DE3432746A1 - INSULATING OIL FOR ELECTRICAL MEDIUM AND HIGH VOLTAGE DEVICES - Google Patents
INSULATING OIL FOR ELECTRICAL MEDIUM AND HIGH VOLTAGE DEVICESInfo
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Description
hemische Fabrik Wibarco GmbH" . . ". .- . : 27.08.1984hemische Fabrik Wibarco GmbH "..". .-. : 08/27/1984
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Die Erfindung betrifft Isolieröle für elektrische Mittel- und Hochspannungseinrichtungen.The invention relates to insulating oils for electrical medium and high voltage equipment.
Die Isolieröle werden bekanntlich zur Elektroisolation von elektrischen Transformatoren, Schaltern, Kabeln und Kondensatoren, die im Mittel- und Hochspannungsbereich betrieben werden, eingesetzt.The insulating oils are known to be used for electrical insulation of electrical transformers, switches and cables and capacitors that are operated in the medium and high voltage range are used.
Wie Ulimanns Encyklopädie der technischen Chemie, 4. Aufl., Band 20, Seite 607 bis 612, beschreibt, finden beispielsweise bestimmte Mineralölfraktionen Verwendung als Isolieröle in Mittel- und Hochspannungseinrichtungen.As Ulimann's Encyklopadie der technischen Chemie, 4th ed., Volume 20, pages 607 to 612, describes For example, certain mineral oil fractions are used as insulating oils in medium and high voltage equipment.
Aufgrund ihrer hohen Dielektrizitätskonstanten sowie ihres hohen Flammpunktes sind vielfach halogenierte, insbesondere chlorierte Diphenyle als Isolieröle für elektrische Mittel- und Hochspannungseinrichtung gut geeignet. Der Einsatz dieser Isolieröle hat jedoch gezeigt, daß aus ihnen bei stillen elektrischen Entladungen Halogenwasserstoff freigesetzt werden kann, der sowohl die elektrische Mittel- bzw. Hochspannungseinrichtung als auch die Umwelt zu schädigen vermag. Weiterhin können die halogenierten Diphenyle aufgrund ihrer relativ hohen Viskosität und' ihrer geringen Fließfähigkeit bei niedrigen Temperaturen in zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten nicht eingesetzt werden. Due to their high dielectric constant and their high flash point, halogenated, chlorinated diphenyls are particularly good as insulating oils for medium and high-voltage electrical equipment suitable. However, the use of these insulating oils has shown that they can be used in silent electrical discharges Hydrogen halide can be released, which affects both the electrical medium and high voltage equipment as well as being able to harm the environment. Furthermore, the halogenated diphenyls due to their relatively high viscosity and their poor flowability at low temperatures cannot be used in numerous applications.
Als Isolieröle für Kabel werden auch Alkylbenzole mit 9 bis 16 C-Atomen in den Alkylgruppen, gegebenenfalls im Gemisch mit Mineralöl, eingesetzt.Alkylbenzenes with 9 to 16 carbon atoms in the alkyl groups are also used as insulating oils for cables in a mixture with mineral oil.
Weiterhin sind als Kondensator-Isolieröle auch Dicarbonsäureester und Polysiloxane bzw. deren fluorierte Derivate bekannt. Diese müssen jedoch erst in aufwendigen Syntheseverfahren erzeugt werden.Dicarboxylic acid esters and polysiloxanes or their fluorinated derivatives are also used as capacitor insulating oils known. However, these must first be generated in complex synthesis processes.
Gemische Fabrik Wibarco GmbH" " -""- 27.08.1984Mixture Factory Wibarco GmbH "" - "" - 08/27/1984
4 34327A64 34327A6
Die JP-PS 74 19 084 beschreibt die Verwendung des bei der Herstellung von Alkylbenzol anfallenden Schweralkylats, das aus Alkylbenzolen und Diphenylalkanen besteht, als Isolieröl für Transformatoren. Nach dieser Patentschrift wird als Isolieröl die Fraktion des Schweralkylats verwendet, die bei einem Druck von 20 mbar bei einer Temperatur von über 26O0C siedet. Diese Fraktion eignet sich jedoch weniger gut als Isolieröl für Kondensatoren und Kabel.JP-PS 74 19 084 describes the use of the heavy alkylate obtained in the production of alkylbenzene, which consists of alkylbenzenes and diphenylalkanes, as an insulating oil for transformers. According to this patent, the fraction of the Schweralkylats is used as an insulating oil, which mbar boils at a pressure of 20 at a temperature of about 26O 0 C. However, this fraction is less suitable as insulating oil for capacitors and cables.
