DE3516971A1 - Electrical insulations - Google Patents

Electrical insulations

Info

Publication number
DE3516971A1
DE3516971A1 DE19853516971 DE3516971A DE3516971A1 DE 3516971 A1 DE3516971 A1 DE 3516971A1 DE 19853516971 DE19853516971 DE 19853516971 DE 3516971 A DE3516971 A DE 3516971A DE 3516971 A1 DE3516971 A1 DE 3516971A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
additives
ect
alkyl
electrical
insulation
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.)
Withdrawn
Application number
DE19853516971
Other languages
German (de)
Inventor
Hans-Joachim Dr.Rer.Nat. 8520 Erlangen Henkel
Norbert Dr.rer.nat. 8522 Herzogenaurach Müller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19853516971 priority Critical patent/DE3516971A1/en
Publication of DE3516971A1 publication Critical patent/DE3516971A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/17Protection against damage caused by external factors, e.g. sheaths or armouring
    • H01B7/28Protection against damage caused by moisture, corrosion, chemical attack or weather
    • H01B7/2813Protection against damage caused by electrical, chemical or water tree deterioration
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3442Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having two nitrogen atoms in the ring
    • C08K5/3462Six-membered rings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/44Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
    • H01B3/441Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from alkenes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)

Abstract

The invention relates to electrical insulations based on polyolefin for medium- and high-voltage from about 10kV. In insulations of this type, the object is effectively and durably to suppress the formation of water trees by means of suitable additives. To this end, it is proposed that the insulations contain, as additive, at least one compound of the following structure: <IMAGE> where R is H or alkyl, R<1> and R<2> are H, alkyl, cycloalkyl or aryl and X, Y and Z are O, S or NH, with the proviso that X is not O or S when Y and Z are each O, and that X, Y and Z are not simultaneously NH. The electrical insulations according to the invention are particularly suitable for use in cables and lines.

Description

Siemens Aktie^&esel-ls-c.haf t :,,: ,.," Unser Zeichen 3516971 Berlin und München VPA 85 P 3 1 6 7 OESiemens share ^ & esel-ls-c.haf t : ,, : ,., "Our reference 3516971 Berlin and Munich VPA 85 P 3 1 6 7 OE

Elektrische IsolierungenElectrical insulation

Die Erfindung betrifft elektrische Isolierungen auf Polyolefinbasis, insbesondere bei Kabeln und Leitungen, für Mittel- und Hochspannung ab ca. 10 kV mit einem Zusatz zum Retardieren von Wasserbäumchen.The invention relates to electrical insulation based on polyolefin, in particular for cables and wires, for medium and high voltage from approx. 10 kV with an additive to retard water trees.

In elektrisch beanspruchten Polyolefinisolierungen können Vorgänge ablaufen, die als "electrochemical treeing" (ECT) oder "water treeing" bezeichnet werden. Diese Vorgänge, die insbesondere im Hinblick auf die Betriebssicherheit kunststoffisolierter Mittel- und Hochspannungskabel von Bedeutung sind, führen zur Entstehung von bäumchenartigen Gebilden, den sogenannten ECT-Strukturen.In electrically stressed polyolefin insulation processes can take place which are referred to as "electrochemical treeing" (ECT) or "water treeing". These processes, which are particularly important with regard to the operational safety of plastic-insulated medium and High-voltage cables are important, lead to the emergence of tree-like structures, the so-called ECT structures.

Das optische Erscheinungsbild von ECT-Strukturen, die nach geeigneter Anfärbung besonders kontrastreich und detailliert sichtbar sind, ist sehr vielfältig. Grundsätzlich unterscheidet man zwischen zwei Formen: _ »vented trees", die von der Oberfläche der Isolierung ausgehen und sich in die Isolierung hinein erstrecken, undThe visual appearance of ECT structures that are particularly rich in contrast and visible in detail after suitable coloring is very diverse. Basically A distinction is made between two forms: _ »vented trees", from the surface of the insulation go out and extend into the insulation, and

- "bow-tie trees", die im Inneren der Isolierung entstehen.
30
- "bow-tie trees" that arise inside the insulation.
30th

Der Mechanismus der ECT-Bildung ist bislang nicht geklärt. Allgemein wird aber angenommen, daß für die Bildung der ECT-Strukturen ein elektrisches Feld und die Anwesenheit einer polaren Flüssigkeit, insbesondere von Wasser, erforderlich ist; die ECT-Strukturen werden des-The mechanism of ECT formation has not yet been clarified. In general, however, it is assumed that an electric field and the Presence of a polar liquid, especially water, is required; the ECT structures are therefore

Bh 2 Koe / 8.05.1985Bh 2 Koe / May 8th, 1985

... .«χ-- -..* VPA OOf δ .... «Χ-- - .. * VPA OOf δ

halb auch als Wasserbäumchen bezeichnet. Die Initiierungsorte der Wasserbäumchen scheinen immer Störstellen zu sein, wie Verunreinigungen, aggregierte Beimischungen, Hohlräume, Spalte, Risse oder gestörte Grenzflächen, von denen jedoch jeweils nur ein Teil zur Bildung von Wasserbäumchen führt. Von den Störstellen aus, die bei im großtechnischen Maßstab hergestellten Isolierungen nicht vollständig vermieden werden können, erstrecken sich die bäumchenartigen Strukturen in Richtung des elektrischen Feldes.half also known as water trees. The initiation sites of the water trees always seem to be imperfections to be, such as impurities, aggregated admixtures, voids, gaps, cracks or disturbed interfaces, but only some of them lead to the formation of water trees. From the flaws which cannot be completely avoided in the case of insulation produced on an industrial scale the tree-like structures move in the direction of the electric field.

Da ECT-Strukturen lokale Veränderungen des Isoliermaterials darstellen, können sie eine Schädigung der Isolierung bewirken, insbesondere im Hinblick auf die elektrisehe Durchschlagsfestigkeit. Es sind deshalb bereits zahlreiche Versuche unternommen worden, um das Wachstum von Wasserbäumchen zu verhindern oder zumindest zu verzögern, insbesondere bei kunststoffisolierten Mittel- und Hochspannungskabeln.Because ECT structures local changes in the insulating material represent, they can cause insulation damage, especially with regard to electrical engineering Dielectric strength. Numerous attempts have therefore already been made to increase the growth of water trees to be prevented or at least delayed, especially in the case of plastic-insulated central and high voltage cables.

Eine der Maßnahmen zur Verhinderung der Bildung von Wasserbäumchen besteht darin, die Isolierschicht mit einer metallischen Umhüllung bzw. Ummantelung, beispielsweise aus Blei oder Aluminium, zu versehen. Kabel mit einer derartigen Wasserabschirmschicht sind aber nicht nur kostspieliger, sondern auch schwerer und deshalb auch schwieriger handzuhaben als Kabel ohne eine Metallhülle.One of the measures to prevent the formation of water trees consists in the insulating layer with a metallic cladding or sheathing, for example made of lead or aluminum. But cables with such a water-shielding layer are not only more expensive, but also heavier and therefore more difficult to handle than cables without a metal sheath.

Aus diesem Grunde ist deshalb bereits versucht worden, die Bildung von ECT-Strukturen durch die Zugabe von Additiven zur Isolierschicht (oder angrenzenden Schichten) zu unterbinden. Aus der Vielzahl der dabei eingesetzten Verbindungen seien beispielhaft genannt: Bleistearat (DE-OS 24 25 760 bzw. GB-PS 1 473 867), Natrium-Chlorid und -sulfat oder andere starke Elektrolyte (DE-AS 25 37 283 bzw. US-PS 4 042 776), stabile HydrateFor this reason, attempts have already been made to the formation of ECT structures by adding additives to the insulating layer (or adjacent layers) to prevent. From the large number of compounds used, the following may be mentioned by way of example: lead stearate (DE-OS 24 25 760 and GB-PS 1 473 867), sodium chloride and sulfate or other strong electrolytes (DE-AS 25 37 283 and US Pat. No. 4,042,776), stable hydrates

