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Elektrische Isoliermasse Nach Herstellung des Endverschlusses oder
Spleissen von abein, die Ölimprägniertes Papier als Isolation aufweisen, wird der
Endverschluß- oder Spleissbereich herkömmlicherweise mit einer viskosen flüssigen
Isolation umgeben. Die Fließeigenschaften einer solchen Isolation ermöglichen es,
Öl nachzufüllen, das in das Kabel abgewandert ist und temperaturindazierte DrucKä-nderungen
auszuhalten, welche durch Erwärmen von Leiten oder durch Schwankungen der Umgebungstemperaturen
verursacnt erden.
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Bisher verwendete viskose flüssige Isolationen zeigten sämtlich einige
bedeutende Nachteile Ein erster Nachteil, der
von gewöhnlich verwendeten
hochviskosen Massen auf Kohlenwasserstoff-Basis gezeigt wird, besteht darin, daß
diese Massen erwärmt werden müssen, um ein Gießen derselben in ein Isolationsgehause,
wie eine Endverschlußbuchse oder ein Spleissgehäuse, zuzulassen, es muß hinreichend
erhitzt werden, um die Viskosität stark zu reduzieren, so daß das gegossene Isolationsmaterial
frei von eingeschlossener MuSt ist. Derartige Heizprozeduren, bei welchen die Massen
auf Temperaturen von rO bis 150°C oder höher erhitzt werden, sind umständlich und
erfordern Extraausrüstungen, Brennstoff und Zeit zur Durch führung; sie bedeuten
für das Arbeitspersonal Gefahrenquellen, insbesondere, wenn die Operation ooen auf
einem Leitungsmast erfoigt und können zur Beschädigung von benachbarten Sinrichtungen
führen.
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Ein weiterer Nachteil bei diesen hochvikosen nassen besteht aarin,
daß sie nach Installation bei normalen Umgebungstemperaturen sehr steif sind. wenn
inan einmal wünscht, wieder in den Endverschluß oder in die Spleissung einzutreten,
um Verbindungen zu ändern oder neue Verbindungen herzustellen, müssen Spezialwerkzeuge
verwendet werden, um die Isolation abzuziehen, und/oder die tasse muß zwecks herabsetzung
ihrer Viskosität erhitzt werden.
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Isolationsmaterialien mit niedrigerer Viskosität sind ebenfalls verwendet
worden, aber sie werfen ein anderes Problem auf.Wegen ihrer niedrigen Viskosität
zeigen sie die Neigung, übermäßig stark in das Kabel zu wandern. Periodisch müssen
sie
nachgefällt werden; Mannschaften begehen regelmäßig die Installationsstellen
und wiederholen das Gießen der Isolation.
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Infolgeuessen besteht ein Bedarf an einem Isolationsmaterial für Endverschlüsse
oder Spleissungen von papierisolierten kabeln, das sowohl eine bequeme Installationsprozedur
als auch die gewünschten Eigenschaften nach Installation bietet. Soweit bekannt,
ist ein derartiger Bedarf bisner nicht befriedigt worden.
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Erfindungsgemäß wird eine neue elektrische Isolationsmasse vorgeschlagen,
die normalerweise bis zum Zeitpunkt ihres Sinsatzes in zwei eilen aufbewahrt wird
und sich insbesondere zur Verwendung bei der Isolation von Endverschlüssen oder
opleissungen von ölimprägnierten Kabeln eignet. eine ertindungsgemäße Isolationsmasse
enthält 1) eine trockene, nicht mit Wasser mischbare, nichtflüchtige, freifließende
organische Flüssigkeit, welche eine dielektrische Festigkeit von mindestens 6 Kilovolt
pro mm bei einem Abstand von 2,5 mm, eine i3ielei£trizitätskonstante von nicht mehr
als etwa 10 und einen Streufaktor von nicht mehr als etwa 0,2 aufweist und mindestens
bei 00C und vorzugsweise bei niedrigeren Temperaturen flüssig bleibt; und 2) mindestens
zwei bei Raumtemperatur reaktionsfähige Bestanateile, die gleichmäßig und verträglich
in dieser organischen Flüssigkeit dispergiert sind und bei Raumtemperatur chemisch
miteinander unter Bildung eines eindickers reagieren, der gleichmäßig und verträglich
in dieser organischen Blussigkeit
dispergiert wird.
