<Desc/Clms Page number 1>
Imprägniermischungen für elektrische Gleichstromkabel vom festen Typus
Es ist bekannt, dass in dem Dielektrikum von elektrischen Gleichstromkabeln der Spannungsgradient auch von dem spezifischen elektrischen Widerstand des das Dielektrikum selbst bildenden Materials ab- hängt.
Daraus folgt, dass Verlan errungen des Widerstandes im Dielektrikum im allgemeinen erhebliche Ver- schiebungen bzw. Verzerrungen in der Verteilung des genannten Spannungsgradienten hervorrufen können. Da der Widerstand des Materials in hohem Masse von der Viskosität abhängt, die ihrerseits eine Funktion der Temperatur ist, ergibt sich weiters, dass im Verlaufe von Erhitzungs- oder Abkühlungsperioden die Verteilung des Spannungsgradienten im Vergleich zu den Bedingungen, unter welchen das Dielektrikum stabilisiert wurde, einer weitgehenden Beeinflussung in thermischer Hinsicht unterliegen kann.
Auf Grund von Versuchen hat sich gezeigt, dass im Verlaufe der Kühlphase in den Dielektrikas infolge der raschen Veränderungen der elektrischen Parameter der Isolierungen auch eine beträchtliche Unausgeglichenheit in der Verteilung der elektrischen Ladungen im Innern der Dielektrikas selbst auftreten kann.
Diese Ladungen, die allgemein als"Raumladungen"bezeichnet werden, um sie von jenen Ladungen zu unterscheiden, die auf Elektroden lokalisiert sind, geben zu einer solchen Verteilung der elektrischen Gradienten Anlass, die neben der ungleichmässigen Beanspruchung des Isoliermaterials sowohl vom elektrischen als auch vom thermischen Gesichtspunkt aus, zu Durchschlägen (Perforationen) des Dielektrikums schon bei solchen Spannungen führen kann, die merklich niedriger als jene sind, die man bei einem thermisch stabilisierten Dielektrikum anlegen muss, um dieselbe Wirkung hervorzurufen.
Bei den ausgeführten Versuchen wurde tatsächlich festgestellt, dass die Perforationen des Dielektrikums in Gleichstromkabeln unter sonst gleichen Bedingungen häufig in jenen Phasen stattfinden, in welchen die Temperatur plötzlichen Veränderungen ausgesetzt ist und insbesondere in den Kühlphasen. Die zur Hervorrufung von Perforationen notwendigen Zeiten sind von derselben Grössenordnung wie die für Temperaturänderungen erforderlichen Zeiten.
Die vorstehend angegebenen Erscheinungen haben allgemeine Bedeutung für sämtliche Isoliermaterialien und sind besonders bemerkenswert in dem Falle, wenn das Dielektrikum aus Papier besteht und mit viskosen Flüssigkeiten oder mit halbfesten Materialien imprägniert ist, z. B. mit dicken Ölen, Vaseline, Mischungen von dicken Ölen mit Natur- oder Kunstharzen, Kohlenwasserstoffpolymeren usw. So ist beispielsweise in der österr. Patentschrift Nr. 184226 eine Imprägniermasse beschrieben, die aus einem Isolieröl und einem synthetischen Kohlenwasserstoffwachs, also einem nichtelastomeren Material, mit oder ohne Zusatz von Polyisobutylen und bzw. oder Polyäthylen besteht. Durch die österr.
Patentschrift Nr. 156456 ist ein Tränkungs- und Vergussmittel unter anderem fur Kabel bekanntgeworden, welches aus einem weitgehend depolymerisierten hydrierten, also ein niedriges Molekulargewicht aufweisenden Kaut- schuk-Kohlenwasserstoffim Gemisch mit Paraffinöl oder Paraffin zusammengesetzt ist. Nach der deutschen Patentschrift Nr. 973637 ist als Tränkmasse für ein papierisoliertes elektrisches Massekabel eine Lösung oder Suspension von festen Äthylenpolymeren, also wieder ein nichtelastomeres Material, in einem Mine-
<Desc/Clms Page number 2>
ralöl vorgeschlagen worden. Sämtliche in den vorstehend angeführten Patentschriften genannten Imprägniermassen weisen die bereits eingehend beschriebenen nachteiligen Erscheinungen auf.
Dies ist darauf zurückzuführen, dass sowohl Änderungen der Viskosität in Abhängigkeit von der Temperatur für die vorgenannten Imprägniersubstanzen besonders relevant sind, als auch darauf, dass diese Substanzen aus grossen Molekülen aufgebaut sind, die nicht genügend beweglich sind, um die Wiederverteilung bzw. Zerstreuung von Raumladungen im Innern des Dielektrikums zu erleichtern.
Das mit Mischungen der vorstehend angegebenen Art imprägnierte Papier ist eines jener Materialien, die vorwiegend für die Isolierungen von Kabeln im allgemeinen und von Gleichstromkabeln im besonderen benützt werden, und stellt daher einen Fall von hervorragender Wichtigkeit dar.
Aus dem vorstehend Gesagten geht klar hervor, dass eine Verbesserung des Verhaltens im Gleichstromfeld von aus imprägnierte Papier hergestellten Dielektrikas erreicht werden könnte, wenn man als Imprägniermischung ein Material verwendet, dessen Viskosität so wenig als möglich von der Temperatur beeinfluss wird und welches wenigstens teilweise aus sehr beweglichen Molekülen besteht, die die Eignung besitzen, eine leichte und rasche Wiederverteilung von Ladungen durch Transport beliebiger Mengen von zur Entstehung neigenden nicht im Gleichgewicht befindlichen Raumladungen zu ermöglichen.
Es ist begreiflich, dass für diese Dielektrika die Verwendung von sehr dünnen Papieren, die die Neutralisation der an gegenüberliegenden Flächen lokalisierten elektrischen Ladungen erleichtern, und bzw. oder die Verwendung von sehr porösen Papieren, die die Zerstreuung dieser Ladungen beschleunigen, besonders ratsam wäre.
Zum Beleg dafür, dass die beschriebene Situation tatsächlich gegeben ist, sei noch auf die folgenden Beobachtungen hingewiesen. Die Dielektrika, die im Verlaufe der Kühlphase Perforationen stärker ausgesetzt sind, zeigen eine typische Umkehr des gerade in dieser Phase aufgenommenen Stromes, was die instabile innere Verteilung der elektrischen Ladungen veranschaulicht, wogegen bei den weniger empfindlichen Dielektrikas die erwähnte Stromumkehr fehlt oder eine stark verminderte Grösse hat und nur während ganz kurzer Zeitabschnitte vorkommt.
In Fig. 1 der angeschlossenen Zeichnung ist ein Diagramm dargestellt, welches an Hand eines Beispieles die Änderung des elektrischen Stromes i zeigt, der von dem Dielektrikum in einer Zeit t aufgenommen wird. In einem ersten Zeitabschnitt, in welchem sich das Dielektrikum auf einer Temperatur von 600C befindet, erreicht der aufgenommene Strom, der nach einem anfänglichen raschen Abfall unmittelbar nach dem Anlegen der Spannung auftritt, einen Stabilisationswert il. Wenn einmal dieser Wert erreicht ist und in einem Zeitpunkt t ein rasches Abkühlen durch Absenken der Temperatur z.
B. von 600C auf 250C ausgeführt wird, so nimmt der aufgenommene Strom in einer kurzen Zeitspanne ab, wo- bei für Dielektrika, die während der Kühlphase starken Perforationen ausgesetzt sind, beobachtet wurde, dass vor Wiedererreichen des neuen, der Temperatur von 250C entsprechenden Stabilisationswertes i2 der Strom stark unter den genannten Wert absinkt oder sogar seine Richtung umkehrt, wie dies Kurve 1 in Fig. 1 zeigt.
Dies ist ein Anzeichen für die instabile Verteilung der Raumladungen innerhalb des Dielektrikums'.
