JPH0374007A - 油入電気機器 - Google Patents

油入電気機器

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JPH0374007A
JPH0374007A JP21017189A JP21017189A JPH0374007A JP H0374007 A JPH0374007 A JP H0374007A JP 21017189 A JP21017189 A JP 21017189A JP 21017189 A JP21017189 A JP 21017189A JP H0374007 A JPH0374007 A JP H0374007A
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oil
deterioration
bta
dbpc
insulating oil
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Motoo Tsuchie
土江 基夫
Akio Miyamoto
晃男 宮本
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、劣化防止剤を含有する絶縁油を使用した、油
入電気機器に関するものである。さらに詳しくは、本発
明は、特定の劣化防止剤を併用して酸化劣化防止をはか
った絶縁油中に浸漬された銅製構成体を備えた、油入り
電気機器に関するものである。
〔従来の技術〕
変圧器、開閉器、コンデンサー、ケーブルあるいはリア
クトルなどの電気機器においては、絶縁および冷却用媒
体としての油が使用されている。
これらの油入電気機器に用いる絶縁油は、紙巻導体コイ
ルが入っているタンク内に充填されて使用されるが、タ
ンクの上面には空気層もあり、また油相と導体としての
銅の表面が接触するので、油相の酸化劣化がおこりやす
い。
すなわち、油入電気機器を永年使用している間に、機器
内の絶縁油は漸次酸化劣化して、絶縁油の抵抗率、ta
nδ、中和価、界面張力などの特性が低下してくる。さ
らに劣化が進展すると、スラッジが発生し、これがため
、絶縁油としての機能を果たさなくなるおそれもある。
とくに油面上が空気であるような油入電気機器では、酸
化劣化が起こり易い。
このような絶縁油の酸化劣化を防止するために、種々の
酸化防止剤を使用することが試みられている0例えばI
EC+ASTMでは、絶縁油の劣化防止剤として、2,
6ジターシャリ−ブチルパラクレゾール(以下、DBP
Cという)の使用が認められ、JIS規格においては、
1,2.3ベンゾトリアゾール(以下、BTAという)
の添加が近年比められるようになった、しかしながら、
これらの酸化防止剤を単味で使用しただけでは、必ずし
も充分な酸化劣化防止効果は得られていないのが現状で
ある。
絶縁油の酸化劣化を評価する方法としては、いくつかの
方法がある。
その一つは、JIS  C2101やlEC74に規定
されるように、絶縁油を銅共存下の酸素雰囲気中で加熱
し、最終段階でのスラッジと中和価により、絶縁油の酸
化安定度を評価する方法である(以下、酸化安定度試験
という)。
また他の方法では、突器で絶縁油のtanδが1〜7年
で増大することに着目し、tanδの増大のし易すさか
ら絶縁油を評価する方法がある。この試験方法は、銅を
表面積が44.8 cm”/油100−になるような条
件で、油中に共存させ、これに酸素を10mZ/油10
0−の割合で油中に吹き込み、95℃で加熱しながら、
油中に浸漬した電極でtanδを連続して測定するもの
である(以下、この方法を連続酸化劣化試験という〉。
これらの測定方法で、現在使用されているDBpcやB
TAの劣化防止効果を測定すると、後述するようなデー
タから判るように、必ずしも満足すべきものではない。
IECやASTMでDBPC等が賞用されているのは、
酸化安定度試験における最終段階でのスラッジと中和価
を評価して、効果があるとしているからである。しかし
油入電気機器内の絶縁油は、最終段階での評価だけでは
なく、途中段階で生ずる劣化現象も極めて重要である。
たしかにDBPCは、酸化安定度試験におけるスラッジ
量と中和価は改善することができるが、劣化途中のta
nδの増加が大であり、DBPCは必ずしも効果的であ
るとは言えない。
また、BTAは途中段階で生ずる劣化現象は、効果的で
あるが、最終段階での劣化には効果が小さい。
このように、絶縁油の劣化はかなり複雑なので、一つの
手段で劣化を完全に抑制するのには非常に難しい、その
理由として、DBPCとBTAでは、劣化防止に果たす
役割の違いがあるからと考えられる。
DBPCは、次のような連鎖的な劣化反応を防止すると
されている。
R・十〇、→RO□・  ROr+RH→R・+ROO
HRはアルキル基、R・はアルキルラジカルであり、R
O2・は過酸化物のラジカルである。
DBPCは、その分子内のOH基がラジカルを吸収して
連鎖反応を妨げる働きをする。
一方、BTAは、銅の防錆剤として工業的に用いられて
いるように、銅と極めて良く反応する。
絶縁油の劣化には銅が触媒となることが良く知られてお
り、前述の酸価安定度試験や連続酸化劣化試験において
は、いずれも銅を触媒にしている。
BTAは、銅表面上でほぼ単分子層に近い膜を形成する
が、このような状態では、銅触媒としての活性がなくな
って、絶縁油の劣化には関与しにくくなるものと考えら
れる。
〔発明が解決しようとする課題〕
以上のように、従来の酸化劣化防止剤では、劣化途中で
おこる Lanδの増大と最終段階で生成するスラッジ
や中和価の増大の双方を、ともに防止することが出来な
いという欠点があった。
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、劣化途中でおこる tanδの増大と、最終
劣化で生成するスラッジや中和価の増大の双方を抑制し
た油入電気機器を得ることを目的とするものである。
〔課題を解決するための手段〕
すなわち本発明は、1.0G011g/1以上のDBP
Cおよび1ag71以上のBTAを添加してなる絶縁油
中に浸漬された銅製構成体を備えた、油入電気機器を提
供することにより、上記の課題を解決するものである。
この発明に使用する絶縁油としては、JISC2320
、I E C296CIassl A 、 CIass
l[A、ASTM D3487Typelおよび■など
があげられる。
この発明において、D B P C1,000−g/ 
1以上添加した絶縁油が使用されるが、1,0006/
1未満の場合、劣化抑制の効果が小さい、また、10,
0OOB/1以上の場合は、効果が飽和してくるので、
実用的には1,000eg/l〜10,0OOB/ 1
が望ましい。
また、BTA11Ig71以上添加した絶縁油が使用さ
れるが、l mgl 1未満の場合は、劣化抑制の効果
が小さい、また、30tay/1以上の場合、劣化抑制
の効果は飽和し、絶縁油を一20℃程度の低温雰囲気に
さらした場合、BTAが析出するので、実用的には1〜
3C)sy/lが望ましい。
〔作用〕
この発明におけるDBPCは、酸化劣化の連鎖的反応を
抑制する働きがあり、BTAは銅の酸化劣化触媒として
の機能を抑制する働きがあって、DBPCとBTAの双
方で絶縁油の劣化を抑制する働きがある。
次に、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明する。
4糺4ユニユ 前述の酸化安定度試験と連続酸化劣化試験により、絶縁
油にDBPCを1.000w+g/fとBTAを1ta
g/ 1<実施例1〉、DBPCを5,0OOui/f
fiとBTA20鵬y/l<実施例2)、DBPCを1
0,0OOB/1とBTAを30 tag/ 1<実施
例3〉添加したもののそれぞれについて試験を行った。
結果を第2表〜第4表と第1図に示す、絶縁油としては
、シェル石油社製の商品名ダイアラBGを使用した。
L虻叱ユニj 前述の酸化安定度試験と連続酸化劣化試験により、絶縁
油にDBPCを5,000−g/l、BTAをOmy/
IC比較例1)、DBPCをOmg/l、BTAを20
論g/l(比較例2)、DBPCを500B/1とBT
Aを20 mgl i’(比較例3)、DBPCを5,
000−g/lとBTAを0.5論g/l(比較例4)
添加したもののそれぞれについて試験を行った。これら
の試験結果と無添加油(比較例5)の試験結果を、第5
表〜第9表と第2図に示す、絶縁油としては、実施例1
〜3と同様、シェル石油社製の商品名ダイアラBGを使
用した。
以上の実施例と比較例をまとめると次の第1表のように
なる1表中のO印は、絶縁油への添加量を示す。
第1表において、添加効果の判定としては、酸化安定度
試験のスラッジが0.02%以下、中和価0 、08 
eegKOH/ y以下であり、連続酸化劣化試験のt
anδのピークが0.5%以下のものを添加効果大とし
、上記の特性を1つでも満足しないものを効果小とした
第1表 実施例と比較例総括衣 第2表 絶縁油の特性(実施例1) (DBPCI、0OOB/f、 BT^1畔/l添加油
)1  IEC296C1ass 1 第3表 絶縁油の特性(実施例2) (DBPC5,OOOmy/i’、BT^30++y/
j!添加抽)車 IEC296C1ass 1 第5表 絶縁油の特性(比較例1〉 (DBPC5,00On+y/i’、BTA Omg/
I添加油)本IEc 296 C1ass 1 第4表 絶縁油の特性(実施例3) (DBPC10,000ay/Z、 BT^30叶/l
添加油)本IEC296C1ass 1 第6表 絶縁油の特性(比較例2〉 (DBPCOeag/1. BT^20畔/l添加油)
車IHC296C1ass 1 第7表 絶縁油の特性(比較例3) (DBPC500my/f、BT^20H/i’添加油
)車IEC296C1ass 1 第9表 絶縁油の特性(比較例5) (無添加油) 車IEC296C1ass 1 第8表 絶縁油の特性(比較例4) (DBPC5,000叶/l、 BTA0.5u/1添
加油)車IEC296C1ass 1 第9表は、酸化劣化防止剤無添加油の特性を示したもの
である。また第2図の比較例5は、酸化劣化防止剤を添
加しない油の連続酸化劣化試験におけるtanδの経時
変化を示す、これから判るとおり、無添加油は、酸化安
定度試験において、スラッジが多く、中和価も高い、か
つ、連続酸化劣化試験において、tanδビークの高さ
が高くて、極めて酸化劣化しやすい状態にある。
また、第5表、第6表、第9表および第2図の比較をす
ると、次のようになる。
D B P C5,000mg/ 1添加油では、酸化
安定度試験におけるスラッジと中和価は、無添加油に比
べて小さい、しかしながら、連続劣化試験におけるta
nδの経時的な増加に対しては、抑制効果がない。
BTA  20+u/Z添加油では、酸価安定度試験に
おけるスラッジと中和価は、無添加油に比べると小さい
ものの、DBPC添加油はどの効果はない、また、連続
酸化劣化試験におけるtanδビークは消滅するが、長
時間経過すると、janδが増大し始める。
第7表、第8表および第2図を見ると、比較例3は若干
スラッジが減少するが、おおむね比較例2と同じ傾向で
ある。比較例4は、スラッジ量は改善されるが、BTA
が少ないことによりtanδのピークが高くなっている
これに対し、本発明の実施例においては、第1図および
第1〜3表から明らかなように、DBPCを添加するこ
とにより、スラッジは減少する。
また、BTAを添加することにより、tanδの増大は
見られなくなる。とくに、実施例2および実施例3では
、tanδは初期状態と全く同じで、きわめて安定なこ
とを示している。
このように、DBPCおよびBTAを適量選択して絶縁
油に配合することにより、その中に電気機器として銅が
浸漬されていても、長期間にわたって安定な絶縁油を得
ることができる。
第3図は、絶縁油へのBTAの溶解度の温度依存性であ
る。−20℃程度では30my/lが飽和溶解度である
第2表〜第4表に示すように、このような温度箱Fin
 (7)添加では絶縁油の特性に悪影響を与えることは
ない。
また、以1−1の実施例では油入電気機器に用いられる
絶縁油について述べたが、潤滑抽を使った他の油入機器
に使用することも可能で、この場合にも上記実施例と同
様の効果が得られる。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、油入電気機器の絶縁
油に10,000ui/ 1以上のDBPCと1叶/1
以にのBTA−(7)双方を添加することにより、絶縁
油が劣化しにくくなり、長期間使用することができる油
入電気機器が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例におけるDBPCとBTAを
添加した絶縁油の、連続酸化劣化試験におけるt a 
oδの経時変化を示すグラフである。 第2図は、本発明の比較例での、連続酸化劣化試験にお
けるt a nδの経時変化を示すグラフである。 第3因は、BTAの飽和溶解度の温度依存性を示すグラ
フである。 昂1図 代Il1人 曽  我  道  照 吟  閉  (hr) 昂2図 時 間 (h「) 手 続 補 正 書 事件の表示 特願平1−210171、 発明の名称 油入電気機器 補正をする者 事件との関係  特許出願人 住 所     東京都千代田区丸の内二丁目2番3号
名 称  (601)三菱電機株式会社代表者 志岐守

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.000mg/l以上の2,6ジターシャリーブチル
    パラクレゾールおよび1mg/l以上の1,2,3ベン
    ゾトリアゾールを添加してなる絶縁油中に浸漬された銅
    製構成体を備えた、油入電気機器。
JP1210171A 1989-08-16 1989-08-16 油入電気機器 Expired - Lifetime JPH083964B2 (ja)

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