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Vor Umsetzung dieser festandteile weist die beschriebene tasse eine
nearige Raumtemperatur-Viskosität auf, so daß sie sohnell ohr Erfindung und ohne
übermämige Lufteinschlüsse am art gegussen werden kannj. Nach Umsetzung dieser Bestandteile
weist tie Masse eine weit höhere Raumtemperatur-Viskosität auf, behält jedoch Fließeigenschaften
und ihre Bahigkeit zur Viskositätsnerabsetzung bei Temperaturerhöhung Die Fließeigenscharten
sind derart, daß die Masse in einer geeigneten Einfassung Drucke, die sich innerhalb
des Kabels bilden, abrungen und als Reservoir in Endverschlüssen dienen kann und
deanoch kein übermäßiges Abfließen zeigt. Außerdem Kann in einen Endverschlüß oder
eine Spleissung, die mit einer erfindungsgemäßen Masse isoliert ist, bequem wieder
eingetreten werden, ohne daß @@rme angewendet werden muß.
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einige frühere Veröffentlichungen, die gewisse Bezüge zur Brfindung
haben, seien im folgenden diskutiert: Quirk, US-PS 3 565 27d, lehrt eine um einen
Leiter angeordnete elektriscne Buchse, bei weloner die Isolation zwischen dem Leiter
und Gehäuse eine Schicht aus gehärtetem elastomeren Material enthält, das die Isolation
an das Gehäuse bindet.
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Diese Schicht weist Tröpfchen aus Transformatoren- oder Mineralöl
auf, die in einem elastomeren Bindermaterial dispergiert sind, das durch Vernetzung
eines Polybutadiens mit endständigen rvarboxylgruppen mit einem epoxyharz gebildet
werden kann.
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Die bei Quirk beschriebene Masse unterschneidet eich in Zusammensetzung
und Zweckbindung von der erfindungsgemäßen Masse. Quirk's Masse härtet unter Wärme
und bildet nach Härtung eine Binderschicht mit einer elastischen kautschukartigen
Konsistenz. Im Gegensatz hierzu beläßt die Umsetzung des Verdickungsmittels in einer
Wasse der Erfindung, im allgemeinen bei Raumtemperatur, die Masse in einem fließfähigen
Zustand; und nach Erwärmen wird die Masse in ihrer Viskosität nerabgesetzt und fließt
stärker.
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uorino, US-PS 5 634 050, sucnt das Entweichen von öl aus beschadigten
Kammern von Hochseetankern oder Lagertanks durch Einführen von Gel/mittel in das
Öl zu verhindern. Die von Corino gelehrten Gelmittel unterscheiden sich grundlegend
von jenen der Erfindung. Nach Reaktion des Gelmittels von Corino wird ein Molekül
von niedrigem Molekulargewicht gebildet, welcnes anscheinend eine Gelierung durch
äechselwirkung mit polaren Komponenten (wie Wasser) in rohöl hervorruft. Im Gegensatz
hierzu enthalten die erfindungsgemäßen Massen Bestandteile, welcne ein polymeres
Verdickungsmittel bilden, das ein trockenes, stark rattiniertes Öl infolge seiner
eigenen extrem nohen Viskosität eindicst. Ferner findet sich bei Vorino keinerlei
wehre über elektrische Isolationsmassen; Rohöl wäre beispielsweise im allgemeinen
zur Verwendung bei einer techniscnen elektrischen Isolation nicnt geeignet, desgleichen
nicht ein Öl, das bedeutende Feuchtigkeit anthält.
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Die Zeichnung stellt einen Querschnitt durch einen repräsennativen
Einzelkern-PILO-Endverschluß (papierisoliertes, bleiummanteltes Kabel) unter Verwendung
einer elektrischen Isolationsmasse der windung dar. Das Einzelkernkabel 10, das
init einem Endverschluß versehen ist, enthält einen mehrdrahtigen Hauptleiter 11,
eine Papierisolation 12, die um den Leiter gewickelt ist, eine halbleitende Papierauflage
13 und einen Blei-Außenschutz 14. Eine herkömmliche spannungsentlastete Wicklung
15 und ein spannungsentlasteter Konus 16 sind aort angebracht, wo der Bleisonutz
14 endet. as präparierte kabel 10 ist in eine Einfassung gesetzt, die ein Porzellangehäuse
17, eine Kopfanschlußkappe 1d, die eine Schraube 19 und ein Dämpfungsglied 20 zur
Kontaktherstellung mit dem Leiter 11 trägt, und eine Anschlußfahne 21 für externe
elektische Verbindung, eine Befestigungsklammer 22 und Schleifmuffe 23 aufweist.