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

85P3167DE85P3167DE

bildende Salze, wie Calcium- und Magnesiumchlorid, und basische Anhydride (DE-OS 28 1? 804 bzw. GB-PS 1 584 501), Bleioxide und basische Bleiverbindungen (DE-OS 25 23 844 und DE-OS 28 06 752), Silicagel und Phosphorpentoxid (DE-OS 2? 54 336), organische Isocyanate (US-PS 4 282 333), Organosilane (US-Patentschriften 4 144 202, 4 212 756 und 4 263 158 sowie DE-OS 28 05 875), auf das Polymermaterial aufgepfropfte Silanverbindungen (DE-OS 29 35 224) und Metallkomplexe von Diketonen, Salicylsäure oder Schiffschen Basen (EP - Al - 0 027 300).Forming salts, such as calcium and magnesium chloride, and basic anhydrides (DE-OS 28 1? 804 or GB-PS 1 584 501), lead oxides and basic lead compounds (DE-OS 25 23 844 and DE-OS 28 06 752), silica gel and Phosphorus pentoxide (DE-OS 2? 54 336), organic isocyanates (U.S. Patent 4,282,333), organosilanes (U.S. Patent Nos. 4,144,202, 4,212,756, and 4,263,158, as well as DE-OS 28 05 875), grafted onto the polymer material Silane compounds (DE-OS 29 35 224) and metal complexes of diketones, salicylic acid or Schiff's bases (EP-A1-0 027 300).

Andererseits und konträr zu den Vorschlägen, der Isolierschicht salzartige Verbindungen bzw. Elektrolyte zuzusetzen, ist aber auch schon vorgeschlagen worden, den Gehalt der Isolierung an darin fein verteilten wasserlöslichen und/oder hygroskopischen Salzen unter einem Wert vonOn the other hand and contrary to the proposals to add salt-like compounds or electrolytes to the insulating layer, but it has also already been proposed to increase the content of the insulation in finely divided water-soluble and / or hygroscopic salts below a value of

-1 -4-1 -4

10 ppm und vorzugsweise unter 10 ppm zu halten (DE-OS 29 11 756).To keep 10 ppm and preferably below 10 ppm (DE-OS 29 11 756).

Offensichtlich haben aber all diese Maßnahmen, die sich darüber hinaus zum Teil auch widersprechen, noch nicht den gewünschten Erfolg gebracht. Denn so findet sich in einem Bericht über die Cigre, d.h. die Internationale Hochspannungskonferenz, von I98O der Hinweis (siehe: "Kunststoffe" 71, 1981, Seite 448 ff.), daß empfohlen wurde, bei (Hochspannungs-)Kabeln einen wasserdichten Metallschirm aufzubringen, um das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern.Obviously, however, all of these measures have to be taken in addition, partly also contradict, not yet brought the desired success. Because so is found in one Report on the Cigre, i.e. the International High Voltage Conference, from I98O the reference (see: "Plastics" 71, 1981, page 448 ff.) That it was recommended to apply a waterproof metal screen to (high-voltage) cables, to prevent moisture ingress.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei elektrischen Isolierungen der eingangs genannten Art, d.h. bei Isolierungen auf der Basis von vernetzten oder unvernetzten Polyolefinen, das Wachstum von Wasserbäumchen durch geeignete Zusätze wirksam und dauerhaft zu unterdrücken bzw. deren Bildung so weit wie möglich zu verhindern, so daß auf aufwendige Maßnahmen, wie Metallmantel, verzichtet wer-The object of the invention is, in the case of electrical insulation of the type mentioned at the outset, i.e. in the case of insulation on the basis of crosslinked or uncrosslinked polyolefins, the growth of water trees through suitable To suppress additives effectively and permanently or to prevent their formation as much as possible, so that on costly measures, such as metal jacket, can be dispensed with

-. ...Mr--- '-' VPA 85 P 31 67DE-. ... Mr --- '-' VPA 85 P 31 67DE

den kann.can.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die elektrischen Isolierungen als Zusatz wenigstens eine Verbindung der folgenden Struktur enthalten:This is achieved according to the invention in that the electrical insulation is at least one additional Compound of the following structure included:

X HX H

R Il HR Il H

AA (1) oder AA (1) or

/\ Λ / \ Λ

Z /\ Y HZ | YHZ / \ Y HZ | YH

R. R^ HR. R ^ H

wobei folgendes gilt:
R=H oder Alkyl,
where the following applies:
R = H or alkyl,

R1, R2 = H, Alkyl, Cycloalkyl oder Aryl, und X, Y, Z= 0, S oder NH,
mit der Maßgabe,
R 1 , R 2 = H, alkyl, cycloalkyl or aryl, and X, Y, Z = 0, S or NH,
with the proviso,

daß X nicht 0 oder S ist, wenn Y und Z jeweils 0 bedeuten,
und daß X, Y und Z nicht gleichzeitig NH sind.
that X is not 0 or S when Y and Z are each 0,
and that X, Y and Z are not NH at the same time.

