DE974777C

DE974777C - Loeschfluessigkeit

Info

Publication number: DE974777C
Application number: DEL16395A
Authority: DE
Inventors: Paul Dr-Ing Nowak
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1953-08-20
Filing date: 1953-08-21
Publication date: 1961-04-20

Description

Löschflüssigkeit Die Erfindung betrifft eine Löschflüssigkeit für elektrische Hoch- und Niederspannungsschaltgeräte.
Im allgemeinen werden als Isolierflüssigkeit für elektrische Hoch- und Niederspannungsschaltgeräte Mineralöle verwendet, jedoch zeigen diese bei hohen Anforderungen beträchtliche Nachteile und Mängel. So macht sich z. B. im Betrieb die bei der Zersetzung der Mineralöle auftretende Rußbildung unangenehm bemerkbar. Die im Mineral suspendierten Rußteilchen erhöhen die Leitfähigkeit. Außerdem treten Alterungserscheinungen, die sich in Form von Verharzungen zeigen, auf, und endlich verbieten die bei den Mineralölen gelegentlich auftretenden Brände und Explosionen durch die Zersetzungsprodukte ihre Anwendung für gewisse Zwecke.
Als Ersatz für die Mineralöle hat man nicht oder nur schwer brennbare Flüssigkeiten, z. B. ha.logenierte aliphatische bzw. aromatische Kohlenwasserstoffe, vorgeschlagen, jedoch haben auch diese Nachteile.
Bei einer Verwendung als Löschflüssigkeit ist die Korrosionswirkung der chlorierten Kohlenwasserstoffe durch das Auftreten von schädlichen Zersetzungsprodukten nachteilig, während die fluorierten Kohlenwasserstoffe eine unerwünschte starke Temperaturabhängigkeit der Viskosität zeigen.
Als Inhibitor gegen die Abspaltung von Chlorwasserstoff und seine Korrosionswirkung ist z. B. die Verwendung von Äthylsilikat oder von Nitrilen vorgeschlagen worden.
Man hat ferner Lösungsgemische, z. B. von Glycerin und Wasser, Alkoholen und Wasser u. a., vorgeschlagen, jedoch neigen diese im Lauf der Benutzung zu Änderungen in ihrer Zusammensetzung.
Im Austausch gegen die halogenierten Kohlenwasserstoffe mit ihren Korrosionswirkungen erhoffte man sich eine weitgehende Verbesserung mit der Einführung siliciumorganischer Verbindungen, besonders der .Silikone, als Isolieröle mit ihren günstigen Eigenschaften, z. B. ihrer Oxydationsfestigkeit, also Alterungsbeständigkeit, und geringer Abhängigkeit der Viskosität von der Temperatur sowie ihrem niedrigen Stockpunkt.
Schließlich hat man daran gedacht, siliciumorganische Verbindungen mit nicht störenden, also nicht korrodierenden Mitteln, wie Mineralölen oder Paraffinen, zu mischen, wodurch aber keine Verbesserung bezüglich der Brennbarkeit zu erreichen ist.
Obgleich die Silikonöle gegenüber der Entflammbarkeit, begrenzten Stabilität bei hohen Temperaturen und der beträchtlichen Abhängigkeit der Viskosität von der Temperatur der Mineralöle sich günstig abheben, konnten sie sich in vielen Fällen noch nicht bewähren und in der Praxis durchsetzen; z. B. ließ ihre elektrische Durchschlagfestigkeit zu wünschen übrig. Bei der Verwendung als Schaltflüssigkeit treten erhebliche Mängel, insbesondere wegen ihrer Brennbarkeit auf.
Es war auch schon bekannt, Silikone, welche Stickstoffgruppen in der Verbindung eingebaut enthalten, als Schaltflüssigkeit zu verwenden. Abgesehen davon, daß derartige Verbindungen umständlich herzustellen sind, ist deren Verträglichkeit mit anderen Verbindungen für den beanspruchten Zweck nicht immer gegeben.
Gegenstand der Erfindung ist eine Löschflüssigkeit für elektrische Hoch- und Niederspannungsschaltgeräte, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aus einer Dreierkombination zusammengesetzt ist, bestehend aus einem Gemisch von siliciumorganischen Verbindungen, mindestens teilweise fluorierten Kohlenwasserstoffen, insbesondere fluorierten Cycloparaffinen und organischen N-Verbindungen, insbesondere heterocyclischen Stickstoffverbindungen.
Es hat sich gezeigt, daß beispielsweise- Silikonöle, die als Schaltflüssigkeit bis zu einem gewissen Grad brennbar sind und das Auftreten eines Stehlichtbogens begünstigen, im Gemisch mit Fluorchlorcarbonen, insbesondere Hexafluordichlorcyclobutan, eine praktisch unbrennbare Flüssigkeit mit besonders günstigen Eigenschaften darstellen.
Während eine Kombination aus Silikonölen mit Fluorcarbonen als Lichtbogenlöschmittel bereits eine Verbesserung gegenüber dem reinen Silikonöl bringt, wird überraschenderweise durch Zusatz von organischen Stickstoffverbindungen, insbesondere heterocyclischen Verbindungen, wie Pyridin, der Lichtbogen innerhalb sehr kurzer Zeit gelöscht.
Vorteilhaft ist es, stickstoffhaltige Verbindungen zu verwenden, welche im Gemisch löslich sind.
Die Löschflüssigkeit nach der Erfindung stellt in ihrer Zusammensetzung eine besonders günstige Lösung mit guter Verträglichkeit der Komponenten zueinander dar, deren Mischbarkeit im großen Temperaturintervall gewährleistet ist. Auch tritt keine unerwünschte nachteilige Beeinflussung auf die Temperaturbeständigkeit der Viskosität ein. Die Mitverwendung von Fluorcarbonen bringt den Vorteil, daß eine Bildung löslicher aggressiver Substanzen in dem Gemisch im Betrieb nicht eintritt, da deren Spaltprodukte einen um etwa 5o° C tiefer liegenden Siedepunkt besitzen als die entsprechenden chlorierten Kohlenwasserstoffe gleicher Kettenlänge.
Beispielsweise benötigt man für die Unterbrechung eines Lichtbogens zwölf Halbwellen bei 5 kV, wenn als Löschflüssigkeit ein Gemisch aus Silikonöl und Fluorcarbonen verwendet wird; dagegen wird durch Zusatz von wenigen Prozent stickstoffhaltigen Verbindungen, wie Pyridin, der Lichtbogen bereits bei drei bis sechs Halbwellen unter gleichen Bedingungen - 5 kV, 25o Amp. -unterbrochen.
Damit erhält man durch die Dreierkombination nach der Erfindung ein praktisch unbrennbares Gemisch als Löschflüssigkeit, welche gleich kurze Abschaltzeiten benötigt, wie sie bei Flüssigkeiten, wie Ölen, mit wenig verminderter Brennbarkeit bekannt sind.
In besonderen Fällen kann sich ein Zusatz von Siliciumester zu diesem Gemisch als vorteilhaft erweisen.
Beispiel für die Zusammensetzung einer Schaltflüssigkeit: 7o Teile Silikonöl, 30 Teile Hexafluordichlorbutan, 3"/o Pyridin, bezogen auf das Gemisch.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Löschflüssigkeit für elektrische Hoch- und Niederspannungsschaltgeräte, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Dreierkombination zusammengesetzt ist, bestehend aus einem Gemisch von siliciumorganischen Verbindungen, mindestens teilweise fluorierten Kohlenwasserstoffen, insbesondere fluorierten Cycloparaffinen und organischen N-Verbindungen, insbesondere heterocyclischen Stickstoffverbindungen.
2. Löschflüssigkeit nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von Silikonölen im Gemisch mit Fluorcarbonen und/oder Fluorchlorcarbonen, insbesondere Hexafluordichlorcyclobutan.
3. Löschflüssigkeit nach Anspruch i und 2, gekennzeichnet durch die Anwendung im Gemisch löslicher heterocyclischer Verbindungen, insbesondere Pyridin. Löschflüssigkeit nach Anspruch i bis 3 unter Zusatz von Siliciumestern. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 871 172, 696141, 683 857, 878 172, 950 015, 886 322; britische Patentschrift Nr. 747 444; französische Zusatzpatentschrift Nr. 48 954 (Zusatz zur französischen Patentschrift Nr. 792 265) ; USA.-Patentschriften Nr. 2 582 200, 2 539 261, 2531007.