Din Sinspritzteil 24 zur Einführung von Isolationsmasse 25 der Erfindung ist in
der Schleifmuffe vorgebildet und mit einem Stöpsel 26 verschlossen. Ein Belüftungsronr
27 in der Kopfanschlußkappe 18 ist normalerweise mit einem Stöpsel 28 verschlossen.
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Die organische Basis-Flüssigkeit oder das Öl in einer Isolationsmasse
der Erfindung sollte gute elektrische Isolationseingenschaften, einschließlich einer
dielektrischen Bestigkeit von etwa 6 Kilovolt pro mm oder höher bei einem Abstand
von 2,5 nun, aufweisen. Daneben sollte, wenn eine erfindungsgemäße Isolationsmasse
Spannungen bis zu 25 Kilovolt oder höher
erfährt, die organische
basis-l\xssigkeit einen otreufaktor nicht größer als etwa 0,2 (mancnmal auch mit
20 Prozent bezeichnet) und eine Dielektrizitätskonstante nicht größer als etwa 10
aufweisen.
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Ausgestattet mit guten elestrisonen Eigenschaften sollte die organische
Basis-Flüssigkeit freifließend sein, so daß eine klasse der Erfindung leicht und
bequem am Ort gegossen werden kann. Am häufigsten besitzt die organische Basisflüssigkeit
eine Viskosität von 5.000 centipoise oder weniger bei 25°C und vorzugsweise eine
Viskosität von 2.000 centipoise oder weniger bei 250C. Damit sie die notwendigen
Fließeigenschaften erhält, wenn sie sich als Isolation am ort befindet, sollte die
organische Basisflüssigkeit innernalb des gesamten Bereichs der Betriebsbedingungen
flüssig bleiben, dem die Isolation normalerweise ausgesetzt ist.
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Daneben sollte die organische Flüssigkeit nichtflüchtig sein, was
bedeutet, daß sie im wesentlichen frei sein sollte von flüchtigen Materialien wie
den als zu verflüchtende Lösungsmittel verwendeten.
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Die organische Basisflüssigkeit, die mit Wasser nicht mischbar ist,
sollte vorzugsweise mit Öl oder einer weiteren flüssigen Isoiation in einem zu verschließenden
oder zu spleissenden Kabel verträglich sein. Sie sollte des weiteren bezüglich des
Leiters und gegenüber Metallbehältern oder -gehäusen für die Isolationsmasse nichtkorrodierend
sein. Typischerweise
ist die organische Flüssigkei auch praKtisch
inert (d.h.
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nicht bedeutend reaktiv) gegenüber weiteren Bestandteilen in der Masse.
Sie sollte im wesentlichen trocken sein (im allgemeinen weniger als ,05 Gew.-5 Feuchtigkeit
enthalten, gemessen z.B. mit einer Karl-Fischer-Lösung), um eine gute elektrische
Isolation zu gestatten, die geeignete otöchiometrie zwischen reaktiven Bestandteilen
sicnerzustellen und die Bildung von Gasblasen zu vermeiden.
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Eine größe Vielzahl handelgängiger Flüssigkeiten oder Öle ist als
organische Basisflüssigkeit geeignet und kann mit einer anderen gemischt werden;
sehr oft stellt eine organische Basis-Flüssigkeit, die in einer erfindungsgemäßen
Masse verwendet wird, ein Gemisch verschiedener Verbindungen dar.
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Einige vervendbare organische Flüssigkeiten sind: Petrolfraktionen,
die Produkte darstellen, welche bei Scheidung und reinigung von Rohöl anfallen und
repräsentiert werden durch Öle wie Mineralöl, Tranformatorenöl oder Kabelimprägnieröl;
synthetisierte Ole wie Alkylbenzole, gewöhnliche leichmachet aus der Kompoundierungstechnik
von Thermoplasten, wie Dioctylphthalat oder Diisononylphthalat; Ole, die aus Pflanzenquellen
erhalten werden, wie Kiefernöle oder pflanzliche Öle; una Silikonöle.
