BRPI0708062A2

BRPI0708062A2 - composição de óleo isolante elétrico

Info

Publication number: BRPI0708062A2
Application number: BRPI0708062-0A
Authority: BR
Inventors: Yoshiharu Baba; Hyroyuki Takahashi; Hideto Terai; Norimitsu Tanaka
Original assignee: Shell Int Research
Priority date: 2006-02-16
Filing date: 2007-02-15
Publication date: 2011-05-17
Also published as: WO2007093631A1; JP5102452B2; EP1984927B1; ATE533166T1; ES2373577T3; JP2007220468A; EP1984927A1; CN101385095A; US20070208205A1

Abstract

COMPOSIçãO DE óLEO ISOLANTE ELéTRICO. Um óleo isolante elétrico tendo um ponto de ignição (PMCC) de 130<198>C ou mais e um ponto de congelação de -40<198>C ou menos, em que a composição compreende um óleo mineral hidro-refinado e/ou um óleo de hidrocarboneto sintético e na faixa de 0,5 a. 10% em peso de óleo lubrificante residual de petróleo(Bright Stock), com base no peso total da composição de óleo isolante elétrico.

Description

"COMPOSIÇÃO DE ÓLEO ISOLANTE ELÉTRICO"

A presente invenção se refere a uma composição deóleo isolante elétrico.

Transformadores, disjuntores de circuito de altapressão e outros dispositivos elétricos de alta pressão sãopreenchidos com composições de óleo isolante elétrico antesdo uso. NO entanto deve ser possível para tais dispositivoselétricos serem usados sem necessidade de manutenção duranteperíodos prolongados depois de iniciada a operação. De modoanálogo, exige-se que tais composições mantenhampropriedades físicas e elétricas estáveis durante um períodoprolongado.

É de conhecimento geral que quando as composiçõesde óleos isolantes elétricos são usadas durante um períodoprolongado, elas se deterioram, causando uma redução empropriedades de anticorrosão e uma redução nas propriedadesde isolamento devido a um aumento no valor ácido dascomposições, de óleos isolantes elétricos e à formação deimpurezas. Portanto, com a tendência para uma pressão maisalta,l dimensões maiores e vida útil mais longa paradispositivos elétricos de alta pressão, tornou-se maisimportante a estabilidade das composições de óleos isolanteselétricos utilizados neles.

A IEC (International Electrotechnical Commission)especificou que o desempenho exigido para composições deóleos isolantes elétricos usados para se enchertransformadores, disjuntores de circuito de alta pressão eoutros dispositivos elétricos, e o desempenho exigido paraas composições de óleo isolante de óleo mineral capazes deresistir a um uso prolongando como os padrões IEC 296 e IEC60296.

Entrementes, com o avanço na tecnologia do refinode óleo mineral, o método de hidro-refino vem sendoamplamente adotado, tornando possível a obtenção de óleosdos quais, foram adequadamente removidos os aromáticospolicíclico, os componentes insaturados, o teor de ng e oteor de enxofre. Primeiro foi considerado que era melhor quea composição de óleo isolante elétrico não tivesse nenhumteor de nitrogênio ou de enxofre.

Subseqüentemente, no entanto, o pedido de patentepublicado japonês NO. 2000-345177 A descreveu que no tocanteà estabilidade de oxidação e outros aspectos era preferívelque as composições de óleo isolante elétrico contivessem umadeterminada quantidade destes componentes. Portanto, foiproposto em JP 2000-345177 A que por redução o teor deresina em uma composição de óleo isolante elétrico para <100 ppm, e também por incorporação de quantidade mínimas deteor de enxofre do tipo sulfeto e o teor total denitrogênio, aumenta-se a estabilidade da composição de óleoisolante elétrico e inibem-se os aumentos em carga elétrica.

Na verdade, é extremamente difícil se refinar umóleo bruto por processos de refino de petróleo até um estadoem que o teor de nitrogênio ou o teor de enxofre sejam taisque sejam adequados para uso em uma composição de óleoisolante elétrico.

Conseqüentemente, atualmente, embora tenha havidotentativas de se ajustar os componentes no óleo poracréscimo de uma combinação adequada de aditivos ousemelhantes que tivessem um teor de nitrogênio ou teor deenxofre aos óleos refinados extremamente purificados, hárestrições quanto aos aditivos que podem ser usados,dependendo da especificação do óleo isolante elétrico,havendo, além disso, problemas com os custos, e complicaçõescom a gerência de produção.

É, portanto, extremamente desejável se poder obteruma composição de óleo isolante elétrico tendo um perfil depropriedades elétricas excelentes, desempenho a baixastemperaturas, estabilidade à oxidação térmica e propriedadesanticorrosivas por um método econômico e simples.