Daraus ergibt sich die Aufgabe, ein Isolieröl zu finden, das aufgrund seiner physikalischen und chemischen Eigenschaften als Isolieröl für Kabel und Kondensatoren besonders gut geeignet ist.This gives rise to the task of finding an insulating oil that is based on its physical and chemical properties Properties as an insulating oil for cables and capacitors is particularly well suited.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit der Verwendung der Diphenylalkane nach Anspruch 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved with the use of the diphenylalkanes according to claim 1 dissolved.
Es wurde überraschenderweise gefunden, daß die Fraktion der Diphenylalkane aus dem bei der Produktion von linearen Alkylbenzolen anfallenden Schweralkylat, die bei einem Druck von 20 mbar bei einer Temperatur von 230 bis 26O0C siedet, als Isolieröl für elektrische Mittel- und Hochspannungseinrichtungen besonders gut geeignet ist.It has been surprisingly found that the fraction of diphenylalkanes from the resulting in the production of linear alkylbenzenes Schweralkylat that mbar boils at a pressure of 20 at a temperature of 230 to 26O 0 C, as an insulating oil for electrical medium- and high-voltage devices particularly well suited is.
Bei der technischen Synthese linearer Alkylbenzole reichern sich im Destillatsrückstand Dialkylbenzole und Diphenylalkane an. Aus diesem Destillationsrückstand wird durch fraktionierte Destillation bei einem Druck von etwa 20 mbar una bei einer Temperatur von 230 bis 26O0C das gewünschte Gemisch der Diphenylalkane mit einer Kettenlänge der linearen Alkylgruppe von 8 bis 17 C-Atomen erhalten.In the industrial synthesis of linear alkylbenzenes, dialkylbenzenes and diphenylalkanes accumulate in the distillate residue. For this distillation residue is obtained una mbar at a temperature of 230 to 26O 0 C the desired mixture of diphenyl alkanes with a chain length of the linear alkyl group of 8-17 carbon atoms by fractional distillation at a pressure of about 20 microns.
hemische Fabrik Wibarco GmbH ' - ■■"- " 27.08.1984hemische Fabrik Wibarco GmbH '- ■■ "-" 08/27/1984
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Die im Folgenden angegebenen physikalischen und chemischen Daten belegen die besonderen Eigenschaften der Diphenylalkanfraktion, die erfindungsgemäß als Isolieröl verwendet M/irdtThe physical and chemical data given below demonstrate the special properties of the Diphenylalkane fraction, according to the invention as an insulating oil uses M / irdt
Kinematische Viskosität _Kinematic viscosity _
bei 4O0C (DIN 51562) 15 " 25 mm /s at 4O 0 C (DIN 51562) 15 "25 mm / s
Flammpunkt COCFlash point COC
(DIN 51376) 20° " 230°C (DIN 51376) 20 ° " 230 ° C
Stockpunkt (DIN 51597) <-55°C Viskosität bei -180C 1000 - 1300 mPa.sPour point (DIN 51597) <-55 ° C viscosity at -18 0 C 1000 - 1300 mPa.s
Alterungsbeständigkeit nach Baader (140 h/110°C> inhibiertes Öl):Aging resistance according to Baader (140 h / 110 ° C > inhibited oil):
Verseifungszahl <Co,6 mg KQH/gSaponification number <Co, 6 mg KQH / g
Schlammgehalt 0,05 % Sludge content 0.05 %
Sättigungskonzentration für Wasser bei 2O0C 0,01 ?ίSaturation concentration for water at 2O 0 C 0.01? Ί
Diese chemischen und physikalischen Eigenschaften bedingen die besonders vorteilhaften elektrischen Eigenschaften des Isolieröls der Erfindung:These chemical and physical properties determine the particularly advantageous electrical properties Properties of the insulating oil of the invention:
Durchschlagspannung
nach Trocknung (DIN 57370) } 80 kVBreakdown voltage
after drying (DIN 57370)} 80 kV
Dielektriziätskonstante bei 230C,Dielectric constant at 23 0 C,
hemische Fabrik Wibarco GmbH- -- -- 27.08.1984hemische Fabrik Wibarco GmbH- - - 08/27/1984
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-Jy--Jy-
Der Vorteil der Verwendung der Diphenylalkane als Isolieröl liegt in deren besonders günstigen Eigenschaften, wie dem hohen Flammpunkt bei gleichzeitig hoher Dielektrizitätskonstante, geringer Viskosität und sehr niedrigem Stockpunkt begründet. Weitere vorteilhafte Eigenschaften des Isolieröls sind, daß es geruchlos, praktisch unverseifbar, gegen hydrolytische Einflüsse stabil, mit Wasser praktisch nicht mischbar und nicht hygroskopisch ist. Aufgrund ihrer hohen Gasfestigkeit eignet sich die erfindungsgemäß zu verwendende Fraktion der Diphenylalkane besonders als Isolieröl für Hochleistungskondensatoren sowie für Kabel, sie ist auch vorteilhaft als Schalteröl verwendbar.The advantage of using the diphenylalkanes as a Insulating oil lies in its particularly favorable properties, such as the high flash point and at the same time high Dielectric constant, low viscosity and very low pour point. More beneficial Properties of the insulating oil are that it is odorless, practically unsaponifiable, stable to hydrolytic influences, practically immiscible and immiscible with water is hygroscopic. Because of their high gas resistance the diphenylalkane fraction to be used according to the invention is particularly suitable as an insulating oil for high-performance capacitors as well as for cables, it can also be used advantageously as switch oil.