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Das in einer erfindungsgemäßen Masse enthaltene Verdickungsmittel
nimmt im allgemeinen die Form von zwei oder mehreren bei Hausteaperatur miteinander
reagierenden Bestandteilen an,
die in der organischen Basisflüssigkeit
dispergiert werden können, um eine niedervissose gießfähige Flüssigkeit zu erhalten.
Im allgemeinen liegt die Anfang viskosität der gemischen Masse bei weniger als etwa
10 000 centipoise bei Raumtemperatur und vorzugsweise bei weniger als etwa 5000
centipoise. j;ine Masse der Erfindung wird typischerweise vor Eingabe in einen Endverschluß
oder eine Spleissung in zwei eilen aufbewahrt, wobei ein Teil des Verdickungsmittels
in je einem Teil der Masse vorliegt. Die Bestandteile des Verdickungsmittels zeigen
Verträglichkeit mit der organischen Basisflüssigkeit sowohl vor als auch nach der
Reaktion (womit gemeint ist, daß sich das Gemisch bei Dispergierung entweder der
nichtumgesetzten bestandteile oder der umgesetzten Bestandteile in der organischen
Basisflüssigkeit beim Stehen nicht in zwei einzelne Phasenschichten trennt). Infolgedessen
dient die organische Basisflüssigkeit allgemein als Lösungsmittel oder Weichmacher
für die Bestandteile des Verdickungsmittels.
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Die Bestandteile der Verdickungsmittels sollten zwar unter Eindickung
der Masse reagieren, sie jedoch als eine fließfähige Flüssigkeit oder halbfeste
Masse erhalten (welche z.B. die Form des Benälters annimmt). Daneben sollte die
Masse beim Erwärmen ihre Viskosität reduzieren; im allgemeinen schwankt die Masse
um mindestens 10 000 centipoise und vorzugsweise um mindestens 25 000 centipoise
im Temperaturintervall zwischen 2500 und 10000. Um dieses t;rgebnis zu erhalten,
unterscheiden
sich die miteinander reagierenden gruppen der Bestandteile
in der Anzahl im allgemeinen durchschnittlich um nicht mehr als etwa 3 pro Molekül.
Andererseits sollte zwecks Gewährleistung der notwendigen Viskositätszunahme bei
in-situ-Reaktion der Bestandteile des Verdictungseittels mindestens eine reaktive
Gruppe pro Molekül der Bestandteile vorliegen. .:enn die benötigte Viskositätszunahme
durch polymerisation erreicnt wird (im Gegensatz zur Umsetzung zwischen vorgebildeten
groden Molekülen), liegen im Mittel mindestens etwa 1,5 coreaktive Gruppen pro molekül
vor; dies ist fast immer der Fall. Vorzugsweise liegen etwa 1,8 bis 2,3 und sehr
häufig etwas mehr als 2 coreaktive Gruppen pro molekül der Bestandteile vor.
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bs wird bevorzugt, daß mindestens einer der Bestandteile des Werdickungs,aittels
in vorpolymerisierter Form vorliegt, da die Verwendung eines Bestandteiles in dieser
Form zur guten Gleichförmigkeit des Molekulargewichtes im umgesetzten Verdickungsmittel
beiträgt.
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Verdickungsmittel auf Basis eines reaktiven Bestandteils, der Isocyanatgruppen
trägt, werden bevorzugt, da ein solcher Bestandteil eine gute Regelung der reaktion
des Verdickungsmittels zuläßt. die können typischerweise mit ziemlich gleichmäßiger
Difunktionalität erhalten werden, und während der in-situ-Reaktion erreicht man
einen hohen Anteil an Kettenwachstum anstelle von Vernetzung. Geeignete Bestandteile
mit endständigem Isocyanat sind beispielsweise Toluoldiisocyanat,
aiethylenbis(phenylisocyanat)
oder verflüssigte Versionen desselben, dimerisierte Fettsäuren mit endständigem
Isocyanat und Isophorondiisocyanat.
