DE2643181B2 - Use of a saturated hydrocarbon oil as an electrical insulating oil - Google Patents
Use of a saturated hydrocarbon oil as an electrical insulating oilInfo
- Publication number
- DE2643181B2 DE2643181B2 DE2643181A DE2643181A DE2643181B2 DE 2643181 B2 DE2643181 B2 DE 2643181B2 DE 2643181 A DE2643181 A DE 2643181A DE 2643181 A DE2643181 A DE 2643181A DE 2643181 B2 DE2643181 B2 DE 2643181B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- oil
- electrical insulating
- oils
- saturated hydrocarbon
- electrical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M171/00—Lubricating compositions characterised by purely physical criteria, e.g. containing as base-material, thickener or additive, ingredients which are characterised exclusively by their numerically specified physical properties, i.e. containing ingredients which are physically well-defined but for which the chemical nature is either unspecified or only very vaguely indicated
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/20—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances liquids, e.g. oils
- H01B3/22—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances liquids, e.g. oils hydrocarbons
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/08—Cooling; Ventilating
- H01F27/10—Liquid cooling
- H01F27/12—Oil cooling
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
- H01F27/321—Insulating of coils, windings, or parts thereof using a fluid for insulating purposes only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10N—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
- C10N2040/00—Specified use or application for which the lubricating composition is intended
- C10N2040/14—Electric or magnetic purposes
- C10N2040/16—Dielectric; Insulating oil or insulators
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Lubricants (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung eines gesättigten Kohlen« isserstofföls, das über den Temperaturbereich von O^jis 400C flüssig ist und dessen Brennpunkt über 200° C liegt, das aus geradkettigen und/oder verzweigten aliphatischen Kohlenwasserstoffölen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 500 bis 700 und/oder naphthenischen Kohlenwasserstoffölen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 500 bis 70Ci besteht, als ElektroisolieröLThe invention relates to the use of a saturated carbon oil, which is liquid over the temperature range from 0 to 40 ° C. and whose focal point is above 200 ° C., that consists of straight-chain and / or branched aliphatic hydrocarbon oils with an average molecular weight of 500 to 700 and / or naphthenic hydrocarbon oils with an average molecular weight of 500 to 70Ci, as electrical insulating oil
Elektroisolieröle, wie sie in Transformatoren und anderen elektrischen Anlagen verwendet werden, haben zwei wichtige Funktionen. Erstens wirken sie als elektrisches Iscliermedium und zweitens transportieren sie die in den Windungen und in dem Kern des Transformators oder it« hiernv.c verbundenen Stromkreisen erzeugte Wärme zu Kühlflächen. Außer einer hohen Durchschlagsfestigkeit unc Kühlkapazität sollte das ideale Elektroisolieröl umweltsicher und unentflammbar sein.Electrical insulating oils, as used in transformers and other electrical systems, have two important functions. Firstly, they act as an electrical insulation medium and, secondly, they transport they are the circuits connected in the windings and in the core of the transformer or it «hernv.c generated heat to cooling surfaces. In addition to a high dielectric strength and cooling capacity the ideal electrical insulating oil to be environmentally safe and non-flammable.
Viele Jahre lang wurden aus Rohöl gewonnene Kohlenwasserstoff- oder Mineralöle als Elektroisolieröle in elektrischen Anlagen verwendet Diese Elektroisolieröle sind später jedoch weitgehend durch weniger leicht entflammbare öle ersetzt worden. Seit den Dreißiger Jahren haben sich polychlorierte Biphenyle (PCB), die allgemein als nicht entflammbar angesehen werden, als Ersatz für Elektroisolieröle auf Mineralölbasis in elektrischen Anlagen weitgehend durchgesetzt Die Nicht-Entflammbarkeit ist eine wesentliche Eigeneschaft von Elektroisolierölen, die in Anlagen innerhalb und in der Umgebung von Gebäuden verwendet werden, in denen eine Brandgefahr und Explosionsgefahr im Falle von elektrischen Defekten innerhalb der Anlage soweit wie möglich ausgeschaltet werden müssen.For many years, hydrocarbon or mineral oils derived from crude oil have been used as electrical insulating oils used in electrical systems These electrical insulating oils are later largely due to less easily flammable oils have been replaced. Since the 1930s, polychlorinated biphenyls have been used (PCB), which are generally regarded as non-flammable, as a substitute for electrical insulating oils based on mineral oil Widely established in electrical systems Non-flammability is an essential property of electrical insulating oils used in systems inside and around buildings where there is a risk of fire and explosion in the event of electrical defects within the System must be switched off as far as possible.