Na presente invenção foi descoberto com surpresaque, pela adição de pequenas quantidades de óleolubrificante residual de petróleo ("BRIGHT STOCK")ao óleomineral hidro-refinado e/ou ao óleo de hidrocarbonetosintético, é possível simples e economicamente se aumentar aestabilidade à oxidação térmica e obter composições de óleosisolantes elétricos que sejam capazes de satisfazer osdiversas tipos de exigências de desempenho de composições deóleos isolantes elétricos no Padrão IEC 2 96 e Padrão IEC 60296.

Conseqüentemente, a presente invenção propõe umacomposição óleo isolante elétrico que tem um ponto de fulgor(PMCC) de 130°C ou mais e um ponto de congelação de -40°C oumenos, compreendendo a composição óleo mineral hidro-refinado e/ou óleo de hidrocarboneto sintético e óleo lubrificanteresidual de petróleo ("BRIGHT STOCK") na faixa de 0,5 a 10% empeso, com base no peso total da composição de óleo isolanteelétrico.

Em uma modalidade preferida da presente invenção,a composição de óleo isolante elétrico tem um ponto decongelação de -45°C ou menos.

Em uma modalidade da presente invenção, acomposição de óleo isolante elétrico tem um ponto de fulgor(PMCC) de 135°C ou mais.

O óleo mineral hidro-refinado que pode estarpresente na composição de óleo isolante elétrico da presenteinvenção pode ser refinado por hidrogenação do óleo mineral.Exemplos de óleos minerais hidro-refinados que podem serconvenientemente usados incluem óleo mineral hidro-refinadonaftênico e óleo mineral hidro-refinado parafinico.

Através do hidro-refino de óleos minerais, assubstâncias aromáticas policiclicas, os componentesinsaturadso, os compostos de enxofre e os compostos denitrogênio são removidos. Em comparação com os óleosminerais hidro-refinados parafinicos, os óleos mineraishidro-refinados naftênicos podem ter propriedades de fluxo abaixa temperatura melhores e uma estabilidade a oxidaçãomenor, e, por outro lado, em comparação com os óleosminerais hidro-refinados naftênicos, os óleos mineraishidro-refinados parafinicos podem ter propriedadesinferiores de fluxo as baixa temperatura, mas uma maiorestabilidade à oxidação térmica.

Exemplos de óleos de hidrocarbonetos sintéticosque podem ser convenientemente usados na composição de óleoisolante elétrico da presente invenção incluempolipropileno, polibuteno, polipenteno e outros óleos dehidrocarbonetos sintéticos isoparafinicos, poli-a-olefinas(PAO), incidindo no Grupo IV na classificação API (AmericanPetroleum Institute) de óleos de base constantes da Tabela 1abaixo e óleos sintéticos de gás liqüefeito (GTL).

Podem ser convenientemente usados os óleos de basede hidrocarbonetos sintéticos comercializados pelo grupoShell com a denominação comercial "XHVI".

0 pedido de patente japonesa publicado 52-072706 Ae o pedido de patente japonesa publicado 07-228876 descrevemmétodos de fabricação de óleos de hidrocarbonetos sintéticosque podem ser convenientemente usados na composição de óleoisolante elétrico da presente invenção.

Os óleos minerais hidro-refinados citados acima eos óleos de hidrocarbonetos sintéticos podem ser usadossozinhos. No entanto, o ponto de congelação, a viscosidadecinemática, a estabilidade a oxidação térmica e semelhantesda composição de óleo isolante elétrico da presente invençãopodem ser ajustados otimamente pela combinação adequada dediversas substâncias.

0 óleo mineral hidro-refinado e/ou o óleo dehidrocarboneto sintético usados na composição de óleoisolante elétrico da presente invenção têm cada um umaviscosidade cinemática as 40°C na faixa de 8,0 a 24 mm2/seg.

Os óleos minerais hidro-refinados preferidos podemser selecionados dentre óleos minerais hidro-refinadosnaftênicos e/ou óleos minerais hidro-refinados parafinicosdo Grupo II ou do Grupo III da classificação API de óleos debase.

Os óleos de hidrocarbonetos sintéticos preferidospodem ser selecionados dentre óleos sintéticosisoparafinicos, óleo sintéticos de GTL e poli-a-olefinas(PAO) que pertencem ao Grupo IV da classificação API deóleos de base.

