JP3125987B2 - 自己回復性コンデンサー用含浸組成物 - Google Patents
自己回復性コンデンサー用含浸組成物Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電気コンデンサーに
関するものであり、特に、絶縁流体の金属化極板を有す
る自己回復性(auto-regenerateur) コンデンサーコイル
含浸での利用に関するものである。
関するものであり、特に、絶縁流体の金属化極板を有す
る自己回復性(auto-regenerateur) コンデンサーコイル
含浸での利用に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】「自己回復コンデンサー」とは、厚さ数
百オングストロームの非常に薄い金属層から成る少なく
とも一つの極板 (armature) を含み、この極板はコンデ
ンサーがブレークダウンした時にブレークダウンの発生
箇所で極板が揮発するという特性を有するコンデンサー
を意味する。この極板は固体誘電体を構成するポリプロ
ピレン、ポリエステル等のポリマーフィルム上に直接堆
積したアルミニウム、亜鉛またはこれらの合金の薄い金
属層であるか、薄い金属層を紙の両面に堆積させ、それ
に誘電体の役目をする一枚または複数のポリマーフィル
ムを組み合わせたものであり、後者の場合、両面が金属
化された紙は誘電体の役目はしない。
百オングストロームの非常に薄い金属層から成る少なく
とも一つの極板 (armature) を含み、この極板はコンデ
ンサーがブレークダウンした時にブレークダウンの発生
箇所で極板が揮発するという特性を有するコンデンサー
を意味する。この極板は固体誘電体を構成するポリプロ
ピレン、ポリエステル等のポリマーフィルム上に直接堆
積したアルミニウム、亜鉛またはこれらの合金の薄い金
属層であるか、薄い金属層を紙の両面に堆積させ、それ
に誘電体の役目をする一枚または複数のポリマーフィル
ムを組み合わせたものであり、後者の場合、両面が金属
化された紙は誘電体の役目はしない。
【０００３】このコンデンサーのコイル（巻き取ったも
の）は絶縁流体で含浸するのが有利であり、含浸は一般
に固体材料を巻き付けた後に含浸時に粘度が低い液体か
らなる絶縁流体を減圧下で導入して行われる。絶縁流体
が２種類のポリ縮合性および／または架橋性の成分を含
む系（収縮を最小にするための不活性液体をさらに含む
こともある）からなる場合には含浸終了後にコンデンサ
ーを熱処理する必要がある。
の）は絶縁流体で含浸するのが有利であり、含浸は一般
に固体材料を巻き付けた後に含浸時に粘度が低い液体か
らなる絶縁流体を減圧下で導入して行われる。絶縁流体
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む系（収縮を最小にするための不活性液体をさらに含む
こともある）からなる場合には含浸終了後にコンデンサ
ーを熱処理する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は自己回復コ
ンデンサーのコイルの金属化ポリマーフィルムをある種
の芳香族液体、例えばモノ−、ジ−ベンジルトルエン、
フェニルキシリルエタンで含浸した場合には、電圧下で
のコンデンサー寿命が非常に短くなるということを見出
した。
ンデンサーのコイルの金属化ポリマーフィルムをある種
の芳香族液体、例えばモノ−、ジ−ベンジルトルエン、
フェニルキシリルエタンで含浸した場合には、電圧下で
のコンデンサー寿命が非常に短くなるということを見出
した。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本出願人は、自己回復性
コンデンサーのコイルの金属化ポリマーフィルムの含浸
に（１） ジオクチルセバケート、ジオクチルアジペー
トまたはジブチルセバケートの中から選択される脂肪族
エステルおよび（２） 少なくとも一種のジエンポリオ
ールと少なくとも一種のポリイソシアネートと少なくと
も一種の化学的に不活性な液体充填材とで構成される架
橋性組成物からなる群の中から選択される少なくとも一
種の絶縁流体を使用することができるということを見出
した。
コンデンサーのコイルの金属化ポリマーフィルムの含浸
に（１） ジオクチルセバケート、ジオクチルアジペー
トまたはジブチルセバケートの中から選択される脂肪族
エステルおよび（２） 少なくとも一種のジエンポリオ
ールと少なくとも一種のポリイソシアネートと少なくと
も一種の化学的に不活性な液体充填材とで構成される架
橋性組成物からなる群の中から選択される少なくとも一
種の絶縁流体を使用することができるということを見出
した。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明で使用可能な脂肪族エステ
ルは、ジオクチルセバケート、ジオクチルアジペート、
ジブチルセバケートおよびジエチルスクシネートが好ま
しい。これらの化合物の中でジブチルセバケートを用い
るのが最も有利である。本発明で使用可能な架橋性組成
物は、少なくとも一種のポリジエンポリオールと、少な
くとも一種の官能価が２以上のポリイソシアネートと、
含浸中の粘度を100 Pa以下に保つために組成物重量に対
して少なくとも80重量％の不活性な液体充填材とからな
るものが好ましい。
ルは、ジオクチルセバケート、ジオクチルアジペート、
ジブチルセバケートおよびジエチルスクシネートが好ま
しい。これらの化合物の中でジブチルセバケートを用い
るのが最も有利である。本発明で使用可能な架橋性組成
物は、少なくとも一種のポリジエンポリオールと、少な
くとも一種の官能価が２以上のポリイソシアネートと、
含浸中の粘度を100 Pa以下に保つために組成物重量に対
して少なくとも80重量％の不活性な液体充填材とからな
るものが好ましい。
【０００７】化学的に不活性な液体充填材はポリジエン
ポリオールとポリイソシアネートとを完全に溶解可能な
絶縁液体であり、アルキルベンゼン、例えばデシルベン
ゼンおよびドデシルベンゼン；誘電体エステル、例えば
ペンタエリスリトール等の多価アルコールとｎヘプタノ
ン酸等の一価カルボン酸との反応生成物；脂肪族エステ
ル、例えばジオクチルセバケート、ジオクチルアジペー
トおよびジブチルセバケート；アルキルフタレート、例
えばジブチルフタレートおよびジオクチルフタレート；
アルキルポリ芳香族化合物、例えばモノイソプロピルビ
フェニル（ＭＩＰＢ）；植物油、例えばナタネ油、トウ
モロコシ油および大豆油並びに上記絶縁液体の少なくと
も２種類の組み合わせからなる群の中から選択される。
ポリオールとポリイソシアネートとを完全に溶解可能な
絶縁液体であり、アルキルベンゼン、例えばデシルベン
ゼンおよびドデシルベンゼン；誘電体エステル、例えば
ペンタエリスリトール等の多価アルコールとｎヘプタノ
ン酸等の一価カルボン酸との反応生成物；脂肪族エステ
ル、例えばジオクチルセバケート、ジオクチルアジペー
トおよびジブチルセバケート；アルキルフタレート、例
えばジブチルフタレートおよびジオクチルフタレート；
アルキルポリ芳香族化合物、例えばモノイソプロピルビ
フェニル（ＭＩＰＢ）；植物油、例えばナタネ油、トウ
モロコシ油および大豆油並びに上記絶縁液体の少なくと
も２種類の組み合わせからなる群の中から選択される。
【０００８】化学的に不活性な液体充填材としてはジブ
チルセバケートおよびジオクチルアジペート等の脂肪族
エステル、ジオクチルフタレート等のアルキルフタレー
ト、またはナタネ油等の植物油を使用するのが好まし
い。本発明の架橋性組成物の製造で用いるポリイソシア
ネートは、芳香族、脂肪族および脂環式ポリイソシアネ
ートと、少なくとも２つのイソシアネート基を有するイ
ソシアヌレート環を分子内に有するポリイソシアネート
とからなる群の中から選択することができる。上記イソ
シアネート基はポリオールの水酸基と反応して三次元ポ
リウレタンネットワークを構成して組成物をゲル化させ
る。芳香族ポリイソシアネートの例としては 4,4'-ジフ
ェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ＭＤＩの高
分子化物、トリフェニルメタントリイソシアネートを挙
げることができる。脂肪族ポリイソシアネートの例とし
ては〔化１〕で表される1,6-ジイソシアナトヘキサンの
ビウレット(biuret)を挙げることができる：
チルセバケートおよびジオクチルアジペート等の脂肪族
エステル、ジオクチルフタレート等のアルキルフタレー
ト、またはナタネ油等の植物油を使用するのが好まし
い。本発明の架橋性組成物の製造で用いるポリイソシア
ネートは、芳香族、脂肪族および脂環式ポリイソシアネ
ートと、少なくとも２つのイソシアネート基を有するイ
ソシアヌレート環を分子内に有するポリイソシアネート
とからなる群の中から選択することができる。上記イソ
シアネート基はポリオールの水酸基と反応して三次元ポ
リウレタンネットワークを構成して組成物をゲル化させ
る。芳香族ポリイソシアネートの例としては 4,4'-ジフ
ェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ＭＤＩの高
分子化物、トリフェニルメタントリイソシアネートを挙
げることができる。脂肪族ポリイソシアネートの例とし
ては〔化１〕で表される1,6-ジイソシアナトヘキサンの
ビウレット(biuret)を挙げることができる：
【０００９】
【化１】
【００１０】脂環式ポリイソシアネートの例としてはイ
ソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、シクロヘキシ
ルジイソシアネート（ＣＨＤＩ）および 4,4'-ジシクロ
ヘキシルメタンジイソシアネートを挙げることができ
る。分子内にイソシアヌレート環を有するポリイソシア
ネートの例としてはローヌプーラン(Rhone-Poulenc) 社
からトロネート(TOLONATE) HDTの名称で市販のヘキサメ
チレンジイソシアネートのトリマーや、ヒュルズ(Huls)
社からベスタナット(VESTANAT) T 1890/100 の名称で市
販のトリス[1-(イソシアナトメチル)-1,3,3-トリメチル
シクロヘキサン] イソシアヌレートを挙げることができ
る。
ソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、シクロヘキシ
ルジイソシアネート（ＣＨＤＩ）および 4,4'-ジシクロ
ヘキシルメタンジイソシアネートを挙げることができ
る。分子内にイソシアヌレート環を有するポリイソシア
ネートの例としてはローヌプーラン(Rhone-Poulenc) 社
からトロネート(TOLONATE) HDTの名称で市販のヘキサメ
チレンジイソシアネートのトリマーや、ヒュルズ(Huls)
社からベスタナット(VESTANAT) T 1890/100 の名称で市
販のトリス[1-(イソシアナトメチル)-1,3,3-トリメチル
シクロヘキサン] イソシアヌレートを挙げることができ
る。
【００１１】ポリイソシアネートの量はＮＣＯ／ＯＨモ
ル比が約１、好ましくは0.85〜1.15になるように選択す
る。ポリジエンポリオールはヒドロキシテレケリック(h
ydroxytelechelique) な共役ジエンオリゴマーであり、
例えば過酸化水素等の重合開始剤または2,2-アゾビス[2
- メチル-N-(2-ヒドロキシエチル) プロピオナミド] 等
のアゾ化合物の存在下で炭素数４〜20の共役ジエンをラ
ジカル重合させるか、ジリチウムナフタレン等の触媒存
在下で炭素数４〜20の共役ジエンをアニオン重合させる
等の種々の方法で得られる。本発明ではポリジエンポリ
オールの共役ジエンはブタジエン、イソプレン、クロロ
プレン、1,3-ペンタジエンおよびシクロペンタジエンで
構成される群の中から選択される。
ル比が約１、好ましくは0.85〜1.15になるように選択す
る。ポリジエンポリオールはヒドロキシテレケリック(h
ydroxytelechelique) な共役ジエンオリゴマーであり、
例えば過酸化水素等の重合開始剤または2,2-アゾビス[2
- メチル-N-(2-ヒドロキシエチル) プロピオナミド] 等
のアゾ化合物の存在下で炭素数４〜20の共役ジエンをラ
ジカル重合させるか、ジリチウムナフタレン等の触媒存
在下で炭素数４〜20の共役ジエンをアニオン重合させる
等の種々の方法で得られる。本発明ではポリジエンポリ
オールの共役ジエンはブタジエン、イソプレン、クロロ
プレン、1,3-ペンタジエンおよびシクロペンタジエンで
構成される群の中から選択される。
【００１２】オリゴマー鎖がエポキシ化された共役ジエ
ンのヒドロキシテレケリックなオリゴマーや、共役ジエ
ンのヒドロキシテレケリックな水素化オリゴマーを用い
ることもできる。ポリジエンポリオールの数平均分子量
は7000以下、好ましくは1000〜3000にすることができ
る。官能価は1.8 〜３で、30℃での動粘度は少なくとも
600 mPa.sである。ポリジエンポリオールの例としては
エルフアトケム社(Elf Atochem S.A.)から商品名ポリビ
ド（PolyBd） 45 HTおよびポリビド（PolyBd）20 LM
（登録商標）として市販の水酸化ポリブタジエンを挙げ
ることができる。架橋性組成物はポリジエンポリオール
に加えて一種または複数の低分子量ポリオールを含有す
ることができる。
ンのヒドロキシテレケリックなオリゴマーや、共役ジエ
ンのヒドロキシテレケリックな水素化オリゴマーを用い
ることもできる。ポリジエンポリオールの数平均分子量
は7000以下、好ましくは1000〜3000にすることができ
る。官能価は1.8 〜３で、30℃での動粘度は少なくとも
600 mPa.sである。ポリジエンポリオールの例としては
エルフアトケム社(Elf Atochem S.A.)から商品名ポリビ
ド（PolyBd） 45 HTおよびポリビド（PolyBd）20 LM
（登録商標）として市販の水酸化ポリブタジエンを挙げ
ることができる。架橋性組成物はポリジエンポリオール
に加えて一種または複数の低分子量ポリオールを含有す
ることができる。
【００１３】低分子量のポリオールとは分子量が50〜80
0 のポリオールを意味する。そのようなポリオールの例
としてはエチレングリコール、プロピレングリコール、
ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリ
エーテルポリオール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサ
ンジオール、2-エチル-1,3- ヘキサンジオール、N,N-ビ
ス(2- ヒドロキシプロピル)-アニリン、3-メチル-1,5-
ペンタンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエ
リスリトール、アクゾ(Akzo)社からディアノール(DIANO
L) 320の名称で市販のプロポキシル化ビスフェノールＡ
と、上記ポリオールの少なくとも２種の混合物を挙げる
ことができる。低分子量ポリオールを使用する場合のＮ
ＣＯ／ＯＨのモル比は、低分子量ポリオールからの水酸
基も考慮して計算する必要がある。
0 のポリオールを意味する。そのようなポリオールの例
としてはエチレングリコール、プロピレングリコール、
ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリ
エーテルポリオール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサ
ンジオール、2-エチル-1,3- ヘキサンジオール、N,N-ビ
ス(2- ヒドロキシプロピル)-アニリン、3-メチル-1,5-
ペンタンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエ
リスリトール、アクゾ(Akzo)社からディアノール(DIANO
L) 320の名称で市販のプロポキシル化ビスフェノールＡ
と、上記ポリオールの少なくとも２種の混合物を挙げる
ことができる。低分子量ポリオールを使用する場合のＮ
ＣＯ／ＯＨのモル比は、低分子量ポリオールからの水酸
基も考慮して計算する必要がある。
【００１４】触媒の使用は必ずしも必須ではないが、必
要に応じて、有機金属系触媒、例えばジブチル錫ジラウ
レート、ジブチル錫アセテートまたはビスマスの有機誘
導体を使用することができる。本発明で使用可能な架橋
性組成物は、成分を十分に分散させることが可能な任意
の攪拌手段を用いて、室温（約20℃）で各種成分を混合
することによって製造することができる。架橋性組成物
は一種または複数の添加剤、例えば抗酸化剤、エポキシ
ドまたはアントラキノンをさらに含むことができる。必
要に応じて、不活性充填材を吸着土(adsorbent earth)
で誘電処理することもできる。本発明の絶縁流体を含浸
したコイルは高い電圧勾配に耐えるという利点を有す
る。架橋性組成物の場合に得られるコンデンサーにはリ
ーク時に環境を汚染するフリーの液体を含まないという
利点もある。さらに、フリーの液体が存在しないことに
よってコンデンサーが爆発しても燃えた液体が飛び散る
危険が無く、コンデンサーの耐火性が向上する。以下、
例を挙げて本発明を具体的に説明する。
要に応じて、有機金属系触媒、例えばジブチル錫ジラウ
レート、ジブチル錫アセテートまたはビスマスの有機誘
導体を使用することができる。本発明で使用可能な架橋
性組成物は、成分を十分に分散させることが可能な任意
の攪拌手段を用いて、室温（約20℃）で各種成分を混合
することによって製造することができる。架橋性組成物
は一種または複数の添加剤、例えば抗酸化剤、エポキシ
ドまたはアントラキノンをさらに含むことができる。必
要に応じて、不活性充填材を吸着土(adsorbent earth)
で誘電処理することもできる。本発明の絶縁流体を含浸
したコイルは高い電圧勾配に耐えるという利点を有す
る。架橋性組成物の場合に得られるコンデンサーにはリ
ーク時に環境を汚染するフリーの液体を含まないという
利点もある。さらに、フリーの液体が存在しないことに
よってコンデンサーが爆発しても燃えた液体が飛び散る
危険が無く、コンデンサーの耐火性が向上する。以下、
例を挙げて本発明を具体的に説明する。
【００１５】
Ｉ．金属化フィルムコンデンサー １．コンデンサーに関するデータ コンデンサーのコイルはボローレ社(Bollore) から PP3
M の名称で市販のアルミニウム／亜鉛合金を真空蒸着し
た粗い金属化ポリプロピレンフィルムを用いて作る。フ
ィルムの厚さ（重量）は7.6 μｍである。丸めたコイル
に亜鉛をスクープ（Schoop）して結合した。得られたコ
イルを凹みを付けした円筒形ケースに入れる。
M の名称で市販のアルミニウム／亜鉛合金を真空蒸着し
た粗い金属化ポリプロピレンフィルムを用いて作る。フ
ィルムの厚さ（重量）は7.6 μｍである。丸めたコイル
に亜鉛をスクープ（Schoop）して結合した。得られたコ
イルを凹みを付けした円筒形ケースに入れる。
【００１６】２．コンデンサーの製造 含浸に先立って、コンデンサーを115 ℃で４時間処理
し、次いで室温に戻した後、電気的な処理を行って含浸
前の巻コイルから金属化フィルムの主たる弱点を取り除
く。この処理は予め150 Ｖ／dcに充電した30μＦのコン
デンサーの各コイルを急激放電して行う。 ３．使用した絶縁流体 (a) 20℃の粘度が3.9 mPa.s のジブチルセバケート（以
下 DBS ) (b) 20℃の粘度が22.4 mPa.sのジオクチルセバケート
（以下 DOS) (c) 20℃での粘度が14.1 mPa.sのジオクチルアジペート
（以下 DOA) (d) 75重量％のベンジルトルエンと25重量％の（ベンジ
ル）ベンジルトルエンとからなる20℃での粘度が6.5 mP
a.s の Jarylec C100 （以下 JARYLEC)
し、次いで室温に戻した後、電気的な処理を行って含浸
前の巻コイルから金属化フィルムの主たる弱点を取り除
く。この処理は予め150 Ｖ／dcに充電した30μＦのコン
デンサーの各コイルを急激放電して行う。 ３．使用した絶縁流体 (a) 20℃の粘度が3.9 mPa.s のジブチルセバケート（以
下 DBS ) (b) 20℃の粘度が22.4 mPa.sのジオクチルセバケート
（以下 DOS) (c) 20℃での粘度が14.1 mPa.sのジオクチルアジペート
（以下 DOA) (d) 75重量％のベンジルトルエンと25重量％の（ベンジ
ル）ベンジルトルエンとからなる20℃での粘度が6.5 mP
a.s の Jarylec C100 （以下 JARYLEC)
【００１７】４．架橋性組成物は下記成分を用いて製造
した： (a) PolyBd 45 HT（登録商標）（以下 PolyBd ) ：立体
除外クロマトグラフィーで測定した数平均分子量 Mn が
2800で、１ｇ当りのミリ当量(meq/g) で表した水酸基指
数ＩOHが0.83で、30℃での粘度が 5000mPa.sで、相対粘
度が0.90である水酸化ポリブタジエン (b) Tolonate HDT/LV （以下 Tolonate)：ＮＣＯ含有率
が23％であり、官能価が約3.4 であり、25℃での粘度が
1200 （±300 ）mPa.s であるトリス（6-イソシアナト
ヘキシル）イソシアヌレート (c) 20℃での粘度が69.5mPa.s である食用品質のナタネ
油 (d) DBS (e) JARYLEC
した： (a) PolyBd 45 HT（登録商標）（以下 PolyBd ) ：立体
除外クロマトグラフィーで測定した数平均分子量 Mn が
2800で、１ｇ当りのミリ当量(meq/g) で表した水酸基指
数ＩOHが0.83で、30℃での粘度が 5000mPa.sで、相対粘
度が0.90である水酸化ポリブタジエン (b) Tolonate HDT/LV （以下 Tolonate)：ＮＣＯ含有率
が23％であり、官能価が約3.4 であり、25℃での粘度が
1200 （±300 ）mPa.s であるトリス（6-イソシアナト
ヘキシル）イソシアヌレート (c) 20℃での粘度が69.5mPa.s である食用品質のナタネ
油 (d) DBS (e) JARYLEC
【００１８】５．架橋性組成物の合成 (a) 不活性充填材としてナタネ油を用いた架橋性組成物 ナタネ油を予めアタパルジャイトを用いて処理する。そ
のためにナタネ油に３重量％のアタパルジャイトを加え
て60℃で４時間混合し、減圧濾過後、60℃で脱気する。
このように処理したナタネ油に、60℃で Tolonate を溶
解し、PolyBdおよびDBTLを触媒として添加した後、混合
物を減圧下で60℃で脱気する。 (b) 不活性充填材としてDBS を含む架橋性組成物 ナタネ油について上記で説明したプロトコルに従ってア
タパルジャイトで処理した DBSに、室温で Tolonate を
溶解し、混合物を60℃に加熱し、PolyBdおよびDBTL添加
し、混合物を減圧下60℃で脱気する。 (c) 不活性充填材としてJARYLEC を含む架橋性組成物
（本発明ではない） JARYLEC に、PolyBd（混合物Ａ）と、Tolonate（混合物
Ｂ）とを別々に溶解する。Ａ、Ｂの各混合物に、混合物
100 ｇ当たり３ｇのアタパルジャイトを加え、それぞれ
室温で３時間攪拌した後、混合物を減圧濾過する。続い
て、攪拌装置を備えたガラス反応器内で混合物Ａと混合
物Ｂとを接触させる。
のためにナタネ油に３重量％のアタパルジャイトを加え
て60℃で４時間混合し、減圧濾過後、60℃で脱気する。
このように処理したナタネ油に、60℃で Tolonate を溶
解し、PolyBdおよびDBTLを触媒として添加した後、混合
物を減圧下で60℃で脱気する。 (b) 不活性充填材としてDBS を含む架橋性組成物 ナタネ油について上記で説明したプロトコルに従ってア
タパルジャイトで処理した DBSに、室温で Tolonate を
溶解し、混合物を60℃に加熱し、PolyBdおよびDBTL添加
し、混合物を減圧下60℃で脱気する。 (c) 不活性充填材としてJARYLEC を含む架橋性組成物
（本発明ではない） JARYLEC に、PolyBd（混合物Ａ）と、Tolonate（混合物
Ｂ）とを別々に溶解する。Ａ、Ｂの各混合物に、混合物
100 ｇ当たり３ｇのアタパルジャイトを加え、それぞれ
室温で３時間攪拌した後、混合物を減圧濾過する。続い
て、攪拌装置を備えたガラス反応器内で混合物Ａと混合
物Ｂとを接触させる。
【００１９】６．コンデンサーの含浸 絶縁流体が架橋性組成物の場合には、この組成物を減圧
下、60℃でコンデンサーに導入する。次いで、コンデン
サーを60℃で３日間保持後、90℃に加熱し、９日間この
温度に保持してゲル化させる。絶縁流体が DBS、 DOS、
DOA または JARYLECの場合には、これらの流体を減圧
下、室温でコンデンサーに導入し、その後、コンデンサ
ーを60℃に加熱して３日間この温度に保持した後、コン
デンサーを90℃に加熱し、この温度で１日保持する。
下、60℃でコンデンサーに導入する。次いで、コンデン
サーを60℃で３日間保持後、90℃に加熱し、９日間この
温度に保持してゲル化させる。絶縁流体が DBS、 DOS、
DOA または JARYLECの場合には、これらの流体を減圧
下、室温でコンデンサーに導入し、その後、コンデンサ
ーを60℃に加熱して３日間この温度に保持した後、コン
デンサーを90℃に加熱し、この温度で１日保持する。
【００２０】７．連続昇圧ＤＣ下での老化 電圧を加えた状態で試験する。この試験ではコンデンサ
ーにＤＣ電圧をかけ、この電圧を24時間ごとに段階的に
増加させる。試験中、温度は60℃に保つ（週末に、電圧
を最初の段階のレベルに戻す(1200Ｖ＝160 Ｖ／μ
ｍ)）。コンデンサーの寿命を図１〜７に示したキャパ
シタンス＝ｆ（電圧勾配）グラフで評価する。これらの
図の縦座標は60℃でのキャパシタンスＣの変化（μＦ）
を示し、横座標に電圧勾配（Ｖ／μｍ）を示す。〔表
１〕には各試験の下記事項が記載されている： (a) 含浸用絶縁流体の種類、 Jarylec 、DBS 、DOA 、DOS 等の液体： 試験１〜８ 架橋性組成物 ： 試験９〜14 （架橋性組成物の成分比は重量％で表す） (b) 図面番号、対応グラフで用いた記号 表中、ＮＣは「本発明ではない」ことを意味する。試験
はコンデンサーがブレークダウンするまで継続するか、
キャパシタンスの低下が過度に大きくなった時点で停止
する。
ーにＤＣ電圧をかけ、この電圧を24時間ごとに段階的に
増加させる。試験中、温度は60℃に保つ（週末に、電圧
を最初の段階のレベルに戻す(1200Ｖ＝160 Ｖ／μ
ｍ)）。コンデンサーの寿命を図１〜７に示したキャパ
シタンス＝ｆ（電圧勾配）グラフで評価する。これらの
図の縦座標は60℃でのキャパシタンスＣの変化（μＦ）
を示し、横座標に電圧勾配（Ｖ／μｍ）を示す。〔表
１〕には各試験の下記事項が記載されている： (a) 含浸用絶縁流体の種類、 Jarylec 、DBS 、DOA 、DOS 等の液体： 試験１〜８ 架橋性組成物 ： 試験９〜14 （架橋性組成物の成分比は重量％で表す） (b) 図面番号、対応グラフで用いた記号 表中、ＮＣは「本発明ではない」ことを意味する。試験
はコンデンサーがブレークダウンするまで継続するか、
キャパシタンスの低下が過度に大きくなった時点で停止
する。
【００２１】
【表１】
【００２２】II．MKV 型コンデンサー １．コンデンサーに関するデータ 固体誘電体が厚さ10μｍのポリプロピレンで、極板が両
面が亜鉛で金属化された紙であるMKV コンデンサーを用
いた。規格キャパシタンスは６μＦであり、交流660 Ｖ
用のものである。 ２．使用した絶縁流体 (a) 20℃での粘度が80mPa.s であるジオクチルフタレー
ト（以下DOP )
面が亜鉛で金属化された紙であるMKV コンデンサーを用
いた。規格キャパシタンスは６μＦであり、交流660 Ｖ
用のものである。 ２．使用した絶縁流体 (a) 20℃での粘度が80mPa.s であるジオクチルフタレー
ト（以下DOP )
【００２３】３．下記構成成分を用いて調製した架橋性
組成物： (a) DOP (b) ドデシルベンゼン（以下、Ｄ９) (c) JARYLEC (d) Tolonate (e) PolyBd (f) BDTL
組成物： (a) DOP (b) ドデシルベンゼン（以下、Ｄ９) (c) JARYLEC (d) Tolonate (e) PolyBd (f) BDTL
【００２４】４．DOP と架橋性組成物は下記プロトコル
で調製した：DOP の調製 ３重量％のアタパルジャイトを含む DOPを、60℃で４時
間攪拌し、減圧濾過した後に減圧下、60℃で脱気する。不活性充填材としてDOP を含む架橋性組成物 DOP に PolyBd （混合物Ａ）と、Tolonate（混合物Ｂ）
とを別々に溶解し、各混合物に３％のアタパルジャイト
を加え、混合物を60℃で一夜攪拌する。各混合物を濾
過、脱気後、ガラス反応器内で攪拌しながら両混合物を
接触させる。不活性充填材としてD9/DOP混合物を含む架橋性組成物 80重量％のD9と、20重量％のDOP とを含む溶液を調製す
る。この溶液にPolyBd（混合物Ａ）と、Tolunate（混合
物Ｂ）とを別々に溶解する。各混合物に３％のアタパル
ジャイトを加え、混合物を60℃で一夜攪拌する。各混合
物を濾過、脱気後、ガラス反応器内で攪拌しながら両混
合物を接触させる。不活性充填材としてDOP/JARYLEC 混合物を含む架橋性組
成物 50重量％のDOP と、50重量％のJARYLEC とを含む溶液を
調製する。この溶液にPolyBd（混合物Ａ）とTolunate
（混合物Ｂ）とを別々に溶解する。各混合物に３％のア
タパルジャイトを加え、混合物を60℃で一夜攪拌する。
各混合物を濾過、脱気後、ガラス反応器内で攪拌しなが
ら両混合物を接触させる。
で調製した：DOP の調製 ３重量％のアタパルジャイトを含む DOPを、60℃で４時
間攪拌し、減圧濾過した後に減圧下、60℃で脱気する。不活性充填材としてDOP を含む架橋性組成物 DOP に PolyBd （混合物Ａ）と、Tolonate（混合物Ｂ）
とを別々に溶解し、各混合物に３％のアタパルジャイト
を加え、混合物を60℃で一夜攪拌する。各混合物を濾
過、脱気後、ガラス反応器内で攪拌しながら両混合物を
接触させる。不活性充填材としてD9/DOP混合物を含む架橋性組成物 80重量％のD9と、20重量％のDOP とを含む溶液を調製す
る。この溶液にPolyBd（混合物Ａ）と、Tolunate（混合
物Ｂ）とを別々に溶解する。各混合物に３％のアタパル
ジャイトを加え、混合物を60℃で一夜攪拌する。各混合
物を濾過、脱気後、ガラス反応器内で攪拌しながら両混
合物を接触させる。不活性充填材としてDOP/JARYLEC 混合物を含む架橋性組
成物 50重量％のDOP と、50重量％のJARYLEC とを含む溶液を
調製する。この溶液にPolyBd（混合物Ａ）とTolunate
（混合物Ｂ）とを別々に溶解する。各混合物に３％のア
タパルジャイトを加え、混合物を60℃で一夜攪拌する。
各混合物を濾過、脱気後、ガラス反応器内で攪拌しなが
ら両混合物を接触させる。
【００２５】５．コンデンサー含浸条件 絶縁流体が架橋性組成物の場合には、その組成物を減圧
下60℃でコンデンサー（予め減圧下、100 ℃で乾燥させ
たもの）に導入する。次いで、コンデンサーを90℃に加
熱し、10日間この温度に保持する。絶縁流体がDOP 等の
液体の場合には、その流体を減圧下で60℃でコンデンサ
ー（予め減圧下、 100℃で乾燥させたもの）に導入し、
その後、コンデンサーを90℃に加熱し、この温度を６日
間保持する。 ６．交流電圧下での老化試験 コンデンサーのキャパシタンスを70℃で測定した。その
後、コンデンサーを、825 Ｖの電圧下、温度70℃で老化
試験した。試験中、キャパシタンスと各要素の損失とを
定期的に測定した。1,077 時間後、電圧を910 Ｖに上
げ、この電圧下で203 時間後に試験を停止した。結果を
〔図８〕に示す。
下60℃でコンデンサー（予め減圧下、100 ℃で乾燥させ
たもの）に導入する。次いで、コンデンサーを90℃に加
熱し、10日間この温度に保持する。絶縁流体がDOP 等の
液体の場合には、その流体を減圧下で60℃でコンデンサ
ー（予め減圧下、 100℃で乾燥させたもの）に導入し、
その後、コンデンサーを90℃に加熱し、この温度を６日
間保持する。 ６．交流電圧下での老化試験 コンデンサーのキャパシタンスを70℃で測定した。その
後、コンデンサーを、825 Ｖの電圧下、温度70℃で老化
試験した。試験中、キャパシタンスと各要素の損失とを
定期的に測定した。1,077 時間後、電圧を910 Ｖに上
げ、この電圧下で203 時間後に試験を停止した。結果を
〔図８〕に示す。
【００２６】この図の縦座標はキャタシタンスの変化す
なわちΔＣ／Ｃ（％）を表し、横座標は時間（時）を表
す。〔表２〕には各試験での下記事項を記載した： (a) 含浸用絶縁流体の種類、 DOP ： 試験15 架橋性組成物： 試験16〜19 （架橋性組成物の成分比は重量％） (b) 各試験に対応するΔＣ／Ｃ＝ｆ（時間）曲線を表す
図８に示す記号 この表でＮＣは「本発明でない」ことを表す。
なわちΔＣ／Ｃ（％）を表し、横座標は時間（時）を表
す。〔表２〕には各試験での下記事項を記載した： (a) 含浸用絶縁流体の種類、 DOP ： 試験15 架橋性組成物： 試験16〜19 （架橋性組成物の成分比は重量％） (b) 各試験に対応するΔＣ／Ｃ＝ｆ（時間）曲線を表す
図８に示す記号 この表でＮＣは「本発明でない」ことを表す。
【００２７】
【表２】
【００２８】JARYLEC/DOP 混合物（試験19）を含浸させ
たコンデンサーは910 Ｖの電圧を印加後、５時間でブレ
ークダウンした。その他のコンデンサーではブレークダ
ウンは観察されなかった。
たコンデンサーは910 Ｖの電圧を印加後、５時間でブレ
ークダウンした。その他のコンデンサーではブレークダ
ウンは観察されなかった。
【００２９】III ．金属化フィルムコンデンサー １．コンデンサーに関するデータ ボローレ社(Bollore) よりPP2 の名称で市販のアルミニ
ウムで金属化されたポリプロピレンフィルムを用いてコ
イルを製造した。このフィルムの「凹凸を有する」金属
部分の表面抵抗は２Ω／□である。フィルムの厚さ（重
量）は7.4 μｍである。平らにしたコイルに亜鉛をスク
ツープ(Schoop)して結合し、２つのグループに分けて平
行六面体の容器に入れる。
ウムで金属化されたポリプロピレンフィルムを用いてコ
イルを製造した。このフィルムの「凹凸を有する」金属
部分の表面抵抗は２Ω／□である。フィルムの厚さ（重
量）は7.4 μｍである。平らにしたコイルに亜鉛をスク
ツープ(Schoop)して結合し、２つのグループに分けて平
行六面体の容器に入れる。
【００３０】２．使用した絶縁流体 (a) Jarylec C100（以下、C100 ) (b) ジブチルセバケート（以下、DBS ) (c) ドデシルベンゼン（以下、D9 ) (d) ジオクチルフタレート（以下、DOP ) 以上の液体を３％の活性化アタパルジャイトと一緒に攪
拌しながら20℃で一夜処理し、濾過後、減圧下で脱気し
た。 ３．架橋性組成物 PolyBdとTolonateとを絶縁液に添加して調製した。 ４．コンデンサーの含浸 含浸に先立って、減圧下、コンデンサーを70℃で48時間
処理し、室温（約20℃）に冷却する。含浸は減圧下で行
う。含浸完了後、コンデンサーを常圧に戻し、一週間室
温で放置する。次いで、60℃で少なくとも一週間熱処理
する。
拌しながら20℃で一夜処理し、濾過後、減圧下で脱気し
た。 ３．架橋性組成物 PolyBdとTolonateとを絶縁液に添加して調製した。 ４．コンデンサーの含浸 含浸に先立って、減圧下、コンデンサーを70℃で48時間
処理し、室温（約20℃）に冷却する。含浸は減圧下で行
う。含浸完了後、コンデンサーを常圧に戻し、一週間室
温で放置する。次いで、60℃で少なくとも一週間熱処理
する。
【００３１】５．ＤＣ電圧下でのコンデンサーの老化 この試験ではコンデンサーにＤＣ電圧をかけ、この電圧
を24時間ごとに段階的に増加させる（週末に、電圧を最
初の段階のレベルに戻す）。試験中、温度を55℃に保
つ。キャパシタンスの低下が過度に大きくなった時点で
停止する。各段階終了後にコイルのキャパシタンスを測
定する。コンデンサーの寿命は〔図９〕〜〔図11〕に示
した各キャパシタンス＝ｆ（電圧勾配）のグラフで評価
する。これらの図の横座標は電圧勾配（Ｖ／μｍ）を表
し、縦座標はキャパシタンスの変化（ΔＣ／Ｃ）を示す
（％）。〔表３〕には各試験での下記事項が記載されて
いる： (a) 含浸用組成物の種類 (b) 図面番号、および (c) 対応するグラフで記号 表中、ＮＣは「本発明でない」ことを意味する。
を24時間ごとに段階的に増加させる（週末に、電圧を最
初の段階のレベルに戻す）。試験中、温度を55℃に保
つ。キャパシタンスの低下が過度に大きくなった時点で
停止する。各段階終了後にコイルのキャパシタンスを測
定する。コンデンサーの寿命は〔図９〕〜〔図11〕に示
した各キャパシタンス＝ｆ（電圧勾配）のグラフで評価
する。これらの図の横座標は電圧勾配（Ｖ／μｍ）を表
し、縦座標はキャパシタンスの変化（ΔＣ／Ｃ）を示す
（％）。〔表３〕には各試験での下記事項が記載されて
いる： (a) 含浸用組成物の種類 (b) 図面番号、および (c) 対応するグラフで記号 表中、ＮＣは「本発明でない」ことを意味する。
【００３２】
【表３】
【００３３】
【図１】 試験１、２のコンデンサーの寿命を評価する
ためのキャパシタンス＝ｆ（電圧勾配）曲線
ためのキャパシタンス＝ｆ（電圧勾配）曲線
【図２】 試験３、４のコンデンサーの寿命を評価する
ためのキャパシタンス＝ｆ（電圧勾配）曲線
ためのキャパシタンス＝ｆ（電圧勾配）曲線
【図３】 試験５、６のコンデンサーの寿命を評価する
ためのキャパシタンス＝ｆ（電圧勾配）曲線
ためのキャパシタンス＝ｆ（電圧勾配）曲線
【図４】 試験７、８のコンデンサーの寿命を評価する
ためのキャパシタンス＝ｆ（電圧勾配）曲線
ためのキャパシタンス＝ｆ（電圧勾配）曲線
【図５】 試験９、10のコンデンサーの寿命を評価する
ためのキャパシタンス＝ｆ（電圧勾配）曲線
ためのキャパシタンス＝ｆ（電圧勾配）曲線
【図６】 試験11、12のコンデンサーの寿命を評価する
ためのキャパシタンス＝ｆ（電圧勾配）曲線
ためのキャパシタンス＝ｆ（電圧勾配）曲線
【図７】 試験13、14のコンデンサーの寿命を評価する
ためのキャパシタンス＝ｆ（電圧勾配）曲線
ためのキャパシタンス＝ｆ（電圧勾配）曲線
【図８】 試験15〜19のコンデンサーのＡＣ電圧下での
老化グラフ。
老化グラフ。
【図９】 試験20のコンデンサーの寿命を評価するため
のキャパシタンス＝ｆ（電圧勾配）曲線
のキャパシタンス＝ｆ（電圧勾配）曲線
【図10】 試験21のコンデンサーの寿命を評価するため
のキャパシタンス＝ｆ（電圧勾配）曲線
のキャパシタンス＝ｆ（電圧勾配）曲線
【図11】 試験22のコンデンサーの寿命を評価するため
のキャパシタンス＝ｆ（電圧勾配）曲線
のキャパシタンス＝ｆ（電圧勾配）曲線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｇ 4/22 Ｈ０１Ｇ 4/22 (56)参考文献 特開 平３−70112（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−42907（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−69912（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−226332（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01G 4/00 - 4/40
Claims (11)
- 【請求項１】 下記の（１）または（２）から選択され
ることを特徴とする、自己回復性コンデンサーコイルの
金属化ポリマーフィルムの含浸に用いられる絶縁流体： （１） ジオクチルセバケート、ジオクチルアジペート
またはジブチルセバケートの中から選択される脂肪族エ
ステル、（２） 少なくとも一種のジエンポリオールと少なくと
も一種のポリイソシアネートと少なくとも一種の化学的
に不活性な液体充填材とで構成される架橋性組成物。 - 【請求項２】 脂肪族エステルがジブチルセバケートで
ある請求項１に記載の絶縁流体。 - 【請求項３】 架橋性組成物が少なくとも一種のポリジ
エンポリオールと、少なくとも一種の官能価が２以上の
ポリイソシアネートと、組成物重量に対して少なくとも
80重量％の不活性液体充填材とで構成される請求項１に
記載の絶縁流体。 - 【請求項４】 ポリジエンポリオールが数平均分子量が
7000以下、好ましくは1000〜3000であるヒドロキシテレ
ケリックなブタジエンオリゴマーであり、このオリゴマ
ーの官能価が1.8 〜３である請求項３に記載の絶縁流
体。 - 【請求項５】 不活性液体充填材がアルキルベンゼン、
脂肪族エステル、アルキルフタレートおよび植物油から
なる群の中から選択される請求項１、３または４に記載
の絶縁流体。 - 【請求項６】 アルキルベンゼンがドデシルベンゼンで
ある請求項５に記載の絶縁流体。 - 【請求項７】 脂肪族エステルがジブチルセバケートで
ある請求項５に記載の絶縁流体。 - 【請求項８】 アルキルフタレートがジオクチルフタレ
ートである請求項５に記載の絶縁流体。 - 【請求項９】 植物油がナタネ油である請求項５に記載
の絶縁流体。 - 【請求項１０】 ポリイソシアネートが芳香族、脂肪
族、脂環式ポリイソシアネートおよび少なくとも２つの
イソシアネート基を含むイソシアヌレート環を分子内に
有するポリイソシアネートからなる群の中から選択され
る請求項１および３〜９のいずれか一項に記載の絶縁流
体。 - 【請求項１１】 ポリイソシアネートがトリス (6-イソ
シアナトヘキシル)イソシアヌレートである請求項１０
に記載の絶縁流体。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9607631A FR2750245A1 (fr) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | Impregnants pour condensateurs auto-regenerateurs |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|
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| EP (1) | EP0814487A1 (ja) |
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| EP2777905B1 (en) * | 2013-03-14 | 2017-07-12 | ABB Schweiz AG | Mold for impregnating a prefabricated condenser core of a high-voltage bushing and device for forming a condenser core of a high-voltage bushing |
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| EP2884509B1 (en) * | 2013-12-16 | 2019-08-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Removing faults from a self-healing film capacitor |
| CN109755019B (zh) * | 2019-01-10 | 2020-12-04 | 阜阳颍知网络信息科技有限公司 | 一种耐低温的电容器用植物油基浸渍剂 |
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| US4317159A (en) * | 1979-12-10 | 1982-02-23 | Sprague Electric Company | AC Capacitor and impregnant therefor |
| US4542246A (en) * | 1982-03-25 | 1985-09-17 | Nippon Mining Co., Ltd. | Electrical insulating oil having high oxidation stability and method for production thereof |
| US4543207A (en) * | 1982-12-25 | 1985-09-24 | Nippon Petrochemicals Company, Limited | Electrical insulating oil and oil-filled electrical appliances |
| JPS6044906A (ja) * | 1983-08-19 | 1985-03-11 | 呉羽化学工業株式会社 | 金属蒸着化プラスチックフイルムキャパシタ−用含浸油 |
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-
1997
- 1997-06-13 EP EP97401343A patent/EP0814487A1/fr not_active Withdrawn
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- 1997-06-19 US US08/878,825 patent/US6048618A/en not_active Expired - Fee Related
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