In den letzten Jahren hat sich jedoch allgemein die Auffassung durchgesetzt, daß polychlorierte Biphenyie (PCB) die Umwelt gefährdende Flüssigkeiten darstellen. Dies hat in verschiedenen Ländern zu strengen Vorschriften für die Konstruktion und Installation von elektrischen Anlagen, in denen solche Elektroisolieröle verwendet werden, geführt, um das Entweichen von Elektroisolieröl im Katastrophenfall zu verhindern. Darüber hinaus sind auch für die Beseitigung von Flüssigkeiten oder fließfähigen Stoffen, die PCB enthalten, sehr strenge Vorschriften erlassen worden, die in verschiedenen Ländern in neuen Umweltschutzgesetzen und -Verordnungen festgelegt sind. Da polychlorierte Biphenyle nicht in der Lage sind, innere Lichtbogenbildungen zum Erlöschen zu bringen, können sie auch nicht in Sicherheits- und Betriebseinrichtungen, wie isolierflüssigkeitsgetauchten Hochspannungssicherungen, Unterbrechern und Schaltern, verwendet werden.In recent years, however, it has become generally accepted that polychlorinated biphenyia (PCB) represent liquids that are hazardous to the environment. This has to be strict in various countries Regulations for the construction and installation of electrical systems in which such electrical insulating oils used to prevent the escape of electrical insulating oil in the event of a disaster. In addition, the PCBs are also used for the removal of liquids or flowable substances Contained very strict regulations have been enacted in different countries in new environmental protection laws and regulations are specified. Since polychlorinated biphenyls are not able to internal They cannot be used to extinguish arcing in safety and operating facilities, such as high-voltage fuses, breakers and switches immersed in insulating liquid will.
Man ist daher seit langem bestrebt, die bisher als Elektroisolieröle verwendeten polychlorierten Bipheny-Efforts have therefore been made for a long time to replace the polychlorinated biphenyls previously used as electrical insulating oils.
s Ie durch umweltfreundlichere, nicht entflammbare ElektroiEolieröle zu ersetzen (vgl. z.B. die in den US-Patentschriften 3000807, 3095 366, .24 06111, 35 87 168 und 37 53 188 beschriebenen Elektroisolieröle), ideale Elektroisolieröle, die allen Anforderungens Ie through more environmentally friendly, non-flammable To replace electrical oils (see e.g. those in US patents 3000807, 3095 366, .24 06111, 35 87 168 and 37 53 188 described electrical insulating oils), ideal electrical insulating oils that meet all requirements
ι ο genügen, befanden sich jedoch nicht darunter.ι ο suffice, but were not among them.
Zwar konnte aus »Elektrotechnik und Maschinenbau«, Jahrgang 88, Heft 7, S. 290 bis 297, und »Die
Isolierstoffe der Elektrotechnik« von W. Oburger, Springer-Verlag Wien 1957, Seite 142, die Anregung
entnommen werden, geradkettige oder verzweigte (gesättigte) Paraffine oder Naphthene als Flektroisolieröle
zu verwenden, andererseits war dem Fachmanne aber bekannt, daß gesättigte Kohlenwasserstoffe eher
zur Gasabsorption neigen als Öle, die Aromaten enthalten. So läßt sich aus den US-Patentschriften
37 32154, 37 59 817 und 35 49 537 entnehmen, daß paraffinische, gesättigte Kohlenwasserstoffe allein als
Elektroisolieröle nicht verwendet werden können, sondern daß ihnen wegen ihrer starken Gasbildungsneigung
Additive, in der Regel Aromaten oder andere Stoffe, zugesetzt werden müssen, um ihrer Gasbildungsneigung entgegenzuwirken, bevor sie als Elektroisolieröle
verwendet werden können.
Aufgabe der Erfindung war es daher, ein Elektroiso lieröl zu finden, das die gewünschte Kombination von
Eigenschaften besitzt insbesondere nicht-entflammbar, biologisch abbaubar und umweltfreundlich ist gleichzeitig
aber verhältnismäßig billig ist so daß es anstelle der bisher gebräuchlichen Elektroisolieröle in elektrischenIt is true that the suggestion could be taken from "Elektrotechnik und Maschinenbau", Volume 88, Issue 7, pp. 290 to 297, and "Die Isolierstoffe der Elektrotechnik" by W. Oburger, Springer-Verlag Vienna 1957, page 142, straight-chain or branched To use (saturated) paraffins or naphthenes as fleece insulating oils, on the other hand it was known to the person skilled in the art that saturated hydrocarbons tend to absorb gas more than oils which contain aromatics. It can be seen from US Pat. must be added to counteract their tendency to gas before they can be used as electrical insulating oils.