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Polyole werden oft zur Verwendung mit den Bestandteilen mit endständigem
Isocyanat bevorzugt, da sie gute elektrische Zigenschaften liefrn, wenn man mit
den Bestandteilen mit endständigen Isocyanat umsetzt. Geeignete Polyole umfassen
Polybutadien mit endständigem Hydroxyl, Polypropylenoxid mit endständigem Hydroxyl
und N,N-Bis(2-hydroxypropyl)anilin. Aber auch Bestandteile mit endständigem Amin
können mit den Bestandteilen mit endständigem Isocyanat eingesetzt werden. bin Beispiel
für ein geeignetes Amin ist ein sekundäres aromatisches Diamin wie N, N' -Dibutyl-p-phenyl
endiamin.
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Die reaktiven Bestandteile des Verdickungsmittels werden der organischen
Basisflüssigkeit in einer Menge zugesetzt, die im allgemeinen eine instellung der
Raumtemperatur-Viskosität der Gesamtmasse nach Umsetzung der Bestandteile auf mindestens
50 000 centipoise und vorzugsweise mindestens 75 000 centipoise bewirkt. er geeignete
Anteil reaktiver Bestandteile variiert in weiten Grenzen, je nach der Viskosität
der organischen Basisflüssigkeit und des umgesetzten Verdickungsmittels, jedoch
bilden die reaktiven Bestandteile fast immer weniger als etwa 50 Gew.-% der Gesamtzusammensetzung,
sehr häufig weniger als 35 Gew.-f und noch häufiger weniger als 25 Gew.-*. Um die
gewünschte Viskositätszunahme nach in-situ-Reaktion des
Verdickungsmittels
zu erreicilen, sollte eine nasse im allgemeinen mindestens 5 Gew.-% der reaKtiven
Bestandteile des VerdicKungsmittels und bevorzugt mindestens 7 oder 8 Gew.-% enthalten.
wenn die reaktiven Bestandteile auf die Urethan-oder Harnstoffchemie zurückgehen,
sind die reaktiven Bestandteile gewöhnlich in annähernd stöchiometrischem Verhältnis
entnalten, d.h. einem Verhältnis von etwa 0,6 bis 1,3 und vorzugsweise in einem
Verhältnis von 0,7 bis 1,1.
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Das umgesetzte Verdickungsmittel wie auch die organische Basisflüssigkeit
sollten thermisch stabil sein, d.h. sie sollten nicht dissoziiert oder zu Formen
geringerer Viskosität in Gegenwart von Temperaturen abgebaut erden, die auftreten,
wenn sich die klasse am Ort als Isolation in dem Endverschluß oder der Spleissung
befindet.
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Normalerweise ist die Isolation keinen Temperaturen ausgesetzt, die
außerhalb des Bereiches von -40°C bis +900C liegen, obwohl für kurze Zeitintervalle
Temperaturen bis zu 130°C auftreten können.
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Katalysatoren können in der lasse enthalten sein, um die Reaktionsgeschwindigkeit
der reaKtiven bestandteile des Verdickungsmittels zu erhöhen. zum Beispiel können
zur Verdickung der ittel, die Bestandteile mit endständigen Isocyanat- und hydroxylgruppen
aufweisen, Katalysatoren wie Phenylquecksilberacetat, Triäthylenamin und Eisenbisacetonylacetonat
verwendet erden. weitere einzuverleibende Zusätze sind
Antioxidantien
oder Stabilisatoren, die zum Beispiel zur Verninderung einer vorzeitigen Reaktion
von Isocyanatgruppen bei einem Vorpolymer mit Urethangruppen im Vorpolymer brauchbar
sein Können.
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Die Erfindung wird anhand der folgenaen Beispiele weiter erläutert.
Die Kompounaierungsprozedur in den Beispielen umfaßt allgemein das getrennte nischen
der Bestandteile eines ersten Teils, mit eil A gekennzeichnet, mit Ausnahme des
Katalysators, und der Bestandteile eines zweiten Teils, Teil B, mit Ausnahme des
Bestandteils mit endständigem Isocyanat, und nachfolgende Trocknen der getrennten
Gemische durch brnitzen derselben im Vakuum. Nachdem die Gemische etwas abgekühlt
waren, wurde der Katalysator zu Teil A (Gemisch) und der Bestandteil mit endständigem
Isocyanat zum Gemischteil B gegeben. In den beispielen 1, 2 und 5 wurde dann das
Teilgemisch B erhitzt, wonach die Bestandteile mit endständigem Isocyanat und Hydroxyl
unter Bildung eines Vorpolymers reagierten.
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Beispiel 1 ine Isolationsmasse wurde in zwei Teilen, wie unten beschrieben,
hergestellt: Teil A Gewicht steile N,N-Bis(2-hydroxypropyl)anilin 2,5 (Isonol C-100,
von Upjohn) Polystyrol mit niedrigem Molekulargewicht 48,6 (Piccolastic A-5, von
hercules)
Weil A - Fortsetzung -Gewichtsteile aromatiscne Petrolfraktion
48,6 (Calumet 66 von Calumet Refining Company) Phenylquecksilberacetat (Katalysator)
0,3 Weil B Flüssiges Methylenbis(phenylisocyanat) 5,08 (Isonate 145L von Upjohn)
PolyDutadien mit endständigem Hydroxyl 12,42 (Hystil G-2000 von Dynachem Corp.)
Polystyrol mit niedrigem Molekulargewicht 40,75 Piccolastic A-5) aromatische Petrolfraktion
40,75 (Galumet 66) 3,5-Di-tert,butyl-4-hydroxyphenylpropionat 1,00 (Antioxicianz
,Irganox 1076 von Ciba-Geigy) Wenn diese beiden Teile in gleichen Gewichtsmengen
gemischt wurden, härtete die Masse in etrsa 24 Stunden und ergab eine viskose, fließfähige
Lösung. Die Masse wies eine Viskosität von annänernd 100 000 centipoise bei 2500
und von etwa 100 centipoise bei 10000 auf. Die reaktiven Bestandteile bildeten 10
Gew.-% der Masse; Massen, die die Bestandteile dieses Beispiels enthielten und in
welchen der Anteil der reaktiven Bestandteile von etwa 8 bis 15 Gew.-% variierte,
zeigten im allgemeinen die gleichen Viskositätseigenschaften, wie beschrieben und
kommen der zur Zeit gewünschten Viskositätscharakteristik, die von gängigen Heißgieß-Isolationsmassen
gezeigt wird, ziemlich nahe. Das Äquivalentverhältnis von Isocyanat zu Hydroxyl
variierte in diesen Massen von 0,9 bis 1,1.
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Diese tasse wurde auf elektrische Eigenschaften, thermische Stabilität
und Hochspannungseigenschaften getestet: Elektrisch Eigenschaften A: Temperaturen
Dielektrizitätskonstante Streufaktor °C (10Q Hzft ~~~~~~~~~~ 23 2,92 0,006 61 2,85
0,024 90 2,80 0,1 110 2,80 0,2 B: Dielektrische Festigkeit (1,25 mm Abstand): 48,8
kV/mm thermische Stabilität Keine bedeutende Änderung der Viskosität der Masse war
nach 6 wochen bei 75°C in einem geschlossenen Behälter festzustellen, was die ausgezeichnete
thermische Stabilität der Masse verdentlicht.
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Zeit Viskosität (centipoise bei 72°C) 1 Wolche 280 2,5 wochen 250
6 ochen 235 Hochspannungstest Die Masse wurde gemischt und in geeignete Formkörper
und Buchsen gespritzt oder gegossen und diente als Isolationsfüllstoff; sie passierte
alle folgenden Test, 1. Tests gemäß AIEE Standard No. 48 für Abschlußbuchsen für
20 kV-Endeverschlüsse.
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2. tests gemäß Italian standards GEI No. 20-24 für Kabelzubenorteile
für PILC (papierisolierte, bleiumhüllte Kabel): a) Einzelkern-Endeverschlüsse für
20 kV-PILC b) Dreikern-Endverschlüsse 20 kV-PILC c) Dreikern-Endverschlüsse 15 kV-PILC
d) bbergangsspleissung für 15 kV-PILO zu mit Polymeren isolierten Kabeln.
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Daneben wurde ein Kabelendverschluß (Dreileiterendverschluß) an einem
15 kV-Dreileiter-PILC, der mit der Masse dieses Beispiels isoliert war, thermischen
Zyklen unterworfen (1 Stunde Stromheizung auf eine Leitertemperatur von 75 bis 800C
und dann 7 Stunden Abkühlung auf Umgebungstemperatur ohne Strom), wänrend er unter
einem 27 kV Phase- zu-Phase-Potential stand.
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Dieser Test lief Kontinuierlich über 1.500 Stunden ohne Versagen,
zu welchem Zeitpunkt der Test abgebrochen wurde.