Die Formeln (1) und (2) geben dabei jeweils nur eine der möglichen tautomeren Strukturen wieder. Im übrigen sind die Verbindungen gemäß Formel (1) Derivate des Hexahydropyrimidins, den Verbindungen gemäß Formel (2) liegt das Pyrimidin selbst zugrunde.The formulas (1) and (2) each give only one of the possible tautomeric structures again. Otherwise are the compounds according to formula (1) derivatives of hexahydropyrimidine, the compounds according to formula (2) are based on the pyrimidine itself.

Mittels der erfindungsgemäßen Zusätze kann einerseits die ECT-Bildung in elektrischen Isoliermaterialien unterbunden werden, d.h. das polymere Isoliermaterial wird hinsichtlich einer Materialveränderung unter elektrischer Belastung verbessert, indem die Ausbildung von ECT-Strukturen in der Isolierung verzögert oder ganz unterdrückt wird; andererseits wird durch diese Verbin-By means of the additives according to the invention, on the one hand prevent the formation of ECT in electrical insulating materials, i.e. the polymeric insulating material is improved with regard to a change in material under electrical stress by the formation of ECT structures in the isolation are delayed or completely suppressed; on the other hand, this connection

·-..>...' VPA 85 P 3 1 6 7 OE · - ..> ... ' VPA 85 P 3 1 6 7 OE

düngen das Angebot an wirksamen Zusätzen erweitert. Dieses Angebot besteht bislang in Barbitursäure bzw. 2-Thiobarbitursäure und Derivaten davon (DE-OS 32 02 bzw. US-PS 4 458 044), in wasserlöslichen Alkali- oder Erdalkaliphosphaten und hydrolysierbaren Phosphorsäureestern (DE-OS 32 02 896), in Stoffen mit einer bestimmten Partikelgröße, welche für Schwermetallionen adsorptionsaktiv sind oder Schwermetalle im Ionenaustausch binden, wie pyrogene und/oder gefällte Kieselsäuren sowie Aluminiumoxide bzw. -oxidhydrate und Aluminiumsilicate (DE-OS 33 18 988), in Alkoholaten von Magnesium, Calcium und Aluminium (DE-OS 33 21 268) sowie in Kaliumstannat, Natriumstannat und Titanoxidsulfat (deutsche Patentanmeldung Akt.Z. P 35 03 998.1).fertilize the range of effective additives expanded. This So far, barbituric acid or 2-thiobarbituric acid and derivatives thereof have been offered (DE-OS 32 02 or US Pat. No. 4,458,044), in water-soluble alkali or alkaline earth phosphates and hydrolyzable phosphoric acid esters (DE-OS 32 02 896), in substances with a certain particle size, which are adsorptively active for heavy metal ions or bind heavy metals in ion exchange, such as pyrogenic and / or precipitated silicas as well as aluminum oxides or oxide hydrates and aluminum silicates (DE-OS 33 18 988), in alcoholates of magnesium, Calcium and aluminum (DE-OS 33 21 268) and in potassium stannate, sodium stannate and titanium oxide sulfate (German patent application Akt.Z. P 35 03 998.1).

Aus der DE-OS 32 02 828 ist es, wie bereits erwähnt, bekannt, in elektrischen Isolierungen als Zusätze zum Retardieren von Wasserbäumchen Barbitursäure bzw. 2-Thiobarbitursäure und Derivate davon zu verwenden, d.h. Verbindungen folgender Struktur:From DE-OS 32 02 828 it is, as already mentioned, known in electrical insulation as additives for Retarding water trees to use barbituric acid or 2-thiobarbituric acid and derivatives thereof, i.e. connections of the following structure:

wobei X=O oder S,where X = O or S,

R=H oder Alkyl, undR = H or alkyl, and

R1, R2 = H, Alkyl, Cycloalkyl oder Aryl ist. Von diesen Verbindungen unterscheiden sich die Verbindungen gemäß Formel (1) der vorliegenden Patentanmeldung in folgenden wesentlichen Punkten: Der Rest X kann neben 0 und S - auch NH bedeuten, und die beiden Reste 0 in der 4- und 6-Stellung können jeweils durch S oder NHR 1 , R 2 = H, alkyl, cycloalkyl, or aryl. The compounds according to formula (1) of the present patent application differ from these compounds in the following essential points: In addition to 0 and S -, the radical X can also mean NH, and the two radicals 0 in the 4- and 6-positions can each be replaced by S. or NH

.:.-..· --.*-.^-....»* VPA 85Ρ 31 67 DE.: .- .. · -. * -. ^ -.... »* VPA 85Ρ 31 67 DE

ersetzt sein.be replaced.