Die Fraktion der Diphenylalkane kann erfindungsgemäß als solche direkt als Isolieröl eingesetzt werden oder auch im Gemisch mit einem Überschuß an Dialkylbenzolen einer Kettenlänge der Alkylgruppe von 10 bis 14 Kohlenstoff-Atomen. Derartige Dialkylbenzole sind als Handelsprodukte bekannt. Es ergibt sich daraus ein Gemisch mit folgenden chemischen und physikalischen Eigenschaften:The fraction of the diphenylalkanes can according to the invention can be used as such directly as insulating oil or mixed with an excess of dialkylbenzenes a chain length of the alkyl group of 10 to 14 carbon atoms. Such dialkylbenzenes are known as commercial products. This results in a mixture with the following chemical and physical Characteristics:
Kinematische Viskosität 2Kinematic viscosity 2
bei 4O0C (DIN 51562) 25 " 35mm /s at 4O 0 C (DIN 51562) 25 "35mm / s
Flammpunkt COC
(DIN 51376) 220 " 24° C Flash point COC
(DIN 51376) 220 " 24 ° C
Stockpunkt ^. - 6O0CPour point ^. - 6O 0 C
(DIN 51597)(DIN 51597)
Viskosität bei -180C 960-1.330 mPa.sViscosity at -18 0 C 960-1,330 mPa.s.
Alterungsbeständigkeit nach BaaderAging resistance according to Baader
(140 h/110°C, inhibiertes öl): Verseifungszahl <* 0,6 mg KOH/g Schlammgehalt <! 0,05 % (140 h / 110 ° C, inhibited oil): saponification number <* 0.6 mg KOH / g sludge content <! 0.05 %
!hemische Fabrik Wibarco' GmbH 27.08.1984! hemische Fabrik Wibarco 'GmbH 08/27/1984
Dieses Gemisch stellt ein Isolieröl mit folgenden elektrischen Eigenschaften dar:This mixture is an insulating oil with the following electrical properties:
Durchschlagspannung nach TrocknungBreakdown voltage after drying
(DIN 57370) ' 80 kV (DIN 57370) '80 kV
Dielektrizitätskonstante bei 230C,Dielectric constant at 23 0 C,
Dielektrischer Verlt tangens delta bei 90 C, 60 HzDielectric loss tangent delta at 90 C, 60 Hz
1 kHz
Spezifischer Durchgangswiderstand 4 . lO^Qhm . cm1 kHz
Specific volume resistance 4. lO ^ Qhm. cm
Auch das Gemisch aus Dialkylbenzolen und Diphenylalkanen stellt ein hervorragendes Isolieröl, insbesondere für Hochleistungskondensatoren, Kabel und Schalter dar.The mixture of dialkylbenzenes and diphenylalkanes is also an excellent insulating oil, especially for high-performance capacitors, cables and switches.
Zur Erhöhung der Langzeit-Beständigkeit hat es sich bewährt, dem Isolieröl ein Antioxidans, wie zum Beispiel 2,6 - Di-tert-butyl-4-methyl-phenol, in praxisüblichen Mengen von 0,1 bis 3 % zuzusetzen.To increase the long-term resistance, it has proven useful to add an antioxidant such as 2,6-di-tert-butyl-4-methyl-phenol to the insulating oil in amounts of 0.1 to 3 % customary in practice.
Claims (7)
1. Verwendung von Diphenylalkanen des Typs Claims
1. Use of diphenylalkanes of the type
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