The object of the invention was therefore to find an Elektroiso lieröl that has the desired combination of properties in particular non-flammable, biodegradable and environmentally friendly at the same time but is relatively cheap so that it is instead of the previously used Elektroisolieröle in electrical
j5 Anlagen so verwendet werden kann, daß es die heutigen strengen Sicherheitsanforderungen erfülltj5 systems can be used in such a way that it is today's meets strict security requirements
Es wurde nun gefunden, daß es »esättigte Kohlenwasserstofföle gibt, die entgegen der bisherigen Annahme als Elektroisolieröle für elektrische Anlagen verwendet werden können, die bei mäßigen Raumtemperaturen von 0 bis etwa 40° C betrieben werden, und dabei verhältnismäßig billig, umweltfreundlich, nicht-entflammbar sind und den heutigen verschärften Sicherheitsanforderungen genügen. Dies ist insbesondere deshalb überraschend, weil die herkömmlichen Transformatorenöle oder die bisher verwendeten Elektroisolieröle auf Erdölbasis sich als ungeeignet erwiesen haben, weil sie den heutigen verschärften Umwelt- und Sicherheitsanforderungen nicht mehr genügen.It has now been found that there are "unsaturated hydrocarbon oils there that, contrary to previous assumption, are used as electrical insulating oils for electrical systems can be operated at moderate room temperatures from 0 to about 40 ° C, and thereby are relatively cheap, environmentally friendly, non-flammable and meet today's tightened safety requirements suffice. This is particularly surprising because the conventional transformer oils or the previously used petroleum-based electrical insulating oils have proven to be unsuitable because they no longer meet today's more stringent environmental and safety requirements.
Es wurde nun gefunden, daß diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst werden kann durch Verwendung eines gesättigten Kohlenwasserstofföls mit den eingangs genannten Eigenschaften und mit der eingangs genannten Zusammensetzung als Elektroisolieröl.It has now been found that this object can be achieved according to the invention through use of a saturated hydrocarbon oil with the properties mentioned above and with the above mentioned composition as electrical insulating oil.
-,-, Das erfindungsgemäß verwendete Elektroisolieröl besteht aus geradkettigen und/oder verzweigten aliphatischen paraffinischen Kohlenwasserstoffen mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 500 bis 700, vorzugsweise von etwa 600, und/oder naphthenischen-, -, The electrical insulating oil used according to the invention consists of straight-chain and / or branched aliphatic paraffinic hydrocarbons with a average molecular weight from 500 to 700, preferably from about 600, and / or naphthenic
gesättigte Kohlenwasserstofföl ist umweltfreundlich und verhältnismäßig nicht-entflammbar und erfüllt die strengen Sicherheitsanforderungen, die an moderne Elektroisolieröle gestellt werden.Saturated hydrocarbon oil is environmentally friendly and relatively non-flammable and meets that strict safety requirements that are placed on modern electrical insulating oils.
Es ist im Handel erhältlich in Form eines lösungsmittelbehandelten hochhydrierten Öls, das etwa dem Dampfzylinderöl entspricht, das vorwiegend aus paraffinischem öl mit einem Molekulargewicht von Ober 600 besteht. Sein Siedebereich gemäß ASTM D1160 ist wie folgt: der Anfangssiedepunkt bei Atmosphircndruck liegt bei 4040C der 5%-Siedepunkt liegt bei 4780C, der 10%-Siedepunkt liegt bei 493° C, und der 50%-Siedepunkt liegt bei 566° C Oberhalb von 50% steigt die Siedetemperatur von 567 auf 667° C Der AnUinpunkt liegt bei 124,4° C (ein Zeichen für eine hochgradig paraffinische Struktur). Dieses öl hat die nachfolgend angegebenen Eigenschaften, wobei die Viskosität in SSU - Universal Saybolt-Sekunden angegeben ist: FarbeIt is commercially available in the form of a solvent-treated, highly hydrogenated oil similar to steam cylinder oil, which consists primarily of paraffinic oil with a molecular weight greater than 600. Its boiling range according to ASTM D1160 is as follows: the initial boiling point at Atmosphircndruck located at 404 0 C of the 5% boiling point is at 478 0 C, the 10% boiling point is 493 ° C, and the 50% boiling point is 566 ° C Above 50%, the boiling temperature rises from 567 to 667 ° C. The anion point is 124.4 ° C (a sign of a highly paraffinic structure). This oil has the properties given below, the viscosity being given in SSU - Universal Saybolt seconds: Color
Schwefel (%)Sulfur (%)
dunkeldark
befriedigend 2J2satisfactory 2J2
Auch ein geeignetes naphthenisches öl ist im Handel. Bei diesem öl handelt es sich um ein zweifach behandeltes Basiröl, das ein lösungsmittelbehandeltes, hochhydriertes öl (etwa dem Dampfzylinderöl entsprechend) darstellt und Oberwiegend aus naphthenischem öl mit einem Molekulargewicht von etwa 600 besteht. Dieses öl hat folgende Eigenschaften:A suitable naphthenic oil is also commercially available. This oil is a twice treated base oil, which is a solvent-treated, highly hydrogenated oil (roughly equivalent to steam cylinder oil) and consists predominantly of naphthenic oil with a molecular weight of about 600. This oil has the following properties:
Gemische aus den vorstehend beschriebenen und ähnlichen paraffinischen und naphthenischen ölen können ebenfalls verwendet werden, wie Gemische aus Mid-Continental-Öien oder gemischte Rohöle. DerMixtures of the above and similar paraffinic and naphthenic oils can also be used, such as blends of mid-continental oils or blended crude oils. Of the
ίο Prozentsatz der einzelnen Bestandteile im öl unterliegt an sich keiner besonderen Beschränkung, sofern die erhaltenen Gemische den gewünschten hohen Brenn-ίο Percentage of each constituent in the oil is subject per se no particular restriction, provided that the mixtures obtained have the desired high combustion
- punkt und gute dielektrische Eigenschaften besitzen. Weitere geeignete öle können hergestellt werden aus hochporaffinischem Rohöl, z.B. Pennsylvania- oder Eastern-Rohöl, oder hochnaphthenischenj Rohöl oder gemischten Rohölen nach den Verfahren der US-PS 34 94 854,30 11 972,34 31 198 und 36 42 610.- have point and good dielectric properties. Other suitable oils can be made from highly poraffinic crude oil, e.g., Pennsylvania or Eastern crude oil, or high naphthenic crude oil or mixed crude oils according to the procedures of U.S. Patents 3,494,854.30, 11,972.34 31,198 and 36 42 610.
auf die Zeichnung, die eine teil weil,.- geschnittene Frontansicht eines Netztransformators zeigt, in dem das erfindungsgemäß verwendete gesättigte Kohlenwasserstofföl als Elektroisolieröl verwendet werden kann, näher erläuterton the drawing that a part because, .- cut Front view of a power transformer shows in which the saturated hydrocarbon oil used in the present invention can be used as electrical insulating oil, explained in more detail
Der Transformator 1 besteht aus einem öldichten Behälter 2, einem Eisenmetallkern 3, einer Primärspule 4, einer Sekundärspule 5 und dem Elektroisolieröl 6, das den Kern und die Spulen umgibt und bedeckt Der öldichte Behälter 2, der Kern 3 und die Spulen 4 und 5The transformer 1 consists of an oil-tight container 2, a ferrous metal core 3, and a primary coil 4, a secondary coil 5 and the electrical insulating oil 6 surrounding and covering the core and the coils oil-tight containers 2, the core 3 and the coils 4 and 5
jo sind von üblichem Aufbau. Als Elektroisolieröl 6 dient
ein erfindungsgemäß verwendetes gesättigtes Kohlenwasserstofföl,
wie es vorstehend näher beschrieben worden ist
Zur Demonstration der gewünschten Eigenschaften des als Elektroisolieröl erfindungsgemäß verwendeten
gesättigten Kohlenwasserstofföls wurde eine Reihe von Starkstromversuchen durchgeführt Diese Versuche
dienen dem Vergleich eines herkömmlichen Transformatoröls auf Kohlenwasserstoffbasis (Kontrollversuch)
mit einem Siliconöl, einem erfindungsgemäß verwendeten Kohlenwasserstofföl und einem weithin verwendeten
polychlorierten BiphenyL Die Versuchsdurchführung ist nachfolgend beschrieben.
Etwa 151 jeder Flüssigkeit werden in getrennten zylindrischen Behältern auf 1500C vorerhitzt Jeder
Behälter weist angeschmolzene bzw. angeschweißte Elektroden auf, die an den Enden von SBT-Isolierbuchsen
montiert sind. Die Elektroden sind nach oben so geformt, daß ein breiter werdender Spalt entsteht Dies
bewirkt, daß der Lichtbogen nach oben und in d^n
Gasraum gezwungen wird, wo er in den Gasen und ^ erdanipften Flüssigkeiten anwesend ist wenn diese aus
dem Versuchsbehälter nach außen gedrückt werden. Die Versuchsergebnisse können wie folgt zusammengefaßt
werden:jo are of the usual structure. A saturated hydrocarbon oil used according to the invention, as has been described in more detail above, is used as the electrical insulating oil 6
To demonstrate the desired properties of the saturated hydrocarbon oil used as electrical insulating oil according to the invention, a series of high-voltage tests were carried out .
About 151 of each liquid are pre-heated in separate cylindrical containers to 150 0 C. Each container has been melted or welded electrodes, which are mounted at the ends of SBT-insulating bushes. The electrodes are shaped upwards so that a widening gap is created.This has the effect that the arc is forced upwards and into the gas space, where it is present in the gases and liquids in the earth when these are pushed out of the test container will. The test results can be summarized as follows:
Versuch Nr. 1 übliches TransformatorenölExperiment No. 1 conventional transformer oil
Bei diesem Versuch war eine heftige Reaktion zu erwarten; dieser Versuch wurde in der Versuchsreihe als Kontrollversuch durchgeführt Die Ergebnisse entsprachen den Erwartungen. There was a violent reaction to this attempt expect; this test was carried out in the test series as a control test. The results were as expected.
Es wird ein Strom von 4820 Ampere bei 4800 Volt angewendet Die Notschutzsicherung behebt den Fehler b5 nach 10'/2 Zyklen.A current of 4820 amperes at 4800 volts is applied. The emergency protection device corrects the error b5 after 10 '/ 2 cycles.
Die Explosion ist sehr heftig mit einem anfanglichen Feuerball, orange und gelb gefärbt, von etwa 6 m Höhe und 4'/2 m Durchmesser. Hieraus etawickelt sich einThe explosion is very violent with an initial Fireball, colored orange and yellow, about 6 m high and 4 1/2 m in diameter. From this it develops
Flammen- und Rauchexplosionspilz von etwa 17 m Höhe und 12 m Durchmesser. Die gebildete Rauchwolke ist sehr voluminös und schwarz bis dunkelgrau gefärbt.Flame and smoke explosion mushroom about 17 m high and 12 m in diameter. The formed cloud of smoke is very voluminous and colored black to dark gray.