Como a viscosidade cinemática de óleo lubrificanteresidual de petróleo ("BRIGHT STOCK") é relativamente altaem comparação com óleos minerais hidro-refinados e/ou óleosde hidrocarbonetos sintéticos, é especialmente preferido quea viscosidade cinemática intrínseca do óleo mineral hidro-refinado e/ou do óleo de hidrocarboneto sintético a 40°Cseja de 16 mm2/seg. ou menos, sendo mais preferível de 12mm2/seg. ou menos se o óleo mineral hidro-refinado ou o óleode hidrocarboneto sintético for usado sozinho com o óleolubrificante residual de petróleo ("BRIGHT STOCK").

Se forem usadas combinações de óleo mineral hidro-refinado e óleo de hidrocarboneto sintético com óleolubrificante residual de petróleo ("BRIGHT STOCK"), cada umadas viscosidades cinemáticas respectivas do óleo mineralhidro-refinado e do óleo de hidrocarboneto sintético seencontrará, de preferência, na faixa de 8,0 a 24,0 mm2/seg.,sendo mais preferível na faixa de 8,0 a 20,0 mm2/seg.TABELA 1

<table>table see original document page 8</column></row><table>

O óleo lubrificante residual de petróleo ("BRIGHTSTOCK") acrescentado ao óleo mineral hidro-refinado e/ouóleo de hidrocarboneto sintético mencionados acima pode serobtido por uma posterior destilação a pressão reduzida, doóleo mineral residual obtido à pressão atmosférica quando oóleo mineral parafinico é destilado à pressão atmosférica deóleo bruto, e conduzindo-se processos de desasfaltagem,extração do solvente e extração com solvente de cera desseóleo residual a pressão reduzida. Isto é, o óleolubrificante residual de petróleo ("BRIGHT STOCK") pode seruma fração de óleo de base de óleo mineral pesado obtido pordestilação a pressão reduzida do óleo mineral residualparafinico da destilação atmosférica de óleo bruto, e portratamento subseqüente de desasfaltagem, extração desolvente e desparafinagem com solvente do óleo residualobtido.

O óleo lubrificante residual de petróleo ("BRIGHTSTOCK") usado na presente invenção é, de preferência, um óleo debase que pertence ao grupo I de classificação API de óleos de base,com um teor total de enxofre na faixa de 0,4 a 2,0% em peso,teor de enxofre de mercaptano de 100 ppm em peso ou menos,teor de enxofre do tipo sulfeto de 0,5% em peso ou menos,teor total de nitrogênio na faixa de 100 a 500 ppm em peso,teor de nitrogênio básico de 300 ppm em peso ou menos, e umteor total de componentes polares (IP368) na faixa de 30 a70% em peso.

Diversos compostos de enxofre e compostos denitrogênio são concentrados no óleo lubrificante residual depetróleo ("BRIGHT STOCK") pelos processos de destilação eextração de solvente. Com o uso de óleo lubrificanteresidual de petróleo ("BRIGHT STOCK") numa faixa de 0,5 a10% em peso na composição de óleo isolante elétrico dapresente invenção, de preferência na faixa de 0,5 a 8,0% empeso com base no peso total da composição de óleo isolanteelétrico, o teor de enxofre e o teor de nitrogêniomencionados acima são incorporados em quantidades adequadasà composição de óleo isolante elétrico, portanto, é possívelse melhorar nitidamente as sua estabilidade à oxidaçãotérmica. Se os teores de enxofre de mercaptano e enxofre dotipo sulfeto ficarem demasiado altos, então o índice decorrosão pode aumentar, o que é indesejável. Além disso, seo teor de nitrogênio básico exceder 300 ppm em peso, então odesempenho de estabilidade a oxidação pode ser reduzido.

A composição de óleo isolante elétrico da presenteinvenção tem uma viscosidade cinemática preferida a 40°C nafaixa de 8,0 a 16,0 mm2/seg, sendo mais preferível na faixade 8,0 a 12,0 mm2/seg. Com uma viscosidade cinemática a 40°Cinferior a 8,0 mm2/seg, não pode ser obtido um ponto defulgor satisfatório. sE a viscosidade cinemática a 40°Cexceder 16,0 mm2/seg, então a eficiência de circulação dacomposição de óleo isolante elétrico em um transformadorpode ser reduzida, o efeito de resfriamento pode se tornarinadequado e pode ocorrer sobre-aquecimento.

A composição de óleo isolante elétrico da presenteinvenção pode compreender um ou mais aditivos antioxidantes.Os antioxidantes que podem ser convenientemente usados sãoantioxidantes fenólicos ou aminicos.