Außer in Kabeln und Leitungen können die erfindungsgemäßen elektrischen Isolierungen auch in Muffen und in Garnituren Verwendung finden. Als Grundlage dienen bei diesen Isoliermaterialien Polyolefine, und zwar vernetzte oder unvernetzte Materialien. Insbesondere finden in den erfindungsgemäßen Isolierungen Polyethylen (PE) und vernetztes Polyethylen (VPE) Verwendung. Daneben können aber auch Ethylen-Copolymere, wie Ethylen-Propylen-Copolymere (EPR), Ethylen-Vinylacetat-Copolymere (EVA) und Ethylen-Alkylacrylat-Copolymere (beispielsweise Ethylen-Ethylacrylat- und -Butylacrylat-Copolymere), bzw. Ethylen-Propylen-Dien-Terpolymere und Gemische (Blends) dieser Ethylen-Copolymere und -Terpolymere mit Polyolefinen, insbesondere Polyethylen und Polypropylen, eingesetzt werden. Die genannten Polymeren bzw. Polymergemische können, wie bereits erwähnt, sowohl vernetzt als auch unvernetzt zum Einsatz kommen. Die Vernetzung erfolgt dabei vorzugsweise peroxidisch oder durch energiereiche Strahlen. Die Isoliermaterialien können gegebenenfalls auch mit Oxidationsstabilisatoren versehen sein.Except in cables and lines, the invention electrical insulation can also be found in sleeves and fittings. Serve as a basis these insulating materials are polyolefins, namely crosslinked or uncrosslinked materials. In particular, find Polyethylene (PE) and cross-linked polyethylene (VPE) are used in the insulation according to the invention. Besides but can also ethylene copolymers, such as ethylene-propylene copolymers (EPR), ethylene-vinyl acetate copolymers (EVA) and ethylene-alkyl acrylate copolymers (for example Ethylene-ethyl acrylate and butyl acrylate copolymers), or ethylene-propylene-diene terpolymers and Mixtures (blends) of these ethylene copolymers and terpolymers with polyolefins, especially polyethylene and polypropylene, are used. The polymers mentioned As already mentioned, or polymer mixtures can be used both crosslinked and uncrosslinked. the Crosslinking is preferably carried out peroxidically or by high-energy rays. The insulating materials can optionally also be provided with oxidation stabilizers.

Der Anteil der Zusätze beträgt etwa zwischen 0,5 und 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der elektrischen Isolierung. Die Zusätze werden dem Isoliermaterial zugegeben. Bei Kabeln und Leitungen können die Zusätze der eigentlichen Isolierschicht als auch den feldbegrenzenden Schichten, d.h. der inneren und/oder äußeren Leitschicht, zugesetzt werden. Die Zusätze können dabei in einer Schicht oder in sämtlichen Schichten vorhanden sein. Vorzugsweise beträgt der Anteil der Zusätze etwa 1 bis 3 Gew.-56.The proportion of additives is approximately between 0.5 and 5% by weight , based on the total weight of the electrical insulation. The additives are added to the insulating material. In the case of cables and lines, the additives can be added to the actual insulating layer as well as to the field-limiting layers, ie the inner and / or outer conductive layer. The additives can be present in one layer or in all layers. The proportion of additives is preferably about 1 to 3% by weight.

Anhand von Ausführungsbeispielen soll die Erfindung nochThe invention is also intended to be based on exemplary embodiments

näher erläutert werden.are explained in more detail.