Der Versuchsbehälter und die Umgebung sind mit brennender Flüssigkeit bedeckt, die rasch manuell gelöscht wird, um Schädigungen der Kabel und Verbindungen zu vermeiden.The test container and the surrounding area are covered with burning liquid, which can be done quickly manually is deleted in order to avoid damage to the cables and connections.
Versuch Nr. 2
Siliconöl (50 mmVs)Experiment No. 2
Silicone oil (50 mmVs)
Diese Flüssigkeit ist in Japan als Ersatz für PCB zugelassen.This liquid is approved in Japan as a replacement for PCB.
Der angewendete Versuchsstrom beträgt 4760 Ampere bei 4800 Volt Die Notschutzsicherung brennt nicht durch. Nach 4</2 Zyklen tritt Selbstbehebung des Fehlers ein.The applied test current is 4760 amperes at 4800 volts. The emergency fuse is burning not through. After 4 </ 2 cycles, the fault will be rectified.
im Vergleich zu dem Versuch Nr. i sind Explosion und Geräuschentwicklung mild. Es entsteht ein Feuerball, orange und gelb gefärbt, von etwa 9 m Höhe und 4'/2 m Durchmesser. Der Explosionsblitz erscheint im Vergleich zu den anderen Versuchen sehr hell.Compared to Experiment No. i, the explosion and noise generation are mild. A ball of fire arises orange and yellow colored, about 9 m high and 4 1/2 m in diameter. The explosion flash appears in the Very bright compared to the other experiments.
Der entstandene Rauch ist weiß gefärbt und besitzt ein geringeres Volumen als bei dem Versuch Nr. 1. In der Wolke sind schwarze Flocken zu beobachten. Weiße Teilchen, die als Siliciumdioxid identifiziert werden, werden in der Luft nach der Explosion beobachtet Die Flamme ist relativ klein und sehr ruhig; sie brennt noch einige Sekunden in dem Versuchsbehälter nach der Explosion und zeigt dann Selbstverlöschen.The resulting smoke is colored white and has a smaller volume than in experiment no. 1. In black flakes can be seen on the cloud. White particles identified as silica are observed in the air after the explosion The flame is relatively small and very calm; it burns for a few seconds in the test container after the explosion and then shows self-extinguishing.
Versuch Nr. 3Experiment No. 3
Erfindungsgemäß verwendetes
gesättigtes KohlenwasserstoffölUsed according to the invention
saturated hydrocarbon oil
Der angewendete Versuchsstrom beträgt 4700 Ampere bei 4800 Volt Nach 4 Zyklen tritt Selbstbehebung des Fehlers ein.The test current applied is 4700 amps at 4800 volts. Self-repair occurs after 4 cycles of the error.
Die Explosion ist mild im Vergleich zum Versuch Nr. 1 und führt zu einem Feuerball von etwa 4V2 m Höhe und 3 m Durchmesser. Hierbei wird eine gewisse Menge nichtbrennender Flüssigkeit beobachtet, die dem Feuerball nach oben vorangeht Der Rauch ist grauweiß gefärbt und besitzt ein "ähnliches Volumen wie die Rauchwolke des Versuchs Nr. 2. Die Geräuschentwicklung ist gering im Vergleich zum Versuch Nr. 1.The explosion is mild compared to Experiment No. 1 and leads to a fireball about 4V2 m high and 3 m in diameter. A certain amount of non-burning liquid is observed here, which is the fireball go upwards The smoke is gray-white in color and has a "similar volume to that." Smoke cloud from experiment no. 2. The noise development is low compared to experiment no. 1.
Etwa 115 Zyklen nach dem ersten Fehler tritt erneut eine Störung auf, die durch die Notschutzsicherung behoben wird.About 115 cycles after the first error, a fault occurs again, caused by the emergency protection is fixed.
Man könnte nun den Schluß ziehen, daß möglicherweise der z»_-ite Funkenüberschlag die Flamme ausgelöscht hat; eine erneute Beobachtung des aufgenommenen Films zeigt jedoch, daß das in dem Versuchsbehälter nach der erneuten Störimg brennende öl von selbst erlischtOne could now draw the conclusion that the second spark flashover may have caused the flame has wiped out; however, re-observation of the recorded film shows that in the Test container after the renewed Störimg burning oil goes out by itself
Versuch Nr. 4
PCBExperiment No. 4
PCB
Der Versuchsstrom beträgt 4660 Ampere bei 4800 Volt Nach 11'/2 Zyklen wird der Fehler durch die Notschutzsicherung behoben.The test current is 4660 amps at 4800 volts. After 11 '/ 2 cycles, the error is caused by the Emergency protection fixed.