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Endverschlüsse wurden auch auf trockene PI-LC (kein Kabelöl) aufgebracht
und mit der obigen Verbindung gefüllt. Bin langsamer Abfall in der Konzentration
der Masse im Endverschluß zeigte an, daß die umgesetzte Masse zur Benetzung fähig
ist und in das Papier wandern, um Kabelöl zu ersetzen.
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In keinem der Kabelendverschlüsse oder der Spleissungen der Tests
wurde ein elektrischer Durchschlag oder ein Durchsickern der Isolationsmasse festgestellt.
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Beispiel 2 Eine elektrische Isolationsmasse wurde in zwei Teilen,
wie unten bescnrieben, hergestellt: Weil A Gewichtsteile Polybutadien mit endständigem
Hydroxyl 11,24 (Poly BD-45M von ARCO) Dodecylbenzol (Alkylate 21 von Chervron) 88,6
3,5-Di-tert,butyl-4-hydroxyphenylpropionat 0,2 Antioxidanz (Irganox 1076) Phenylquecksilberoleat
(Katalysator) 1,0 Weil B Gewichtsteile Polybutadien mit endstindigem Hydroxyl 3,10
(Poly BD-45M) Benzoylchlorid (jtabilisator) 0,001 flüssiges Methylenbis(phenylisocyanat)
1,06 (Isonate 145X) Dodecylbenzol (Alkylate 21) 96,24 Wenn diese beiden Teile in
gleichen Gewicntsmengen gemischt wurden, härtete die masse in etwa 24 stunden bei
25°C zu einem losen gelartigen Material.
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Die iasse wurde dann als Isolationsfüller in einem Endeverschluß eines
27 kV-PILC Einzelleiterkabels eingesetzt und den folgenden Tests unterzogen: 1)
1 Minute 60 Hz-widerstand bei 70 kV.
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2) 10 plötzliche Impulsanstiege von + 170 kV (1,5 x 40 Mikrosekundenwelle
3) 4 stunden o0 Hz-ierstand bei 76 kV.
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Die mit ihrer angeführten Zusammensetzung beschriebene Masse eilthielt
7 Gew.-% reaktive Bestandteile, das Isocyanat/ Hydroxyl-Verhältnis betrug 0,7. Massen
aus den gleichen Be-Stundteilen und mit sehr ähnlichen Eigenschaften wie den gewünschten
Viskositätscharakteristika, wie früher im Beispiel 1 beschrieben, wurden durch Variieren
der Menge an reaktiven Bestandteilen von 6 bis 10 Gew.-% und des Isocyanat/Hydroxyl
Äquivalentverhältnissses von 0,65 bis 1,1 hergestellt.
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Beispiel 3 Eine Isolationsmasse wurde in zwei Teilen wie folgt hergestellt:
Weil A Gewichtsteile Polypropylenoxid mit entständigem Hydroxyl 27,09 und einem
Molekulargewicht von etwa 2.000 (Niax 2025 der Union Carbide) Irganox 1076 (Antioxidanz)
0,31 Phenylquecksilberacetat (Katalysator) 0,06 Alkylbenzol Gemisch (Alkylate 51
von Chevron) 25,41 Polystyrol niedrigen Molekulargewichts 47,50 (Piccolastic A-5)
Weil
B Gewicntsteile flüssiges Methylenbis(phenylisocyanat) 3,91 (Isonate @) Alkylbenzol-Gemisch
(Alkylate 51) 5ß, 59 niedermolekulares Polystyrol 62,50 (Piccolastic A-5) enn diese
Seile in gleichen Gewichtsmengen gemischt wurden, reagierten sie in etwa 24 Stunden
bei 250C unter Erhalt einer viskosen fließfähigen Lösung. Diese Masse hatte eine
Viskosität von etwa 100 000 centipoise bei 25°C und von etwa 600 centipoise bei
10000. Die beschriebene Masse enthielt etwa 15,5 Gew.-% reaktive Bestandteile; Massen
mit 10 bis 20 Gew.-% reaktiven Bestandteilen zeigten analog die wünschenwerten Temperatur
Viskositäts-Eigenschaften, wie sie bereits in Beispiel 1 erwähnt wurden. Jene Massen
variierten auch im Isocyanat-Hydroxyl-Äquivalenverhältnis zwischen 0,8 und 1,1.