Zum Nachweis der Verminderung der Bildung von Wasserbäumchen wurden aus hochreinem, unstabilisiertem thermoplastischem Polyethylen niederer Dichte (LDPE) 3 nun dicke Platten - mit und ohne Zusatz - hergestellt. Zur Herstellung von erfindungsgemäßen Isolierungen wurden dabei in einen Teil des Plattenmaterials vor dem Verpressen die ECT-retardierenden Zusätze in verschiedenen Konzentrationen homogen eingemischt. Die plattenförmigen Prüflinge wurden dann mit 10 kV/50 Hz elektrisch belastet, wobei sich beide Oberflächen in direktem Kontakt mit einer auf 700C erwärmten 3 $igen Natriumchloridlösung befanden. Die Belastungsdauer betrug 130 Stunden.To demonstrate the reduction in the formation of water trees, high-purity, unstabilized thermoplastic low-density polyethylene (LDPE) 3 were now made of thick sheets - with and without additives. To produce insulation according to the invention, the ECT-retarding additives were mixed homogeneously in various concentrations into part of the sheet material before pressing. The plate-shaped test specimens were then subjected to an electrical load of 10 kV / 50 Hz, both surfaces being in direct contact with a 3% sodium chloride solution heated to 70 ° C. The exposure time was 130 hours.

Die Versuchsergebnisse zeigen, daß die ECT-retardierende Zusätze enthaltenden Plattenprüflinge - unter gleichen Versuchsbedingungen - im Vergleich zu den Prüflingen ohne derartige Zusätze weniger bzw. überhaupt keine ECT-Srukturen aufweisen,· zum Vergleich wurden ferner Barbitursäure enthaltende Prüflinge herangezogen (siehe dazu: DE-OS 32 02 828). Es ergibt sich ferner auch ein beachtlicher Unterschied in der Größe der ECT-Strukturen. Während nämlich die Längenausdehnung der ECT-Struktüren in Richtung des elektrischen Feldes in den Prüflingen ohne Zusätze bis zu 1500 μηι beträgt, weisen die Zusätze enthaltenden Prüflinge lediglich ECT-Strukturen mit einer Länge bis zu 50 μπι auf, falls überhaupt derartige Strukturen vorhanden sind.The test results show that the plate test specimens containing ECT-retarding additives - among the same Test conditions - compared to the test items without such additives, fewer or none at all Have ECT structures, for comparison, test specimens containing barbituric acid were also used (see on this: DE-OS 32 02 828). There is also a considerable difference in the size of the ECT structures. While the linear expansion of the ECT structures in the direction of the electric field in the Test items without additives up to 1500 μm, have the test pieces containing additives only have ECT structures with a length of up to 50 μm, if at all such structures exist.

Im einzelnen ergibt sich - bei Zusätzen von 1 % - beispielsweise folgendes:In detail - with additions of 1 % - the following results, for example:

-S--S-

VPA 85 P 3 1VPA 85 P 3 1

Zusatzadditive

maximale Länge der ECT-Strukturenmaximum length of the ECT structures

relative Anzahl der ECT-Strukturen (bezogen auf Vergleichsversuch) relative number of ECT structures (based on comparative experiment)

- (Vergleichs
versuch)
- (comparative
attempt)
15001500 μπιμπι --
BarbitursäureBarbituric acid 5050 μηιμηι geringerless 4.6-Dihydroxy-
pyrimidin
4,6-dihydroxy
pyrimidine
5050 μπιμπι geringerless
6-Aminouracil6-aminouracil -- keineno 4-Amino-2-mercapto-
6-hydroxypyrimidin
4-amino-2-mercapto-
6-hydroxypyrimidine
-- keineno

Es zeigt sich somit, daß die ECT-Bildung bereits bei geringen Konzentrationen an retardierenden Zusätzen beträchtlich reduziert werden kann. Dies hat den weiteren Vorteil, daß die elektrischen Eigenschaften der Isolierungen nicht oder nur unwesentlich beeinflußt werden. Die zu Barbitursäure bzw. 6-Aminouracil isomeren Verbindungen Isobarbitursäure, d.h. 5-Hydroxyuracil, und 5-Aminouracil zeigen im übrigen keine ECT-retardierende Wirkung, d.h. sie liefern dieselben Ergebnisse wie der Vergleichsversuch.It can thus be seen that the ECT formation is already at low levels Concentrations of retarding additives can be reduced considerably. This has the further Advantage that the electrical properties of the insulation are not or only insignificantly affected. The compounds isobarbituric acid, i.e. 5-hydroxyuracil, and isomeric to barbituric acid or 6-aminouracil In addition, 5-aminouracil show no ECT-retarding effect, i.e. they give the same results as the Comparative experiment.

2 Patentansprüche2 claims

Claims (2)

I — VPA 85 P 31 6 Patentansprüche "·\I - VPA 85 P 31 6 claims "· \ 1. Elektrische Isolierungen auf Polyolefinbasis, insbesondere bei Kabeln und Leitungen, für Mittel- und Hochspannung ab ca. 10 kV mit einem Zusatz zum Retardieren von Wasserbäumchen, dadurch gekennzeichnet , daß sie als Zusatz wenigstens eine Verbindung der folgenden Struktur enthalten:1. Electrical insulation based on polyolefin, in particular for cables and wires, for medium and high voltage from approx. 10 kV with an addition for retarding characterized by water trees that they contain at least one compound of the following structure as an additive: wobei folgendes gilt:
R=H oder Alkyl,
where the following applies:
R = H or alkyl,
R , R= H, Alkyl, Cycloalkyl oder Aryl, und X, Y, Z = 0, S oder NH,
mit der Maßgabe,
R, R = H, alkyl, cycloalkyl or aryl, and X, Y, Z = 0, S or NH,
with the proviso,
daß X nicht 0 oder S ist, wenn Y und Z jeweils 0 bedeuten, that X is not 0 or S when Y and Z are each 0, und daß X, Y und Z nicht gleichzeitig NH sind.and that X, Y and Z are not NH at the same time.
2. Elektrische Isolierungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Zusatzes 0,5 bis 5 Gew.-%, insbesondere 1 bis 3 Gew.-%, beträgt, bezogen auf das Gesamtgewicht.2. Electrical insulations according to claim 1, characterized in that the proportion of the additive 0.5 to 5 wt .-%, in particular 1 to 3 wt -.%, By weight based on the total weight. ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED
DE19853516971 1985-05-10 1985-05-10 Electrical insulations Withdrawn DE3516971A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853516971 DE3516971A1 (en) 1985-05-10 1985-05-10 Electrical insulations

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853516971 DE3516971A1 (en) 1985-05-10 1985-05-10 Electrical insulations

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3516971A1 true DE3516971A1 (en) 1986-11-13

Family

ID=6270449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19853516971 Withdrawn DE3516971A1 (en) 1985-05-10 1985-05-10 Electrical insulations

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3516971A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4795769A (en) * 1986-08-04 1989-01-03 Siemens Aktiengesellschaft Electric insulation with a silicic acid additive made by a melt process

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4795769A (en) * 1986-08-04 1989-01-03 Siemens Aktiengesellschaft Electric insulation with a silicic acid additive made by a melt process

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3135749C2 (en)
EP0127052B2 (en) Electric insulating coverings
DE2737430A1 (en) STABILIZATION AGAINST ELECTRICAL TENSION IN POLYOLEFIN INSULATIONS
DE1490256B2 (en) Ceramic molding compound for the production of electrically insulating molded parts with a surface exposed to arcing
DE3888581T2 (en) Water tree resistant electrical insulation composition.
EP0004017A1 (en) Fire-retardant polymer compositions free of halogen, and their use
EP0085339B1 (en) Electric isolations
DE3516971A1 (en) Electrical insulations
EP0128466B1 (en) Electric insulation and cable with this insulation
EP0255657B1 (en) Electrical insulation
EP0192955B1 (en) Electrical isolations
EP0085340B1 (en) Electric isolations
EP0256340B1 (en) Electrical insulation
DE19641396B4 (en) Crosslinkable insulation mixture for electrical cables and wires
DE3827957A1 (en) Electrical insulation
DE2527109A1 (en) ELECTRICAL INSULATING MATERIAL, METHOD OF MANUFACTURING IT, AND DEVICE CONTAINING THE MATERIAL
DE2634354C3 (en) Sealing compound for sealing cable fittings
DE2809294A1 (en) FLAME RESISTANT HALOGEN-FREE POLYMER BLEND
EP0127054A2 (en) Stabilization of organic polymer materials
DE1143326B (en) Molding compounds based on polyethylene that can be cross-linked by peroxides
DE3823255A1 (en) Polyolefin based electrical insulation contg. (thio)-barbituric acid - as electrochemical treeing inhibitor, for cable and wire insulation
DE1694623C (en) Insulated electrical conductor
DE3823254A1 (en) Electrical insulation
DD244347A5 (en) Polymer composition and method of making the same
DE2237354A1 (en) IN PARTICULAR INSULATING MATERIALS SUITABLE FOR HIGH VOLTAGE PURPOSES

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee