DE626907C - Aus chloriertem Diphenyl bestehender elektrischer Isolierstoff - Google Patents

Description

• Aus chloriertem Diphenyl bestehender elektrischer Isolierstoff Man hat bisher im allgemeinen Mineralöle als flüssige Nichtleiter zwischen Teilen verschiedenen elektrischen Potentials z. B. bei Kondensatoren, Schaltern und Transformatoren angewandt. Aus manchen Eigenschaften der Öle ergeben sich aber erhebliche Nachteile, und insbesondere sind deren Brennbarkeit und ihre Neigung zur Verschlammung während des Betriebes ein erhebliches Hindernis.
• Zur Behebung dieser Nachteile hat man chemische Verbindungen, so z. B. organische, aromatische Verbindungen wie Diphenyläther, diese auch im Gemisch mit Tetrachlorkohlenstoff und auch feste Halogensubstitutionsprodukte, insbesondere die des Naphthalins, als Dielektrikum verwendet.
• Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, als Dielektrikum Chlorverbindungen des Diphenyls zu benutzen. Diese Verbindungen besitzen ein höheres spezifisches Gewicht als Wasser, sind ungiftig und auch bei niedrigeren Temperaturen flüssig. Die ihnen eigene hohe Dielektrizitätskonstante und ihre geringen dielektrischen Verluste machen sie als Dielektrikum, insbesondere für Kondensatoren, besonders. geeignet.
• Es wurde gefunden, daß von den chlorierten Diphenylen als elektrische Isolierstoffe für Kondensatoren, Schalter und Transformatoren und als elektrisch isolierende Tränkmittel diejenigen besonders geeignet sind, welche einen Chlorgehalt von etwa 5o bis 5504 besitzen, weil sie gegenüber niedriger chlorierten Diphenylprodukten den Vorteil der Nichtbrennbarkeit aufweisen. Dadurch wird bei elektrischen Vorrichtungen eine wesentlich erhöhte Betriebssicherheit erreicht.
• Der aus chloriertem Diphenyl bestehende elektrische Isolierstoff nach der Erfindung, der insbesondere in Kondensatoren, Schaltern und Transformatoren Verwendung finden soll, besitzt demnach einen Chlorgehalt von etwa 5o bis 55010. Er eignet sich besonders als Tränkmittel für isolierende Schichten in solchen Vorrichtungen. Der Isolierstoff nach der Erfindung wird auf bekannte Weise hergestellt, z. B. in Gegenwart von Katalysatoren aus Diphenyl und gasförmigem Chlor. Man kann die Chlorerung so leiten, daß man eine Flüssigkeit erhält, die aus Verbindungen verschiedenen Chlorgehalts besteht und in der sowohl die Monochlordiphenylverbindungen wie auch hochchlorierte Derivate, z. B. Heptachlordiphenyle, vorliegen. Ein solches Gemisch besitzt eine Viskosität von etwa 6 Zentistok bei 9g,8° C. Es erstarrt bei Temperaturen, die unter o° C liegen, und hat im reinen Zustand eine Dielektrizitätskonstante von etwa 5,2, gemessen bei Zimmertemperatur. Der spezifische Widerstand beträgt etwa iol0 Ohm # cm, der Verlustwinkel 'bei gewöhnlicher Temperatur etwa o,0005: An einem Kondensator aus Aluminiumblechen und drei Schichten Papier von je o,oi mm Dicke kann beispielsweise die Erfindung in folgender Art zur Ausführung gebracht werden: Zunächst wird das' Papier, nachdem -der Kondensator zusammengestellt ist, getrocknet und zu dem getrockneten Kondensator das Gemisch gegeben. Trocknung und Tränkung werden vorteilhaft im Vakuum vorgenommen. Man kann auch ohne vorhergehende Trocknung die Kondensatoren in die auf etwa 15o bis i6o° erwärmte Masse tauchen. Nachdem der Überschuß des Tränkmittels entfernt ist, können die Kondensatoren durch einen Überzug luftdicht abgeschlossen werden und sind dann gebrauchsfertig..
• Ein Kondensator- mit Papierdielektrikum, dessen Abmessungen etwa8,9Xio,$Xi2,7,cm betragen, besitzt eine Kapazität von 18 Mikrofarad bei Verwendung von Mineralöl als Dielektrikum. Wird aber die Tränkung mit -einem flüssigen Chlordiphenylgemisch von 540o Chlorgehalt vorgenommen, welches vorwiegend Hexa- und Hepta-Chlordiphenyle enthält, so weist ein solcher Kondensator eine Kapazität von 28 bis 29 Mikrofarad auE--Die-Vergrößerung der Kapazität beträgt also etwa 55 bis 6o'010. Andererseits kann man natürlich bei Verwendung des neuen Tränkmittels die Größe des Kondensators vermindern, wenn gleiche Kapazitäten verlangt werden, z. B. besitzt ein ölgetränkter Kondensator, Blessen Kapazität .ein Mikrofarad beträgt,, einen Rauminhalt von etwa 67 cms. Dagegen. beansprucht ein mit Chlördiphenyl getränkter Kondensator gleicher Kapazität nur einen Raum -Vors etwa 42 rang.-Durch -die Verbesserung der Kondensatoren wird nicht allein die Brauchbarkeit für die bisherigen Anwendungsgebiete gesteigert, sondern darüber hinäüs wird -auch ihre Be nutzung _ in manchen Fällen ermöglicht, wie z. B. bei Wechselstrommotoren mit hohem Drehmoment, bei denen :die Benützung höher Kapazitäten beim Anlassendes Motors sehr erwünscht ist.. Für derartge ' Motoren für 22o oder 440 Volt Spannung sind wegen ihrer geringen Kosten und des kleinen Raumbedarfs derartige Kondensatoren mit Chlordiphenyl als Dielektrikum besonders geeignet. Diese können aber außerdem auf dem Radiogebiet und in anderen Anwendungsfällen Vorteile in verschiedener Richtung herbeiführen.
• Über die Anwendungsmöglichkeiten des chlorierten Diphenyls mit einem Chlorgehalt von etwa 50 bis 55% Cl bei Kondensatoren hinaus sind mit dem gleichen Stoff auch bei anderen elektrischen Vorrichtungen bemerkenswerte Vorteile zu erzielen. So bietet seine Verwendung als Isoliermittel und zur Kühlung von Transformatoren Vorteile gegenüber dem bisher allgemein üblichen Mineralöl. Transformatoren; mit einem flüssigen Kühlmittel, insbesondere die großen Transformatoren für hohe Leistungen, enthalten eine ziemlich erhebliche Menge brennbaren Öles. Schon deshalb würde es von größtem Vorteil sein, als Kühlmittel einen Stoff anzuwenden, der nicht brennbar ist. Außerdem- haben aber die Chlordiphenylgemische mit -einem Chlorgehalt von etwa 5o bis 55 % Cl. ein .spezifisches Gewicht, welches über 1,3 zwischen 1,3 und 1,5) liegt, und deshalb muß bei ihrer Verwendung jegliches Wasser, welches auf beliebige Art in den Transformator gelangen könnte, an die Oberfläche des Kühlmittels emporsteigen, wo es durch Verdunstung oder Verdampfung schnell entfernt wird. Ferner besitzen die Mischungen im wesentlichen die gleiche Dielektrizitätskonstante wie Papier, und deshalb sind in einem Transformator mit einer Isolation aus Papier und diesen Mischungen gechlorter Diphenyle die elektrischen Kraftlinien-gleichmäßiger verteilt als in einem Transformator mit Mineralöl. Dementsprechend sind die höchsten Beanspruchungen des Dielektrikums geringer.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE'. i. Aus -chloriertem Diphenyl bestehender elektrischer Isolierstoff, insbesondere für * Kondensatoren, Schalter und Transformatoren, gekennzeichnet :durch einen Chlorgehalt von etwa So. lyis 55o% -2. Tränkmittel für die isolierenden Schichten in elektrischen Vorrichtungen, insbesondere Kondensatoren, -bestehend aus chloriertemDiphenyl mit einem Chlor-.geholt von-etwa So bis 55 °/0.