Pour point and a lower viscosity, especially at lower temperatures, than MO and PXE and a lower one Viscosity than Aß. Furthermore, the dielectric constant and the luminous gas generation voltage (glow voltage) of EDE, MDE and E / MDE higher than that of MO and so on.
Die Schwellfähigkeit und Löslichkeit von Kunststoffilm, insbesondere Polypropylenfilm (nachstehend mit PP abgekürzt) in Bezug auf Öl wird nachstehend beschrieben. Die Tabelle II zeigt die geschwollene Menge und gelöste Menge von PP-FiIm und die von herkömmlichen Ölen bewirkten Mengen.The swellability and solubility of plastic film, in particular Polypropylene film (hereinafter abbreviated to PP) in relation to oil will be described below. Table II shows the swollen amount and dissolved amount of PP film and the amounts caused by conventional oils.
Wie der Tabelle zu entnehmen ist, unterscheiden sich die erfindungsgemäßen Öle von den üblichen Ölen dadurch, daß die geschwollenen Mengen der erfindungsgemäßen Öle bei 800C unter 2% liegen.As the table shows, to oils of the invention differ from the usual oils characterized in that the swollen amounts of the oils according to the invention at 80 0 C under 2%.
Tabelle II EDE MDE E/MDE MO PXE Aß Table II EDE MDE E / MDE MO PXE Aß
Geschwollene Menge {%) 1,4 1,4 1,4 8,6 2,9 8,5 Gelöste Menge (%) 0,06 0,06 0,06 0,15 0,10 0,16Swollen amount (%) 1.4 1.4 1.4 8.6 2.9 8.5 Dissolved amount (%) 0.06 0.06 0.06 0.15 0.10 0.16
Die angegebenen Werte wurden gemessen, nachdem PP-FiIm dreißig Tage lang bei 800C in die Öle getaucht worden war. Wie man sieht, werden die erfindungsgemäßen Öle schlechter von PP-FiIm absorbiert als MO, PXE und Aß, und außerdem wird PP-FiIm schlechter in den erfindungsgemäßen Ölen gelöst als in den bekannten Ölen.The values were measured after PP FiIm had been immersed at 80 0 C in the oils for thirty days. As can be seen, the oils according to the invention are more poorly absorbed by PP-FiIm than MO, PXE and Aβ, and, moreover, PP-FiIm is more poorly dissolved in the oils according to the invention than in the known oils.
Wie bereits erwähnt wurde, haben diese Eigenschaften einen "günstigen Einfluß auf die mit den erfindungsgemäßen Ölen imprägnierten elektrischen Vorrichtungen.As already mentioned, these properties have a "favorable influence on those obtained with the oils according to the invention impregnated electrical devices.
Wachstehend wird näher auf die Verbesserungen eingegangen, die durch die Imprägnierung elektrischer Vorrichtungen mittelsThe following details the improvements that by impregnating electrical devices with
030012/0741030012/0741
- ίο -- ίο -
erfindungsgemäßer Öle erzielt wird.
Beispiel 1oils according to the invention is achieved.
example 1
Es wurden Kondensatoren vom Typ Nr. 1 bis Typ Nr. 3 hergestellt und geprüft. Beim Typ Nr. 1 wurde zur Bildung des dielektrischen Elements des Kondensators ein Papierwickel aus vier Blatt Isolierpapier mit einer Dicke von 25 um und einer Dichte von 0,85 g/cm hergestellt. Die Kapazität betrug 1,5 uF.Type No. 1 to Type No. 3 capacitors were manufactured and tested. Type No. 1 was used to form the dielectric Element of the capacitor a paper roll of four sheets of insulating paper with a thickness of 25 µm and a density of 0.85 g / cm. The capacity was 1.5 uF.