Anderseits haben Dielektrika, die in der Kühlphase weniger empfindlich sind, überhaupt nicht diese Anomalie beim aufgenommenen Strom aufzuweisen, wie dies Kurve 2 in Fig. l veranschaulicht, oder sie zeigen diese Anomalie in vermindertem Masse und nur für kurze Zeitabschnitte, u. zw. entsprechend einer Kurve, die einen zwischen den Kurven 1 und 2 liegenden Verlauf hat, der aber näher an Kurve 2 liegt.
Die weniger empfindlichen Dielektrika sind im allgemeinen durch die beiden vorgenannten Merkmale gekennzeichnet, nämlich eine geringe Änderung der Viskosität als Folge von Temperaturänderungen und eine beträchtliche Beweglichkeit der Imprägniermischung. Dies ist beispielsweise der Fall für ein Dielektrikum bei mit Öl gefüllten Kabeln bzw. bei mit Gas unter Hochdruck gefüllten Kabeln (im letztgenannten Fall wirkt offensichtlich dasselbe Gas als Mittel zum Transport der Ladungen) ; diese Kabel sind zur Verwendung bei Gleichstrom gut geeignet. Der einzige Nachteil bei Verwendung dieser beiden Kabeltypen für Gleichstrom besteht bei Unterwasserverlegung über grosse Distanzen, denn das Problem, Öl oder Gas unter Druck an den Enden der Leitung zuzuführen, ist schwierig zu lösen.
Für die Verlegung von unterseeischen Kabeln von beträchtlicher Länge ist es aus diesem Grunde notwendig, Kabel vom sogenannten"festen Typus"zu verwenden, nämlich Kabel mit einer Isolierung, die aus mit einer geeigneten Mischung imprägniertem Papier hergestellt ist, wobei diese Kabel keine Zufuhr von Flüssigkeit unter Druck an ihren Enden benötigen.
Die Erfindung zielt daher auf die Schaffung von Imprägniermischungen für feste Kabel solcher Art ab, die sich durch nur kleine Änderungen der Viskosität als Folge von Temperaturänderungen und durch eine beträchtliche Beweglichkeit auszeichnen.
<Desc/Clms Page number 3>
Gegenstand der Erfindung ist daher eine Imprägniermischung für elektrische Gleichstromkabel vom festen Typus, welche im wesentlichen durch Auflösen von Kohlenwasserstoffpolymeren von hohem Mo- lekulargewicht und elastomerer Beschaffenheit in Mineralölen, flüssigen synthetischen Kohlenwasserstof- fen oder Gemischen derselben mit niederer Viskosität erhalten werden. Eines der Hauptmerkmale dieser
Mischungen liegt darin, dass die Änderung ihrer Viskosität mit der Temperatur praktisch dieselbe, in ih- rem Absolutwert sehr verminderte Änderung wie bei der am stärksten flüssigen Komponente der Mischung ist, womit diese Viskositätsänderung viel kleiner ist als bei den gebräuchlichen Imprägniermischungen für Kabel vom festen Typus.
Fig. 2 der Zeichnung stellt das Diagramm der Änderung der Viskosität in Abhängigkeit von der Tem- peratur für zwei Imprägniermischungen A und B gemäss der Erfindung im Vergleich zu zwei gebräuchli - chen Mischungen C und D dar. Die Mischung C besteht im wesentlichen aus dickem Kabelöl und Kolo- phonium und die Mischung D aus dickem Kabelöl und andern Kohlenwasserstoffpolymeren (Polyisobu- tylenen).
Fig. 3 der Zeichnung zeigt in Abänderung der Fig. 2 das Diagramm der Änderung des Widerstandes mit der Temperatur der beiden Mischungen A und B im Vergleich mit jenen der gebräuchlichen Mischun- gen C und D.
Aus beiden Diagrammen ist zu ersehen, dass die Änderungen der Viskosität bzw. des Widerstandes mit der Temperatur bei den Mischungen A und B, die zu der Klasse von Imprägniermischungen gemäss der Erfindung gehören, viel stärker begrenzt sind.
Ein weiteres wichtiges Merkmal dieser Mischungen besteht darin, dass sie zu einem grossen Teil aus
Kohlenwasserstoffen von sehr niederem Molekulargewicht gebildet sind, deren Moleküle sehr beweglich sind und für die Zerstreuung der elektrischen Ladungen durch Transport geeignet sind. Die Viskosität die- ser flüssigen, einen Teil der Mischung ausmachenden Kohlenwasserstoffe übersteigt tatsächlich in keinem Fall den Wert von 100 cSt bei 20 C, wogegen der Viskositätswert der einen Anteil der gebräuchlichen Im- prägniermischungen bildenden Kohlenwasserstoffe stets höher als 2000 cSt liegt.
Bei Versuchen zur Be- stimmung der Beweglichkeit von elektrisch aufgeladenen Molekülen wurde festgestellt, dass sich die er- findungsgemässen Imprägniermischungen in dieser Hinsicht praktisch wie ihre Flüssigkeitskomponente verhalten, wodurch sie sich erheblich von den gebräuchlichen Imprägniermischungen unterscheiden.
Dieser Umstand zeigt, dass in den Imprägniermischungen gemäss der Erfindung die Beweglichkeit der flüssigen Komponente von der darin gelösten Polymerkomponente nicht merklich beeinflusst wird. In diesen Mischungen ist die flüssige Komponente aus Mineralölen oder aus flüssigen synthetischen Kohlenwasserstoffen oder aus Gemischen dieser beiden Produkte aufgebaut, die eine Viskosität bei 200C im Bereiche von 10 bis 100 cSt sowie einen Flammpunkt im offenen Tiegel (Marcusson) von nicht weniger als 1100C haben ; ausserdem besitzen sie elektrische Eigenschaften, die den Anforderungen für Imprägniermischungen von elektrischen Kabeln entsprechen.
Die Polymerkomponente der erfindungsgemässen Mischungen ist aus Polymeren von Kohlenwasserstoffen oder deren Gemischen mit überwiegend elastomerer Beschaffenheit und einem Molekulargewicht in einem Bereiche zwischen 15000 und 250000 gebildet. Es ist nicht wesentlich, dass dieses Polymer bzw.
Polymergemisch aus gesättigten Produkten besteht, doch wird dieser Zustand bevorzugt.
Das Produkt, das bei der Auflösung der Polymerkomponente in der flüssigen Komponente entsteht, hat eine Viskosität bei 500C in einem Bereiche von 600 bis 3000 cSt und elektrische Eigenschaften, die den Anforderungen für die üblichen Imprägniermischungen von mit Papier isolierten Kabeln entsprechen.
Die Herstellung von Imprägniermischungen gemäss der Erfindung ist sehr leicht und kann durch Mischen der Bestandteile in einem geschlossenen, mit Rührer versehenem Kocher ausgeführt werden, u. zw. bei einer Temperatur im Bereiche von 800 bis 1200C während einer Zeit, die zur Erzielung einer vollständigen Lösung notwendig ist. Das Auflösen wird vorzugsweise unter der Atmosphäre eines inerten Gases, wie Stickstoff, Kohlendioxyd usw. ausgeführt, um Oxydationen zu vermeiden.
Ausführungsbeispiele :
Die Zusammensetzungen der Mischungen A und B, auf die sich die Diagramme der Fig. 2 und 3 beziehen, werden nachstehend als Beispiele der Imprägniermischungen gemäss der Erfindung für Kabel vom festen Typus angegeben.
Mischung A
EMI3.1
<tb>
<tb> Dodecylbenzol
<tb> mit <SEP> einer <SEP> Viskosität <SEP> von <SEP> 12 <SEP> cSt <SEP> bei <SEP> 200C
<tb> und <SEP> einem <SEP> Flammpunkt <SEP> in <SEP> offener <SEP> Schale <SEP> von <SEP> 1350C <SEP> 96%
<tb> Polyisobutylen <SEP> vom <SEP> Molekulargewicht <SEP> 100000 <SEP> 4%
<tb> 100%
<tb>
<Desc/Clms Page number 4>
Mischung B
EMI4.1
<tb>
<tb> Flüssiges <SEP> Kabelöl
<tb> mit <SEP> einer <SEP> Viskosität <SEP> bei <SEP> 20 C <SEP> von <SEP> 25 <SEP> cSt
<tb> und <SEP> einem <SEP> Flammpunkt <SEP> in <SEP> offener <SEP> Schale <SEP> von <SEP> 1500C <SEP> 98, <SEP> 50/0
<tb> Polyisobutylen <SEP> vom <SEP> Molekulargewicht <SEP> 200000 <SEP> 1, <SEP> 5%
<tb> 100, <SEP> 0%
<tb>
PATENTANSPRÜCHE :
1.
Imprägniermischungen für elektrische Gleichstromkabel vom festen Typus, mit einer Viskosität bei 500C in einem Bereiche von 600 bis 3000 cSt, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Polymerkomponente aus Polymeren von, vorzugsweise gesättigten, Kohlenwasserstoffen oder Kohlenwasserstoffgemischen mit überwiegend elastomerer Beschaffenheit und einem sehr hohen Molekulargewicht in einem Bereiche zwischen 15000 und 250000 enthalten, welche Komponente in einer flüssigen Komponente gelöst ist, die aus Mineralölen, flüssigen synthetischen Kohlenwasserstoffen oder Gemischen derselben besteht sowie eine niedrige Viskosität bei 20 C, nämlich zwischen 10 und 100 cSt und einen Flammpunkt in offener Schale (Marcusson) von mindestens 110 C besitzt.
<Desc / Clms Page number 1>
Impregnation mixtures for electrical direct current cables of the fixed type
It is known that the voltage gradient in the dielectric of electrical direct current cables also depends on the specific electrical resistance of the material forming the dielectric itself.
It follows from this that increasing the resistance in the dielectric can generally cause considerable shifts or distortions in the distribution of the voltage gradient mentioned. Since the resistance of the material depends to a large extent on the viscosity, which in turn is a function of the temperature, it also follows that in the course of heating or cooling periods the distribution of the voltage gradient in comparison to the conditions under which the dielectric was stabilized, can be subject to extensive thermal influences.
Tests have shown that in the course of the cooling phase in the dielectrics, as a result of the rapid changes in the electrical parameters of the insulation, there can also be a considerable imbalance in the distribution of the electrical charges inside the dielectric itself.
These charges, which are generally referred to as "space charges" in order to distinguish them from those charges that are localized on electrodes, give rise to such a distribution of the electrical gradients, which, in addition to the uneven loading of the insulating material, both electrical and thermal Point of view, can lead to breakdowns (perforations) of the dielectric even at voltages that are noticeably lower than those that have to be applied to a thermally stabilized dielectric in order to produce the same effect.
In the tests carried out, it was actually found that the perforations of the dielectric in direct current cables often take place under otherwise identical conditions in those phases in which the temperature is exposed to sudden changes and in particular in the cooling phases. The times required to produce perforations are of the same order of magnitude as the times required for temperature changes.
The phenomena given above have general meaning for all insulating materials and are particularly noticeable in the case where the dielectric consists of paper and is impregnated with viscous liquids or with semi-solid materials, e.g. B. with thick oils, Vaseline, mixtures of thick oils with natural or synthetic resins, hydrocarbon polymers, etc. For example, in Austrian Patent No. 184226, an impregnation compound is described, which is made from an insulating oil and a synthetic hydrocarbon wax, i.e. a non-elastomeric material, with or without the addition of polyisobutylene and / or polyethylene. Through the Austrian
Patent specification No. 156456 has disclosed an impregnating and potting agent for cables, among other things, which is composed of a largely depolymerized, hydrogenated, ie low molecular weight rubber hydrocarbon mixed with paraffin oil or paraffin. According to German patent specification No. 973637, a solution or suspension of solid ethylene polymers, i.e. again a non-elastomeric material, in a mine is used as the impregnating compound for a paper-insulated electrical ground cable
<Desc / Clms Page number 2>
ral oil has been proposed. All of the impregnation compounds mentioned in the patent specifications cited above have the disadvantageous phenomena already described in detail.
This is due to the fact that both changes in viscosity as a function of temperature are particularly relevant for the aforementioned impregnation substances, as well as the fact that these substances are made up of large molecules which are not sufficiently mobile to redistribute or disperse space charges to facilitate inside the dielectric.
The paper impregnated with mixtures of the type indicated above is one of those materials which are predominantly used for the insulation of cables in general and of direct current cables in particular, and therefore represents a case of great importance.
From what has been said above, it is clear that an improvement in the behavior in the direct current field of dielectrics produced from impregnated paper could be achieved if a material is used as the impregnation mixture whose viscosity is influenced as little as possible by the temperature and which is at least partially influenced by the temperature mobile molecules that are capable of allowing an easy and rapid redistribution of charges by transporting any amount of unbalanced space charges that tend to arise.
It is understandable that for these dielectrics the use of very thin papers, which facilitate the neutralization of the electrical charges localized on opposite surfaces, and / or the use of very porous papers, which accelerate the dissipation of these charges, would be particularly advisable.
To prove that the situation described is actually given, the following observations should be made. The dielectrics, which are more exposed to perforations in the course of the cooling phase, show a typical reversal of the current absorbed in this phase, which illustrates the unstable internal distribution of the electrical charges, whereas the less sensitive dielectrics lack the mentioned current reversal or a greatly reduced size and only occurs for very short periods of time.
In Fig. 1 of the accompanying drawing, a diagram is shown which, using an example, shows the change in the electrical current i that is absorbed by the dielectric in a time t. In a first time segment, in which the dielectric is at a temperature of 60 ° C., the current consumed, which occurs after an initial rapid drop immediately after the voltage is applied, reaches a stabilization value il. Once this value has been reached and at a point in time t rapid cooling by lowering the temperature z.
B. is carried out from 600C to 250C, the current consumed decreases in a short period of time, whereby for dielectrics that are exposed to strong perforations during the cooling phase, it was observed that before the new stabilization value corresponding to the temperature of 250C is reached again i2 the current falls sharply below the stated value or even reverses its direction, as curve 1 in FIG. 1 shows.
This is an indication of the unstable distribution of the space charges within the dielectric.
On the other hand, dielectrics which are less sensitive in the cooling phase do not have this anomaly at all in the current drawn, as is illustrated by curve 2 in FIG. 1, or they show this anomaly to a lesser extent and only for short periods of time, and the like. alternatively corresponding to a curve which has a course lying between curves 1 and 2, but which is closer to curve 2.
The less sensitive dielectrics are generally characterized by the two aforementioned features, namely a slight change in viscosity as a result of temperature changes and a considerable mobility of the impregnation mixture. This is the case, for example, for a dielectric in cables filled with oil or in cables filled with gas under high pressure (in the latter case obviously the same gas acts as a means for transporting the charges); these cables are well suited for use with direct current. The only disadvantage of using these two types of cables for direct current is when laying them underwater over long distances, because the problem of feeding oil or gas under pressure at the ends of the pipe is difficult to solve.
For the laying of undersea cables of considerable length it is therefore necessary to use cables of the so-called "solid type", namely cables with insulation made of paper impregnated with a suitable mixture, these cables not having a liquid supply need under pressure at their ends.
The invention is therefore aimed at creating impregnating mixtures for solid cables of this type which are distinguished by only small changes in viscosity as a result of temperature changes and by considerable mobility.
<Desc / Clms Page number 3>
The invention therefore provides an impregnation mixture for electrical direct current cables of the solid type, which are obtained essentially by dissolving hydrocarbon polymers of high molecular weight and elastomeric nature in mineral oils, liquid synthetic hydrocarbons or mixtures thereof with low viscosity. One of the main features of this
Mixtures lies in the fact that the change in their viscosity with temperature is practically the same, in its absolute value very reduced change as with the most liquid component of the mixture, which means that this change in viscosity is much smaller than with the usual impregnation mixtures for cables of the solid type .
2 of the drawing shows the diagram of the change in viscosity as a function of temperature for two impregnation mixtures A and B according to the invention in comparison with two conventional mixtures C and D. Mixture C consists essentially of thick cable oil and rosin and the mixture D of thick cable oil and other hydrocarbon polymers (polyisobutylenes).
FIG. 3 of the drawing shows, in a modification of FIG. 2, the diagram of the change in resistance with the temperature of the two mixtures A and B in comparison with that of the conventional mixtures C and D.
It can be seen from both diagrams that the changes in viscosity or resistance with temperature are much more limited in mixtures A and B, which belong to the class of impregnation mixtures according to the invention.
Another important feature of these blends is that they are made up to a large extent
Hydrocarbons of very low molecular weight are formed, the molecules of which are very mobile and are suitable for the dissipation of electrical charges by transport. The viscosity of these liquid hydrocarbons, which make up part of the mixture, actually never exceeds the value of 100 cSt at 20 C, whereas the viscosity value of the hydrocarbons forming part of the customary impregnation mixtures is always higher than 2000 cSt.
In attempts to determine the mobility of electrically charged molecules, it was found that the impregnation mixtures according to the invention behave in this respect practically like their liquid components, which means that they differ considerably from the customary impregnation mixtures.
This fact shows that in the impregnation mixtures according to the invention, the mobility of the liquid component is not noticeably influenced by the polymer component dissolved therein. In these mixtures, the liquid component is made up of mineral oils or liquid synthetic hydrocarbons or mixtures of these two products, which have a viscosity at 200C in the range of 10 to 100 cSt and a flash point in the open cup (Marcusson) of not less than 1100C; They also have electrical properties that meet the requirements for impregnation mixtures for electrical cables.
The polymer component of the mixtures according to the invention is formed from polymers of hydrocarbons or mixtures thereof with a predominantly elastomeric nature and a molecular weight in a range between 15,000 and 250,000. It is not essential that this polymer or
Polymer mixture consists of saturated products, but this state is preferred.
The product, which is formed when the polymer component is dissolved in the liquid component, has a viscosity at 500C in a range from 600 to 3000 cSt and electrical properties which meet the requirements for the usual impregnation mixtures for cables insulated with paper.
The preparation of impregnation mixtures according to the invention is very easy and can be carried out by mixing the ingredients in a closed cooker equipped with a stirrer, and the like. between at a temperature in the range from 800 to 1200C for a time that is necessary to achieve a complete solution. The dissolution is preferably carried out under the atmosphere of an inert gas such as nitrogen, carbon dioxide, etc. in order to avoid oxidation.
Embodiments:
The compositions of mixtures A and B, to which the diagrams in FIGS. 2 and 3 refer, are given below as examples of the impregnation mixtures according to the invention for cables of the solid type.
Mixture A
EMI3.1
<tb>
<tb> dodecylbenzene
<tb> with <SEP> a <SEP> viscosity <SEP> of <SEP> 12 <SEP> cSt <SEP> at <SEP> 200C
<tb> and <SEP> a <SEP> flash point <SEP> in <SEP> open <SEP> bowl <SEP> of <SEP> 1350C <SEP> 96%
<tb> polyisobutylene <SEP> of <SEP> molecular weight <SEP> 100000 <SEP> 4%
<tb> 100%
<tb>
<Desc / Clms Page number 4>
Mixture B
EMI4.1
<tb>
<tb> Liquid <SEP> cable oil
<tb> with <SEP> a <SEP> viscosity <SEP> at <SEP> 20 C <SEP> of <SEP> 25 <SEP> cSt
<tb> and <SEP> a <SEP> flash point <SEP> in <SEP> open <SEP> shell <SEP> of <SEP> 1500C <SEP> 98, <SEP> 50/0
<tb> Polyisobutylene <SEP> of <SEP> molecular weight <SEP> 200000 <SEP> 1, <SEP> 5%
<tb> 100, <SEP> 0%
<tb>
PATENT CLAIMS:
1.
Impregnation mixtures for electrical direct current cables of the solid type, with a viscosity at 500C in a range from 600 to 3000 cSt, characterized in that they are a polymer component made from polymers of, preferably saturated, hydrocarbons or hydrocarbon mixtures with predominantly elastomeric properties and a very high molecular weight in one Ranges between 15,000 and 250,000 contain, which component is dissolved in a liquid component, which consists of mineral oils, liquid synthetic hydrocarbons or mixtures thereof as well as a low viscosity at 20 C, namely between 10 and 100 cSt and a flash point in an open shell (Marcusson) of at least 110 C.