Exemplos de antioxidantes fenólicos que podem serconvenientemente usados na composição de óleo isolanteelétrico da presente invenção incluem 4,4'-metileno-bis(2, 6-di-terc-butilfenol), 4,4'-bis(2,6-di-terc-butilfenol) , 4,4'-bis(2-metil-6-terc-butilfenol), 2,2'-metileno-bis(4-etil-6-terc-butilfenol), 2,2'-metileno-bis(4-metil-6-terc-butilfenol), 4,4'-butilideno-bis(3-metil-6-terc-butilfenol) ,4,4'-isopropilideno-bis(2,β-di-terc-butilfenol), 2,2'-metileno-bis(4-metil-6-nonilfenol, 2,2'-(4,6-dimetil-fenol) ,2,2'-metileno-bis(4-metil-6-ciclohexilfenol), 2,6-di-terc-butil-4-metilfenol, 2,6-di-terc-butil-4-etilfenol, 2,4-dimetil-6-terc-butilfenol, 2,6-di-terc-butil-a-dimetilamino-p-cresol, 2,6-di-terc-butil-4(N,N'-dimetil-aminometil-fenol), 4,4' -tio-bis(2-metil-6-terc-butilfenol) , 4,4'-tiobis(3-metil-6-terc-butilfenol), 2,2'-tiobis-(4-metil-6-terc-butilfenol), sulfeto de bis(3-metil-4-hidróxi-5-terc-butilbenzila), sulfeto de bis(3,5-di-terc-butil-4-hidroxibenzila), 2,2'-tio-dietileno-bis[propionato de 3-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenila) ] , propionato detridecil-3-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenila) ,pentaeritritil-tetraquis[propionato de 3- (3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenila)], propionato de octil-3-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenila), propionato de octadecil-3-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenila), propionato de octil-3-(3-metil-5-terc-butil-4-hidroxifenila).

O teor de um ou mais aditivos antioxidantes é, depreferência, inferior a 2% em peso, sendo mais preferívelinferior a 1% em peso, ainda mais preferível inferior a 0,6%em peso, sendo o mais preferível inferior a 0,4% em peso,com base no peso total da composição de óleo isolanteelétrico.

Em outras modalidades da presente invenção, épreferível que a composição de óleo isolante elétricocompreende um antioxidante fenólico numa faixa de 0,01 a0,08% em peso ou na faixa de 0,08 a 0,4% em peso, com baseno peso total da composição de óleo isolante elétrico.

Outros aditivos que podem também estar presentesna composição de óleo isolante elétrico da presente invençãosão dependentes da aplicação específica da composição deóleo isolante elétrico.

Com a adição de óleo lubrificante residual depetróleo ao óleo mineral hidro-refinado mencionado acimae/ou óleo de hidrocarboneto sintético, é possível se obtercomposições de óleos isolantes elétricos que se conformamcom o Padrão IEC (International Electrotechnical Commission)296, Classe II, uma vez que mantém durante 168 horas a 100°Cno método de teste de estabilidade a oxidação IEC 61125A, aformação de impurezas é de 0,1% em peso ou menos e o valorácido é de 0,4 mg de KOH/g ou menos.

Conseqüentemente, em uma modalidade preferida, apresente invenção propõe uma composição de óleo isolanteelétrico tendo um ponto de fulgor (PMCC) de 130°C ou mais eum ponto de congelação de -40°C ou menos, sendo-™mais_preferível de -45°C ou menos, compreendendo a composiçãoóleo mineral hidro-refinado e/ou óleo de hidrocarbonetosintético e óleo lubrificante residual de petróleo na faixade 0,5 a 10% em peso, conf ormando-se a composição com oPadrão IEC (International Electrotechnical Commission) 296,Classe II, uma vez que depois de 168 horas a IOO0C no métodode teste de estabilidade a oxidação IEC 61125A, a formaçãode impurezas é de 0,1% ou menos e o valor ácido é de 0,4 mgde KOH/g ou menos.

Além disso, com a adição de óleo lubrificanteresidual de petróleo ao óleo mineral hidro-refinado e/ouóleo de hidrocarboneto sintético mencionados acima, épossível se obter composições de óleos isolantes elétricosque se conformam com o Padrão IEC 60296, Tipo U, uma "vezque, mantendo-se durante 164 horas a 120°C em um método deteste de estabilidade a oxidação IEC 61125C, a formação deimpurezas é de 0,8% em peso ou menos e o valor ácido é de1,2 mg de KOH/g ou menos.

Conseqüentemente, em uma modalidade preferida, apresente invenção propõe ainda uma composição de óleoisolante elétrico tendo um ponto de fulgor (PMCC) de 130°Cou mais, sendo mais preferível de 135°C ou mais e um pontode congelação de -40°C ou menos, sendo mais preferível de -45°C ou menos, compreendendo a composição óleo mineralhidro-refinadcT e/ou óleo de hidrocarboneto sintético e óleolubrificante residual de petróleo numa faixa de 0,5 a 10% empeso, conformando-se a composição com o Padrão IEC 60296,Tipo ü, uma vez que, mantendo-se durante 164 honras a 120°Cem um método de teste de estabilidade a oxidação IEC 61125C,a formação de impurezas é de 0,8% em peso ou menos e o valorácido é de 1,2 mg de KOH/g ou menos.

Além disso, em uma modalidade preferida, com aadição de óleo lubrificante residual de petróleo, e a adiçãoainda de um antioxidante, de preferência um antioxidantefenólico, numa faixa de 0,01 a 0,4% em peso, sendo maispreferível na faixa de 0^08 a 0,4% em peso, ao óleo mineralhidro-refinado e/ou óleo de hidrocarboneto sintéticomencionados acima, é possível se obter composições de óleosisolantes elétricos que se conformam com o Padrão IEC 60296,Tipo I, uma vez que, mantendo-se durante 500 horas a 120°Cem um método de teste de estabilidade a oxidação IEC 61125C,a formação de impurezas é de 0,8% em peso ou menos e o valorácido é de 1,2 mg de KOH/g ou menos.

Conseqüentemente, em uma modalidade preferida, apresente invenção propõe ainda uma composição de óleoisolante elétrico tendo um ponto de fulgor (PMCC) de 130°Cou mais, sendo mais preferível de 135°C ou mais e um pontode congelação de -40°C ou menos, sendo mais preferível de -45°C ou menos, compreendendo a composição óleo mineralhidro-refinado e/ou óleo de hidrocarboneto sintético , umóleo lubrificante residual de petróleo numa faixa de 0,5 a10% em peso, e um antioxidante, de preferência umantioxidante fenólico numa faixa de 0,01 a 0,4% em peso,sendo mais preferível numa faixa de 0,08 a 0,4% em peso,conformando-se a composição com o Padrão IEC 60296, Tipo I,uma vez que depois de 500 horas a 120°C, em jjm método deteste de estabilidade a oxidação IEC 61125C, a formação deimpurezas é de 0,8% em peso ou menos e o valor ácido é de1,2 mg de KOH/g ou menos.

Além disso, do mesmo modo, com a adição de óleolubrificante residual de petróleo e a adição ainda de umantioxidante, de preferência um antioxidante fenólico, numafaixa de 0,01 a 0,4% em peso, sendo mais preferível numafaixa de 0,01 a .0,08% em peso, ao óleo mineral hidro-refinado e/ou óleo de hidrocarboneto sintético mencionadosacima, é possível se obter composições de óleos isolanteselétricos que se conformam com o Padrão IEC 60296, Tipo T,uma vez que, mantendo-se durante 332 horas a 120°C em ummétodo de teste de estabilidade a oxidação IEC 61125C, aformação de impurezas é de 0,8% em peso ou" menos e o valorácido é de 1,2 mg de KOH/g ou menos.

Conseqüentemente, em uma modalidade preferida, apresente invenção propõe ainda uma composição de óleoisolante elétrico tendo um ponto de fulgor (PMCC) de 130°Cou mais, sendo mais preferível de 135°C ou mais e um pontode congelação de -40°C ou menos, sendo mais preferível de -45°C ou menos, compreendendo a composição óleo mineralhidro-refinado e/ou óleo de hidrocarboneto sintético , umóleo lubrificante de petróleo residual numa faixa de 0,5 a10% em peso, e um antioxidante, de preferência umantioxidante fenólico numa faixa de 0,01 a 0,4% em peso,sendo mais preferível numa faixa de 0,01 a 0,08% em peso,conformando-se a composição com o Padrão IEC 60296, Tipo T,uma vez que depois de 332 horas a 120°C em um método deteste de estabilidade a oxidação IEC 61125C, a formação deimpurezas é de 0,8% em peso ou menos e o valor ácido é de1,2 mg de KOH/g ou menos.

Isto significa que a presente invenção propõe umacomposição de óleo isolante elétrico que se conforma a um oumais dos seguintes padrões: Padrão IEC (InternationalElectrotechnical Commission) 296 (Classe II), Padrão IEC60296 (Tipo U), Padrão IEC 60296 (Tipo I) e Padrão IEC 60296(Tipo T).

A presente invenção ainda propõe o uso de umacomposição de óleo isolante elétrico conforme descrita acimapara se conformar com um ou mais de Padrão IEC(International Electrotechnical Commission) 296 (Classe II),Padrão IEC 60296 (Tipo U) , Padrão IEC 60296 (Tipo I) ePadrão IEC 60296 (Tipo T).

A presente invenção propõe ainda o uso dacomposição conforme descrita acima como um óleo isolanteelétrico para aplicação em um ou mais de transformadores,reguladores, disjuntores de circuito, reatores de usinaelétrica, reatores de derivação, distribuidores, cabos eequipamento elétrico.A presente invenção será descrita com referênciaaos Exemplos abaixo que não se destinam a limitar o âmbitoda invenção absolutamente.

EXEMPLOS

Como os óleos minerais hidro-refinados, óleosminerais e óleos de hidrocarbonetos sintéticos, formapreparados os óleos de base A-J-^e o_,óleo lubrificanteresidual de petróleo que têm as propriedades mostradas naTabela 2, na Tabela 3 e na Tabela 4.

Óleos de Base A-J e Óleo lubrificante residual depetróleo

As propriedades dos óleos de base A-J e do óleolubrificante residual de petróleo estão relacionadas naTabela 2, na tabela 3 e na tabela 4 com base nos seguintescritérios.

(H) Ponto de fulgor: consoante JIS K 2265 (PMCC:método de copo fechado de Pensky-Martens, e COC: método decopo aberto de Cleveland).

(2) Viscosidade cinemática (40°C), viscosidadecinemática (IOO0C): conforme ASTM D445.

(3) Ponto de congelação: conforme ASTM D97

(4) Valor ácido: conforme ASTM D974.

(5) PCA (teor de PCA): conforme BS2000P-346<table>table see original document page 107</column></row><table><table>table see original document page 18</column></row><table><table>table see original document page 19</column></row><table><table>table see original document page 20</column></row><table>TABELA 4

<table>table see original document page 21</column></row><table>

Usando os óleos de bases A-J mencionados acima e oóleo lubrificante residual de petróleo, os Exemplos 1-7, quesão composições de óleo isolante elétrico de acordo com apresente invenção que não continham antioxidantes, forampreparados de acordo com as composições apresentadas natabela 5 e na tabela 6.

Além disso, os Exemplos 8-11, que são composiçõesde óleo isolante elétrico de acordo com a presente invençãoque contêm antioxidantes, foram preparados de acordo com ascomposições apresentadas na tabela 7.

Além disso, para fins de comparação com osexemplos mencionados acima, foram preparados os ExemplosComparativos 1-15 de acordo com as composições apresentadasnas tabelas 8-10.

No tocante ao "tratamento com argila" a que serefere nas Tabelas 5-10, argila ativada na quantidadedeclarada em relação ao componente oleoso foi usada e estasforam misturadas por agitação durante 15 minutos as 30-40°C,e a fase oleosa separada por filtração por pressão. 0processamento foi conduzido empregando-se os métodos derefino habituais para composições de óleos isolanteselétricos para melhoramento da descoloração, desodorização,extração de água e estabilidade de composições de óleosisolantes elétricos.

TABELA 5

<table>table see original document page 22</column></row><table><table>table see original document page 23</column></row><table>

*% em peso relativa à quantidade de componentesoleosos usados

TABELA 6

<table>table see original document page 23</column></row><table>

*% em peso relativa à quantidade de componentes oleosos usados

<table>table see original document page 23</column></row><table>Observação: O antioxidante "BHT" é 2,6-di-terc-butil-4-metilfenol

*% em peso relativa à quantidade de componentesoleosos usados

BHT acrescentado aos componentes oleosos depois dotratamento com argila.

TABELA 8

<table>table see original document page 24</column></row><table><table>table see original document page 25</column></row><table>

*% em peso relativa à quantidade de componentesoleosos usados

TABELA 10

<table>table see original document page 25</column></row><table><table>table see original document page 26</column></row><table>

*% em peso relativa à quantidade de componentesoleosos usados

Os valores de padrões IEC foram usados comovalores de referência padrão para o desempenho decomposições de óleos isolantes elétricos. Se estes valoresde referência padrão fossem satisfeitos, então eraconsiderado que era possível o uso estável a longo prazodentro de amplos limites de temperatura.

Conseqüentemente, para os exemplos 1 e 2mencionados acima (que não continham antioxidantes), forammedidos os valores das propriedades de óleo isolanteelétrico e esses resultados são apresentados na tabela 11juntamente com os valores de referência padrão para o PadrãoIEC 296, Classe II.Além disso, para os Exemplos 1, 2, 6, 7 já citados(que não continham antioxidantes) , foram medidos os valoresdas propriedades de óleo isolante elétrico e essesresultados são apresentados na tabela 12 juntamente com osvalores de referência padrão para o Padrão IEC 60296, Tipo U.

A medição dos valores das propriedades, distintasde (1) a (5), descrita para os óleos de base mencionadosacima, foi conforme abaixo.

(6) Tensão superficial: conforme ASTM D971

(8) Enxofre corrosivo: conforme ASTM D1275.