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Beispiel 4 Eine Isolationsmasse wurde in zwei Teilen, wie nachfolgend
beschrieben, hergestellt: Teil A Gewichtsteile N,N'-Dibutyl-p-phenylendiamin 17,36
('l'enamine-2 von Bastman) niedermolekulare Polystyrol 41,32 aromatische Petrolfraktion
41,32 (Calumet 66)
Teil B Gewichtsteile flüssiges Methylenbis (phenylisocyanat)
22,64 (Isonate 145) niedermolekulares Polystyrol 38,68 aromatische Petrolfraktion
38,68 (Calumet 66) Wenn diese weiden Weile in gleichen Gewichtsmengen gemischt wurden,
härteten sie in etwa 12 stunden zu einer viskosen, fließfähigen Lösung. Bei 25°C
hatte die Masse eine Dielektrizitätskonstante (100 Hz) von 4,15 und einen Streufaktor
von 0,056. Die Masse zeigte eine Viskosität bei 2500 etwas höher als 100 000 centipoise
und bei 1000C eine Viskosität etwas unter 100 centipoise. Nach 1 Woche bei 75°C
stige die Viskosität der Lösung geringfügig an (von etwa 120 auf 200 centipoise,
gemessen bei 75°C), was bedeutet, daß kein thermischer Abbau der Polymerlösung stattgefunden
hatte. Massen dieses Beispiels, die 15 bis 25 Gew.-% reaktive Bestandteile und Isocyanat-Amin-Äquivalentverhältnisse
von 0,9 bis 1,1 aufwiesen, zeigten starke rhnlichkeit mit den gewünschten Viskositätscharakteristika,
die bereits in Beispiel 1 erwähnt wurden.
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Beispiel 5 Eine Isolationsmasse wurde in zwei eilen, wie nachfolgend
beschrieben, hergestellt:
Teil A Gewichtsteile N,N'-Dibutyl-p-phenylendiamin
5,4 (Wenamine-2) aromatische Petrolfraktion (Calumet b6) 47,3 niedermolkulares Polystyrol
47,3 (Piccolastic A-5) Weil B Gewichtsteile flüssiges methylenbis (phenylisocyanat
9,8 (Isonate 143X) Polybutadien mit endständigem dydroxyl 24,8 (Hystil G: 2000)
aroatiscne PetrolfraKtion 32,7 (Calumet G0) niedermolekulares Polystyrol 32,7 (Piccolastic
A-5) enn diese beiden Weile in gleichen Anteilen gemischt wurden, härtete das Gemisch
in etwa 12 Stunden zu einer viskosen, fließfähigen Flüssigkeit. Bei 25°C und 100
Hz zeigte die Lö sung eine Dielextrizitätskonstante von 4,12 und einen Streufaktor
von 0,025.
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Beispiel 6 Eine Isolationsmasse wurde in zwei eilen, wie nachfolgend
beschrieben, hergestellt: Weil A Gewichtsteile Polybutadien mit endständigem ilydroxyl
47,80 (Hystyl G: 2000)
Gewichtsteile aliphatische Petrolfraktion
(Shellflex 49,24 371 von Schell) Eisen-bisacetonylacetonat (Katalysator) 1,97 Triäthylenciamin
(Katalysator; DABCO von 0,99 Air Products) Teil B Gewichtsteile dimerisierte Fettsäure
mit endständigem 11,31 i)iisocyanat (1)1)1-1410 von General LIills) aliphatische
Petrolfraktion 88,69 (Shellflex 371) Wenn diese beiden Weile in gleichen Gewichtsmengen
gemischt wurden, härtete die Masse in etwa Stunden zu einer viskosen, fließfähigen
Flüssigkeit, die eine Viskosität von 65 000 centipoise bei 220 tjt und von etwa
600 centipoise bei 100°C zeigte. Diese Masse enthielt 30 Gew.-% reaktive Bestandteile.
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Ihre elektrischen Eigenschaften waren wie folgt: Elektrische Eigenschaften
A: Temperaturen Dielektrizitätskonstante Streufaktor (°C) (100 Hz) 23 2,46 0,0003
6G 2,31 0,018 90 2,34 0,017 120 2,34 0,0063 B: Dielektrische Festigkeit (1,25 mm
Abstand): 20,8 kV/mm - Patentansprüche -