Beim Typ Nr. 2 wurde zwischen zwei Blatt PP-FiIm mit einer Dicke von 18 um ein Blatt Isolierpapier mit einer Dicke von 18 um und einer Dichte von 0,80/cm gelegt,und dann wurden die drei Blätter zur Bildung des dielektrischen Elements des Kondensators aufgewickelt. Die Kapazität betrug 12In the case of type no. 2, PP-FiIm with a Thickness of 18 µm was laid a sheet of insulating paper with a thickness of 18 µm and a density of 0.80 / cm, and then the wound up three sheets to form the dielectric element of the capacitor. The capacity was 12
Beim Typ Nr. 3 wurden zwei Blatt PP-FiIm mit einer Dicke von 18 um zur Bildung des dielektrischen Elements (Dielektrikums) des Kondensators aufgewickelt. Die Kapazität betrug 10 uF.In the case of type no. 3, two sheets of PP film with a thickness of 18 µm wound to form the dielectric element (dielectric) of the capacitor. The capacity was 10 uF.
Die zu prüfenden Kondensatoren wurden mit erfindungsgemäßen Ölen und mit MO, PXE und AB imprägniert, und dann wurden die Dielektrizitätskonstante 8, die Feldstärke G(V/um) und die Energiedichte £ G gemessen. Die Meßergebnisse sind in der Tabelle III angegeben.The capacitors to be tested were impregnated with oils according to the invention and with MO, PXE and AB, and then the Dielectric constant 8, the field strength G (V / µm) and the energy density £ G measured. The measurement results are in the Table III given.
Ferner wurde die CoronazUndspannung (V/pm) für verschiedene Temperaturen gemessen. Die Meßergebnisse sind in der Tabelle IV angegeben.Furthermore, the corona voltage (V / pm) was determined for various Temperatures measured. The measurement results are given in Table IV.
030012/07 U9030012/07 U 9
_ 11 -_ 11 -
3 2,25 41 37823 2.25 41 3782
1 3,70 27 26971 3.70 27 2697
MDE 2 2,67 40 4272MDE 2 2.67 40 4272
3 2,25 41 37ö23 2.25 41 37ö2
1 3,70 27 26971 3.70 27 2697
E/MOE 2 2,67 40 4272E / MOE 2 2.67 40 4272
3 2,25 41 37823 2.25 41 3782
1 3,70 27 26971 3.70 27 2697
PXE 2 2,67 38 3855PXE 2 2.67 38 3855
3 2,25 37 30803 2.25 37 3080
1 3,2 17 9251 3.2 17 925
MO 2 2,62 32 2683MO 2 2.62 32 2683
3 2,23 32 22833 2.23 32 2283
Öl Kondensator -400C 20°C 800C Typ Wr.Oil condenser -40 0 C 20 ° C 80 0 C type Wr.
1 47 65 901 47 65 90
EDE 2 65 90 120EDE 2 65 90 120
3 65 95 1203 65 95 120
1 47 65 901 47 65 90
MDE 2 65 90 120MDE 2 65 90 120
3 65 95 1203 65 95 120
1 47 65 901 47 65 90
E/MDE 2 65 90 120E / MDE 2 65 90 120
3 65 95 1203 65 95 120
1 35 63 901 35 63 90
PXE 2 50 88 110PXE 2 50 88 110
3 . 47 93 1103. 47 93 110
1 17 55 701 17 55 70
MO 2 15 65 75MO 2 15 65 75
3 15 75 753 15 75 75
Wie die Tabelle III zeigt, hatten die mit EDE, MDE oder E/MDEAs Table III shows, those with EDE, MDE or E / MDE
.imprägnierten Kondensatoren eine wesentliche höhere Energiedichte.impregnated capacitors have a significantly higher energy density
030012/0749030012/0749
als die mit MO oder PXE imprägnierten. So ist die Energiedichte der mit erfindungsgemäßen Ölen imprägnierten Kondensatoren, beispielsweise vom Typ IMr. 1. etwa dreimal höher als die eines mit MO imprägnierten Kondensators. Da das Volumen eines Kondensators umgekehrt proportional zu seiner Energiedichte ist, läßt sich das Volumen eines mit EDE, MDE oder E/MDE imprägnierten Kondensators etwa auf ein Drittel des Volumens eines mit MO imprägnierten Kondensators verringern.than those impregnated with MO or PXE. The energy density of the capacitors impregnated with the oils according to the invention is, for example of type IMr. 1. about three times higher than that of one capacitor impregnated with MO. Because the volume of a capacitor is inversely proportional to its energy density the volume of a capacitor impregnated with EDE, MDE or E / MDE can be reduced to about one third of the volume a capacitor impregnated with MO.
Wie sich aus Tabelle IV ergibt, ist bei den erfindungsgemäßen Kondensatoren die Coronazündspannung und mithin die Durchschlagfestigkeit höher als die der mit MO oder PXE imprägnierten Kondensatoren, insbesondere bei niedriger Temperatur. Der Grund dafür wird darin gesehen, daß die erfindungsgemäßen Öle im Vergleich zu MO usw. niedrigere Fließpunkte und Viskositätswerte aufweisen, insbesondere bei niedriger Temperatur. As can be seen from Table IV, is with the invention Capacitors have a corona ignition voltage and therefore the dielectric strength higher than that of those impregnated with MO or PXE Capacitors, especially at low temperatures. The reason for this is seen in the fact that the invention Oils have lower pour points and viscosity values compared to MO etc., especially at low temperature.
Die Benetzungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Öle und der von MO usw. wurde anhand der Benetzung von PP-FiIm verglichen.The wettability of the oils according to the invention and that of MO etc. were compared on the basis of the wetting of PP films.
3 2 Während die von MO benetzte Fläche 7 x 10 mm und die von3 2 While the area wetted by MO 7 x 10 mm and that of
PXE benetzte Fläche 18 χ 10^ mm2 betrug, benetzten EDE, MDE und E/MDE alle eine Fläche von 23 x 10^ mm2. Dies zeigt, daß die erfindungsgemäßen Öle eine bessere Benetzungsfähigielt als MO usw. haben. Der Grund dafür wird darin gesehen, daß die erfindungsgemäßen Öle PP-Filmschichten leichter durchdringen, um sie einzutauchen.PXE wetted area was 18 χ 10 ^ mm 2 , EDE, MDE and E / MDE all wetted an area of 23 x 10 ^ mm 2 . This shows that the oils of the present invention had better wettability than MO and so on. The reason for this is believed to be that the oils according to the invention penetrate PP film layers more easily in order to immerse them.
Die von den Ölen benetzte Fläche wurde folgendermaßen gemessen: Zunächst wurden 0,02 cm des Öls auf ein Blatt aus PP-FiIm aufgebracht, auf dem dann ein weiteres Filmblatt aus einer Höhe von 2 cm fallengelassen wurde. Nach 20 Minuten wurde die von dem Öltropfen in der Filmschicht benetzte Fläche gemessen.The area wetted by the oils was measured as follows: First, 0.02 cm of the oil was applied to a sheet of PP film on which another sheet of film was then dropped from a height of 2 cm. After 20 minutes the area wetted by the oil droplet in the film layer measured.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen den Prozentsatz der Kondensatoren, die einer ständig anliegenden Betriebswechselspannung vom anderthalbfachen der Nennspannung bei einer Temperatur vonFigures 1 to 3 show the percentage of capacitors that a constantly applied AC voltage from one and a half times the nominal voltage at a temperature of
030012/0749030012/0749
800C standhielten. Die Linie A gilt für Kondensatoren, die jeweils mit EDE, MDE und E/MDE imprägniert waren; die abgestufte Linie ü gilt für Kondensatoren, die mit MO imprägniert waren; und die abgewinkelte Linie C gilt für mit PXE imprägnierte Kondensatoren.80 0 C withstood. Line A applies to capacitors that were impregnated with EDE, MDE and E / MDE; the stepped line ü applies to capacitors that were impregnated with MO; and the angled line C is for capacitors impregnated with PXE.
Bei Fig. 1 handelte es sich um Kondensatoren des erwähnten Typs IMr. 1, bei Fig. 2 um die des Typs Nr. 2 und bei Fig. um die des Typs Wr. 3. Für jede Ölsorte und für alle drei Typen wurden zehn Kondensatoren geprüft.1 was a capacitor of the type IMr mentioned. 1, in Fig. 2 by type no. 2 and in Fig. around those of the type Wr. 3. Ten capacitors were tested for each type of oil and for all three types.
Beispielsweise bei der Prüfung gemäß Fig. 2 gab es bei den mit MO imprägnierten Kondensatoren bei 20 % aller Kondensatoren am hundersten Tag einen dielektrischen Durchbruch bzw. einen Durchschlag und bei weiteren 30 % am hundertzwanzigsten Tag und bei weiteren 20 % am hundertdreiBigsten Tag. Insgesamt hielten nur 30 % der Kondensatoren der Überlastung stand.For example, in the test according to FIG. 2, in the case of the capacitors impregnated with MO, 20 % of all capacitors had a dielectric breakdown on the hundredth day and a further 30% on the one hundred and twenty day and with a further 20 % on the one hundred and thirty day. Overall, only 30 % of the capacitors withstood the overload.
Dagegen gab es bei keinem der mit EDE, MDE und E/MDE imprägnierten Kondensatoren nach 140 Tagen einen Durchschlag. Das gleiche gilt für die anderen Kondensatortypen. Die mit erfindungsgemäßen Ölen imprägnierten Kondensatoren haben daher eine wesentlich längere Lebensdauer als die bekannten Kondensatoren. In contrast, none of the ones impregnated with EDE, MDE and E / MDE existed Capacitors breakdown after 140 days. The same applies to the other capacitor types. With Capacitors impregnated with oils according to the invention therefore have a significantly longer service life than the known capacitors.
Die Figuren 4 und 5 stellen die Abhängigkeit der Coronazündspannung (V/pm, 250C) der mit den Ölen imprägnierten und dann auf 70°C erwärmten Kondensatoren von der Heizzeit dar. Bei Fig. 4 handelt es sich um Kondensatoren des erwähnten Typs Ur, 3 und bei Fig. 5 um die des Typs Nr. 2. Bei beiden Figuren 4 und 5 gilt die Kurve A für die mit EDE, MDE und E/MDE imprägnierten Kondensatoren, die Kurve B für die mit MO imprägnierten Kondensatoren und die Kurve C für die mit PXE imprägnierten Kondensatoren»Figures 4 and 5 illustrate the dependence of the Coronazündspannung (V / pm, 25 0 C) impregnated with the oil and then heated to 70 ° C capacitors of the heating time. In Fig. 4 Is it capacitors of the type mentioned Ur , 3 and in FIG. 5 by type no. 2. In both FIGS. 4 and 5, curve A applies to the capacitors impregnated with EDE, MDE and E / MDE, curve B applies to the capacitors impregnated with MO and the curve C for the capacitors impregnated with PXE »
Wie beispielsweise Fig. 5 zeigt, erreicht die CoromaZündspannung bei den mit MO -imprägnierten Kondensatoren nach einerFor example, as shown in Fig. 5, the Coroma reaches ignition voltage in the case of the capacitors impregnated with MO after a
030012/0749030012/0749
_ 14 -_ 14 -
Heizzeit von etwa 40 Stunden einen Sättigungswert, während bei den mit dem erfindungsgemäßen Öl imprägnierten Kondensatoren der Sättigungswert schon nach einer Heizzeit von etwa 15 Stunden erreicht wird. Fig. 4 läßt das gleiche Verhalten erkennen. Der Grund hierfür wird darin gesehen, daß die erfindungsgemäßen Öle eine gute Eindringfähigkeit aufgrund guter Benetzungsfähigkeit auf PP-FiIm sowie eine niedrige Viskosität haben.Heating time of about 40 hours a saturation value, while in the case of the capacitors impregnated with the oil according to the invention the saturation value is reached after a heating time of about 15 hours. 4 shows the same behavior. The reason for this is seen in the fact that the invention Oils have good penetrability due to good wettability on PP film and have a low viscosity.
Im Vergleich zu Kondensatoren, die mit MO oder PXE imprägniert sind, wie es in den letzten Jahren vorgeschlagen wurde, ermöglichen die erfindungsgemäßen Öle daher die Herstellung von Kondensatoren mit kleineren Abmessungen (kleinerem Volumen) sowie die Erhöhung der Durchschlagfestigkeit, Coronazündspannung und Lebensdauer. Die erfindungsgemäßen Öle sind besonders günstig bei niedriger Temperatur und zur Imprägnierung von Kondensatoren geeignet, die bei niedriger Umgebungstemperatur verwendet werden sollen.Compared to capacitors impregnated with MO or PXE as suggested in recent years, the oils according to the invention therefore enable the production of capacitors with smaller dimensions (smaller volume) as well as the increase in dielectric strength, corona ignition voltage and service life. The oils of the invention are particularly suitable at low temperatures and for the impregnation of capacitors at low ambient temperatures should be used.
Auch hinsichtlich des Zusammenwirkens mit PP-FiIm sind die erfindungsgemäßen Öle günstig, so daß PP-FiIm besonders als Dielektrikum eines Kondensators oder eines Teils davon geeignet ist. Ein erfindungs gemäße s Öl kann nicht nur für Leistungskondensatoren, sondern auch für Gleichstrom-Kondensatoren verwendet werden.Also with regard to the interaction with PP-FiIm, the Oils according to the invention are favorable, so that PP film is particularly suitable as the dielectric of a capacitor or a part thereof is. A fiction, contemporary s oil can be used not only for power capacitors, but also for direct current capacitors will.
In diesem Beispiel wurden Leistungskabel hergestellt und geprüft. In this example, power cables have been manufactured and tested.
Die Leistungskabel waren zwei Meter lang und zur Isolation mit einem Isolationspapierstreifen umwickelt, der mit PP-FiIm beschichtet war. Die Kabeltemperatur wurde auf etwa 70°C gehalten, während eine Spannung vom anderthalbfachen des Wennwertes an die Kabel angelegt wurde. iMach hundert Tagen trat bei acht von zehn Kabeln, die mit MO imprägniert waren,und bei sechs von zehn Kabeln, die mit AB imprägniert waren, einThe power cables were two meters long and wrapped in a strip of insulation paper with PP-FiIm was coated. The cable temperature was maintained at about 70 ° C while a tension of one and a half times the actual value applied to the cables. After a hundred days, eight out of ten cables impregnated with MO occurred and on six out of ten cables that were impregnated with AB
030012/0749030012/0749
23-3521123-35211
dielektrischer Durchbrach bzw. Durchschlag auf. Dagegen trat bei allen Kabeln, die mit EDE, MDE und E/MDE imprägniert waren, nach hundert Tagen kein Durchschlag auf.dielectric breakthrough or breakdown. Against it joined all cables impregnated with EDE, MDE and E / MDE, no breakthrough after a hundred days.
Es wird angenommen, daß bei den mit MO und Aü imprägnierten Kabeln der PP-FiIm in den Ölen gelöst wurde, so daß sich die Viskosität der Öle erhöhte und die Konvektion blockiert wurde, was zu einem raschen Anstieg der Öltemperatur und schließlich zu einem dielektrischen Durchbruch führte. Bei den mit erfindungsgemäßen Ölen imprägnierten Kabeln wurde jedoch eine geringere Menge des PP-Films gelöst, so daß die Viskosität der Öle unverändert blieb und kein dielektrischer Durchbruch auftrat. Man kann daher davon ausgehen, daß mit erfindungsgemäßen Ölen imprägnierte Kabel in der Praxis eine längere Lebensdauer haben.It is believed that those impregnated with MO and Aü Cables the PP-FiIm was dissolved in the oils, so that the viscosity of the oils increased and the convection was blocked, resulting in a rapid rise in oil temperature and ultimately dielectric breakdown. When with the invention Oiling impregnated cables, however, a smaller amount of the PP film was dissolved, so that the viscosity of the oils remained unchanged and no dielectric breakdown occurred. It can therefore be assumed that with the invention Oil-impregnated cables have a longer service life in practice.
In diesem Beispiel wurden Transformatoren hergestellt und geprüft.In this example, transformers have been manufactured and tested.
Die Nenndaten der Transformatoren lagen bei 5000 kVA und 77 kV, wobei die Wicklungen mittels PP-FiIm isoliert waren. Die Tabelle IVzeigt die CoronaZündspannung der Transformatoren bei Imprägnierung mit den erwähnten Ölen.The nominal data of the transformers were 5000 kVA and 77 kV, whereby the windings were insulated with PP-FiIm. Table IV shows the corona ignition voltage of the transformers when impregnated with the oils mentioned.
Fig. 6 zeigt den Anstieg der Transformatortemperatür in Abhängigkeit von der Zeit. Die Kurve B gilt für einen mit MO imprägnierten Transformator und zeigt, daß dessen Temperatur nach etwa zehn Stunden 500C erreicht, während die Kurve A für einen mit EDE, MDE oder E/MDE imprägnierten Transformator gilt und6 shows the rise in transformer temperature as a function of time. Curve B applies to a transformer impregnated with MO and shows that its temperature reaches 50 ° C. after about ten hours, while curve A applies to a transformer impregnated with EDE, MDE or E / MDE and
" " "030012/0749"" "030012/0749
zeigt, daß die Transformatortemperatür nach etwa 7,5 Stunden einen Wert von 45°C erreicht.shows that the transformer temperature is after about 7.5 hours reaches a value of 45 ° C.
Der Grund, warum die mit erfindungsgemäßen Ölen imprägnierten Transformatoren eine höhere Coronazündspannung und ein besseres Temperaturverhalten als die mit MO imprägnierten aufweisen, wird darin gesehen, daß die erfindungsgemäßen Öle einen niedrigeren Fließpunkt und eine niedrigere Viskosität haben, so daß sie tief in das Dielektrikum eindringen und bei steigender Temperatur eine Konvektion auftritt, die dem Temperaturanstieg entge genwirkt.The reason why the transformers impregnated with oils according to the invention have a higher corona ignition voltage and a better one Temperature behavior than those impregnated with MO are seen in the fact that the oils according to the invention have a have a lower pour point and viscosity so that they penetrate deeply into the dielectric and as it increases Temperature a convection occurs, which counteracts the rise in temperature.
Erfindungsgemäß ausgebildete elektrische Vorrichtungen haben daher einen kompakten Aufbau, eine lange Lebensdauer, geringe Coronaverluste und eine hohe dielektrische Durchbruchfestigkeit, insbesondere bei niedriger Temperatur. Bei Verwendung von PP-FiIm als Dielektrikum und Isolationsmaterial für die elektrischen Vorrichtungen bewirken die erfindungsgemäßen Öle keine Verschlechterung der günstigen Eigenschaften dieses Films. Die Öle sind biologisch abbaubar, so daß die Gefahr einer Umweltverschmutzung vermieden ist.Electrical devices designed according to the invention therefore have a compact structure, a long service life, and short ones Corona losses and high dielectric breakdown strength, especially at low temperature. When using PP film as a dielectric and insulation material for the electrical devices is the effect of the oils according to the invention no deterioration in the favorable properties of this film. The oils are biodegradable, so there is no danger pollution is avoided.
030012/0749030012/0749
Claims (12)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10911278A JPS5537703A (en) | 1978-09-07 | 1978-09-07 | Electric insulating oil |
JP11026378A JPS5548911A (en) | 1978-09-07 | 1978-09-07 | Oil contained electric equipment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2935211A1 true DE2935211A1 (en) | 1980-03-20 |
Family
ID=26448895
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19792935211 Withdrawn DE2935211A1 (en) | 1978-09-07 | 1979-08-31 | ELECTRICAL DEVICE WITH AN ELECTRICAL ELEMENT IMPREGNATED WITH OIL AND AN ELECTRICAL INSULATING OIL |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2935211A1 (en) |
FR (1) | FR2435785A1 (en) |
GB (1) | GB2032950A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3041049A1 (en) * | 1979-11-08 | 1981-05-27 | Kureha Kagaku Kogyo K.K., Tokyo | ELECTRICAL DEVICES AND ELEMENTS WITH IMPREGNATED INSULATING MATERIAL |
DE3200954A1 (en) * | 1981-01-16 | 1982-09-02 | Società Cavi Pirelli S.p.A., 20123 Milano | ELECTRICAL POWER CABLE IMPREGNATED WITH AN INSULATING MEDIUM |
DE3228804A1 (en) * | 1981-12-28 | 1983-07-07 | Emhart Industries, Inc., 46206 Indianapolis, Ind. | DIELECTRIC MEDIUM |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4347169A (en) * | 1980-06-30 | 1982-08-31 | Nippon Petrochemicals Company, Limited | Electrical insulating oil and oil-filled electrical appliances |
CA1277131C (en) * | 1985-04-19 | 1990-12-04 | Atsushi Sato | Oil-impregnated capacitor |
-
1979
- 1979-08-20 GB GB7928935A patent/GB2032950A/en not_active Withdrawn
- 1979-08-31 DE DE19792935211 patent/DE2935211A1/en not_active Withdrawn
- 1979-09-05 FR FR7922215A patent/FR2435785A1/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3041049A1 (en) * | 1979-11-08 | 1981-05-27 | Kureha Kagaku Kogyo K.K., Tokyo | ELECTRICAL DEVICES AND ELEMENTS WITH IMPREGNATED INSULATING MATERIAL |
DE3200954A1 (en) * | 1981-01-16 | 1982-09-02 | Società Cavi Pirelli S.p.A., 20123 Milano | ELECTRICAL POWER CABLE IMPREGNATED WITH AN INSULATING MEDIUM |
DE3228804A1 (en) * | 1981-12-28 | 1983-07-07 | Emhart Industries, Inc., 46206 Indianapolis, Ind. | DIELECTRIC MEDIUM |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2032950A (en) | 1980-05-14 |
FR2435785A1 (en) | 1980-04-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60120164T2 (en) | ELECTRICAL APPARATUS WITH SYNTHETIC FIBERS AND BINDER-REINFORCED CELLULOSE INSULATING PAPER | |
DE3125762C2 (en) | ||
DE2823758C3 (en) | Isopropylbiphenyl comprising electrically insulating liquid | |
DE2934103A1 (en) | CAPACITOR | |
DE2935211A1 (en) | ELECTRICAL DEVICE WITH AN ELECTRICAL ELEMENT IMPREGNATED WITH OIL AND AN ELECTRICAL INSULATING OIL | |
DE2949477A1 (en) | CONDENSER WITH AN ESTER AS A DIELECTRIC LIQUID | |
DE2364127A1 (en) | OIL-IMPREGNATED CAPACITOR | |
DE1640188C3 (en) | Electric capacitor and process for its manufacture | |
DE60128346T2 (en) | ELECTROLYTIC SOLUTION FOR ELECTROLYTE CONDENSER AND THEREOF USING ELECTROLYTE CONDENSER | |
DE1804542A1 (en) | Electric capacitor and dielectric material | |
DE3232967A1 (en) | MACHINE-PROCESSED MAGNETIC WINDING WIRE WITH A LUBRICANT | |
DE1813371C3 (en) | Process for the manufacture of an electrical capacitor impregnated with castor oil | |
DE3315436C2 (en) | ||
DE3041049A1 (en) | ELECTRICAL DEVICES AND ELEMENTS WITH IMPREGNATED INSULATING MATERIAL | |
DE620924C (en) | Insulated electrical conductor for cables of high and low current technology | |
EP0325919B1 (en) | Aluminium electrolytic capacitor and method of making the same | |
DE565246C (en) | Process for the production of an electrical capacitor with a temperature dependency or independence of its capacitance values which can be predetermined by a special choice of the dielectric | |
DE2641371A1 (en) | DIMENSIONS FOR EMBEDDING WITH A MODIFIED ASPHALTITE BASE | |
DE2704458A1 (en) | ELECTRIC CAPACITOR | |
DE704180C (en) | Insulating materials for electrotechnical purposes | |
DE2049098B2 (en) | Electrolyte for electrolytic capacitors, in particular for low-voltage electrolytic capacitors | |
WO2002097833A1 (en) | Method for increasing the maximum dielectric strength in aluminium electrolyte capacitors | |
DE549275C (en) | Rigid electrical cable, especially for high voltage | |
DE497730C (en) | Process for changing the electrical properties of telephone cables, preferably to compensate for differences in capacity | |
DE766254C (en) | Process for the production of dielectric skins on skin-forming metal coatings of electrolytic capacitors |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |