DE2335692B2 - Dielectric fluid - Google Patents
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Description
Die aus der eingangs genannten Schweizer Patentschrift bekannte dielektrische Flüssigkeit enthalt zwar keine balogenierten organischen Ester, jedoch bat sie nicht die günstigen Eigenschaften, die eigentlich erwünscht wären,The dielectric liquid known from the aforementioned Swiss patent does contain no balanced organic esters, but she asked not the favorable properties that would actually be desired,
Aufgabe der Erfindung ist es, die eingangs genannte dielektrische Flüssigkeit dahingehend zu verbessern, daß sie ähnlich gute Eigenschaften aufweist, wie die aus Umweltschutzüberlegungen nicht mehr erstrebenswerten chlorierten Diphenylverbindungen.The object of the invention is to improve the aforementioned dielectric liquid to the effect that that it has properties that are as good as those from Environmental considerations no longer desirable chlorinated diphenyl compounds.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß der Anteil des Esters 20 bis 95 Gew.-% beträgt und daß die Flüssigkeit zusätzlich zwischen 5 und 80 Gew.-% mindestens eines in dem Ester löslichen, nicht halogenieren aromatischen Kohlenwasserstoffs oder is Äthers mit 1 bis 2 Ringen und einem Verlustfaktor von weniger als 10% bei 10O0C enthältThis object is achieved in that the proportion of the ester is 20 to 95% by weight and that the liquid is additionally between 5 and 80% by weight of at least one non-halogenated aromatic hydrocarbon or ether with 1 to 2 which is soluble in the ester Contains rings and a loss factor of less than 10% at 10O 0 C.
Dieses neuartige Gemisch aus bestimmten Arten von Estern und bestimmten Arten von Kohlenwasserstoffen oder Äthern ergibt nicht nur eine dielektrische Flüssigkeit mit sehr guten Eigenschaften, sie ist vor allem biologisch abbaubar und stellt somit keine Umweltgefahr mehr dar. Die elektrischen Eigenschaften wie elektrische Festigkeit, Verlustfaktor, Dielektrizitätskonstante und Koronaverhalten sind denjenigen von TCDP vergleichbar. Sie läßt sich auch reinigen, um einen niedrigen Verlustfaktor zu erhalten. Beim Auftreten von Koronaerscheinungen werden keine bleibenden Blasen erzeugt Die bevorzugten dielektrischen Flüssigkeiten sind TCDP hinsichtlich der Erhal- tung der Lebensdauer eines Kondensators sogar überlegen, was für thermische Stabilität und Inertheit gegenüber den Kondensatorbauteilen spricht Schließlich sind die erfindungsgemäßen dielektrischen Flüssigkeiten auch billiger als TCDP und in Verbindung mit den gleichen dielektrischen Materialien verwendbar, die für Kondensatoren eingesetzt werden, die TCDP enthalten.This novel mixture of certain types of esters and certain types of hydrocarbons or ether not only gives a dielectric fluid with very good properties, it is present mainly biodegradable and therefore no longer poses an environmental hazard. The electrical properties such as electrical strength, loss factor, dielectric constant and corona behavior are those comparable to TCDP. It can also be cleaned to obtain a low loss factor. If corona phenomena occur, no persistent bubbles generated. The preferred dielectric fluids are TCDP in terms of preservation. The service life of a capacitor is even superior, which is important for thermal stability and inertness speaks against the capacitor components Finally, the dielectric fluids according to the invention are also cheaper than TCDP and in conjunction with the The same dielectric materials can be used as are used for capacitors containing TCDP.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutertThe invention is explained in more detail below using exemplary embodiments in conjunction with the drawing explained
Es zeigtIt shows
F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines teilweise abgewickelten Film-ZPapierVFilm-Kondensatorwickels mit einem Ausschnitt in vergrößertem Maßstab; undF i g. 1 is a perspective view of a partially unwound film-Z-paper-film capacitor roll with a section on an enlarged scale; and
Fig.2 in perspektivischer und teilweise weggebrochener Ansicht den Wickel der F i g. 1 nach Einbringung in ein Kondensatorgehäuse.FIG. 2 shows the winding of FIG. 2 in a perspective and partially broken away view. 1 after introduction in a capacitor case.
In F i g. 1 sind zwei Lagen aus Metallfolie 1 und 2 mit Papierlagen 3 und Kunststoffolie 4 gewickelt Die Kunststoffolie besteht vorzugsweise aus Polypropylen, so daß der Kondensator infolge seiner hohen elektrischen Festigkeit und seines niedrigen Verlustfaktors mit hoher Blindleistung pro Volumeneinheit betrieben werden kann. Infolge der Anwendung der erfindungsgemäßen dielektrischen Flüssigkeit wird außerdem selbst unter extremen Betriebsbedingungen seine Arbeitsweise nicht beeinträchtigt Ebenso könnten auch andere Kunststoffolien wie Polyäthylen hoher Dichte verwendet werden. Mit den Metallfolien 1 und 2 sind Leiter 5 ω und 6 verbunden. Der Kondensatorwickel 7 wird in einen Becher 8 eingesetzt, siehe F i g. 2, und mit einer dielektrischen Flüssigkeit 9 imprägniert. Die Leiter 5 und 6 werden mit Anschlüsse!! 10 bzw. 11 verbunden.In Fig. 1, two layers of metal foil 1 and 2 are wound with paper layers 3 and plastic foil 4. The plastic foil is preferably made of polypropylene, so that the capacitor can be operated with high reactive power per unit volume due to its high electrical strength and its low dissipation factor. In addition, as a result of the use of the dielectric liquid according to the invention, its functioning is not impaired even under extreme operating conditions. It is also possible to use other plastic films such as high-density polyethylene. With the metal foils 1 and 2 conductors 5 ω and 6 are connected. The capacitor winding 7 is inserted into a cup 8, see FIG. 2, and impregnated with a dielectric liquid 9. The conductors 5 and 6 are with connections !! 10 or 11 connected.
Die erfindungsgemäßen dielektrischen Flüssigkeiten b5 enthalten etwa 2" bis 95% (alle hierin gemachten Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht, sofern nicht anders angegeben) eines organischen Esters undThe dielectric liquids according to the invention b5 contain about 2 "to 95% (all percentages given herein relate to weight, if not otherwise indicated) of an organic ester and etwa 5-80% eines aromatischen Kohlenwasserstoffs oder Äthers, Die dielektrischen Flüssigkeiten mit den besten Eigenschaften enthalten zwischen 75 und 90% des organischen Esters und zwischen 10 bis 25% des aromatischen Kohlenwasserstoffs oder Äthers,about 5-80% of an aromatic hydrocarbon or ether, the dielectric fluids with the best properties contain between 75 and 90% of the organic ester and between 10 to 25% of the aromatic hydrocarbon or ether,
Der organische Ester ist im gesamten Temperaturbereich von -200C bis 1500C flüssig und weist einen Verlustfaktor von weniger als 10% bei 1000C auf. Er enthält vorzugsweise einen Benzolring, da aromatische Stoffe einen besseren Koronawiderstand und eine bessere thermische Stabilität haben. Es kann entweder der Säureanteil oder der Basenanteil des Esters aromatisch sein. Phthalester scheinen bessere Eigenschaften als andere Ester zu haben, und insbesondere weist Diisononylphthalat (nachstehend als »DINP« bezeichnet) hervorragende Eigenschaften auf. Weitere geeignete Ester sindThe organic ester is liquid in the entire temperature range from -20 0 C to 150 0 C and has a dissipation factor of less than 10% at 100 0 C. It preferably contains a benzene ring, since aromatic substances have better corona resistance and better thermal stability. Either the acid part or the base part of the ester can be aromatic. Phthalic esters appear to have better properties than other esters, and in particular, diisononyl phthalate (hereinafter referred to as "DINP") has excellent properties. Other suitable esters are
Dibutyladipat, Diäthyladipat, Düsodecyladipat, Äthylbenzoat, n-Butylbenzoat, Isopropylbenroat Isobutylbenzoat, n-Propylbenzcat Äthylcaproat Äthylcaprylat, Methylcaprylat, Diäthylmalonat, Dimethylmalonat Diäthyloxalat, Dibutylphthalat, Diallylphthalat Dimethylphthalat, Dioctylphthalat Diäthylsuccinat, Butylvalerianat etc.Dibutyl adipate, diethyl adipate, Nozzleodecyl adipate, ethyl benzoate, n-butyl benzoate, isopropyl benzoate Isobutyl benzoate, n-propyl benzate Ethyl caproate ethyl caprylate, Methyl caprylate, diethyl malonate, Dimethyl malonate dietary hydroxalate, Dibutyl phthalate, diallyl phthalate Dimethyl phthalate, dioctyl phthalate Diethyl succinate, butyl valerianate etc.
