FI64023C - Kondensator och foerfarande foer dess framstaellning - Google Patents
Kondensator och foerfarande foer dess framstaellning Download PDFInfo
- Publication number
- FI64023C FI64023C FI2496/73A FI249673A FI64023C FI 64023 C FI64023 C FI 64023C FI 2496/73 A FI2496/73 A FI 2496/73A FI 249673 A FI249673 A FI 249673A FI 64023 C FI64023 C FI 64023C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- capacitor
- shell
- impregnating agent
- epoxide
- capacitors
- Prior art date
Links
- 230000000384 rearing effect Effects 0.000 title 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 137
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 claims abstract description 40
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- -1 dioctyl phthalate Chemical compound 0.000 claims abstract description 38
- 239000000123 paper Substances 0.000 claims abstract description 32
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims abstract description 28
- HBGGXOJOCNVPFY-UHFFFAOYSA-N diisononyl phthalate Chemical compound CC(C)CCCCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCCCCC(C)C HBGGXOJOCNVPFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims abstract description 9
- MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N Di-n-octyl phthalate Natural products CCCCCCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCCCCCC MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 54
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 22
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 22
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 16
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 15
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims description 12
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 claims description 12
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 10
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 7
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 6
- GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N diglycidyl ether Chemical class C1OC1COCC1CO1 GYZLOYUZLJXAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 claims description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 18
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 7
- YSMRWXYRXBRSND-UHFFFAOYSA-N TOTP Chemical compound CC1=CC=CC=C1OP(=O)(OC=1C(=CC=CC=1)C)OC1=CC=CC=C1C YSMRWXYRXBRSND-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- KWKXNDCHNDYVRT-UHFFFAOYSA-N dodecylbenzene Chemical compound CCCCCCCCCCCCC1=CC=CC=C1 KWKXNDCHNDYVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 abstract description 3
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 abstract description 3
- PYGXAGIECVVIOZ-UHFFFAOYSA-N Dibutyl decanedioate Chemical compound CCCCOC(=O)CCCCCCCCC(=O)OCCCC PYGXAGIECVVIOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000004359 castor oil Substances 0.000 abstract description 2
- 235000019438 castor oil Nutrition 0.000 abstract description 2
- ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N glycerol triricinoleate Natural products CCCCCC[C@@H](O)CC=CCCCCCCCC(=O)OC[C@@H](COC(=O)CCCCCCCC=CC[C@@H](O)CCCCCC)OC(=O)CCCCCCCC=CC[C@H](O)CCCCCC ZEMPKEQAKRGZGQ-XOQCFJPHSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 abstract description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 abstract description 2
- 229920001083 polybutene Polymers 0.000 abstract description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 abstract 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract 1
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-L phthalate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=CC=C1C([O-])=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 14
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 14
- 125000006267 biphenyl group Chemical group 0.000 description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 13
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 12
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 9
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 8
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 6
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 5
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 5
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 4
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 4
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- LCFVJGUPQDGYKZ-UHFFFAOYSA-N Bisphenol A diglycidyl ether Chemical compound C=1C=C(OCC2OC2)C=CC=1C(C)(C)C(C=C1)=CC=C1OCC1CO1 LCFVJGUPQDGYKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FQYUMYWMJTYZTK-UHFFFAOYSA-N Phenyl glycidyl ether Chemical compound C1OC1COC1=CC=CC=C1 FQYUMYWMJTYZTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- QMKYBPDZANOJGF-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3,5-tricarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(C(O)=O)=CC(C(O)=O)=C1 QMKYBPDZANOJGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- XSIFPSYPOVKYCO-UHFFFAOYSA-N butyl benzoate Chemical group CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1 XSIFPSYPOVKYCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- ZQWPRMPSCMSAJU-UHFFFAOYSA-N methyl cyclohexanecarboxylate Chemical compound COC(=O)C1CCCCC1 ZQWPRMPSCMSAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 2
- XZZNDPSIHUTMOC-UHFFFAOYSA-N triphenyl phosphate Chemical compound C=1C=CC=CC=1OP(OC=1C=CC=CC=1)(=O)OC1=CC=CC=C1 XZZNDPSIHUTMOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 2
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 2
- LSWYGACWGAICNM-UHFFFAOYSA-N 2-(prop-2-enoxymethyl)oxirane Chemical compound C=CCOCC1CO1 LSWYGACWGAICNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JFDMLXYWGLECEY-UHFFFAOYSA-N 2-benzyloxirane Chemical compound C=1C=CC=CC=1CC1CO1 JFDMLXYWGLECEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OECTYKWYRCHAKR-UHFFFAOYSA-N 4-vinylcyclohexene dioxide Chemical compound C1OC1C1CC2OC2CC1 OECTYKWYRCHAKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 1
- JIUXIQFVCHNNGT-UHFFFAOYSA-N C(C1CO1)OC(C(C)(C)C1=CC=CC=C1)C1=CC=CC=C1 Chemical compound C(C1CO1)OC(C(C)(C)C1=CC=CC=C1)C1=CC=CC=C1 JIUXIQFVCHNNGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OJIHZLQALABDBF-UHFFFAOYSA-N C1(=CC=CC=C1)C1=C(C(=C(C=2C(C3=CC=CC=C3C(C12)=O)=O)C1=CC=CC=C1)C1=CC=CC=C1)C1=CC=CC=C1.[Sn] Chemical compound C1(=CC=CC=C1)C1=C(C(=C(C=2C(C3=CC=CC=C3C(C12)=O)=O)C1=CC=CC=C1)C1=CC=CC=C1)C1=CC=CC=C1.[Sn] OJIHZLQALABDBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 208000032544 Cicatrix Diseases 0.000 description 1
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N Dodecane Natural products CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N Ethylene oxide Chemical class C1CO1 IAYPIBMASNFSPL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AWMVMTVKBNGEAK-UHFFFAOYSA-N Styrene oxide Chemical compound C1OC1C1=CC=CC=C1 AWMVMTVKBNGEAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 125000002704 decyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- PUFGCEQWYLJYNJ-UHFFFAOYSA-N didodecyl benzene-1,2-dicarboxylate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCCCCCCCCCC PUFGCEQWYLJYNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004177 diethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 125000000118 dimethyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- RLRMXWDXPLINPJ-UHFFFAOYSA-N dioctan-2-yl benzene-1,2-dicarboxylate Chemical compound CCCCCCC(C)OC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OC(C)CCCCCC RLRMXWDXPLINPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003438 dodecyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 125000003187 heptyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical group CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- 125000001400 nonyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 description 1
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000003021 phthalic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 231100000241 scar Toxicity 0.000 description 1
- 230000037387 scars Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 150000003608 titanium Chemical class 0.000 description 1
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L zinc stearate Chemical class [Zn+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O XOOUIPVCVHRTMJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/20—Dielectrics using combinations of dielectrics from more than one of groups H01G4/02 - H01G4/06
- H01G4/22—Dielectrics using combinations of dielectrics from more than one of groups H01G4/02 - H01G4/06 impregnated
- H01G4/221—Dielectrics using combinations of dielectrics from more than one of groups H01G4/02 - H01G4/06 impregnated characterised by the composition of the impregnant
-
- 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
- C10M2203/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds and hydrocarbon fractions as ingredients in lubricant compositions
- C10M2203/06—Well-defined aromatic compounds
-
- 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
- C10M2205/00—Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions
- C10M2205/02—Organic macromolecular hydrocarbon compounds or fractions, whether or not modified by oxidation as ingredients in lubricant compositions containing acyclic monomers
- C10M2205/026—Butene
-
- 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
- C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2207/04—Ethers; Acetals; Ortho-esters; Ortho-carbonates
- C10M2207/042—Epoxides
-
- 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
- C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2207/28—Esters
- C10M2207/282—Esters of (cyclo)aliphatic oolycarboxylic acids
-
- 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
- C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2207/28—Esters
- C10M2207/284—Esters of aromatic monocarboxylic acids
-
- 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
- C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2207/28—Esters
- C10M2207/285—Esters of aromatic polycarboxylic acids
-
- 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
- C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2207/28—Esters
- C10M2207/287—Partial esters
- C10M2207/289—Partial esters containing free hydroxy groups
-
- 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
- C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2207/28—Esters
- C10M2207/34—Esters having a hydrocarbon substituent of thirty or more carbon atoms, e.g. substituted succinic acid derivatives
-
- 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
- C10M2207/00—Organic non-macromolecular hydrocarbon compounds containing hydrogen, carbon and oxygen as ingredients in lubricant compositions
- C10M2207/40—Fatty vegetable or animal oils
- C10M2207/402—Castor oils
-
- 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
- C10M2223/00—Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions
- C10M2223/02—Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions having no phosphorus-to-carbon bonds
- C10M2223/04—Phosphate esters
-
- 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
- C10M2223/00—Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions
- C10M2223/02—Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions having no phosphorus-to-carbon bonds
- C10M2223/04—Phosphate esters
- C10M2223/041—Triaryl phosphates
-
- 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
- C10M2223/00—Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions
- C10M2223/02—Organic non-macromolecular compounds containing phosphorus as ingredients in lubricant compositions having no phosphorus-to-carbon bonds
- C10M2223/04—Phosphate esters
- C10M2223/042—Metal salts thereof
-
- 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
-
- 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
- C10N2040/17—Electric or magnetic purposes for electric contacts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
- Lubricants (AREA)
Description
Γβΐ ^KUULUTUSJULKAISU , .Λλ ^®Γα ^ (1) utläggningsskrift 640 2 3 c («) ; 3 ^ ν ^ (51) Kv.ik?/tat.a.3 Η 01 G 4/22, Η 01 Β 3/20 SUOMI—FINLAND ai) 21*96/73 (22) HakemJiptJvt — AnsOknlnftdftf 09.08.73 ' * (33) Altaipilv»—GiM(h«tadag 09.08.73 (41) Tullut iulkMal — Mlvlt offMCNg ΐγ 02 7l* μ J. r.kiattrih.llltw «« ν·μ-ρ^*»«ι*μ·,ρ*_ r|wnt· och r«gl>t*rstyr«lMn AmMun uttagd och utljkrMMn pubUcmd 31.09.83 (32)(33)(31) Pjnrtetty «uollnui—Begird prlorlut 16.08.72 12.06.73, 12.06.73 USA (US) 281201*, 369203 369201* (71) General Electric Company, Schenectady, N.Y., USA(US) (72) John Walker Eustance, South Glens Falls, New York, USA(US) • (7^) Oy Heinänen Ab (5I+) Kondensaattori ja menetelmä sen valmistamiseksi - Kondensator och förfarande för dess framställning Tämä keksintö koskee pitkäikäistä kondensaattoria, joka on impregnoitu stabiloidulla nestemäisellä esteri - impregnoi nti -aineella, sekä menetelmää tällaisen kondensaattorin valmistamiseksi .
Keksinnössä käytetään dielektristä nestemäistä impregnointi-ainetta, joka sisältää aromaattista esteriä sekä siihen lisättyä epoksidi ai netta, joka kykenee vaikuttamaan niihin haitallisiin aineisiin, joita on läsnä tai joita syntyy kondensaattorissa sen käytön aikana, jolloin mainitun aromaattisen esterin hajoaminen estyy.
Aromaattinen esteri voi lähemmin määriteltynä olla ftaalihapon johdannainen, kuten ftaalihapon ja 2-etyy1iheksyy1ia 1 koho 1in reaktiotuote, joka tunnetaan di(2-etyyliheksyyli)-ftalaattina tai tavallisemmin dioktyyliftalaattina (D0P). Seuraavassa käyte- 2 64023 tään ilmaisua DOP vaihtoehtoisesti di(2-etyyliheksyyli)-ftalaatin kanssa.
Vaihtovirtakondensaättorikokeet ovat osoittaneet, ettei DOP ole parempi impregnointiaine vaihtovirtakondensaattoreissa, joita käytetään korkeajänniterasituksissa, huolimatta siitä, että sillä on tiettyjä hyviä ominaisuuksia, kuten käyttökelpoisuus kondensaattorissa, suuri dielektrisyysvakio ja biologinen hajoavuus. Näitä hyviä ominaisuuksia varjostaa epästabiliteetti suurissa sähkörasi-tuksissa, mistä johtuu lyhyt käyttöikä. Indikaatio lyhyestä käyttö-iästä kondensaattorilla on nopeasti nouseva tai suuri häviökerroin. Häviökerroin, joka on mitta kondensaattorin sähköhäviölle, on yleensä kriittinen tekijä vaihtovirtakondensaattoreille, jotka joutuvat alttiiksi korkealle jännitteelle. Sähköinen epästabi1iteetti johtaa aikaisin läpilyöntiin tai häiriöön, joka on kriittinen pitkäikäisille kondensaattoreille, jollaisia ovat nykyiset tehokondensaattorit, jotka on impregnoitu klooratulla di fenyy1i1lä.
Impregnointiaineen stabilointi käsittää tavallisesti impregnointi-aineeseen tehtävän pienen lisäyksen toista ainetta, joka tulee parantamaan impregnointiainetta neutraloimalla niitä epäpuhtauksia, joita on kondensaattorissa tai syntyy siinä ja jotka aiheuttavat hajoamisen. Tavallisesti on se impregnointiaine, jonka ominaisuuksia tulee parantaa, jo hyvä ja tehokas kondensaattori-impregnointiaine ja stabilisaattorilisäaine aikaansaa tietyn parannuksen. DOP on juokseva aine, johon, kun sitä käytetään impregnointiaineena kondensaattoreissa, jotka joutuvat korkeisiin lämpötiloihin ja korkeajänniterasi-suksiin, liittyy häviökertoimen nopea nousu ja senjälkeen aikainen kondensaattorin pettäminen. Etupäässä näistä syistä on DOP:n kehittämisestä kaupallisesti hyväksyttäväksi sähkökondensaattorien impreg-nointiaineeksi luovuttu.
Nyt on kuitenkin huomattu, että DOP voidaan stabiloida tehokkaasti tai muuttaa siten, että sitä voidaan käyttää ainoana pääasia 11 isena impregnointiaineena vaihtovirtakondensaattoreissa ja korkeajänniteräsi tuso losuht ei ssa . Tarkemmin sanottuna on huomattu, että epoksidit, joiden aikaisemmin oletettiin olevan vain kloori (Cl) - tai kloori-vety- (HC1)-puhdistusaineita, vaikuttavat toisella tavalla ja stabiloivat DOP : n kondensaa t tori ssa, missä kloorivetyä tai klooria ai'· ta- 64023 3 vallisesti ole läsnä eikä myöskään synny.
Keksinnölle tunnusomaiset seikat on esitetty patenttivaatimuksissa.
Keksintöä kuvataan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa
Kuv. 1 on esimerkki kondensaattorirullasta, jossa on paperi eristeenä,
Kuv. 2 esittää valmista kondensaattoria suljetussa kuoressa, joka sisältää kuvan 1 mukaisen rullan.
Kuv. 3 esittää poikkileikkausta osasta kondensaattoriru1laa, jossa on käytetty hyväksi synteettistä hartsikalvoa eristeenä.
Kuv. 4 esittää osan kondensaattorirullasta, johon on sekoitettu synteettihartsikalvoa ja paperia eristeenä,
Kuv. 5 esittää poikkileikkauksen osasta kondensaattorirullaa, jossa on synteettinen hartsikalvo toisenlaisessa eristejärjestelmässä ja
Kuv. 6 on suuressa määrin pienennetty kuva teho kondensaattori sta, jossa on useita rullia ja joka on tavallinen korjattaessa häviökerrointa suuressa mittakaavassa, ja jota käytetään induktiokuumennuksessa sekä korkeataajuuskondensaattori-sovellutuksissa.
DOP on aine, joka on ollut tunnettu tekniikassa synteettisten hartsi-aineitten kemiallisena pehmennysaineena ja sitä on kaupallisesti saatavana useista lähteistä, esimerkiksi nimityksellä "Flexol", joka tarkoittaa Union Carbide Companyn tuotetta. Eräs kuvaus DDP:stä pehmentimenä löytyy Arthur K. Doolittlen kirjasta The Technology of Solvents and Plasticisers, copyright 1954 Union Carbide and Carbon Corp., Properties of Individual Plasticisers, ss.962-964. Sen lisäksi kuvaa USA patenttijulkaisu 1 923 93Θ tätä tuotetta yksityiskohtaisemmin.
Tämän tuotteen tyypilliset ominaisuudet annetaan seuraavassa taulukossa I.
4 s /1 n o 7
TAULUKKO I U ,· U ^ O
Tyypilliset ominaisuudet DOP-nesteelle.
Di (2-etyyliheksyyli)-ftalaatti, ^24^38^4' m°le^yylipaino =391
Tiheys 25°C _D 0.987 g/cm3
Taittokerroin N 20°C 1.4859
Kiehumispiste 229°C/5 mm:n paine
Alin juoksemislämpötila -55°C Dielektrisiteettivakio (DK) 5.25/25°C
% häviökerroin 7.7.%, 8.5% lämpötilassa 100°C/100 Hz, mikä on saatu 240 litran rummussa.
Viskositeetti 38°C: 30 es 99°C: 4.2 es Käytettäessä keksintöä on OOP:tä käytetty ainoana impregnoi nti -aineena a) kondensaattoreissa, joissa käytetään vain paperimateriaalia eristeenä, b) kondensaattoreissa, joissa käytetään vain synteettistä hartsia eristeenä ja e) kondensaattoreissa, joissa käytetään sekaisin synteettistä hartsia ja paperia eristeenä.
Keksinnön mukainen kondensaattori sisältää tyypillisenä esimerkkinä yhden tai useamman kondensaattorirullan, joka on suhteellisen tiiviisti ahdettu kuoreen, joka on täytetty juoksevalla impregnointiaineella ja suljettu. Kondensaattoriru1 la käsittää vuorotellen kaistaleita eristeainetta ja elektrodiainetta, jotka voidaan tuoda yhteen eri laminointijärjestely!llä tai -rakenteilla, kuten on esitetty USA-patenttijulkaisussa 3 363 156.
Kuvassa 1 esitetään esimerkki kondensaattoriru1 lasta 10, joka käsittää kaksi elektrodi-foliota 11 ja 12 ja dielektriset paperi kaistaleet 13 ja 14. Elektrodi-Foliot 11 ja 12 voivat myös olla me ta 11 i pää 1 lys -teitä paperikaistalei11a 13 ja 14 tai erillisillä dielektrisillä kaistaleilla, jotka sisältävät paperia ja muoveja. Elektrodifoli-oitten 11 ja 12 liittämiseksi kondensaattorin liittimiin 19 ja 18 käytetään sopivia ulosottotappeja 15 ja 16. Rulla sijoitetaan kuoreen 17 kuvassa 2 ja sopivan kuivauksen ja evakuoinnin jälkeen täytetään kuori juoksevalla impregnointiai nee 11 a ja suljetaan tiiviisti. Kuoren 5 64023 liittimet 10 ja 19 on Kytketty rullan 10 ulosottotappeihin 15 ja 16 sähköisen kytkennän aikaansaamiseksi.
Kukin dielektrinen paperikaistale 13 ja 14 voidaan korvata useilla paperikaistalei1la niin, että saadaan aikaan paksumpi eriste. Kukin kaistale 13 ja 14 voidaan myös korvata yhdellä tai useammalla syn-teettihartsikaistaleella 20 ja 21, kuten esitetään kuvassa 3 tai sekaeristeellä, jossa on paperikaistale 13 ja hartsi kaistale 20, kuten esitetään kuvissa 4 ja 5. Tyyppillisiä rakenteita ja suoritusmuotoja on edelleen esitetty USA-patenttijulkaisussa 3 363 156.
Näissä tyypillisissä suoritusmuodoissa pannaan dielektrinen juokseva impregnointiaine tunkeutumaan, lävistämään ja täyttämään olennaisesti kaikki vyöhykkeet, ontelot ja tilat, jotka ovat eristekaista-leissa 13 ja 14 ja niiden välissä. Tämäntyyppinen impregnointi, jota kutsutaan olennaisen täydelliseksi impregnoinniksi, on välttämätön haitallisten koronapurkausten syntymisen vähentämiseksi vaihtovirta-kondensaattoreissa sekä valokaarimuodostuksen estämiseksi. Sen vuoksi, että impregnointiaine on sähkökentässä elektrodien välissä, se joutuu alttiiksi suurille sähköisille rasituksille, tietylle koronapurkauk-selle, kohonneille ja vaihtelevilie lämpötiloille ja muille haitallisille ympäristötekijöille. Esimerkiksi tehokondensaattoreidenkohdalla ei odoteta tällaisten olosuhteitten aiheuttavan vikaa kondensaattoreille, joiden aktiivinen käyttöaika on 10-20 vuotta.
Kondensaattoritekniikassa pannaan näinollen suurta painoa sellaisten aineitten aikaansaamiselle, jotka ovat erittäin puhtaita ja jotka ovat yhdistettävissä, kuten paperi ja kloorattu difenyyli, ja kaasujen ja vesihöyryn poistamiseksi asetetaan suuret vaatimukset korkealämpö-tilakuivaukseen ja evakuointimenetelmiin. Kondensaattorissa aineessa ja rakenteessa olevat epäpuhtaudet saattavat olla peräisin kaasuista, vesihöyrystä ja kiinteistä epäpuhtauksista, kuten alkuaineista ja kemiallisista yhdisteistä, joita on muissa aineissa, kuten esimerkiksi paperissa tai polypropyleenikalvossa. Nämä alkuaineet ja kemialliset yhdisteet voivat olla vierasta alkuperää tai niitä käytetään valmistettaessa muita aineita, jolloin ne tulevat mukaan siitä syystä. Eräs kondensaattoriepäpuhtauslähde on katalysaattori, jota käytetään valmistettaessa polypropeenia. Tyypillinen katalysaattori saa . aikaan epäpuhtauksia alumiini- ja titaanisuolojen muodossa. Impregnointiaine voi synnyttää epäjjhtauksia, jotka eivät ole välittömästi B 6 4 C 2 3 vaikuttavia. Kloorattu difenyyli-impregnointiaine on esimerkiksi liuotin, joka liuottaa ja kuljettaa epäpuhtauksia ja uuttaa dielektri-sestä materiaalista epäpuhtaudet, jotka ovat haitallisia kondensaattorille. Epäpuhtaudet reagoivat epäsuotuisalla tavalla impreg-nointiaineen kanssa tai ne yhdistyvät muulla tavalla ja reagoivat impregnointiaineen kanssa, mistä on seurauksena heikkeneminen, joka tavallisesti huomataan kondensaattorissa ensimmäiseksi lisäyksenä häviökertoimessa.
Kohonneet lämpötilaolosuhteet toiminnassa olevassa kondensaattorissa ja pienemmät sähköpurkaukset ja esiintyvä korona aktivoivat epäpuhtauksia, josta on tuloksena kondensaattorin heikkeneminen. Pääasialliset alkuaineet, joiden tiedetään aiheuttavan ennenaikaista kondensaattorin toiminnan häiriintymistä, ovat vety ja kloori, jotka reagoivat muodostaen esimerkiksi kloorivetyä. Kloorin katsotaan sen-vuoksi olevan ei - toivottava alkuaine kondensaattori - impregnointi -aineessa tai muissa kondensaattoriaineissa. Pahaksi onneksi se jäi muista syistä kriittiseksi komponentiksi, jota käytetään merkittäviä määriä parhaissa saatavissa olevissa vaihtovirtakondensaattori-impregnointiaineissa, so. polyklooratussa difenyylissä. Näiden seikkojen johdosta ehdotettiin klooratuille difenyyli-impregnointiaineil-le useita lisäaineita, jotka toimisivat HCl:n, kloorin tai vedyn eliminoimisaineina ja jotka näinollen lisäisivät kondensaattorien tehokkuutta ja käyttöikää. Näiden lisäaineiden joukossa olivat tinatetrafenyyli antrakinoni ja epoksidit.
Kuten aikaisemmin mainittiin, esti aikaisempia yrityksiä käyttää 00P:tä vaihtovirtakondensaattorien impregnointiin vakavasti korkea häviökerroin ja nopeat hajoamisominaisuudet, joista tällaiset DOP-impregnoidut vaihtovirtakondensaattorit kärsivät. Koska DOP ei sisällä mitään kloorikomponentteja, puuttui pakottava tarve käyttää esitettyjä lisäaineita. Kokeet kuvien 1 ja 2 mukaisilla DOP-impregnoiduilla vaihtovirtakondensaattoreilla korkeajänniteräsi -tusolosuhteissa osoittavat alusta suhteellisen hyviä sähköisiä tuloksia. Kiihdytetyissä käyttöikäkokeissa korotetuissa lämpötiloissa tapahtui kuitenkin lisääntyvässä ja haitallisessa määrin kondensaattorin pettämisiä, jotka pääasiassa näkyivät kasvavista häviökertoimista ja kondensaattorin menosta sen jälkeen sähköisesti epäkuntoon. Kokeet toistettiin kuvien 3 ja 4 mukaisella kondensaattorilla, joka eroaa kuvan 1 mukaisesta kondensaattorista siten, että siinä synteetti hartsi kalvokaistaleet korvaavat kuvan 1 paperlkaista- 7 64023 leet 13 ja 14. Samanlaisia pettämisiä kuin paperia käyttävissä kondensaattoreissakin esiintyi. Kummassakin tapauksessa tutkimus ei osoittanut HCl:ää tai klooria olevan läsnä, kuten olisi ollut odotettavissa klooratulla difenyylillä impregnoidussa kondensaattorissa .
Yllättäen huomattiin epoksiyhdisteen lisäämisen DOPrhen tehokkaalla tavalla stabiloineen DOP-impregnoidun kondensaattorin ennenaikaista pettämistä ja lyhyttä käyttöikää vastaan. Ylläolevan ja muiden sopivien kokeitten uusinta käytettäessä epoksidia osoitti voimakasta vähennystä kondensaattorien pettämisissä, kuten ilmenee seuraavasta esimerkistä. Tässä esimerkissä puhdistettiin DOP kolonnisuodatusprosessissa käyttäen aluminioksidia tai piimaata suodatusaineena. Sitäpaitsi impregnointimenetelmä vastaa yleisesti ottaen sitä, joka kuvataan USA-patenttijulkaisussa 3 363 156, mukaanluettuna kondensaattorien kuivaaminen siten, että ne pannaan korotettuihin lämpötiloihin, jotka saattavat olla yli 100°C, tavallisesti alle n. 125°C, useiden tuntien ajaksi. Tässä vaiheessa olivat kondensaattorit alle 200pmHg:n paineen, alaisia. DOP-impreg-noinnin jälkeen, joka tapahtui n. 70-80°C:ssa, suljettiin kondensaattorit ja annettiin imeytymisen tapahtua n. 100°C:ssa useiden tuntien, esimerkiksi 4-16 tunnin aikana. Imeytysajassa ei ole otettu huomioon aikaa, joka kului halutun lämpötilan saavuttamiseen kondensaat tori ssa, eikä aikaa, joka kului kondensaattorin jäähtymiseen huoneen lämpötilaan, ilmoitetut ajat tarkoittavat aikoja, jonka kondensaattori oli mainitussa lämpötilassa.
Keksintöä havainnollistetaan lähemmin seuraavilla esimerkeillä.
Esimerkki 1
Koottiin kaksi kondensaattorisarjaa, joissa kummassakin oli 10 kpl kuvien 1 ja 2 mukaisia kondensaattoreita. Paperieristekaistaleet 13 ja 14 käsittivät kumpikin parin paperi kaista lei ta, joista toinen oli 2.54 cm leveä ja 0.0075 mm paksu ja toinen oli 2.54 cm leveä ja o.0087 mm paksu. Tiivistämättömät kuvan 2 mukaiset kondensaattn -rit pantiin 125°C:n lämpötilaan ja vakuumiolosuhteisiin useiden tuntien ajaksi. Tämän jälkeen täytettiin ryhmän 1 kondensaattorit puhdistetulla OOP:llä ja ryhmän 2 kondensaattorit täytettiin samalla puhdistetulla D0P:llä, johon lisättiin 1 paino-% epoksidia, joka θ 64023 tunnetaan bisfenoli A:n diglysidyylieetterinä (bisfenoli A on Dow-epoksihartsi no 330, Dow Chemical Co.:n tuote). Tulokset selviävät seuraavasta taulukosta.
Käyttötesti
380 voltin vaihtovirta ja lämpötila 100°C
Epäkuntoisten/käytto-‘ määrä_tunnit
Ryhmä 1 6-4200
Ryhmä 2 (epoksidi) 0-4279 550 voltin vaihtovirta ja 85°C:n lämpötila
Ryhmä 1 7-1130
Ryhmä 2 2-4205
Edellä olevista arvoista ilmenee, että niissä kondensaattoreissa, jotka sisälsivät epoksidilisäaineita epäkuntoon joutuneiden määrä huomattavasti pieneni ja käyttöikä piteni. Ensimmäissä käyttöikä-testissä kokeiltiin kondensaattoreita vaatimissa olosuhteissa, jolloin lämpötila oli 100°C ja vaihtovirta oli 380 volttia. Huolimatta näistä olosuhteista ei yksikään kondensaattoreista pettänyt 4279 tunnin aikana, kun taas 6 kondensaattoreista, jotka eivät sisältäneet epoksidia, oli pettänyt 4200 tunnissa. Vielä ankarammissa olosuhteissa toisessa käyttöikäkokeessa parantuneet tulokset olivat yhtä yllättäviä. Selvä etu epoksidilisäyksestä paperieristekonden-saattoriin on huomionarvoinen. Tavallisesti näyttäisivät tunnettu vesihöyryn syntyminen paperista ja tunnettu OOP-esterin hydrolyysi ionisoituviksi tuotteiksi yhteensovittamattomilta. Hyvin pieni määrä epoksidia näyttää kuitenkin aikaansaavan suotuisan reaktion, joka on suurempi kuin mitä voisi odottaa reagoivien aineitten stökiömet-risten suhteiden perusteella.
Seuraavassa esimerkissä pantiin kuvan 3 mukaisia kondensaattoreita, joissa oli synteettinen hartsipolypropeenikalvo 20 ja 21 eristeenä, samanlaiseen kokeeseen.
Esimerkki 2 Tässä esimerkissä koottiin 2 ryhmää, kummassakin 10 sulkematonta 9 64023 kondensaattoria, kuten esitetään kuvissa 1, 2, 3. Eriste muodostettiin biaksiaalisesti orientoidusta isotaktisesta polypropeeni -kaistaleesta, joka oli 47.6 mm leveätä ja 0.0087 mm paksua. Kondensaattorit pantiin huoneen lämpötilassa vakuumikuivausolosuhteisiin sekä impregnoitiin huoneen lämpötilassa. Ryhmän 2 kondensaattorit sisälsivät samaa puhdistettua D0P:tä mutta lisäksi 1.0 paino-%:n lisäyksen bisfenoli A:n diglysidyylieetteriä. Kondensaattorit vakuumi-kuivattiin ja impregnoitiin huoneen lämpötilassa, suljettiin tiiviisti sen jälkeen ja impregnointiaineen annettiin imeytyä 100°C:ssa 2 tunnin ajan. Saavutettiin seuraavat tulokset:
Kapasitanssi/tehokerroin 300 voltin vaihtovirralla 85°C:ssa Sähköinen läpi lyönti lujuus, tasajännite, kV:na per 0.025 mm 100°C 85°C polypropeenipaksuutta
Ryhmä 1 3.52/0.39 3.58/0.34 5.49
Ryhmä 2 3.54/0.28 3.60/0.26 5.57 (epoksidi)
Samat yksiköt alistettiin käyttöikäkokeeseen seuraavasti: Käyttöikäkoe (300 voltin vaihtojännite/85°C)
Tunteja pettämiseen
Ryhmä 1 3 jäi jäljelle 256 tunnin jälkeen
Ryhmä 2 (epoksidi) 7 jäi jäljelle 256 tunnin jälkeen
Esimerkki 3 Tässä kokeessa suoritettiin yritys vertailla keksinnön mukaisia kondensaattoreita ja vastaavia tunnettuja kondensaattoreita, joissa käytettiin hyväksi kloorattua difenyyliä impregnointiaineena, johon oli lisätty n. 0.3 paino-% epoksidia. Koottiin kolme ryhmää kondensaattoreita (10 kussakin), jotka olivat kuvan 3 mukaista rakennetta. Eriste tehtiin polypropeeni kalvosta, jonka leveys oli 47.6 mm ja jonka paksuus oli 0.0Π67 mm kuten esimerkissä 7. Kondensaattoreita kuivattiin vakuumin alaiser^ huoneen lämpötilassa useitten tuntien 10 6 4 0 2 3 ajan ja impregnoitiin sen jälkeen huoneen lämpötilassa annetulla impregnointiaineella, johon oli lisätty 1.0 paino-%:a bisfenoli A:n diglysidyylieetteriä. Tämän jälkeen kondensaattorit suljettiin tiiviisti ja impregnointiainetta imeytettiin 4 tunnin ajan 100°C:ssa. Käyttöikäkokeet ja tulokset sähköisestä läpi lyöntivastustuskyvystä määritettynä nousunopeudella 1B0 V/s lämpötilassa 85°C esitetään seuraavassa:
Alkuperäinen sähköinen Epäkuntoisten luku/testattujen läpi lyöntilujuus luku/t 85°C-kV keskiarvo 380 V vaihtovirta/ 550V vaihto-
..... 100°C virta/65°C
Ryhmä 1 Puhdas DOP
ei epoksidia 1.92 7-10-256 6-9-256
Ryhmä 2 Puhdas DOP
1 % epoksidia 1.95 6-9-867 7-9-835 (Ensimmäinen pettäminen 394 tunnissa)
Ryhmä 3
Kloorattu difenyyli ♦ epoksidi 1.76 8-9-256 9-9-177 Nämä tulokset osoittavat, että stabiloitu DOP keksinnön mukaan kestää korkeassa lämpötilassa tapahtuvia käyttöikäkokeita paremmin kuin muut kondensaattorit. Tulee panna merkille, että ensimmäinen pettäminen DOP-epoksidi-kondensaattorissa 380 V:n vaihtovirralla 100°C:ssa tapahtui vasta 394 tunnin jälkeen, kun taas ilman stabilointia 7 DOP-konden-saattoria petti 256 tunnissa ja 8 kloorattua difenyyliä sisältävää kondensaattoria petti 256 tunnissa.
Muodostettiin myös muita kondensaattorirakenteita ja niitä käsiteltiin D0P:llä, joka sisälsi 10 paino-% bisfenoli A:n diglysidyylieetteriä. Muodostettiin esimerkiksi kuvan 5 mukaisen rakenteen omaava pieni kondensaattori, jossa oli mainittua DOP-impregnointiainetta1 Ja joka i mprugno ί t i i n USA - pa ton 11 i j u 1 V a i sun 3 363 1 56 mukaisesti, ja saadut tulokset olivat hyviä.
11 64023
Edellisistä esimerkeistä näkyy, että epoksidi näyttelee ratkaisevaa osaa kondensaattorissa tehokkaan käyttöiän aikana. Epoksidistabi1i-saattorille on luonteenomaista kyky vaikuttaa näissä olosuhteissa niihin kemiallisiin alkuaineisiin tai yhdisteisiin, joita tavallisesti on kondensaattoreissa tai joita syntyy niissä käytön aikana, jolloin DOP:n hajoaminen tai muulla tavalla huonontuminen näitten yhdisteiden vaikutuksesta estyy. Nämä alkuaineet ja yhdisteet ovat niitä, joita syntyy kondensaattoreissa, joissa käytetään DOP-impregnointiainetta ja joista puuttuvat kaikki sellaiset aineet, jotka synnyttäisivät HCl:ää. Useimmat tunnetut epoksidit, jotka muuten ovat käyttökelpoisia kondensaattorissa, osoittavat aikaansaavan toivotun tuloksen vaiht8levassa määrin. Kondensaattoriympäristössä muodostuu sekä vettä että happoja tai niitä on valmiiksi läsnä. Esterit voivat hajota muodostaen happoja ja alkoholeja. Epoksidin oletetaan reagoivan tällaisten happojen kanssa ja ne estävät näinollen happoa vaikuttamasta haitallisesti esteriin tai kondensaattoriin. Epoksidi näyttää myös minimoivan hydrolyysiongelman siksi, että se liittää itseensä vettä. Epoksidin oletetaan myös passivoivan tai peittävän folionaarmuja. Paperieristekondensaattorissa voi epoksidi reagoida selluloosan kanssa ja stabiloida systeemin. Epoksidin vaikutus näyttää olevan huomattavasti toisenlainen silloin, kun käytetään vain ka lvoeris tettä, so. kun paperieristettä ei ole läsnä kande^aal&arissa.. Eräs syy tähän on tiettyjen aineiden läsnäolo kalvossa. Tällaisia aineita ovat stearaatit ja muut hapettimet, joita ei ole läsnä paperissa. Eräs syy on myös kalvon alhainen vesipitoisuus. Pelkästään kalvoa käsittävän esteri - impregnoidun kondensaattorin stabiloituminen voi siten tapahtua erilaisten mekanismien kautta, joita ei tällä hetkellä täysin tunneta.
Samalla kun epoksidin vaikutukse 1la lopulliseen tulokseen on yhteys käyttökondensaattoriympäristöön, on sillä myös merkittävä vaikutus sen takia, että se on liuenneena esteriin. Tässä ympäristössä reagoi epoksidi esterihajoamistuotteiden kanssa ja pienentää hydrolyysi-ongelman minimiin. Se yhdistyy myös epäpuhtauksiin, joita on esterissä tai joita esteriin saattaa joutua ennen sen käyttöä kondensaattorissa, so. varastoitaessa, kuljetuksessa ja käsiteltäessä.
Keksinnön mukaista epoksidiyhdistettä voidaan yleisesti luonnehtia ryhmä 1lä 1 2 i I 64023 — c - c — \ / 0 josta esimerkkinä ovat glysidyylieetterit ja etyleenioksidin johdannaiset. Erikoisesimerkkejä näistä yhdisteistä ovat fenoksi- propyleenioksidi (fenyyliglysidyylieetteri), glysidyyliallyylieetteri, bensyylietyleeni-oksidi, styreenioksidi, 1,3-bis(2,3-epoksipropoksi)-* benseeni ja 4,4-bis(2,3-epoksipropoksi)-difenyylidimetyylimetaani. Sitäpaitsi on kaupallisesti saatavia epoksidiyhdisteitä, jotka ovat osoittautuneet sopiviksi käytettäväksi keksinnössä ja jotka tunnetaan nimellä EP 107, joka on di (2-etyy liheksyyli )-4,5-, epoksitetrahydrofta-laatti, nimellä E0201, joka on 3,4-epoksi-6-metyylisykloheksyyli-metyyli-3,4-epoksi-6,metyylisykloheksaanikarboksylaatti ja nimellä EP206, joka on 1-epoksietyyli-3,4-epoksisykloheksaani. Seoksia mistä tahansa kahdesta tai useammasta tällaisesta epoksiyhdisteestä voidaan haluttaessa käyttää. Yhtä tai useampaa tällaista epoksidia kuvaavia USA-patenttijulkaisuja ovat n:ot 3 362 90S, 3 242 401, 3 242 402 ja 3 170 986.
Kokeet osoittavat, että epoksidin laatu ei ole kriittinen tekijä.
Eri epoksideja tai seoksia niistä voidaan käyttää, kunhan niiden määrä on'riittava tehon aikaansaamiseksi. Tällainen määrä riippuu etupäässä molekyylipainosta, reaktionopeudesta ja liukoisuudesta impregnointiaineeseen. Niitä epoksideja, joilla on korkea molekyyli-paino, on edullista käyttää suurempina määrinä kuin niitä epoksideja, joilla on alhaisempi molekyylipaino. Yleensä ovat yli 0.01 paino-%:n ja sopivimmin välillä 0.01-10 paino-% olevat määrät tyydyttäviä. Epoksideilla on vaikutusy jonka oletetaan olevan yhteinen kaikille epoksideille niitten.kemiallisen rakenteen perusteella. Niitten reaktioaika ja teho ovat suotuisat DOPrlle kondensaattori -ympäristössä. Ylläolevissa esimerkeissä verrattiin erityisesti epoksideja käyttäen ja ilman niitä saatuja tuloksia. Keksinnön mukaän epoksidi voidaan tuoda kondensaattoriin useilla tavoilla. Se voidaan lisätä dielektriseen polypropeeniaineeseen sen valmistuksen aikana niin, että se yhdistyy aineeseen, tai se voidaan myös lisätä juoksevaan OOPthen ennen tai jälkeen sen tuomista kondensaattorin kuoreen. Pidetään parempana, että epoksidi yhdistetään D0P: n kanssa liuoksena ja liuosta käytetään kondensaattorin impregnointiin. Primäärinen syy tähän on se, että ne esterit, jotka sisällyttävät D0P:n* ovat herkkiä korotetuille lämpötiloille ja ne voivat muuttua voimakkaaasti kohotettaessa lämpötiloja. Epoksidin lisäämisellä esteriin ennen tällaista kuumennusta, varsinkin impregnoinnin yhteydessä, saadaan 13 6 4 C 2 3 siten aikaan esterin stabiloituminen, aivan riippumatta kondensaatto-riympäristön stabiloinnista. OOP on osoittautunut olevan yhdistettävissä polypropeenikalvoeristeisiin yksinään tai paperin kanssa. Parhaana pidetty impregnointitapa on se, joka on kuvattu (JSA-patentti-julkaisussa 3 363 156 ja jota kutsutaan "olennaisesti täydelliseksi impregnoinniksi”. Eräässä muodossa käsittää olennaisesti täydellinen impregnointi sen, että impregnoitu kondensaattori pannaan kohotetun lämpötilan alaiseksi, edullisesti yli 85°C, pitkäksi aikaa (imeytys), niin että OOP ei vain tunkeudu polypropeenin molekyylirakenteeseen vaan myös että polypropeenista tulee hiukan puoliläpäisevän membraanin kaltainen 00P:n suhteen, jolloin DOP voi kulkea kalvon läpi. DOP on osoittautunut tunkeutuvan polypropeenikalvon läpi hitaammin kuin kloorattu difenyyli. Paras tulos saavutetaan, kun käytetään inten-siivisempää evakuointia tai kuivausta. 24 tunnin kuivausta lämpötiloissa 130-140°C on tehokkaasti käytetty, jolloin D0P:n tunkeutuminen kondensaattoriin tapahtuu n. 100°C:ssa.
Imeyttämistä voidaan jatkaa impregnoinnin ja kondensaattorin sulkemisen jälkeen ja se on myös merkittävä tuloksiin vaikuttava tekijä, Imeytys voi tapahtua lämpötiloissa yli 85°C ja edulliset! alueella 100-120°C. Suuremmissa kondensaattoreissa, jotka ovat vaikeammat impregnoida, saavutetaan paras tulos, kun käytetään impregnoinnin jälkeen useita imeytyksiä. Ensimmäinen imeytys suoritetaan esimerkiksi siten, että sijoitetaan kondensaattorit uuniin ja nostetaan lämpötila n. 110°C:een. 8 tunnin jälkeen tässä lämpötilassa lasketaan lämpötila ja kondensaattorit saavat jäähtyä lähes huoneen lämpötilaan. Tämän jälkeen nostetaan lämpötila uunissa 110°C:een ja ylläpidetään toiset 8 tuntia. Vertailukokeet osoittavat, että kuvattu useampikertainen imeytys saa aikaan paremman tuloksen kuin yksi ainoa imeytys 16 tunnissa. Sopivin menetelmä valmistaa DOP-impregnoituja kondensaattoreita, joissa on käytetty paperia, käsittää vakuumikuivausvaiheen korkeammassa lämpötilassa, kuten 120-140°C:ssa.
Sitä polypropeenikalvoa, jota kuvataan USA-patentissa n:o 3 363 156, so. stereosäännöllistä kiteistä, biaksiaalisesti orientoitunutta kalvoa, pidetään parhaimpana ja sitä käytetään kaikissa esimerkeissä. Kiteisyydellä tarkoitetaan, että aineella on merkittävä kidepitoisuus ja kiteisyys hallitsee aineen fysikaalisia ominaisuuksia. DOP ei ole rajoittunut mainittuihin eristeaineisiin ja muut jäsenet po>lyo lef i i ni -ryhmässä sekä muut sy n tee 11 i ha rts i t', kuten po ly karbunaa t i t, polysul-fonit ja polyesterit, ovat sopivaa d i e lektri s tä ainetta. Merkitykseni- 14 64023 ηβη tekijä on D0P:n käyttö yhdessä epoksidistabilisaattorin kanssa.
Stabiloitu impregnointiaine, varsinkin DOP, muodostaa paremman impregnointiaineen niille kondensaattoreille, jotka joutuvat korkeajänniteräsituksiin ja korkealämpötilaolosuhteisiin. Korkea-jänniterasiteolosuhde eristeelle, kun se muodostuu synteettihartsi-kaIvosta,kuten polypropeenista, on n. 750 volttia per 0.025 mm paksu polypropeeni nousten yli 1200 volttiin per 0.025 mm, jolloin kriittisin osa korkeajännitealueesta alkaa n. 900 voltista per 0.025 mm ja ulottuu 1400 volttiin per 0.025 mm. Samanaikaisesti pannaan kondensaattorit näissä rasituksissa alttiiksi sentyyppiselle impregnoinni1 le, jota kuvataan olennaisesti täydellisenä impregnointina USA-patentissa 3 363 156. Tällöin saavutetaan varmat tulokset, esim. johdonmukaisesti korkea korona-alkujännite, joka vastaa eristeen paksuutta. Korkea-jännitetyyppisissä tehokondensaattoreissa shuntkäytössä, missä koko sähköinen paksuus elektrodien välillä saattaa olla suuruusluokkaa o.025 mm, täytyy korona-alkujännitteen olla yli 2000 volttia yleensä (huoneen lämpötilassa] ja useissa tapauksissa tulee se nousemaan yli 2500 voltin. Pienjännitesovellutuksissa, missä käytetään ohuempia eristeitä,, voi korona-alkujännite olla alhaisempi. Korona-alkujännite 1 1 on tavallisesti 1^ -2i> kertaa korkein jänniterasitus eristeessä kondensaattorin käyttöjännitteellä huoneen lämpötilassa ja se on stabiili vaihtelevissa käyttöolosuhteissa kondensaattorissa.
OOP on käyttökelpoinen useanlaisiin eristesysteemsihi n, jotka ovat yksinkertaista eristemateriaalityyppiä, kuten vain paperi, vain kalvo tai niiden yhdistelmä. Eräs esimerkki sekaeristesysteemistä on esitetty kuvassa 4, missä paperiarkki 13 on aivan elektrodin 11 vieressä. Nähdään, että voidaan käyttää myös muita sekaeristeitä, kuten kuvassa 5 esitettyä, jossa on kaksi arkkia kalvoa 20 ja 21, joiden välissä on arkki paperia 13 tai päinvastoin saattaa olla kaksi arkkia paperia ja niiden välillä arkki kalvoa.
Kuva 6 esittää korkeajännitekondensaattoria, joka on tehokerroin-korjaustyyppiä, missä alhainen tehokerroin on olennainen sen käyttökelpoisuuden kannalta. Kuvassa 6 käsittää kondensaattori 22 suuren 3 kuoren 23, esimerkiksi tilavuudeltaan 22 dm , jossa voidaan käyttää suurta joukkoa (10-40) rullia 10. Näitten rullien pituus voi olla 25-64 cm. Ollakseen tehokas täytyy OOP - impregnointiaineen ja-lisä-aineitten olla tunkeutunut kuhunkin rullaan 10, koska yhden osan 10 pettäminen aiheuttaa koko kondensaattorin pettämisen. Siksi nämä 15 640 2 3 tehokondensaattorit 22 kuivataan perusteellisesti esimerkiksi siten, että ne saatetaan alhaiseen paineeseen, alle 200/^ja korkeaan lämpötilaan, 100-150°C, 15-30 tunniksi. Ne täytetään impregnointiaineella ollessaan edelleen vakuumin alaisena ja tietyssä korkeassa lämpötilassa Qn tavallista että impregnointiaine on myös lämpötilassa 70-80°C täytettäessä kuoria. Tässä vaiheessa suljetaan kondensaattori tiiviisti tavalliseen tapaan ja alistetaan uudestaan n. B0-120°C:een lämpötilaan pitkiksi ajänjaksoiksi.riippuen kondensaattorin suuruudesta ja käytettävästä dielektrisestä materiaalista yksinomaan paperista muodostuva dielektrinen materiaali vaatii mahdollisimman lyhyen aikajakson eikä tarvita mitään jälkeenpäin tapahtuvaa kuumennusta. Kokonaan kalvosta oleva kondensaattori voi vaatia imeytykseen niinkin pitkän ajan kuin 16-24 tuntia.
Esimerkki 4
Kokeita suoritettiin muilla aromaattisilla esteri-impregnointi-aineilla, jotka sisälsivät epoksidilisäaineita. Eräässä sellaisessa kokeessa, joka suoritettiin tyypillisillä kondensaattoreilla samalla tavalla kuin ylläolevissa esimerkeissä, oli eriste polypropeenia ja käytetty impregnointiaine oli dikapryyliftalaatti. Epoksidina oli 1.0 paino-% EP206. Nämä kondensaattorit kokeiltiin 550 voltin jännitteessä 85°C:ssa äärimmäisen korkeassa kalvorasituk-sessa, joka oli 1570 volttia per 0.025 mm paksu polypropeeni. Nämä kondensaattorit käyttäytyivät yllättävästi 9500 tunnin käyttöiän jälkeen samoin kuin vertailukondensaattorit, joissa käytettiin kloorattua difenyyliä impregnointiaineena.
Esimerkki 5
Kondensaattorit valmistettiin käyttäen kuvien 2 ja 5 rakennetta.
Eriste oli kaistale 0.013 mm:n paperia, jonka leveys oli 9.2 mm sekä kaksi kaistaletta 0.0175 mm:n polypropeenia, jonka leveys oli 9.2 mm. Kapasitanssi oli n. 0.5 |jF. Kondensaattorit kuivattiin vakuumin avulla 130-140°C:ssa 24 tunnin aikana ja impregnoitiin sen jälkeen 100°C:ssa. Tässä oli kaksi ryhmää kondensaattoreita. Toisessa ryhmässä oli D0P-impregnointiaineessa 1.0 paino-% epoksidia ja toisessa ryhmässä oli impregnointiaineessa 80 paino-%:a OOP :·β ja 20 paino-%:a dodekyy1ibenseoniä. Tähän seokseen pantiin 1.0 paino-%:a ΕΡ2Π6-epoks i di a . Tämän jälkeen suljettiin härnä kondensaattorit ja ne pantiin imeytykseen n. l00°C:ssa 8 tunniksi. Kondensaattorit 16 64023 alistettiin korona-alkujännitetestiin ja niitä imeytettiin edelleen Θ tuntia. Kondensaattorit pantiin uudestaan korona-a 1kujännitetes-tiin. Tämä jälkimmäinen testi osoitti huomattavaa lisäystä korona-alku jännitteessä . Jälkimmäinen testi osoitti, että korona-alkujännite huomattavasti nousi toisen imeytyskäsittelyn johdosta, mikä on välttämätöntä, jotta kondensaattorit saataisiin tyydyttävälle korona-tasolle ja se oli korkeampi DOP-dodekyylibenseeni-impregnointiaineella kuin pelkällä DOP-impregnointiaineella.
Kaikki dielektriset nesteet eivät ole tyydyttäviä kondensaattori-impregnointiaineita. Dielektrisellä nesteellä tulee olla ne yleiset ominaisuudet, että se on puhdistetussa tai puhdistettavassa muodossa, ja sillä tulee olla kiehuma- ja jäätymispiste käyttölämpötila-alueen ulkopuolella ja leimahduspiste yli 175°C. Sitäpaitsi tulee nesteen höyrynpaineen olla alle ilmakehän paineen aina n. 20D°C:n lämpötilaan ja sen dielektrisyysvakion tulee olla yli 2, varsinkin synteettihartsi-eristeille, kuten polypropyleeni, ja edullisesti yli 4 paperieristei1-le. Sen lisäksi tulee nesteellä olla suhteellisen alhainen viskositeetti, pienempi kuin n. 1.000 es 25°C:ssa, ja sen tulee olla juokseva aina -40°C:een.
Häviökerroin on äärimmäisen merkityksellinen tuntomerkki kondensaattorille, varsinkin vaihtovirtatehokerroinkorjauskondensaattori lie , koska se tavallisesti on käyttökelpoinen korkeissa lämpötiloissa ja yleensä se joutuu korkeisiin lämpötiloihin valmistusmenetelmänsä aikana. Häviökerroin pyrkii nopeasti lisääntymään lämpötilan mukana. Häviökerroin itse puhdistetulle impregnointiaineelle tulee olla huomattavasti alhaisempi kuin 10% ja edullisesti pienempi kuin 5% määrättynä 100°C:ssa 100 hertsin taajuudella niin, että lopullisessa kondensaattorissa tuloksena oleva tehokerroin voidaan alentaa pienemmäksi kuin n. 1%. Alhaisen häviökertoimen täytyy säilyä pitkän käyttöiän ajan, joka kestää useita vuosia.
Sitäpaitsi tulee impregnointiaineen olla yhteensopiva muitten kondensaattorissa olevien aineitten kanssa ja silla tulee olla kyky kestää väihtelevia kondensaattorin käyttölämpötiloja suurissa jänniterasite-olosuhteissa. Käsittelyn ja impregnoinnin helppous ja muut fysikaaliset ominaisuudet ovat toivottavia. Sitäpaitsi on hyvin toivottavaa, että impregnointiaineella on suuri biologinen hajoamiskyky verrattuna kloorattuun difenyyliin sekä vähäinen myrkyllisyys.
17 64023
Ne aromaattiset esterit, jotka soveltuvat parhaiten keksinnön päämääriin, täyttävät yllämainitut vaatimukset ja niitä pidetään keksinnössä etusijalla. Etusijalla olevia estereitä, jotka muuten täyttävät sopivat dielektriset testit, ovat aromaattisen hapon ja alkoholin reaktiotuotteet. Tyypillinen kaava olisi r C - 0 - R' il
R — O X
V J
missä merkitsee aromaattista substituenttia tai happotähdettä, kuten pyromelliitti-, tereftaali-, ftaaliT trimelliitti-, trimesiinhappo jne. tai jotain ryhmistä trimesyyli, fenyyli, naftyyli, bifenyyli, tolyyli jne. ja jossa R' voi olla alkyyli tai aryyliryhmä, kuten metyyli, etyyli, propyyli, butyyli, pentyyli, heksyyli, heptyyli, oktyyli, nonyyli ja dekyyli jne. Nämä ovat suoraketjuisia alkyyliryhmiä. Alkyyliryhmät haaroittunein ketjuin tulevat myös kysymykseen. Nämä voivat esimerkiksi sisältää 2-etyyliheksyylin, isopropyyIin, isobutyylin, iso-oktyylin jne. Esimerkki aromaattisista ftaalihappoestereistä, jotka myös voivat olla sopivia käytettäväksi keksinnössä, ovat dimetyyli-, dietyyli-, dipropyyli- jne. sarjat. Eräs esimerkki bensoehappoesteristä on bu-tyylibensoaatti.
Orgaanisten happojen lisäksi käsittävät keksinnössä käytettävät esterit muiden happojen reaktiotuotteita, varsinkin fosforihapon ja yllämainittujen alkoholien reaktiotuotteen. Erikoisesimerkki on trikresyyli fosfaatti ja trifenyylifosfaatti. Ne ovat myös herkkiä hajoamiselle hydrolyysin tai hapetuksen vaikutuksesta ja epoksidien läsnäolosta on hyötyä. Keksinnössä käytettävät aromaattiset esterit ovat ainutlaatuisia siinä, että reaktio-ominaisuuksien tiedetään edeltäkäsin olevan samanlaiset, varsinkin ftalaattiestereillä, niin että kun toinen komponentti on hyvä kondensaattorin impregnointiaine on aromaattisen esterin ja epoksidin kombinaatio käyttökelpoinen.
Keksinnössä käytettävä esteri voi muodostua esteri seoksesta tai seoksesta esterin ja toisen muutoin tyydyttävän impregnointiaineen välillä. Suositeltavinta on, että lopulliset impregnointiaineet käsittävät esterin pääasia 11isena tai vallitsevana komponenttina. Esimerkkinä voidaan mainita DOP : n ja dibutyy1iftalaatin seos tai DOP : n ja didodekyy1ifta laatin seos. Seos voi myös käsittää keksinnön mukaisen esterin a 1ifaattisen esterin kera, kuten dibutyy1isebakaa11i tai 1Θ 640 2 3 risiiniöljy. Seos voi edelleen käsittää esterin sellaisen hiilivedyn kanssa, kuten mineraaliöljy, alkyylinaftaleenit, polybuteenit tms. Erikoisesimerkkejä näistä seoksista ovat DOP ja mineraaliöljy ja DOP ja dodekyylibensiini. Seokset voivat käsittää myös muita estereitä, kuten fosfaatteja, esimerkiksi trikresyyli fosfaatti ja trifenyylifosfaatti. Seoksia käytetään myös aikaansaamaan lopulliseen impregnointiaineeseen ominaisuuksia, jotka eroavat keksinnön mukaisesta esteristä. Tällainen ominaisuus on suurentunut dielektri-syysvakio. Lisättyä ainetta voidaan käyttää myös laimennusaineen muodossa tai impregnointiaineen apuaineena, so. kostutusaineena. Esimerkki aineesta, joka vaikuttaa usealla tavalla, on dodekyylibenseeni, joka toimii kostutusaineena ja impregnointiaineena ja siksi sitä voidaan käyttää suhteellisen suuria määriä. Samalla kun on suositeltavaa, että keksinnön mukainen esteri on seoksen pääkomponentti sähköisten ominaisuuksien kannalta, on keksinnön ideana se, että voidaan käyttää pienempiä määriä esteriä. Esimerkiksi voidaan keksinnön mukaista esteriä lisätä 10-40 paino-% muihin impregnointiaineisiin muuttamaan niitten ominaisuuksia. Keksinnön mukaisten seosten yhteydessä voi seos käsittää suurempia määriä sopivaa epoksidia, missä epoksidi toimii molemmissa tarkoituksissa, so. stabilointiaineena ja impregnointiaineena.
Keksinnöllä on käytössä, varsinkin aromaattisilla estereillä, saavutettu merkittävästi parantuneita tuloksia. Epoksidistabiloitu aromaattinen esteri, kuten DOP, muodostaa impregnointiaineen, joka on yllättäen yhtä hyvä ja tietyissä tapauksissa parempikin kuin paras nykyään käytössä oleva impregnointiaine, joka on kloorattu difenyyli.
Claims (6)
1. Pitkäikäinen kondensaattori, joka käsittää suljetun kuoren sekä ainakin yhden kuoren sisään suljetun impregnoidun rullan, joka muodostuu rullalle käärityistä elektrodeista sekä niiden välissä olevasta dielektrisestä mats'iaal ista, joka muodostuu polypropyleenistä tai polypropyleenistä ja paperista, tunnettu siitä, että mainittu rulla on impregnoitu kuoressa olevalla ei-halogenoidulla impregnointiaineella, joka sisältää nestemäistä aromaattista esteriä sekä epoksidilisäainetta, joka vaikuttaa kondensaattorissa oleviin tai siinä toiminnan aikana syntyviin epäpuhtauksiin siten, että kondensaattorin sähköinen heikkeneminen estyy, jolloin mainittu dielektrinen materiaali on olennaisesti täysin impregnoitu ja siihen kohdistuva kuormitus on alueella n. 30000 - yli 47000 V/mm materiaalin paksuussuunnassa.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kondensaattori, tunnettu siitä, että elektrodipari käsittää nauhamaisen, synteettistä hartsia olevan kappaleen, jonka pinnassa on metallia.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen kondensaattori, tunnettu siitä, että mainittu aromaattinen esteri on dioktyylif-talaatti .
4. Jonkin patenttivaatimuksista 1-3 mukainen kondensaattori, tunnettu siitä, että aromaattinen esteri on 2-etyyliheksyylialko-ho 1 i.n esteri .
5. Jonkin patenttivaatimuksista 1-4 mukainen kondensaattori, tunnettu siitä, että mainittu epoksidi on glysidyylieetterin johdannainen.
6. Jonkin patenttivaatimuksista 1-5 mukainen kondensaattori, tunnettu siitä, että epoksidi on bisfenoli A:n diglysidyy1ieetteri. 1 Menetelmä patenttivaatimuksen 1 mukaisen kondensaattorin valmistamiseksi, tunnettu siitä, että a) kuori ja kuoren sisään sijoitettu rulla, joka muodostuu rullalle käärityistä elektrodeilta sekä niiden välissä olevasta dielektrisestä materiaalista, joka muodostuu polypropyleenistä tai poly- 20 64023 propyleenistä ja paperista, evakuoidaan ja saatetaan korotettuun lämpötilaan kosteuden poistamiseksi, b) kuori täytetään ei-halogenoidulla impregnointiaineella, joka sisältää nestemäistä aromaattista esteriä sekä epoksidi1isaai-netta, c) kuori saatetaan korotettuun lämpötilaan, jossa sitä pidetään siksi, kunnes dielektrinen materiaali on tullut olennaisesti täysin impregnoiduksi, d) kondensaattori saatetaan huoneolosuhteisiin ja e) kuori suljetaan, mikä voidaan suorittaa ennen vaihetta c) tai sen jälkeen.
8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuori ja rulla kuivataan pitämällä niitä ainakin noin 8 tunnin ajan evakuoituina lämpötilassa, joka on välillä noin 100-140°C, että evakuoituna ja korotetussa lämpötilassa oleva kuori täytetään esteriä sisältävällä impregnoi ntiaineella, jossa on liuenneena yli 0,01 paino% epoksidiyhdistettä, ja että impregnointiaine imeytetään lämmön avulla dielektriseen materiaaliin pitämällä kuorta ainakin noin 4 tuntia lämpötilassa, joka on välillä noin 85-'140°C, jolloin saavutetaan olennaisesti täydellinen impregnointi .
9. Patenttivaatimuksen 7 tai 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kondensaattorissa käytetään paperia dielektrisen järjestelmän osana ja että kuivausprosessi kestää ainakin 24 tuntia.
10. Patenttivaatimuksen Θ mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että impregnointiaineen lämmön avulla tapahtuvan imeytyksen jälkeen kondensaattori jäähdytetään, minkä jälkeen imeytys lämmön avulla toistetaan.
11. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään impregnointiainetta, jonka sisältämä aromaattinen esteri on puhdistettu kolonniraffinoinnilla olennaisesti kaikesta vieraasta aineesta ja jossa aromaattiseen esteriin on liuotettu ainakin 1,0 paino% epoksidia. 21
6. G 2 3 PATEIMTKRAV
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US28120472A | 1972-08-16 | 1972-08-16 | |
| US28120472 | 1972-08-16 | ||
| US00369203A US3833978A (en) | 1972-08-16 | 1973-06-12 | Stabilized ester impregnant |
| US369204A US3925221A (en) | 1972-08-16 | 1973-06-12 | Stabilized ester impregant |
| US36920373 | 1973-06-12 | ||
| US36920473 | 1973-06-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI64023B FI64023B (fi) | 1983-05-31 |
| FI64023C true FI64023C (fi) | 1983-09-12 |
Family
ID=27403211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI2496/73A FI64023C (fi) | 1972-08-16 | 1973-08-09 | Kondensator och foerfarande foer dess framstaellning |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS4985599A (fi) |
| AU (1) | AU5926673A (fi) |
| CH (1) | CH595684A5 (fi) |
| DE (2) | DE2334415A1 (fi) |
| ES (2) | ES417909A1 (fi) |
| FI (1) | FI64023C (fi) |
| FR (1) | FR2196508B1 (fi) |
| GB (1) | GB1441803A (fi) |
| IN (1) | IN139569B (fi) |
| IT (1) | IT992734B (fi) |
| NO (1) | NO143439C (fi) |
| SE (1) | SE429801B (fi) |
| YU (1) | YU215573A (fi) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5224239B2 (fi) * | 1974-06-20 | 1977-06-29 | ||
| DE2604004A1 (de) * | 1976-02-03 | 1977-08-04 | Bosch Gmbh Robert | Elektrischer kondensator |
| CA1088292A (en) * | 1976-03-24 | 1980-10-28 | David G. Shaw | Liquid ester impregnant for electrical devices |
| GB9109520D0 (en) * | 1991-05-02 | 1991-06-26 | Abb Capacitors Limited | Improvements in or relating to capacitors |
| JP2724105B2 (ja) * | 1994-02-18 | 1998-03-09 | 日本碍子株式会社 | 油浸紙コンデンサブッシング |
| DE102009001130A1 (de) * | 2009-02-25 | 2010-08-26 | Rhein Chemie Rheinau Gmbh | Transformatorölzusammensetzung, umfassend mindestens einen Säurefänger |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3242402A (en) | 1966-03-22 | Electrical capacitor and dielectric material therefor | ||
| DE1191911B (de) | 1959-03-21 | 1965-04-29 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Elektrischer Kondensator mit ausbrennfaehigen Belegungen |
| DE1924331U (de) | 1965-07-14 | 1965-09-23 | Eberhard Fichtner | Drehroehrchen mit zentralspindel zur erteilung der verzugsdrehung an streichgarnringspinnmaschinen. |
| US3363156A (en) | 1966-10-19 | 1968-01-09 | Gen Electric | Capacitor with a polyolefin dielectric |
| DE1765875A1 (de) | 1967-08-15 | 1971-10-28 | Weyerhaeuser Co | Ein impraegniertes Papier,ein fluessiges dielektrisches Impraegniermittel und eine Epoxydverbindung enthaltendes dielektrisches System |
| GB1252159A (fi) * | 1967-12-11 | 1971-11-03 | ||
| DE6905943U (de) | 1969-02-14 | 1969-08-28 | Nichicon Capacitor Ltd | Getraenkter kondensator |
| DE1924331A1 (de) * | 1969-05-13 | 1970-11-19 | Bosch Gmbh Robert | Traenkmittel mit Rizinusoel fuer selbstheilende Kondensatoren |
-
1973
- 1973-07-03 IN IN1551/CAL/73A patent/IN139569B/en unknown
- 1973-07-06 DE DE19732334415 patent/DE2334415A1/de not_active Withdrawn
- 1973-07-24 GB GB3531573A patent/GB1441803A/en not_active Expired
- 1973-07-27 IT IT27188/73A patent/IT992734B/it active
- 1973-08-07 YU YU02155/73A patent/YU215573A/xx unknown
- 1973-08-09 FI FI2496/73A patent/FI64023C/fi active
- 1973-08-13 NO NO3204/73A patent/NO143439C/no unknown
- 1973-08-14 FR FR7329761A patent/FR2196508B1/fr not_active Expired
- 1973-08-14 JP JP48090612A patent/JPS4985599A/ja active Pending
- 1973-08-15 CH CH1178173A patent/CH595684A5/xx not_active IP Right Cessation
- 1973-08-15 AU AU59266/73A patent/AU5926673A/en not_active Expired
- 1973-08-16 ES ES417909A patent/ES417909A1/es not_active Expired
- 1973-08-16 DE DE2341356A patent/DE2341356C2/de not_active Expired
-
1975
- 1975-11-14 ES ES442635A patent/ES442635A1/es not_active Expired
-
1976
- 1976-06-04 SE SE7606385A patent/SE429801B/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI64023B (fi) | 1983-05-31 |
| SE7606385L (sv) | 1976-06-04 |
| IT992734B (it) | 1975-09-30 |
| NO143439C (no) | 1981-02-11 |
| GB1441803A (en) | 1976-07-07 |
| ES417909A1 (es) | 1976-06-16 |
| NO143439B (no) | 1980-11-03 |
| AU5926673A (en) | 1975-02-20 |
| CH595684A5 (fi) | 1978-02-28 |
| YU215573A (en) | 1982-02-28 |
| JPS4985599A (fi) | 1974-08-16 |
| FR2196508A1 (fi) | 1974-03-15 |
| ES442635A1 (es) | 1977-04-16 |
| DE2341356A1 (de) | 1974-02-28 |
| DE2334415A1 (de) | 1974-03-07 |
| DE2341356C2 (de) | 1986-02-13 |
| SE429801B (sv) | 1983-09-26 |
| FR2196508B1 (fi) | 1976-11-19 |
| IN139569B (fi) | 1976-07-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3833978A (en) | Stabilized ester impregnant | |
| US3925221A (en) | Stabilized ester impregant | |
| GB2061316A (en) | Dielectric liquid compositions for electrical capacitors | |
| FI64023C (fi) | Kondensator och foerfarande foer dess framstaellning | |
| US4388669A (en) | Polyglycol dielectric capacitor fluid | |
| CA1283714C (en) | Electrical capacitor having improved dielectric system | |
| US6585917B2 (en) | Dielectric fluid | |
| US4117579A (en) | Method of impregnating a capacitor | |
| US3754173A (en) | Stabilized ester impregnated capacitor | |
| US4290926A (en) | Non-halogenated impregnant for capacitors comprising an aromatic carboxylic acid ester and an alkene | |
| CA1136842A (en) | Impregnating agent and its use | |
| US4190682A (en) | Process for impregnating a capacitor with a non-halogenated impregnant | |
| DE2427812A1 (de) | Stabilisierte esterimpraegnierungsmittel | |
| US4108789A (en) | Dielectric compositions containing benzyl esters | |
| US4422962A (en) | Polyglycol dielectric capacitor fluid | |
| US4097913A (en) | Electrical capacitor having an impregnated dielectric system | |
| US4142223A (en) | Capacitor with a stabilized non halogenated impregnant | |
| US3796934A (en) | Capacitor with non-halogenated impregnant | |
| FI59178C (fi) | Kondensator och dielektrisk impregneringskomposition foer en dylik | |
| US3948787A (en) | Capacitor and dielectric impregnant composition therefor | |
| US4097912A (en) | Electrical capacitor having an impregnated dielectric | |
| US3948788A (en) | Dielectric composition for impregnating electrical capacitors | |
| FI63129B (fi) | Elektrisk apparat med foerbaettrat dielektriskt system | |
| CA1191564A (en) | Polyglycol dielectric capacitor fluid | |
| KR800001404B1 (ko) | 개량된 유전 시스템을 갖는 캐패시터 |