(8) Teor de água: conforme ASTM D1533.

(9) Teste de oxidação (168 horas a 100°C) :conforme o método IEC 61125C.

(10) Teste de oxidação (164 horas a 120°C:conforme o método IEC 61125C.

(11) Voltagem de ruptura de isolamento: conformeASTM 1816 (VDE).

Para os Exemplos 3-5 mencionados acima (que nãocontêm antioxidantes), foram medidos os valores de densidadee estabilidade a oxidação com base no Padrão IEC 296, ClasseII (168 horas a 100°C, método IEC 61125A) já citado, e essesresultados são mostrados na Tabela 13.

Para os Exemplos 8 e 9 mencionados acima (contendoantioxidantes), os valores das propriedades do óleo isolanteelétrico foram medidos e esses resultados são mostrados naTabela 14 juntamente com os valores padrão para o Padrão IEC60296, Tipo I.A medição dos valores das propriedades, exceto de(1) a (11), descritos para os óleos de base acima e Exemplos(que não contêm antioxidantes), foi conforme declaradoabaixo.

(12) Teste de oxidação (500 horas a 120°C):conforme o método IEC 61125C.

Os Exemplos 10 e 11 (que contêm antioxidantes)tinham teores mais baixos de antioxidante do que os Exemplos8 e 9, e os valores das suas propriedades de óleo isolanteelétrico foram medidos, e esses resultados são apresentadosna tabela 15 juntamente com os valores padrão para o PadrãoIEC 60296, Tipo T.

A medição dos valores das propriedades, exceto (1)a (11) descritas para os óleos mencionados e Exemplos (quenão contêm antioxidantes), foi conforme declarado abaixo.

(13) Teste de oxidação (332 horas as 120°C):conforme método IEC 61125C.

Para os Exemplos Comparativos 1-15, foi medida aestabilidade à oxidação mencionada acima com base no PadrãoIEC 296, Classe II (168 horas a 100°C, método IEC 61125A)mencionado acima, e os resultados são apresentados nasTabelas 16-18.

Discussão

Para as composições de óleos isolantes elétricosque não contêm antioxidantes dos Exemplos 1-7, os valoresreferentes à estabilidade a oxidação (teste de oxidaçãoIEC), que é considerado como um valor característicoimportante, foram substancialmente inferiores aos do PadrãoIEC 296, Classe II, os valores de referência padrão (valoresmáximos) ou os valores de referência padrão de Padrão IEC60296, Tipo U (valores máximos), e as composições foramconsideradas excelentes como composições de óleos isolanteselétricos.

Com os Exemplos 1 e 2, os valores do teste deoxidação pelo método IEC 61125A (168 horas a 100°C) noPadrão IEC 296 e do teste de oxidação pelo método IEC 61125C(164 horas a 120°C) no Padrão IEC 60296 foramsubstancialmente inferiores aos valores de referência padrão(valores máximos) em qualquer um destes padrões, e ascomposições eram excelentes.

Além disso, para os Exemplos 1, 2, 6 e 7, foramobtidos resultados favoráveis para todos os valorescaracterísticos declarados na tabela 11 e Tabela 12,especialmente a viscosidade cinemática a 40°C e a -30°C, oponto de congelação e o valor ácido, e todas as composiçõessatisfizeram os valores de referência padrão para o PadrãoIEC 296, Tipo II e/ou Padrão IEC 60296, Tipo U.

Além disso, para as composições de óleos isolanteselétricos que contêm antioxidante dos Exemplos 8 e 9, noteste de oxidação do método IEC 61125C (500 horas a 120°C),referente ao Padrão IEC 60296, Tipo I, cada um dos valoresreferentes à estabilidade à oxidação que é considerado comoum valor característico importante, foi substancialmenteinferior aos valores de referência padrão (valores máximos)nele, e eles foram considerados como sendo composições deóleos isolantes elétricos excelentes. Além disso, foramtambém obtidos resultados favoráveis para outros valorescaracterísticos lançados na Tabela 14, especialmente aviscosidade cinemática, com as duas composições satisfazendoos valores de referência padrão para o Padrão IEC 60296,Tipo I.

Além disso, com as composições de óleos isolanteselétricos dos Exemplos 10 e 11, que continham pequenasquantidades de antioxidante, no método IEC 61125C (332 horasa 120°C) o teste de oxidação referente ao Padrão IEC 60296,Tipo T, cada um dos valores referentes à estabilidade àoxidação que é considerado um valor característicoimportante eras substancialmente inferior aos valores dereferência padrão naquele teste, e as composições foramconsideradas composições de óleos isolantes elétricosexcelentes. Os resultados favoráveis foram também obtidospara os outros valores característicos lançados na tabela15, especialmente a viscosidade cinemática, e as duascomposições satisfizeram os valores de referência padrãopara o Padrão IEC 60296, Tipo T.

No entanto, com as substâncias dos exemplosComparativos 1-15, em que não foi usado o óleo lubrificanteresidual de petróleo, no método IEC 61125A (168 horas a100°C) o teste de oxidação referente ao Padrão IEC 296mencionado acima, nenhuma das composições satisfez osvalores de referência padrão para o Padrão IEC 296, ClasseII. Em outras palavras, as substâncias dos ExemplosComparativos 1-9 e 15 substancialmente excederam os valoresde referência padrão (valores máximos) e foi considerado queas composições comparativas eram inadequadas para uso comocomposições de óleos isolantes elétricos. Além disso, emboraas composições de Exemplos Comparativos 10-14 satisfizessemos valores de referência padrão no tocante ao valor ácido,essas composições não satisfizeram os valores de referênciapadrão no tocante a impurezas, e foi considerado que ascomposições comparativas não poderiam ser usadas comocomposições adequadas de óleos isolantes elétricos.<table>table see original document page 32</column></row><table><table>table see original document page 33</column></row><table><table>table see original document page 34</column></row><table><table>table see original document page 35</column></row><table><table>table see original document page 36</column></row><table><table>table see original document page 37</column></row><table><table>table see original document page 38</column></row><table><table>table see original document page 39</column></row><table><table>table see original document page 40</column></row><table><table>table see original document page 41</column></row><table><table>table see original document page 42</column></row><table>

Claims

1. Óleo isolante elétrico, CARACTERIZADO pelo fatode que tem um ponto de fulgor (PMCC) de 130°C ou mais e umponto de congelação de -40°C ou menos, compreendendo óleomineral hidro-refinado e/ou óleo de hidrocarboneto sintéticoe na faixa de 0,5 a 10% em peso de óleo lubrificanteresidual de petróleo (Bright Stock), com base no peso totalda composição de óleo isolante elétrico.

2. Composição de óleo isolante elétrico, de acordocom a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que areferida composição tem um ponto de congelação de -45°C oumenos.

3. Composição de óleo isolante elétrico, de acordocom a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que areferida composição tem um ponto de fulgor (PMCC) de 135°Cou mais.

4. Composição de óleo isolante elétrico, de acordocom qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADApelo fato de que a referida composição compreende na faixade 0,01 a 0,4% em peso de antioxidante fenólico, com base nopeso total da composição de óleo isolante elétrico.

5. Composição de óleo isolante elétrico, de acordocom qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADApelo fato de que compreende um antioxidante fenólico nafaixa de 0,01 to 0,08% em peso, com base no peso total dacomposição de óleo isolante elétrico.

6. Composição de óleo isolante elétrico, de acordocom qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADApelo fato de que compreende antioxidante fenólico na faixade 0,08 a 0,4% em peso, com base no peso total da composiçãode óleo isolante elétrico.

7. Composição de óleo isolante elétrico, de acordocom qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADApelo fato de que o óleo mineral hidro-ref inado tem umaviscosidade cinemática na faixa de 8,0 a 24 mm2/s a 40°C e éselecionado dentre um óleo mineral naftênico hidro-refinadoe/ou um óleo mineral parafinico hidro-refinado do Grupo IIou Grupo III na classificação API.

8. Composição de óleo isolante elétrico, de acordocom qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, CARACTERIZADApelo fato de que o óleo de hidrocarboneto sintético tem umaviscosidade cinemática na faixa de 8,0 a 24 mm2/s a 40°C e éselecionado dentre um óleo sintético isoparafinico, um óleosintético de GTL, uma poli-a-olefina (PAO) pertencendo aoGrupo IV na classificação API para óleos de base ou umamistura deles.

9. Composição de óleo isolante elétrico, de acordocom qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, CARACTERIZADApelo fato de que o óleo lubrificante residual de petróleo (Bright Stock) é uma fração de óleo de base de óleo mineralpesado obtida por destilação a pressão reduzida do óleomineral parafinico residual proveniente da destilaçãoatmosférica de óleo bruto, e, desasfaltagem, extração comsolvente e tratamento com desparafinagem com solvente doóleo residual obtido.

10. Composição de óleo isolante elétrico, deacordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9,CARACTERIZADA pelo fato de que está em conformidade com umou mais dos seguintes padrões: Padrão IEC (InternationalElectrotechnical Commission) 296 (Classe II), Padrão IEC- 60296 (Tipo U), Padrão IEC 60296 (Tipo I) e Padrão IEC 60296(Tipo T).