Man beobachtet einen Feuerball mit hellorangefarbener Flamme mit einer Höhe von etwa VIi m und einem Durchmesser von etwa 4>/2 m, der in einer pechschwarzen Rauchwolke 1,5 Sekunden nach der Explosion aufsteigt Aus der Wolke fallen schwarze Teilchen heraus. In der oder um die Testprobe herum ist kein Feuer zu beobachten. Die Rauchwolke ist voluminös mit etwa 7'/2m Höhe und 12 m Durchmesser, und bleibtOne observes a fireball with a light orange flame with a height of about three feet and a diameter of about 4> / 2 m, which rises in a pitch-black cloud of smoke 1.5 seconds after the explosion. Black particles fall out of the cloud. No fire was observed in or around the test sample. The cloud of smoke is voluminous, about 7 '/ 2m high and 12m in diameter, and remains
etwa 6 m über dem Boden für eine Dauer von etwa 5 bis 10 Minuten in der Luft, bevor sie sich auflöst. Der Versuchsort und die Anlage sind mit schwarzer Flüssigkeit bedeckt, und man bemerkt einen sehr giftigen Geruch.about 6 m above the ground for a period of about 5 to 10 minutes in the air before it dissolves. The test site and the facility are black Liquid covered and a very poisonous odor is noticed.
Die Versuchsergebnisse zeigen deutlich, daß die PCB-Flüssigkeiten zwar nicht selbst brennen, jedoch brennbare Gase und darüber hinaus einen dichten Rauch bilden, der ein gefahrliches Nebenprodukt beträchtlichen Umfangs darstellt Die Ergebnisse zeigen weiterhin, daß sowohl das Siliconöl als auch das erfindungsgemäß verwendete Kohlenwasserstofföl die PCB-Flüssigkeiten insofern übertreffen, als die unsicheren Bedingungen, die von einem internen Fehler innerhalb der Flüssigkeit herrühren, eingeschränkt werden, und brauchbare Alternativen für die umweltgefährdenden polychlorierten Biphenyle darstellen.The test results clearly show that the PCB liquids do not burn themselves, but they do Combustible gases and, moreover, form a thick smoke which is a dangerous by-product The results further show that both the silicone oil and the Hydrocarbon oil used according to the invention outperform PCB liquids in that they are unsafe Conditions resulting from an internal fault within the fluid are restricted and represent viable alternatives for the environmentally hazardous polychlorinated biphenyls.
Es ist weiterhin bemerkenswert, daB der Versuch, der an sich dazu dient, die Entflammbarkeit der Flüssigkeiten nach einer Explosion zu bestimmen, zeigt, daB sowohl das Siliconöl als auch das erfindungsgemäß verwendete Kohlenwasserstofföl selbstverlöschend sind. Dies würde selbstverständlich die Nachwirkungen einer Explosion beschränken und gestatten, mit diesen Flüssigkeiten gefüllte elektrische Anlagen im Innern von Gebäuden zu montieren, sofern man die nötige Vorsit.fl walten läßt Sowohl das Siliconöl als auch das erfindungsgemäß ve.wendete Kohlenwasserstofföl beschränken die Dauer der Störung und sind selbstbehebend Dies ist eil ic Eigenschaft, die ein erwünschtes Merkmal bei elektrischen Vorrichtungen bzw. Anlagen darstellt die flüssigkeitsgetauchte Spannungssicherungen, Unterbrecher und Schalter benötigen. Bei dem erfindungsgemäß verwendeten Kohlenwasserstofföl tritt eine neue Störung auf; diese kann jedoch durch den Verlust von Flüssigkeit in dem Versuchsbehälter infolge der Anordnung des Lichtbogens und der physikalischen Abmessungen des Behälters erklärt werden. Die Flüssigkeit ist selbstbehenbend, und die Elektroden sind noch erregt wenn die verbleibende Flüssigkeit sich im Behälter abzusetzen beginntIt is also noteworthy that the attempt to in itself serves to determine the flammability of liquids after an explosion, shows that both the silicone oil and the hydrocarbon oil used according to the invention are self-extinguishing are. This would of course limit and allow the aftereffects of an explosion to occur with them To assemble liquid-filled electrical systems inside buildings, provided that you have the necessary Both the silicone oil and that limit the hydrocarbon oil used according to the invention the duration of the disorder and are self-correcting This is an ic property that is a desirable one The feature of electrical devices or systems is the liquid-immersed voltage fuses, Breakers and switches need. In the case of the hydrocarbon oil used in the present invention a new fault occurs; however, this can result from the loss of liquid in the test container the location of the arc and the physical dimensions of the container are explained. the Liquid is self-inflating and the electrodes are still energized when the remaining liquid is in the Container begins to settle
Die Eigenschaften der Elektroisolieröle vor und nach dem Lichtbogentest sind in der folgenden Tabelle zusammengestelltThe properties of electrical insulating oils before and after the arc test are summarized in the following table
Flüssigkeitseigenschaften vor und nach den
VersuchenFluid properties before and after
Try
schlags
festigkeitBy
blow
strength
D 87ASTM
D 87
D971ASTM
D971
bei 25C58 sec.
