CS206274B1

CS206274B1 - Cable impregnation material and method of making the same

Info

Publication number: CS206274B1
Application number: CS192579A
Authority: CS
Inventors: Vladislav Skrivan; Jiri Mnuk; Josef Zlomek; Stanislav Valsa; Jiri Kessler; Jozef Prokes; Ladislav Macko
Original assignee: Vladislav Skrivan; Jiri Mnuk; Josef Zlomek; Stanislav Valsa; Jiri Kessler; Jozef Prokes; Ladislav Macko
Priority date: 1979-03-23
Filing date: 1979-03-23
Publication date: 1981-06-30

Description

Predmetom vynálezu je elektroizolačná káblová impregnačná hmota zmeaného typu, obsahujúca minerálny olej a Specifický amorfný polypropylén, používaná hlavně pre impregnovanie papierovej izolácie káblov na vysoké a veTmi vysoké napátia. Účelom vynálezu je získanie vhodného impregnantu pri využití aj značnej časti doteraz nevyužívaného, resp. nevhodného vedTajšieho technologického produktu, vznikajúceho pri výrobě krystalického polyméru.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an electrical insulating cable impregnating composition of a mixed type comprising mineral oil and specific amorphous polypropylene, mainly used for impregnating paper insulation of cables at high and very high voltages. The purpose of the invention is to obtain a suitable impregnant using also a considerable part of the hitherto unused, resp. an unsuitable by-product of the crystalline polymer production.

Uplatnenie káblových impregnačných hm6t uvažovaného typu, t.j. ktorých podstatnou zložkou v zmeai je minerálny olej a Specifický amorfný polypropylén, prináša oproti iným riešeniam rad technických, technologických aj ekonomických výhod, ktoré sú odborníkem, všeobecne známe. Jednou z najzávažnějších nedostatkov, ktoré sa v danej súvislosti postupné prejavili, boli však okolnosti súvisiace s obmedzenými možnosťami získávánia a použitia len amorfného polypropylénu, a úzko vymedzenou špecifikáciou, ktorý tu bolo třeba aplikovat!· Jediným zdrojom získánia materiálu pre tieto účely zoetával tu totiž stále iba nekomerčný, vedlejší odpadový produkt nešpecifického, měnlivého zloženia, iný prakticky z každej šarže.The application of the cable impregnation materials of the type considered, i. of which the essential component in the mixture is mineral oil and specific amorphous polypropylene, provides a number of technical, technological and economic advantages generally known to those skilled in the art over other solutions. However, one of the most serious shortcomings that gradually emerged in this context was the circumstances related to the limited possibilities of obtaining and using only amorphous polypropylene, and the narrowly defined specification that had to be applied here! only non-commercial, by-product of non-specific, variable composition, different from virtually every batch.

Známými riešeniami boli vytvořené sice podmienky, ktorými sa umožnilo výhodné využitie aepoft časti z týchto odpadových produktov, a to aj pře uvažované náročné elektrotechnické účely. Značná část však zostávala i naňalej nevyužitelná, pričom náročná hodnotenie a selekci a vhodného produktu sa stávali relativné prácnymi a zdíhavými procedúrami, keáže medzičasom v produkčnom sektore primárného výrobku došlo k rfiznym změnám technického a těch—Known solutions have created the conditions that allowed the advantageous use of aepoft parts of these waste products, even for the sophisticated electrical purposes considered. However, much of it remained unusable, while demanding evaluation and selection and the appropriate product became relatively labor-intensive and cumbersome procedures, which in the meantime in the primary product's production sector were subject to technical and technical changes.

206 274206 274

206 274 nologického charakteru, a okrem toho i k niektorým negativným důsledkom objektívneho rázu» například v spojitosti so všeobecnou surovinovou a energetickou situáciou, ktoré sa priro'dzene nutné museli prejaviť aj u druhotného,- odpadového produktu, kde týmto o.i. v značnej miere narastali zvlášť aj podiely, ktoré podlá doterajšiehó stavu nebolo možné pře dané účely uplatniť. Na základe Salších práč a vyhodnotením nových poznatkov podařilo sa tento problém riešiť s výsledkem, ktorý představuje podstatné zlepšenie a odetránenie viacerých závažných ťažkoetí, ku ktorým v danej eúvieloeti doteraz dochédzalo.206 274 of an ecological nature, and in addition to some of the negative consequences of an objective nature », for example, in connection with the general raw material and energy situation, which naturally also had to be reflected in the secondary waste product, where o.i. the shares which, according to the current state of affairs, could not be used for the given purposes also increased significantly. Based on further work and evaluation of new knowledge, this problem was solved with the result, which represents a significant improvement and elimination of several serious difficulties, which have so far occurred in the euvieloeti.

Nevýhody a nedostatky doterajšieho stavu aa podl’a vynálezu odetraňujú uplatněním riešenia, ktoré je charakterizované tým, že zmeená impregnačná hmota obsahuje podiel 50-99 hmotnostných pěrcent izolačného oleja a podiel 1-50 hmotnostných percent takého amorfného polypropylénu, bod mSknutia ktorého je najmenej 70°C a obsah ataktického polyméru v ňom, pri stanovení tohto obsahu Nattovou frakčnou analýzou a heptánom je 50-99 hmotnostných percent· Podlá alternatívneho riešenia zmeená impregnačná hmota obsahuje 50-98 hmotnostných percent izolačného oleja, 1-20 hmotnostných percent kolofónie a 1-49 hmotnostných percent amorfného polypropylénu· Pri výrobě ea přitom postupuje takým spósobom, že amorfný polypropylén sa do zmesného podielu obsahujúceho izolačný olej integruje za udržiavania takého technologického tepelného režimu, pri ktorom priebežné zohriatie v zmeai pri homogenizovaní zložiek dosiahne najviac teplotu 160°C. Alternatívnym riešením je výrobný postup, ktorý je charakterizovaný tým, že amorfný polypropylén sa do izolačného oleja alebo zmesného podielu, ktorý izolačný olej obsahuje přidává roztavený , zohriaty na teplotu vyššiu než je bod máknutia tohto amorfného polypropylénu, výhodné vyššiu o 50-100°C než je bod jeho mftknutia, pri stanovení tohto bodu metodou krúžok-guldčka podlá ČSN 65 7060.Disadvantages and disadvantages of the prior art and according to the invention are eliminated by applying a solution characterized in that the changed impregnating composition comprises a proportion of 50-99 percent by weight of insulating oil and a proportion of 1-50 percent by weight of such amorphous polypropylene having a mp point of at least 70 ° C and the content of atactic polymer therein, when determined by Natta Fraction Analysis and Heptane, is 50-99 weight percent · According to an alternative solution, the modified impregnating composition contains 50-98 weight percent insulating oil, 1-20 weight percent rosin and 1-49 weight percent % of amorphous polypropylene · In the process of e, the process is such that the amorphous polypropylene is integrated into the blend containing the insulating oil while maintaining a technological thermal regime in which the continuous heating of the components reaches a maximum temperature of 160 C. An alternative solution is a production process characterized in that the amorphous polypropylene is added to the insulating oil or the blend containing the insulating oil melted, heated to a temperature above the softening point of the amorphous polypropylene, preferably 50-100 ° C higher than is the point of its softening, when determining this point by the ring-guiding method according to ČSN 65 7060.

Biešenie podlá vynálezu umožňuje získanie kvalitnej impregnačnej hmoty pri využití aj takých typov amorfných polypropylénev, ktoré z technických alebo technologických ddvodov doteraz neboli vhodné pre tento účel. Výběr a hodnotenie týchto materiálov z hlediska ich upotřebítelnosti alebo vhodnosti eú přitom jednoduché, rýchle, á to iaté platí aj o následuj úcej príprave, výrobě impregnačnej hmoty, kde dochádza k ich uplatneniu*The composition according to the invention makes it possible to obtain a high-quality impregnating compound using also types of amorphous polypropylene which, for technical or technological reasons, have hitherto not been suitable for this purpose. The selection and evaluation of these materials in terms of their usability or suitability of the eu is simple, quick, and it also applies to the subsequent preparation, production of impregnating material, where they are applied *

Zmeená zložka, ktorú tvoří Specifický amorfný polypropylén, přidává ea postupné a homogenizuje ea za neustálého miešania V zohriatom, resp. roztavenom stave, pričom podiel izolačného oleja je tiež zohriaty, obvykle na teplotu 80-100°C a mdže obsahovat ako zmeený podiel aj kolofóniu, prírodnú či syntetická. Predpíeaný technologický režim pri výrobě je nenáročný, 1’ahko zvládnutelný. 'The changed component, which consists of the specific amorphous polypropylene, adds ea gradually and homogenizes ea with constant stirring in a heated or non-heated mixture. the molten state, whereby the proportion of insulating oil is also heated, usually to a temperature of 80-100 ° C, and may contain, as an alteration, also rosin, natural or synthetic. The predictive technological mode of production is unpretentious, easy to handle. '

Amorfný polypropylén je možné aplikovat do zohriatej zmeai aj priamo vo formě koncentrovaného roztoku, ako sa zíekava pri výrobě izotaktického polyméru, pričom rozpúšťadlo sa zo zmesi potom odstraňuje aúčasne alebo priebežne, například destiláciou. Podielom 0,1-10 hmotnostných percent obvyklých přísad možno u zmeenej impregnačnej hmoty zlepšit aj plynové vlastnosti. Výhodou riešenia podlá vynálezu je přitom aj okolnost, že umožňuje přípravu plnohodnotných zmesných impregnačných hmdt aj bez podielov kolofónie.The amorphous polypropylene can also be applied to the heated mixture directly in the form of a concentrated solution, as is desired in the manufacture of the isotactic polymer, whereupon the solvent is then removed from the mixture at the same time or continuously, for example by distillation. By providing 0.1-10% by weight of conventional additives, the gas properties of the impregnating material can be improved. An advantage of the solution according to the invention is also the fact that it allows the preparation of full-value mixed impregnating compositions without the presence of rosin.

Možnosti pridávania amorfného polypropylénu v roztavenom atave podstatné ekracujúThe possibilities of adding amorphous polypropylene in the molten vapor are substantially reduced

206 274 technologické časy přípravy impregnačnej hmoty, výroba je efektívna, ekonomické, pričom dosahované elektroizolačné vlastnosti a odolnoať proti oxidácii sú vel’mi dobré. Rovnako priaznivo aa prejavujú' aj spracovatelaké vlastnosti, vyplývajúce zo zníženia viakozity pri impregnačnej teplote a nasledujúceho zvýáenia funkčných parametrov u káblov, kde dochédza k zlepáeniu chovánia sa hmoty v elektrickom poli v celom rozsahu pracovných teplůt.206 274 technological times of preparation of impregnating material, production is efficient, economical, while achieved electrical insulating properties and resist oxidation are very good. Also, the processing properties resulting from the reduction of the viscosity at the impregnation temperature and the consequent increase in the functional parameters of the cables, where the behavior of the mass in the electric field over the whole range of operating temperatures is improved, also have a favorable effect.

Příklad 1Example 1

K podielu 93,5 hmotnostných percent vysokonapfiťového káblového oleja zodpovedajúceho ČSN 65 6846, zohriateho na 9O°C, přidalo sa za neustálého miešania 6,5 hmotnostných percent amoťfného polypropylénu, ktorý mal bod máknutia stanovený metodou krúžok-guločka podl’a ČSN 65 7060 157°C. Amorfný polypropylén sa přidával v roztavenom stave, zohriaty na teplotu 210°C, ale v důsledku iba postupného dávkovania a miešania, homogenizovania podielov teplota zmesi aa priebežne pohybovala len v rozmedzí 151-156°C.To a proportion of 93.5% by weight of high-voltage cable oil conforming to CSN 65 6846 heated to 90 ° C, was added, with continuous stirring, 6.5% by weight of ammonium polypropylene having a ring-ball dipping method according to CSN 65 7060 157 C. Amorphous polypropylene was added in the molten state, heated to 210 ° C, but due to only gradual dosing and mixing, homogenizing the portions, the temperature of the mixture a and continuously varied only between 151-156 ° C.

ft O Ίft Ί

Impregnačňá hmota získaná po zhomogenizovaní zložiek mala pri 50 C hodnotu 1600 mni s , pri 100°C hodnotu 96,1 mm² s“\ Stratový činitel v pftvodnom stave pri 100°C a 50 Hz mal hodnotu 0,0127 a měrný vnútorný odpor pri 100°C bol 1,4·10^θ Ohm.m. Po ekúške urýchleného stárnuti a podlá ČSN 65 6846 stratový činitel pri 100°C a 50 Hz mal hodnotu 0,492 a měrný vnú— torný odpor pri 100°C bol Ο,37·1Ο^θ Ohm.m.The impregnation mass obtained after the homogenization of the components had a value of 1600 mn s at 50 ° C, a value of 96.1 mm ² s at 100 ° C. 100 ° C was 1.4 · 10 µm Ohm.m. After accelerated aging test and according to ČSN 65 6846 the loss factor at 100 ° C and 50 Hz was 0.492 and the specific internal resistance at 100 ° C was Ο, 37 · 1 · ^ θ Ohm.m.

Příklad 2Example 2

K podielu 89,5 hmotnostných percent káblového oleja Specifikovaného v příklade 1, zohriateho na teplotu 100°C přidalo sa počas miešania 5 hmotnostných percent gréckej kolofónie a po zhomogenizovaní aa za neustálého 3aláieho miešania 5,5 hmotnostných percent amorfného polypropylénu, ktorého kvalita zodpovedala špecifikécii v příklade 1, pričom aj tepelný technologický režim počas miešania a homogenizovania tu bol uplatněný obdobným spůsobom ako v predchádzajúcom příklade.To a proportion of 89.5% by weight of the cable oil specified in Example 1 heated to 100 ° C, 5% by weight of Greek rosin was added under stirring and after homogenization and under constant stirring for 5.5% by weight of amorphous polypropylene of the specification. of Example 1, wherein the thermal process regime during mixing and homogenization was also applied here in a similar manner as in the previous example.

Získaná impregnačná hmota po zhomogenizovaní zložiek mala viskozitu pri 50°C 1587 mm²s”^, pri 100°C 85 mm²s“^. Stratový činitel v póvodnom stave pri 100°C a 50 Hz mal hodnotu 0,0431 a měrný vnútorný odpor pri 100°C bol O,62.1O^Ohm.m.The impregnation mass obtained after homogenization of the components had a viscosity at 50 ° C of 1587 mm ² s -1, at 100 ° C of 85 mm ² s -1. The loss factor in the original state at 100 ° C and 50 Hz was 0.0431, and the specific internal resistance at 100 ° C was 0.62.

Po skúške urýchleného stamutia podlá ČSN 65 6846 stratový činitel pri 100°C a 50 Hz mal hodnotu 0,0635 a měrný vnútorný odpor pri 100°C bol 0,31·10^θ Ohm.m·.After the accelerated aging test according to CSN 65 6846 the loss factor at 100 ° C and 50 Hz was 0.0635 and the specific internal resistance at 100 ° C was 0.31 · 10 ^ Ohm.m ·.

Claims

OF THE INVENTION

A mineral oil-based cable impregnation composition with amorphous polypropylene, characterized in that the impregnation composition comprises a proportion of 50-99% by weight of an insulating oil and a proportion of 1-50% by weight of an amorphous polypropylene having a flash point of at least 70%. C and the content of atactic polymer in it, in determining this content by Natta fractional analysis and heptane 50-99% by mass »

2. The impregnating cable composition according to claim 1, characterized in that the starting and impregnating composition comprises a proportion of 50-98% by weight of insulating oil, 1-20% by weight of rosin and 1-49% by weight of amorphous polypropylene.

3. A method according to claim 1, wherein the amorphous polypropylene aa is integrated into the composition containing the insulating oil, while maintaining a technological thermal regime in which the continuous heating in the composition reaches a maximum temperature of 160 DEG C. ° G,

4. A method according to claim 1, 2 or 3, wherein the amorphous polypropylene aa is added to the insulating oil or a mixture containing the insulating oil molten, heated to a temperature higher than the alkali point of the amorphous. polypropylene, advantageously higher by 50-100 ° C than its blink point in the determination of this point by the ring-ball method according to ČSN 65 7060,