FR2485563A1

FR2485563A1 - Huile isolante du point de vue electrique et appareils electriques en contenant

Info

Publication number: FR2485563A1
Application number: FR8112622A
Authority: FR
Inventors: Atsushi Sato; Naoya Takahashi; Keiji Endo; Hitoshi Yanagishita
Original assignee: Nippon Petrochemicals Co Ltd
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1980-06-30
Filing date: 1981-06-26
Publication date: 1981-12-31
Also published as: GB2082626A; GB2082626B; DE3125762A1; DE3125762C2; SE446041B; SE8103954L; FR2485563B1; US4347169A

Abstract

HUILE ISOLANTE DU POINT DE VUE ELECTRIQUE ET APPAREILS ELECTRIQUES EN CONTENANT. L'HUILE ISOLANTE COMPREND UN MELANGE DIARYLALCANES ET D'ALCOYL-3-ARYLINDANE ETOU DE 1,3-DIARYLBUTENE ET A DE NOMBREUSES PROPRIETES AVANTAGEUSES TELLES QU'UNE CONSTANTE DIELECTRIQUE ELEVEE, UNE BONNE APTITUDE A ABSORBER L'HYDROGENE GAZEUX ET UNE BONNE ADAPTABILITE AUX PELLICULES PLASTIQUES. INDUSTRIES ELECTRIQUES.

Description

La présente invention se rapporte à une huile isolante du point de vue

électrique et à des appareils électriques qui sont imprégnés par cette huile isolante. Plus particulièrement, l'invention est relative à une huile isolante et à des appareils électriques chargés d'huile dans lesquels l'huile isolante est composée d'un mélange de diarylalcanes et d'alcoyl-3-arylindanes et/ou de 1,3-diarylbutènes. Par l'expression "huile isolante",

on entend dans le présent mémoire des fluides diélectriques.

Des appareils électriques tels que des condensateurs, des câbles de puissance et des transformateurs ont été fabriqués

récemment de manière à résister à des tensions électriques éle-

vées, tout en étant de petites dimensions. Suivant cette tendan-

ce, on utilise des pellicules de résine synthétique ou autres, au lieu ou en même temps que le papier isolant classique. Il

en résulte que les propriétés que l'on exige des huiles isolan-

tes du point de vue électrique sont de plus en plus draconiennes.

Dans la technique classique, on a proposé et utilisé comme huiles isolantes du point de vue électrique pour des appareils électriques chargés d'huile, des huiles minérales, des alcoylbenzènes, des polybutènes, des alcoylnaphtalènes, des alcoylbiphényles et des diarylalcanes. Mais les performances de ces huiles isolantes ne sont pas à la hauteur du développement mentionné ci-dessus des appareils électriques. En particulier

les propriétés de ces huiles isolantes ne sont pas satisfaisan-

tes pour les appareils électriques utilisant une matière

isolante en résine synthétique.

Outre l'exigence d'une résistance à la haute tension et d'une diminution de dimensions, il est.nécessaire que les huiles isolantes du point de vue électrique aient une tension de claquage diélectrique élevée, une faible tangente de pertes diélectriqueset une bonne aptitude à absorber l'hydrogène gazeux. L'aptitude à absorber l'hydrogène gazeux indique la stabilité de l'huile isolante vis-à-vis d'une décharge par

effet couronne sous une tension électrique élevée. La probabi-

lité d'une décharge par effet couronne est d'autant plus petite que la capacité d'absorption du gaz est élevée, ce qui donne l'avantage d'une huile isolante ayant une excellente

stabilité et/ou longévité.

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Afin de satisfaire à l'exigence d'une utilisation sous tension, on a utilisé des pellicules plastiques telles que des pellicules polyoléfiniques, des pellicules en polystyrène, des pellicules en polyester,au lieu du papier isolant classique, ou en remplacement d'une partie de celui-ci comme matière isolante, ou des matières diélectriques pour appareils électriques tels que câbles et condensateurs électriques emplis d'huile. En vue de leur rigidité diélectrique, de leur tangente de pertes diélectriques et de leur constante diélectrique, les pellicules

polyoléfiniques, et notamment le polypropylène et les pellicu-

les de polyéthylène réticulé sont préférées comme pellicules plastiques. Quand les pellicules polyoléfiniques sont imprégnées

d'une huile isolante, certaines huiles font que les pellicu-

les gonflent un peu. Si une pellicule se gonfle, l'épaisseur de la couche isolante augmente, ce qui provoque une augmentation de la résistance au courant d'huile isolante dans les câbles et une imprégnation insuffisante par l'huile isolante dans les

condensateurs électriques, avec formation d'espaces vides (por-

tions qui ne sont pas imprégnées) et l'abaissement indésirable

de la tension de décharge par effet couronne.

En rapport avec lés huiles classiques isolantes du point de vue électrique mentionnées ci-dessus, les valeurs des tensions de claquage diélectriques (BDV) et des tangentes de pertes diélectriques (tang. d) sont satisfaisantes dans une certaine mesure, mais la capacité d'absorption de l'hydrogène gazeux ou les caractéristiques de décharge par effet couronne ainsi que la stabilité de dimensions ne sont pas satisfaisantes

pour des pellicules de polypropylène.

L'invention vise:

- une huile améliorée isolante du point de vue électri--

que et des appareils électriques chargés d'huile qui sont impré-

gnés par l'huile isolante améliorée et qui ne présentent pas les inconvénients mentionnés ci-dessus de la technique classique; - une huile isolante du point de vue électrique qui a une excellente constante diélectrique, ainsi que d'excellentes autres propriétés électriques, qui a une bonne capacité pour absorber l'hydrogène gazeux, et qui peut être très bien adaptée à des matières isolantes sous forme de pellicules classiques;

- des appareils électriques chargés d'huile qui ont d'ex-

cellentes caractéristiques de décharge par effet couronne, une

bonne tension de claquage diélectrique et de bonnes autres pro-

priétés électriques et qui ont une grande longévité.

L'huile isolante du point de vue électrique, suivant l'invention, comprend (a) au moins un diarylalcane; et (b) au moins un composé choisi parmi ceux de formules

R CH3

(I)

R3

R4

R1 2

C CH- C -CH

R3 R4

H2C -CH_ C -CH3

(III)

-

R3 R4

4 2485563

\ /

N' CH -C --=CH

C- 2 - 2

S $ > (I<V)

R3 R4

chacun de R1 à R4 étant un atome d'hydrogène ou un groupe mé-

thyle, et le nombre total des atomes de carbone de R1 à R4

étant un nombre entier allant de 0 à 2.

Les appareils électriques suivant l'invention sont ceux

qui sont imprégnés de l'huile isolante du point de vue électri-

que qui est définie ci-dessus.

Les appareils électriques auxquels on se réfère, sui-

vant l'invention, comprennent des câbles électriques, des con-

densateurs, des transformateurs, etc., qui sont imprégnés des

huiles isolantes du point de vue électrique suivant l'invention.

Comme matière isolante du point de vue électrique, on

peut utiliser du papier isolant, des pellicules de résine syn-

thétique et leur association. Plus particulièrement, dans le

cas des condensateurs électriques, les matières isolantes (di-

électriques) peuvent être en papier isolant, en una association de papier isolant et de pellicule de polypropylène, ou en une pellicule de polypropylène seule. Les matières isolantes pour des câbles chargées d'huile sont par exemple du papier isolant,

un stratifié de papier isolant et d'une pellicule polyéoléfini-

que, telle qu'une pellicule de polyéthylène ou de polypropylène,

une pellicule combinée qui est préparée en réticulant un poly-

éthylène greffé par un silane et du papier isolant en la pré-

sence d'un silanol servant de catalyseur, ou des pellicules qui sont préparées en utilisant une pellicule polyoléfinique telle

qu'une pellicule de polyéthylène ou une pellicule de polypro-

pylène, au lieu du papier isolant mentionné ci-dessus.

Les appareils électriques chargés d'huile utilisant n'importe laquelle des matières isolantes mentionnées ci-dessus

sont inclus dans l'invention; néanmoins, l'avantage caractéris-

tique de l'invention peut être obtenu lorsque l'huile isolante déinie cidessus est utilisée en association avec une matière

isolante (matière diélectrique) qui comprend au moins une pelli-

cule de résine synthétique.

Les diarylalcanes mentionnés ci-dessus utilisés pour l'huile isolante suivant l'invention ont de préférence une vis- cosité de 7 cSt ou inférieure à 7 cSt à 40 Cv en se présentant

sous la forme d'un constituant unique ou d'un mélange de consti-

tuants, Parmi les diarylalcanes, on préfère les diarylméthanes et les diaryléthanes. On préfère surtout, parmi ceux-ci, les arylphényléthanes de formule (V): c H R1 (V)

1 R2

dans laquelle chacun de R1 à R3 est indépendamment un atome

d'hydrogène ou un groupe alcoyle ayant de 1 à 3 atomes de car-

bone, et le nombre total d'atomes de carbone de R1 à R3 est un

nombre entier de 3 ou inférieur à 3.

Comme exemples de diarylalcanes, on peut citer le 1-

phényl-l-(diméthylphényl)méthane, le 1,l-diphénylméthane; le 1,1di(méthylphényl) éthane); le 1,1-di(éthylphényl)éthane);

le 1-phényl-1-(méthylphényl)éthane; le 1-phényl-1-(diméthyl-

phényl)éthane; le 1-phényl-l-(éthylphényl)éthane; le 1-phényl-

1-(méthyléthylphényl)éthane; le l-phényl-1- (isopropylphényl)-

éthane; et le 1-phényl-l(triméthylphényl)éthane. On peut prépa-

rer facilement le diaryléthane en faisant réagir du styrène, ou un alcoylstyrène sur du benzène ou sur un alcoylbenzène ayant des groupes alcoyle en C1 à C3 en la présence d'un acide de Lewis servant de catalyseur, ou d'un acide servant de catalyseur tel que de la silice, de l'alumine, ou un autre catalyseur

solide acide. On peut en outre préparer ces composés en sépa-

rant le sous-produit dans la préparation de l'éthylbenzène. On peut préparer les diarylméthanes en faisant réagir des composés aromatiques sur du formaldéhyde en la présence de catalyseurs acides, ou en faisant réagir des halogénues de benzyle ou des halogénures de benzyle alcoylés sur du benzène ou sur des alcoylbenzènes. On peut utiliser l'un de ces diarylalcanes ou un mélange de deux ou plusieurs d'entre eux pour préparer

l'huile isolante suivant l'invention.

On peut préparer les alcoyl-3-arylindane de formule (I) en dimérisant du styrène ou un dérivé alcoylique de celui- ci en la présence d'un catalyseur acide, tel qu'un catalyseur

acide solide.

Parmi les alcoyl-3-arylindane, les composés souhaitables

sont des dimères du styrène, de l'a-méthylstyrène, ou du vinyl-

toluène. On préfère tout particulièrement le 1-méthyl-3-phényl-

indane. On peut aussi préparer les 1,3-diarylbutène de formules (II) à (IV) en dimérisant du styrène ou ses dérivés alcoyliques en la présence d'un catalyseur acide, tel qu'un catalyseur acide solide ou un peracide. Ces dérivés buténiques ont un squelette commun 1,3-diphénylbuténique et, comme exemples, on peut citer le 1,3-diphénylbutène-1; le 1,3diphénylbutène-2;

le 1,3-diméthyl-1,3-diphénylbutène-1 (ou 4-méthyl-2,4-diphényl-

pentène-2); le 1,3-di(méthylphényl)butène-1; le 1,3-di(méthyl-

phényl)butène-2; et le 1,1-diméthyl-1,3-diphénylbutène-3 (ou

le 4-méthyl-2,4-diphénylpentène-1).

Bien que les diarylalcanes eux-mêmes aient d'excellen-

tes propriétés électriques et aient de bonnesstabilité thermi-

que, stabilité à l'oxydation et biodégrabilité, lorsqu'ils

sont utilisés en mélange avec un alcoyl-3-arylindane et lors-

que le mélange est appliqué à des appareils électriques ayant une matière isolante plastique constituée d'une pellicule de polypropylene ou autre, la stabilité dimensionnelle d'une telle

matière plastique isolante peut être beaucoup améliorée.

Les 3-alcoyl-3-arylindanes jouissent eux-mêmes aussi d'une excellente biodégradabilité, d'une bonne résistance thermique, d'une bonne résistance à l'oxydation et de diverses propriétés électriques. Mais, en général, ils ont des points de

solidification élevés. C'est ainsi, par exemple, que le 1-méthyl-

3-phénylindane a un point de solidification de -35 C environ, de sorte qu'il n'est pas toujours satisfaisant quand il est

utilisé seul. Quand on utilise l'alkyl-3-arylindane en associa-

tion avec le diarylalcane, la stabilité dimensionnelle de la matière plastique isolante peut être améliorée comme décrit ci-dessus; en outre la viscosité de l'huile isolante du point

de vue électrique peut être réglée à la gamme souhaitable.

Le rapport de mélange des alcoyl-3-arylindane au di-

arylalcane est arbitraire; néanmoins, un rapport de 0,01 à 9 parties en poids d'alcoyl-3-arylindane pour 1 partie en poids de diarylalcane est souhaitable du point de vue de leur effet

de synergie.

En plus des propriétés avantageuses mentionnées ci-

dessus, les dialcoylalcanes ont une bonne aptitude à absorber

l'hydrogène gazeux. Quand on utilise les diarylalcanes en mélan-

ge avec d'autres 1,3-diarylbutènes constituants, on peut encore améliorer l'aptitude à absorber l'hydrogène gazeux. En outre, en dépit du mélange à des composés insaturés que sont les 1,3-diarylbutènes, on ne constate pas de détérioration de la biodégrabilité de la stabilité thermique et de la stabilité à. l'oxydation, et on peut améliorer diverses propriétés électriques.

Le rapport de mélange des 1,3-diarylbutènes aux diaryl-

alcanes est arbitraire. Néanmoins, un rapport de 0,001 à 0,2 partie en poids de 1,3-diarylbutène pour 1 partie en poids de diarylalcane est préférable du point de vue de leurs effets de synergie. En outre, en mélangeant le diarylalcane à la fois à l'alcoyl-3-arylindane et au 1,3diarylbutène, quand le mélange est utilisé pour des appareils électriques afin d'imprégner la matière isolante plastique qui s'y trouve et qui est constituée, par exemple, en polypropylène ou autres, on améliore beaucoup la stabilité de dimensions de la matière isolante et aussi la capacité d'absorption d'hydrogène gazeux, ce qui améliore les performances des appareils électriques chargés d'huile. On notera que cette amélioration est plus grande que dans le cas

o on mélange au diarylalcane un seul des deux constituants men-

tionnés en dernier.

Le rapport de mélange entre les trois constituants que

sont les diarylalcanes, les alcoyl-3-arylindanes et les 1,3-

diarylbutènes peut être choisi d'une manière arbitraire. Néan-

moins, il vaut mieux, du point de vue de leur effet de syner-

gie, mélanger 0,01 à 9 parties en poids d'alcoyl-3-aryl-indane et 0,001 à 0,2 partie en poids de 1,3-diarylbutène à 1 partie

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en poids de diarylalcane.

Comme l'huile isolante préparée suivant l'invention a

diverses propriétés avantageuses telles que mentionnées ci-

dessus, on peut l'utiliser pour des condensateurs électriques, des câbles, des transformateurs, et d'autres appareils élec-

triques. En comparaison d'autres huiles hydrocarbonées isolan-

tes, l'huile isolante suivant l'invention a une excellente constante diélectrique, une excellente aptitude à absorber

l'hydrogène gazeux et s'adapte bien aux pellicules de poly-

éthylène ou de polypropylène. C'est pourquoi l'huile isolante du point de vue électrique, suivant l'invention, convient tout à fait pour être utilisée dans des condensateurs électriques

et dans des câbles électriques contenant des pellicules plasti-

ques à titre de matière isolante.

L'huile isolante du point de vue électrique suivant l'invention est constituée d'un mélange ayant la composition mentionnée ci-dessus; néanmoins, l'invention n'est pas limitée

à la composition mentionnée ci-dessus.

En effet, en vue d'améliorer les caractéristiques élec-

triques souhaitées sans porter atteinte aux propriétés électri-

ques générales, on peut ajouter à l'huile isolante suivant

l'invention des polybutènes, des huiles minérales, des alcoyl-

benzènes, des alcoylnaphtalènes, des alcoylbiphényles, des

terphényles partiellement hydrogénés et d'autres huiles aroma-

tiques isolantes. Quand on ajoute du polybutène, la résistivité en volume et la tangente de perte diélectrique peuvent être améliorées. L'addition d'huile isolante minérale peut améliorer la tension de claquage, tandis que l'addition d'alcoylbenzène

ou d'autres huiles aromatiques isolantes peut améliorer la ten-

sion de claquage, la tangente de perte diélectrique et le point de solidification. Il n'est pas désirable, cependant,

que ces huiles isolantes soient présentes en des quantités su-

périeures à 50 %, parce que dans tous les cas, cela abaisse la constante diélectrique. Le cas échéant, on peut, si on le souhaite, ajouter une faible quantité d'un anti-oxydant. En outre, on peut aussi ajouter d'autres additifs connus pour les huiles isolantes, tels que des esters phosphoriques et des

composés époxy.

Les appareils électriques chargés d'huile imprégnés

de l'huile isolante suivant l'invention ont les avantages carac-

téristiques suivants.

Grâce à l'utilisation de l'huile isolante suivant l'in-

vention, la stabilité de dimension des matières isolantes plas-

tiques devient bonne. C'est pourquoi, dans le cas de câbles de puissance, la modification de dimensions de la matière isolante par gonflement est petite et la résistance à un courant d'huile isolante peut être maintenue si faible que l'imprégnation d'huile peut être achevée en peu de temps. Quand on fait un

câble en utilisant une matière isolante constituée d'un strati-

fié d'une pellicule en matière plastique et d'un papier iso-

lant, il ne se produit pas d'écaillages, de rayures et de gauchissements de la matière isolante lorsque le câble se courbe, même si la matière isolante est en contact avec l'huile isolante pendant longtemps; on peut donc fabriquer un câble

d'une grande longévité.

Dans le cas des condensateurs électriques, on peut ef-

fectuer l'imprégnation de l'huile isolante d'une manière satis-

faisante sans formation de vide, parce que la pellicule de

matière plastique est à peine gonflée par l'huile isolante sui-

vant l'invention. En conséquence, la décharge par effet couron-

ne se produit rarement et on peut éviter toute apparition d'un

claquage diélectrique, ce qui donne une grande longévité.

En outre, l'huile isolante suivant l'invention a une

excellente aptitude à absorber l'hydrogène gazeux, la résistan-

ce à l'effet couronne sous tension élevée devient bonne, ce qui donne des appareils électriques chargés d'huile d'une grande longévité.

Suivant l'invention, on peut améliorer les qualités men-

tionnées ci-dessus des appareils électriques en les imprégnant d'une huile isolante consistant en plusieurs des constituants

énumérés. En outre, les caractéristiques électriques avantageu-

ses que sont la biodégradabilité, la résistance thermique et la stabilité à l'oxydation de chaque constituant peuvent être conservées et la viscosité et le point de solidification de la

composition d'huile isolante peuvent être réglés dans des gam-

mes souhaitables. C'est pourquoi la fabrication d'appareils électriques chargés d'huile s'en trouve facilitée et l'on peut obtenir à n'importe quelles conditions des appareils électriques

chargés d'huile ayant des performances élevées.

Les exemples suivants illustrent l'invention.

EXEMPLES ET EXEMPLES COMPARATIFS

(1) Préparation d'huilesisolantes et leurs caractéristiques électriques. On prépare des échantillons d'huiles isolantes ayant les compositions énumérées au tableau 1 suivant. A ce tableau, les huiles isolantes 3 à 8 sont des exemples suivant l'invention,

et les huiles isolantes 1, 2 et 9 sont des exemples comparatifs.

On soumet les huiles isolantes ci-dessus à ces essais de caractéristiques électriques dont les résultats sont donnés au tableau 2 suivant. On teste le point de solidification, le point éclair et les propriétés électriques suivant la norme

japonaise JIS C 2101. On fait l'essai de la stabilité à l'oxyda-

tion en chauffant les échantillons à 115'C pendant 96 heures

dans l'air. L'aptitude à absorber l'hydrogène gazeux est mesu-

rée suivant la méthode d'essai normalisée par la Société de recherche pour les huiles isolantes électriques de l'Institut

Japonais du Pétrole.

(2) Adaptabilité des huiles isolantes à une pellicule de polypropylène. On a fait l'essai de la stabilité des huiles isolantes

du tableau 1 à une pellicule de polypropylène.

(a) Essai de modification d'épaisseur.

On met sous forme de couches dix feuilles d'une pellicule composite. La structure de la pellicule composite est: KIP/PPF/ KIP et l'épaisseur est de 43 microns/49 microns/43 microns dans cet ordre, KIP signifiant du papier isolant kraft et PPF une pellicule de polypropylène. On sèche les matières mises en

couches à 1000C pendant 24 heures, sous une pression de 1 bar.

Après cela, on les imprègne des huiles isolantes sous la même

pression et à la même température.

Les variations d'épaisseurs sont données au tableau 3 suivant, les valeurs étant données en pourcentage par rapport aux épaisseurs avant séchage. La variation d'épaisseurs observée

est très faible après une imprégnation de 24 heures.

Comme les taux de changement d'épaisseurs du papier isolant kraft sont considérés comme étant les mêmes dans les huiles isolantes respectives, les différences de valeurs de taux de variation d'épaisseur du tableau 3 indiquent les différences

de degrés de variation d'épaisseur des pellicules de polypro-

pylène par rapport aux huiles isolantes respectives.

(b) Essai de dissolution.

On trempe une pellicule de polypropylène extrudée d'une épaisseur de 49 microns dans une certaine quantité de chaque

huile isolante à 1000C pendant 40 heures. On précipite le poly-

propylène dissous dans l'huile isolante, en ajoutant du métha-

nol à chaque huile isolante, ce qui détermine la quantité de polypropylène qui est dissoute. Les résultats de cet essai sont

donnés au tableau 4 suivant.

On déduit des résultats des essais mentionnés ci-dessus

des tableaux 2, 3 et 4 que les huiles isolantes suivant l'inven-

tion ont de bonnes propriétés et que leur adaptabilité aux

pellicules de polyoléfine est aussi très bonne.

(3) Essai d'un condensateur chargé d'huile.

On superpose trois feuilles de pellicules de polypro-

pylène (épaisseur: 18 microns) et on utilise l'ensemble à titre de diélectrique. On utilise comme matière pour électrodes une feuille d'aluminium de 6 microns d'épaisseur et de 8o mm

de largeur. On met les matières ci-dessus en couches de 9,5 mè-

tres de long et on les enroule par le procédé habituel pour

réaliser des condensateurs modèles.

On imprègne les condensateurs sous vide à l'aide des huiles isolantes précédentes afin de préparer des condensateurs chargés d'huile ayant une capacité électrostatique de 0,5 pF environ. En appliquant une tension électrique aux condensateurs

ainsi préparés, on mesure la tension initiale par effet couron-

ne (CSV) et la tension finale par effet couronne (CED) à 300C.

Les résultats obtenus sont donnés au tableau 5a suivant.

En outre, on applique continuellement une tension élec-

trique 1,5 fois plus élevée que la tension nominale, à dix de chaque type de condensateur mentionné ci-dessus, en opérant à

une température de 300C pendant 180 jours. Le tableau 5b sui-

vant donne, pour chaque type de condensateur, le nombre de con-

densateurs claqués pour dix condensateurs essayés.

(4) Essai d'un câble chargé d'huile.

On fabrique et on essaie des câbles d'essai selon la

méthode suivante.

(a) Préparation de pellicules composites de papier kraft-polypropylène. On réunit deux feuilles de papier kraft de 43 microns

d'épaisseur,en utilisant une pellicule de polypropylènepar fu-

sion pour préparer une pellicule composite de papier isolant

kraft et de polypropylène servant de diélectrique. La constitu-

tion des couches de la pellicule composite ainsi obtenue est

KIP (43 microns)/PPF (49 microns)/KIP (43 microns), KIP signi-

fiant papier kraft isolant et PPF pellicule de polypropylène.

* (b) Préparation d'un câble chargé d'huile.

On enroule la pellicule diélectrique mentionnée ci-

dessus de 20 mm d'épaisseur sur un conduit en cuivre de 30 mm de diamètre servant de conducteur. La pression d'enroulement est de 0,5 kg/20 mm et l'épaisseur du diélectrique enroulé est

de 4,5 mm.

On recouvre la couche enroulée d'une feuille d'alumi-

nium enroulée en interposant un papier au carbone, puis on fait suivre d'un séchage à 1100C sous 1,3 x 10 3 mbars pendant 12 heures. Onimprègne ensuite d'une huile isolante dégazéifiée

et séchée, pour obtenir chaque câble modèle.

(c) Essai du câble chargé d'huile.

Sur les câbles modèles mentionnés ci-dessus, on mesure

les résistances au claquage par impulsions avant et après chauf-

fage à 1000C pendant 30 heures. On détermine aussi le taux de

variation d'épaisseur avant et après le chauffage.

Les résultats de cet essai sont donnés au tableau 6 suivant. On déduit des résultats donnés aux tableaux suivants que les appareils électriques chargés d'huile, suivant l'invention, sont excellents pour ce qui concerne plusieurs caractéristiques électriques.

TABLEAU 1

Composition de l'huile isolante Huile Constituant Parties isolante en poids 1 1-phényl-1-(3,4-diméthylphényl)éthane (seul) 2 1-méthyl-3phénylindane (seul) 1-phényl-1-(3,4-diméthylphényl)éthane 90 1-méthyl-3phénylindane 10 1-phényl-1-(3,4-diméthylphényl) éthane 40 1-phényl-1- (2, 4-diméthylphényl) éthane 30 4 1-phényl-1-(2,5-diméthylphényl)éthane 8 1phényl-1- (éthylphényl) éthane 14 1-méthyl-3-phénylindane 8 1-phényl-1-(3, 4-diméthylphényl) éthane 95 1,3-diphénylbutène-1 5 1-phényl-1-(3,4diméthylphényl)éthane 42 1-phényl-1-(2,4-diméthylphényl)éthane 31 6 1phényl-1-(2,5-diméthylphényl)éthane 8 1-phényl-1- (éthylphényl)éthane 14 1,3-diphénylbutène-1 5 1-phényl-1-(3,4-diméthylphényl) éthane 88 7 1méthyl-3-phénylindane 10 1,3-diphénylbutène-1 2 1-phényl-1-(3,4diméthylphényl)éthane 38 1-phényl-1-(2,4-diméthylphényl)éthane 30 1phényl-1-(2,5-diméthylphényl)éthane 8 8 1-phényl-1-(éthylphényl)éthane 14 1-méthyl-3-phénylindane 8 1,3-diphénylbutène-1 2 9 Huile minérale (seule)

TABLEAU 2

Caractéristiques électriques Huile isolante Essai.

_1 2 3 4 5

Point éclair (PMCC, C) 155 154 155 152 156 Point de solidification ( C) 50(1) -35 <-50 -47,5 <-50 Viscosité cinématique (37,8 C) 5,1 7,3 5,3 5,5 5,4 Tension de claquage (kV/2,5 mm) >70(2) >70 >70 >70 >70 diélectrique

Tangente de perte (%, à 80pc) 0,022 0,009 0,019 0,008 0,015.

diélectrique Résistivité Qcm, à 800C) 7,8x1014 5,3x1014 7,1xlO14 6,0x1015 8,1xlO14 volumique Constante diélectrique 2,54 2,61 2,55 2,51 2,50 Stabilité à l'oxydation (après traitement à 115 C x 96 heures) Tangente de perte (%, 800C) 0,06 0,07 0,05 0,06 0,08 diélectrique Résistivité volumique (2cm, 80'C) 5,5x1013 4,5x1013 1,Ox1014 7,4xlO 13 3,3x1013 Aptitude à absorber l'hydrogène gazeux (mm-huile, tension appliquée: 92 94 -92 -96 -150 8 kV, température: 50 C, durée: minutes) Notes: (*1) <-50 signifie -50 ou inférieur à -50 (*2) > 70 signifie 70 ou supérieur à 70 co Ln os t TABLEAU 2 (suite) Caractéristiques électriques Huile isolante Essai

6 7 8 9

Point éclair (PMCC, C) 154 155 152 135 Point de solidification ( C) -47, 5 <-50 -47,5 -45 Viscosité cinématique (37,8 C) 5,5 5,4 5,6 9,5 Tension de claquage (kV/2,5 mm) >70 >70 >70 50 diélectrique Tangente de perte à(, à 80 C) 0,010 0,014 0,009 0,074 diélectrique Résistivité volumique (Ocm, à 80 C) 9,0xlO14 7l1x1014 lOxlO15 2,0xlO13 Constante diélectrique 2,47 2, 532,50 2,17 Stabilité à l'oxydation (après traitement à 115 C x 96 heures) Tangente de perte diélectrique (%, à 80 C) 0,08 0,06 0,08 0,18 Résistivité volumique (Mcm, 80 C) 2,0xO13 9,5x1013 4,OxlO 13 2,4xlO12 Aptitude à absorber l'hydrogène gazeux (mm-huile, tension appliquée: 8 kV, -145 -115 -112 -20 température: 50 C, durée: 30 minutes) Ln ro -CI oo Ln ul U4

TABLEAU 3

Taux de variation d'épaisseur (%) Huile Avant le Apres Après imprégnation isolante début du le séchage séchage 24 heures 48 heures 72 heures

1 0 -4 2,0 2,0 2,0

2 0 -4 1,0 1,0 1,1

3 O -4 1,3 1,4 1,4

4 0 -4 1,3 1,4 1,4

O -4 1,9 2,0 - 2,0

6 0 -4 2,0 2,0 2,0

7 0 -4 1,3 1,3 1,3

8 0 -4 1,3 1,4 1,4

9 0 -4 8,1 8,2 8,2

TABLEAU 4

Essai de dissolution Huile Quantité isolante dissoute isolante (% en poids)

1 1,6

2 1,0

3 1,2

4 1,3

1,5

6 1,5

7 1,0

8 1,2

9 2,0

17 2485563

Tension par

TABLEAU 5a

effet couronne (kV/mm) Nombre de condensateurs

TABLEAU 5b

claqués pour dix condensateurs Huile C S C E isolante

1 119 105

2 120 104

3 120 106

4 120 105

130 114

6 132 115

7 129. 113

8 128 113

9 55 il Huile Nombre de jours d'application de la tension isolante 30 60 90 120 150O 180

1 O 0 O 0 1 2

2 O 0 O 1 2 4

3 O 0 O 0 0 0

4 0 O 0 0 0 O

0 0 0 0 0 0

6 0 0 O 0 0 0

7 0 0 O 0 0 0

8 0 O O 0 0 0

9 10 - - - - -

TABLEAU 6

Essai sur câble chargé d'huile Résistance au claquage par impulsion (kV/mm) Taux de variation Huile d'épaisseur (%) isolante Initiale Apres chauffage de la couche isolante (100 C x 30 jours) après chauffage

1 98 88 2

2 95 90 1

3 105 98 1

4 102 94 1

106 92 2

6 108 93 2

7 107 99 1

8 105 96 1

9 70 55 9

Fo r\ co ui 0% (M

Claims

REVENDICATIONS

1. Huile isolante du point de vue électrique, caracté-

risée en ce qu'elle comprend un diarylalcane et au moins un composé de formules (1) à (IV):

R1 CH

(I)

R3 R4

R1 R2

Il I2

C ==CH -C-CH

R3 R4

H2C CH _-C - CH3

R R(III)

4

2485563

R R

CH - C-.CH2

C-CH2- 2

Rt t(IV)

R 3 R4

dans lesquelles chacun de R1 à R4 est indépendamment un atome d'hydrogène ou un groupe méthyle et le nombre total des atomes

de carbone de R1 à R4 est un nombre entier allant de zéro à 2.

2. Huile suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend essentiellement une partie en poids de

diarylalcane et de 0,01 à 9 parties en poids d'alcoyl-3-aryl-

indane de formule (1) et/ou de 0,001 à 0,2 partie en poids de

1,3-diarylbutène de formules (II à (IV).

3. Huile suivant la revendication 1, caractérisée en ce

que les diarylalcanes sont des diaryléthanes.

4. Huile suivant la revendication 1, caractérisée en ce

que l'alcoyl-3-arylindane de formule (I) est le 1-méthyl-3-

phénylindane.

5. Huile suivant la revendication 1, caractérisée en ce

que le 1,3-diarylbutène de formule (II) est le 1,3-diphényl-

butène-1.

6. Huile suivant la revendication 1, caractérisée en ce

que le 1,3-diarylbutène de formule (III) est le 1,3-diphényl-

butène-2.

7. Appareil électrique chargé d'huile qui est imprégné d'une huile isolante du point de vue électrique, caractérisé

en ce qu'il s'agit d'une huile suivant l'une des revendications

1 à 6.

8. Appareil suivant la revendication 7, caractérisé en

ce que c'est un condensateur.

9. Appareil suivant la revendication 7, caractérisé en

ce que c'est un câble chargé d'huile.

10. Appareil suivant la revendication 7, caractérisé

en ce que la matière isolante utilisée dans l'appareil électri-

que chargé d'huile est du papier isolant, une pellicule de

résine synthétique, ou leur association.

11. Appareil suivant la revendication 10, caractérisé en ce que la pellicule de résine synthétique est une pellicule

de polypropylène ou une pellicule de polyéthylène.