Gemische aus geeigneten Estern können gebildet werden, um den Temperaturforderungen zu genügen und auch dort eingesetzt werden zu können, wo die einzelnen Ester den Temperaturforderungen nicht entsprechen würden.Mixtures of suitable esters can be formed to meet the temperature requirements and can also be used where the individual esters do not meet the temperature requirements would correspond.
Der aromatische Kohlenwasserstoff oder der aromatische Äther ist eine Verbindung, die im Ester löslich ist und hat einen oder zwei Ringe sowie einen Verlustfaktor von weniger als 10% bei 1000Q Er soll niedrige Dampfdrücke haben, da Verbindungen mit niedrigem Siedepunkt sich nur schwierig handhaben lassen und in einem Kondensator verdampfen können. Der Siedepunkt liegt vorzugsweise oberhalb von 1400C Verbindungen mit zwei Ringen sind zu bevorzugen, da sie Siedepunkte über 140° C haben. Diphenytoxid (nachstehend als »DPO« bezeichnet) wird bevorzugt, da es ausgezeichnete elektrische Eigenschatten hat und den Polypropylenfilm nicht aufweicht oder aber damit in Kondensatoren reagiert Weitere geeignete aromaysche Kohlenwasserstoffe oder Äther sind Acenaphthen, Anisol, Benzol, Äthylbenzol, Propylbenzol, Cumol, Cymol, Diphenyl, Diphenylmethan, Durol, Fluoren, Inden, Mesitylen, Naphthalin, Phenotol, Styrol, Toluol, Xylol etc. Ebenso kommen Gemische aromatischer Kohlenwasserstoffe und/oder Äther in BetrachtThe aromatic hydrocarbon or the aromatic ether is a compound that is soluble in the ester and has one or two rings and a loss factor of less than 10% at 100 0 Q. It is said to have low vapor pressures, since compounds with a low boiling point are difficult to handle and evaporate in a condenser. The boiling point is preferably above 140 0 C compounds having two rings are preferable, since they have boiling points above 140 ° C. Diphenyte oxide (hereinafter referred to as "DPO") is preferred because it has excellent electrical properties and does not soften the polypropylene film or react with it in capacitors. Other suitable aromatic hydrocarbons or ethers are acenaphthene, anisole, benzene, ethylbenzene, propylbenzene, cumene, cymene, Diphenyl, diphenylmethane, durol, fluorene, indene, mesitylene, naphthalene, phenotol, styrene, toluene, xylene, etc. Mixtures of aromatic hydrocarbons and / or ethers can also be used
Die dielektrische Flüssigkeit enthält vorzugsweise auch zwischen 0,f 5 und 5% (des Esters plus Kohlenwasserstoff oder Äther) eines Antioxidans. Das Antioxidans ist ein in der Lösung des Esters und des Kohlenwasserstoffs oder Äthers löslicher Inhibitor für frei Radikale. Es trägt dazu be„ den Verlustfaktor über eine lange Zeit niedrig zu halten, sowohl für die Flüssigkeit selbst als auch bei deren Anwesenheit in einem Kondensator. Die bevorzugte Antioxidansmenge beträgt zwischen 0,1 und 3%, und ein bevorzugtes Antioxidans ist Di-tert-Butylparakresol (nachstehend als »DTBPC« bezeichnet), für das sich gezeigt hht, daß es sehr gut arbeitet Weitere geeignete Antioxidantien enthalten Phenole mit folgendem Aufbau:The dielectric liquid also preferably contains between 0.5 and 5% (of the ester plus hydrocarbon or ether) of an antioxidant. The antioxidant is a free radical inhibitor that is soluble in the solution of the ester and the hydrocarbon or ether. It helps to keep the loss factor low over a long period of time, both for the liquid itself and for the liquid even if they are present in a capacitor. The preferred amount of antioxidant is between 0.1 and 3%, and a preferred antioxidant is di-tert-butyl paracresol (hereinafter referred to as "DTBPC") for which has been shown to work very well Other suitable antioxidants contain phenols with the following structure:
OHOH
worin die R-Gruppen typischerweise Wasserstoff oder Alkyle sind Ebenso können andere bekannte Antioxidantien verwendet werden, die den Verlustfaktor der dielektrischen Flüssigkeit nicht: nennenswert erhöhen. Ebenso kommen Gemische von Antioxidantien in Betrachtwherein the R groups are typically hydrogen or alkyls. Also, other known antioxidants can be used that reduce the loss factor of the dielectric fluid do not: increase significantly. Mixtures of antioxidants also come in Consideration
Die dielektrische Flüssigkeit enthält vorzugsweise auch zwischen 0,1 und 3% (des Esters plus Kohlenwasserstoff oder Äther) eines den Koronawiderstand erhöhenden Additivs, um die Widerstandsfähigkeit derThe dielectric liquid also preferably contains between 0.1 and 3% (of the ester plus hydrocarbon or ether) of the corona resistance increasing additive to increase the resilience of the
inin dielektrischen Flüssigkeit gegenüber den Auswirkungen der Korona zu erhöhen, indem die Zeit verringert wird, die für die Erholung von einer Korona hervorrufenden Überspannung benötigt wird. Dieses Additiv ist eine Verbindung, die mit Wasserstoff reagiert und diesen unter Ladungsbedingungen aufnimmt, dabei in der Lösung des Esters und des aromatischen Äthers oder Kohlenwasserstoffs löslich ist. Es arbeitet vermutlich so, daß Wasserstoff aufgenommen wird, der bei der Koronabildung entsteht, so daß die Blasenbildung verringert wird. Ein bevorzugtes Additiv ist /?-Methylanthrachinon, das sich leicht handhaben läßt und stabil ist. Weitere geeignete Additive sind Azobenzol, Anthrachinon sowie sonstige Stoffe, die Wasserstoff aufnehmen. Ebenso können Gemische solcher Additive verwendet werden.dielectric fluid versus the impact Increase the corona by decreasing the time it takes to recover from a corona evoking Overvoltage is needed. This additive is a compound that reacts with hydrogen and these takes up under charge conditions, while in the solution of the ester and the aromatic ether or Hydrocarbon is soluble. It probably works in such a way that hydrogen is absorbed by the Corona formation occurs, so that the formation of bubbles is reduced. A preferred additive is /? - methylanthraquinone, which is easy to handle and stable is. Other suitable additives are azobenzene, anthraquinone and other substances that contain hydrogen take up. Mixtures of such additives can also be used.
Die Erfindung wird nachstehend anhand praktischer Ausführungsbeispiele noch näher erläutert:The invention is explained in more detail below on the basis of practical exemplary embodiments:
Ein Gemisch von 80% DINP und 20% DPO wurde hergestellt und verschiedene seiner Eigenschaften wurden mit denjenigen von TCDP und Mineralöl verglichen:A mixture of 80% DINP and 20% DPO was made and various of its properties were compared with those of TCDP and mineral oil:
80% DINP -20% DPO80% DINP -20% DPO
TCDPTCDP
Mineralölmineral oil
Elektrische Festigkeit (kV) - ASTM 01816 Dielektrizitätskonstante bei 100 C Wärmeverlustfaktor (%) bei 100 C Viskosität (Pa.s) bei 20 C Zündpunkt( C) Verfestigungspunkt ( C) Dampfdruck bei 50 C (mbar)Electrical Strength (kV) - ASTM 01816 Dielectric constant at 100 C Heat loss factor (%) at 100 C Viscosity (Pa.s) at 20 C Ignition point (C) Solidification point (C) Vapor pressure at 50 C (mbar)
Die vorstehenden Werte zeigen, daß das DINP/DPO-Gemisch zufriedenstellende Eigenschaften für die Kondensatorherstellung (d. h. eine genügend niedrige Viskosität und einen genügend niedrigen Dampfdruck sowie einen ausreichend hohen Zündpunkt) sowie einThe above values show that the DINP / DPO mixture has satisfactory properties for the Capacitor manufacture (i.e. a sufficiently low viscosity and a sufficiently low vapor pressure and a sufficiently high ignition point) and a Kondensator-Leistungsvermögen besitzt, wie das in Verbindung mit den nachstehenden Beispielen noch genauer gezeigt wird. Da der Zündpunkt der gleiche wie für Mineralöl ist, müssen ähnliche Vorsichtsmaßnahmen wie beim Mineralöl getroffen werden.Capacitor performance like that in Connection with the following examples is shown in more detail. Because the ignition point is the same as for mineral oil, similar precautions must be taken as for mineral oil.
Es wurden kleine Prüfkondensatoren hergestellt, die jeweils einen Wickel einer abgeflachten Rolle aus Bahnen von ca. 6 - 10~6 m starker Aluminiumfolie, ca. 12^ · 10~6 m starker Polypropylenfolie, ca. 13 ■ 10~6 m starkem Papier mit einer Dichte von 0,7, ca. 12^ · 10-6m starker Polypropylenfolie, ca. 0,6 - 10-em starker Aluminiumfolie, ca. 12,5 · 10-6 m starker Polypropylenfolie, ca. 13 · 10-6m starkem Papier und ca. 12Jj - 10-' m starker Polypropylenfolie enthielten. Diese Wickel hatten eine Höhe von etwa 7,5 cm, eine Breite von ca. 5 cm und eine Stärke von 10 mm, bei einerSmall Prüfkondensatoren were prepared, each comprising a winding of a flattened roll of webs of about 6 - 10 ~ 6 m thick aluminum foil, about 12 x 10 ~ ^ 6 m thick polypropylene film, about 13 ■ 10 -6 m thick paper a density of 0.7, about 12 ^ · 10- 6 m thick polypropylene film, about 0.6 - 10- e m thick aluminum foil, about 12.5 x 10- 6 m thick polypropylene film, approximately 13 x 10 - 6 m thick paper and approx. 12 - 10 m thick polypropylene film. These wraps had a height of about 7.5 cm, a width of about 5 cm and a thickness of 10 mm, with one Kapazität von etwa 0,3 μΡ. Einige Kondensatoren wurden mit DINP, einige mit 80% DINP und 20% DPO imprägniert. Die Behandlung erfolgte entsprechend allgemein bekannten und angewandten Verfahren. Zur Imprägnierung wurde die dielektrische Flüssigkeit unter Vakuum zugegeben, bis auf Atmosphärendruck unter Druck gesetzt und dann mehrere Male der Zyklus von Vakuum und Unterdrucksetzen wiederholt Die mit 80% DINP und 20% DPO imprägnierten Einheiten wurden weniger Imprägnierungszyklen ausgesetzt als die mit DINP imprägnierten Einheiten.Capacity of about 0.3 μΡ. Some capacitors were impregnated with DINP, some with 80% DINP and 20% DPO. The treatment was carried out accordingly generally known and applied processes. The dielectric liquid was used for impregnation Vacuum is added, pressurized to atmospheric pressure and then the cycle of several times Vacuum and pressurization repeated The units impregnated with 80% DINP and 20% DPO were subjected to fewer impregnation cycles than the units impregnated with DINP.
Es wurden Kondensatoren wie in Beispiel 2 mit 80% DINP und 20% DPO sowie mit TCDP behandelt Die nachstehende Tabelle zeigt die Ergebnisse der an diesenThere were capacitors as in Example 2 with 80% DINP and 20% DPO and treated with TCDP. The table below shows the results of these Kondensatoren durchgeführten dielektrischen Untersuchungen und enthält auch extrapolierte Werte für mit Mineralöl imprägnierte Kondensatoren.Capacitors carried out dielectric studies and also contains extrapolated values for with Mineral oil impregnated capacitors.
·) bei -40 ( **) bei -20 C·) At -40 ( **) at -20 C
Die vorstehende Tabelle zeigt, daß die mit DINP-DPO imprägnierten Kondensatoren Dielektrizitätskonstanten und Leistungsfaktoren aufwiesen, die denjenigen von mit TCDP imprägnierten Kondensatoren vergleichbar sind. Sie zeigt ferner, daß Mineralöl ein verhältnismäßig schlechtes Imprägniermittel für derartige Kondensatoren darstellt, weil es eine geringe Korona-Löschspannung aufweist und dadurch ein dielektrisches Kühlmittel ergibt, das nur unteren Durchschnitt darstellt.The table above shows that the capacitors impregnated with DINP-DPO have dielectric constants and had power factors similar to those of TCDP impregnated capacitors are comparable. It also shows that mineral oil is a relatively poor impregnating agent for such Capacitors because it has a low corona erasing voltage and therefore a dielectric coolant results, which is only lower average.
Es wurden die Korona-Kennwerte für entsprechend Beispiel 2 behandelte Kondensatoren in Verbindung mit verschiedenen dielektrischen Flüssigkeiten gemessen. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt.The corona values for capacitors treated according to Example 2 were used in conjunction with different dielectric liquids measured. The results thereby obtained are shown below Table compiled.
Korona bei 1600 V nach einerCorona at 1600 V after a
6 sec-Überspannung von6 sec overvoltage of
(Nebenschluß)(Shunt)
EinsatzspannungThreshold voltage
LöschspannungErase voltage
(Reihe)(Line)
anthrachinon80% DINP - 20% DPO with 2%> methyl
anthraquinone
und 0.15% DTBPC80% DINP - 20% DPO with 1% azobenzene
and 0.15% DTBPC
0,2% DTBPC80% diethylhexyl phthalate - 20% DPO with
0.2% DTBPC
Die vorstehende Untersuchung kann in Anbetracht der 6 see anhaltenden Überspannung als besonders hart angesehen werden. Die Überspannungen von 5300 bzw. 4300 V sind die höchsten Werte, die beim Einsatz von Leistungskondensatoren in Reihen- bzw. Parallelschaltung für Dielektrika dieser Zusammensetzung erwartet werden können, wobei sie jeweils auch nur für den Bruchteil einer Wechselspannungsperiode (<·/« see) auftreten würden. Diese Untersuchung zeigt mitThe above investigation can be particularly hard in view of the 6 see sustained overvoltage be considered. The overvoltages of 5300 or 4300 V are the highest values when using Power capacitors in series or parallel connection for dielectrics of this composition are expected can be, whereby they only for a fraction of an alternating voltage period (<· / «see) would occur. This investigation shows with
60 großem Sicherheitsabstand, ob ein bestimmtes Dielektrikum sich von den Auswirkungen solcher Überspannungen erholt Die Tabelle läßt erkennen, daß der Zusatz von DPO zu DINP den Koronawiderstand beträchtlich erhöht Das Antioxidans DTBPC hatte keine weiteren Auswirkungen, jedoch verbesserte ein Wasserstoff-Akzeptor wie /J-Methylanthrachinon oder Azobenzol die Eigenschaften noch weiter. 60 large safety margin if a certain dielectric recovered from the impact of such surges The table shows that the addition of DPO to DINP increases the corona resistance considerably The antioxidant DTBPC had no other effect, but a hydrogen acceptor improved as / J Methylanthraquinone or azobenzene the properties even further.
Es wurden mit verschiedenen dielektrischen Flüssigkeiten imprägnierte Testkondensatoren entsprechend dem Beispiel 2 auf ihre Lebensdauer untersucht indem sie bei 125° C mit 1600 V gealtert wurden. Das Ende der Lebensdauer des Kondensators wurde dann als erreicht angesehen, wenn der Wärmeverlustfaktor auf einenIt were made with different dielectric fluids Impregnated test capacitors tested according to Example 2 for their service life by they have been aged at 1600 V at 125 ° C. The end of The service life of the condenser was considered to have been reached when the heat loss factor was reduced to a
Wert anstieg, bei dem es in einem großen Leistungskondensator zu einem thermischen Weglaufen kommen kann. Die nachstehende Tabelle gibt die Ergebnisse wieder, wobei »relative Lebensdauer« das Verhältnis der Lebensdauer des Kondensators im Ve>hältnis zur Lebensdauer eines mit TCDP imrägnierten Kondensators ist:Value increased at which it was in a large power capacitor thermal runaway can occur. The table below gives the results again, where "relative service life" is the ratio of the service life of the capacitor in relation to The service life of a capacitor impregnated with TCDP is:
Dielektrische FlüssigkeitDielectric fluid
Relative
Lebensdauer
bei 125 CRelative
lifespan
at 125 C.
80% DINP - 20% DPO
80% DINP - 20% DPO mit
0,15% DTBPC
80% DINP - 20% DPO mit
0,26% DTBPC80% DINP - 20% DPO
80% DINP - 20% DPO with
0.15% DTBPC
80% DINP - 20% DPO with
0.26% DTBPC
' J/0 L/liTi /.,I/O L/I \J 'J / 0 L / liTi /.,I/OL/I \ J
50% DINP - 50% DPO50% DINP - 50% DPO
0,8 1,70.8 1.7
2,12.1
0,8
1,10.8
1.1
Die vorstehenden Werte zeigen, daß die dielektrischen Flüssigkeiten gemäß der Erfindung besonders gute Imprägniermittel für Film-Papierkondensatoren und für ausschließlich aus Papier bestehende Kondensatoren sind, und daß erfindungsgemäße dielektrische Flüssigkeiten, die ein Antioxidans enthalten, damit imprägnierten Kondensatoren eine weit größere Lebensdauer geben, als es bei mit TCDP imprägnierten Kondensatoren der Fall ist. Die Daten zeigen, daß für einen 150-kVA-Leistungskondensator (mit einer für 10% der Zeit auftretenden heißen Stelle von 850C) eine Betriebsdauer von mindestens etwa 40 Jahren erwartet werden kann, wenn die dielektrische Flüssigkeit 80 DINP und 20% DPO mit 0,26% DTBPC darstellt.The above values show that the dielectric liquids according to the invention are particularly good impregnating agents for film-paper capacitors and for capacitors made entirely of paper, and that dielectric liquids according to the invention which contain an antioxidant give capacitors impregnated therewith a far longer life than it is the case with capacitors impregnated with TCDP. The data show that a 150 kVA power capacitor (with a hot spot of 85 ° C. occurring 10% of the time) can be expected to operate for at least about 40 years if the dielectric fluid has 80 DINP and 20% DPO Represents 0.26% DTBPC.
Es wurden Kondensatoren mit einer Kapazität von 0,8 μΡ mit zwei Lagen aus 10 · 10~6 m starkem PapierThere were capacitors with a capacity of 0.8 μΡ with two layers of 10 · 10 ~ 6 m thick paper
mit einer Dichte von 0,9 zwischen Aluminiumfolie hergestellt. Die Kondensatoren wurden mit 80% DINP und 20% DPO imprägniert. Die Leistungsfaktoren wurden bei 85°C mit 0,26% und bei 125°C mit 0,38% ermittelt, bei Beaufschlagung mit einer Spannung von 440 V. Die Korona-Einsatzspannungen lagen oberhalb 800 V. Diese Kondensatoren konnten als Beleuchtungsballast, für den Motoranlauf, für Kommutatoren und Niederspannungs-Leistungsfaktorkorrekturen eingesetzt werden.made with a density of 0.9 between aluminum foil. The capacitors were made with 80% DINP and 20% DPO impregnated. The power factors were 0.26% at 85 ° C and 0.38% at 125 ° C determined when a voltage of 440 V. The corona threshold voltages were above 800 V. These capacitors could be used as lighting ballast, for starting the motor, for commutators and Low voltage power factor corrections are used.
Es wurden 1-l-Mengen von 80% DINP 20% DPO und 80% DINP-20% DPO mit 0,15% DTBPC-Antioxidans zubereitet. Beide Flüssigkeiten wurden der Umgebungsluft bei 100°C ausgesetzt. Nach vier Tagen war des Verlustwärmefaktor der kein Antioxidans enthallenden Flüssigkeit um mehr als 10% angewachsen. Dagegen hatte der Verlustwärmefaktor der das Antioxidans enthaltenden Flüssigkeit nach zwei Wochen erst um weniger als 1% zugenommen.There were 1 l amounts of 80% DINP and 20% DPO 80% DINP-20% DPO prepared with 0.15% DTBPC antioxidant. Both liquids were exposed to ambient air at 100 ° C. After four days it was Heat loss factor of the antioxidant-free liquid increased by more than 10%. Against it the heat loss factor of the liquid containing the antioxidant was only down after two weeks increased less than 1%.
Es wurden Kondensatorabschnitte entsprechend dem Beispiel 5 unter Verwendung von 0,15% DTBPC hergestellt, einige mit verzinnten Kupferleitern und einige mit Aluminiumleitern, und diese Kondensatorabschnitte wurden dann entsprechend Fig.2 in Stahlbecher eingesetzt. Diese Kondensatoren wurden mit einer Spannung von 1600 V bei einer Temperatur von 1150C betrieben. Beide Ausführungsformen hatten die gleiche Betriebsstabilität, d. h., das Kupfer führte zu keinen nachteiligen Auswirkungen. Kupfer katalysiert den Abbau von organischen Stoffen mit einem großen Prozentsatz Wasserstoff wie etwa bei diesem Imprägniermittel, jedoch ist anzunehmen, daß diese Wirkung durch das Antioxidans gehemmt wurde.Capacitor sections were made according to Example 5 using 0.15% DTBPC, some with tinned copper conductors and some with aluminum conductors, and these capacitor sections were then inserted into steel cans as shown in FIG. These capacitors were operated at a voltage of 1600 V at a temperature of 115 0 C. Both embodiments had the same operational stability, that is, the copper did not lead to any adverse effects. Copper catalyzes the breakdown of organic substances with a large percentage of hydrogen, such as in this impregnating agent, but it can be assumed that this effect was inhibited by the antioxidant.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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