at 25C
bei 25 C77.4 sec.
at 25 C
bei 25 C50 sec.
at 25 C
bei 25 C66.0 sec.
at 25 C
οι iMοι iM
Die Werte in der obigen Tabelle spiegeln die verbleibende dielektrische Integrität der Flüssigkeiten nach dem Starkstromlichtbogen wider und zeigen, daß das erfindungsgemäß verwendete Kohlenwasserstofföl so\· 3hl dem Kontroll-Transformatorenöl als auch der PCB-Flüssigkeit überlegen ist.The values in the table above reflect the remaining dielectric integrity of the liquids after the high-voltage arc and show that the hydrocarbon oil used according to the invention so \ · 3hl the control transformer oil as well as the PCB liquid is superior.
Die ebenfalls durchgeführten Versuche zur Bestimmung der Verträglichkeit und die thermischen Untersuchungen zeigen, daß das erfindungsgemäß verwendete Kohlenwasserstofföl eine ausgezeichnete dielektrische Flüssigkeit zur Verwendung in Transformatoren und anderen Hochspannungsvorrichtungen bzw. -anlagen bei mäßigen Umgebungstemperaturen von 0 bis 40°C darstellt.The tests also carried out to determine the compatibility and the thermal investigations show that the hydrocarbon oil used in the present invention has excellent dielectric Liquid for use in transformers and other high voltage equipment at moderate ambient temperatures of 0 to 40 ° C.
Die erfindungsgemäß verwendeten Kohlenwasserstofföle enthalten gegebenenfalls relativ kleine Mengen üblicher chemischer Zusätze. Beispiele hierfür sind Zusatzstoffe zur Herabsetzung des Fließpunktes des Öles. Eine besonders geeignete Klasse von hierzu geeigneten Verbindungen sind komplexe Kondensationsprodukte von Paraffinwachs und Naphthalin, die durch Chlorierung des Wachses und nachfolgende Kondensation mit Naphthalin nach Friedel-Crafts erhalten werden. Obwohl die erfindungsgemäß verwendeten Kohlenwasserstofföle eine außerordentlich gute Oxidationsstabilität besitzen, kann es in gewissen Fällen erwünscht sein, die Stabilität zu erhöhen, wozu herkömmliche Oxidationsinhibitoren, wie Dibutyl-pkresol, verwendet werden können.The hydrocarbon oils used according to the invention may contain relatively small amounts common chemical additives. Examples are additives to lower the pour point of the Oil. A particularly suitable class of compounds suitable for this purpose are complex condensation products of paraffin wax and naphthalene produced by chlorination of the wax and subsequent Condensation with naphthalene according to Friedel-Crafts can be obtained. Although the invention used Hydrocarbon oils have an extremely good oxidation stability, it can in certain cases be desirable to increase the stability, including conventional oxidation inhibitors, such as dibutyl-pcresol, can be used.
Das F.lektroisolieröl wird in den Transformator vorzugsweise unter den Bedingungen der Vakuumimprägnierung eingebracht. Die Spulen und Kerne werden auf 1200C erhitzt und in einen Imprägnierbehälter eingebracht, der dann so weit evakuiert wird, bis ein absoluter Druck von 8,2 mbar erreicht ist. Dann wird die erforderliche ölmenge eingefüllt, um Spulen und Kerne zu bedecken. Hierauf hebt man das Vakuum auf, wobei der Druck im Behälter auf Atmosphärendruck ansteigt und hierbei das öl in die Vorrichtung zwingt.The electrical insulating oil is preferably introduced into the transformer under the conditions of vacuum impregnation. The coils and cores are heated to 120 ° C. and placed in an impregnation container, which is then evacuated until an absolute pressure of 8.2 mbar is reached. Then the required amount of oil is poured in to cover the coils and cores. The vacuum is then released, the pressure in the container rising to atmospheric pressure and forcing the oil into the device.
Selbstverständlich ist die Verwendung der Elektroisolieröle nicht auf Transformatoren beschränkt. Vielmehr kann das öl auch für sämtliche anderen elektrischen Vorrichtungen bzw. Anlagen Verwendung finden, in denen Elektroisolieröle benötigt werden, wie Kondensatoren und Sicherheitsbetriebseinrichtungen einschließlich der dielektrikum-fiüssigkeitsgekapselten Hochspannungssicherungen, Unterbrecher und Schalter. It goes without saying that the use of electrical insulating oils is not restricted to transformers. Much more the oil can also be used for all other electrical devices or systems, in which electrical insulating oils are required, such as capacitors and safety operating equipment including the dielectric-liquid-encapsulated high-voltage fuses, breakers and switches.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US05/616,673 US4082866A (en) | 1975-07-28 | 1975-09-25 | Method of use and electrical equipment utilizing insulating oil consisting of a saturated hydrocarbon oil |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2643181A1 DE2643181A1 (en) | 1977-04-07 |
| DE2643181B2 true DE2643181B2 (en) | 1980-02-07 |
| DE2643181C3 DE2643181C3 (en) | 1980-10-09 |
Family
ID=24470499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2643181A Expired DE2643181C3 (en) | 1975-09-25 | 1976-09-24 | Use of a saturated hydrocarbon oil as an electrical insulating oil |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5241897A (en) |
| CA (1) | CA1086487A (en) |
| DE (1) | DE2643181C3 (en) |
| FR (1) | FR2326016A1 (en) |
| IT (1) | IT1066297B (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4321424A (en) * | 1978-03-31 | 1982-03-23 | Rte Corporation | Hydrocarbon electrical insulation oil containing tri-cresyl phosphate to increase water retention capability |
| EP0005008A1 (en) * | 1978-04-03 | 1979-10-31 | Rte Corporation | Liquid blend of insulating oils having a flat molecular weight distribution curve |
| US4240917A (en) * | 1979-04-06 | 1980-12-23 | Westinghouse Electric Corp. | Transformer using catalytically hydrogenated bright stock fluid |
| JPS57101158U (en) * | 1980-12-09 | 1982-06-22 | ||
| EP0497467A1 (en) * | 1991-01-18 | 1992-08-05 | Cooper Power Systems, Inc. | Very low pour point dielectric |
| FR2681722B1 (en) * | 1991-09-23 | 1994-04-08 | Electricite De France | HIGH / LOW VOLTAGE NON-EXPLOSIVE UNDERWATER TRANSFORMER IN PERMANENT OVERLOAD SYSTEM. |
| NO301198B1 (en) * | 1995-07-14 | 1997-09-22 | Alcatel Kabel Norge As | Cable, process and impregnation pulp |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2183915A2 (en) * | 1970-10-20 | 1973-12-21 | Siemens Ag | Electrical capacitor - with dielectric layers impregnated with inflammable liquid, and fluorinated liquids |
| JPS5218752B2 (en) * | 1972-08-16 | 1977-05-24 | ||
| JPS5133276B2 (en) * | 1972-09-13 | 1976-09-18 |
-
1976
- 1976-09-14 CA CA261,225A patent/CA1086487A/en not_active Expired
- 1976-09-24 IT IT51444/76A patent/IT1066297B/en active
- 1976-09-24 JP JP51114598A patent/JPS5241897A/en active Granted
- 1976-09-24 FR FR7628862A patent/FR2326016A1/en active Granted
- 1976-09-24 DE DE2643181A patent/DE2643181C3/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2326016B1 (en) | 1981-10-23 |
| FR2326016A1 (en) | 1977-04-22 |
| DE2643181A1 (en) | 1977-04-07 |
| JPS558767B2 (en) | 1980-03-06 |
| JPS5241897A (en) | 1977-03-31 |
| DE2643181C3 (en) | 1980-10-09 |
| IT1066297B (en) | 1985-03-04 |
| CA1086487A (en) | 1980-09-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4082866A (en) | Method of use and electrical equipment utilizing insulating oil consisting of a saturated hydrocarbon oil | |
| DE2823758C3 (en) | Isopropylbiphenyl comprising electrically insulating liquid | |
| DE2643181C3 (en) | Use of a saturated hydrocarbon oil as an electrical insulating oil | |
| Pompili et al. | Natural esters and mineral oils fire behavior | |
| AU2005248992A1 (en) | High performance dielectric oil and the use thereof in high voltage electrical equipment | |
| DE3320857A1 (en) | FIRE-RETARDANT, ELECTRICALLY INSULATING LIQUID | |
| Mazzaro et al. | Fire simulation tests of mineral oil and natural esters transformers | |
| DE599119C (en) | Device to prevent the risk of explosion from defective capacitors or transformers in oil-filled metal housings | |
| DE2832861C2 (en) | ||
| EP0170054A1 (en) | Insulating oil for electrical devices | |
| DE2222699A1 (en) | ELECTRIC CAPACITOR WITH REDUCED FLAMMABILITY | |
| DE2838482C2 (en) | Electrical device insulated with a liquid | |
| DE202906C (en) | ||
| DE704180C (en) | Insulating materials for electrotechnical purposes | |
| DE3022851A1 (en) | EVAPORATION DEVICE AND USE THEREOF | |
| DE3011040A1 (en) | NEW LIQUID DIELECTRICS | |
| DE102017213028A1 (en) | Liquid filled transformer | |
| DE753878C (en) | Electric switchgear protected against firedamp and provided with a pressure-proof container | |
| DE691731C (en) | Monitoring device for electrical machines and apparatus | |
| DE3315436A1 (en) | FLAME-RESISTANT ELECTRICAL CABLE IMPREGNATED WITH AN INSULATING AGENT | |
| DE2904283A1 (en) | BLASTING KIT FOR A POWER SWITCH WITH BLOCKING RELEASE | |
| DE882723C (en) | A method of disrupting the hydrogen halide formed in a dielectric and insulating composition | |
| DE2656842A1 (en) | ELECTRIC INSULATING OIL | |
| DE2920027C2 (en) | ||
| DE710663C (en) | Transformer or insulating oils |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |