JPS6113503A - Flame resistant insulating oil and transformer filling same - Google Patents

Flame resistant insulating oil and transformer filling same

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JPS6113503A
JPS6113503A JP13389684A JP13389684A JPS6113503A JP S6113503 A JPS6113503 A JP S6113503A JP 13389684 A JP13389684 A JP 13389684A JP 13389684 A JP13389684 A JP 13389684A JP S6113503 A JPS6113503 A JP S6113503A
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flame
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、難燃性かつ低粘度を有する絶縁油及びこれを
充填した変圧器に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to an insulating oil having flame retardancy and low viscosity, and a transformer filled with the insulating oil.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

最近、油入変圧器の難燃比並びに小形化の要請があり、
変圧器に充填する絶縁油としては、従来から用いられて
きたPCBに代って、シリコーン油が広く使用されるよ
うに々ってきた。さらに、このシリコーン油よりも安価
で且つ難燃性の絶縁しかしながら、鉱油系絶縁油は、ア
リールホスフェートに対して溶解性が一般に悪いという
欠点がある。
Recently, there has been a demand for higher flame retardant ratio and smaller size of oil-immersed transformers.
Silicone oil has come to be widely used as the insulating oil filled in transformers, replacing the conventionally used PCB. Furthermore, although they are cheaper and more flame-retardant than silicone oils, mineral oil-based insulating oils have the drawback of generally having poor solubility for aryl phosphates.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、新規な難燃性絶縁油す々わち難燃性の
陵れ且つ低粘度を保有する混合絶縁油及び、該油を充填
して温度上昇特性およびコロナ放電特性のぼれた信頼性
の高い変圧器を提供するにある。
The object of the present invention is to provide a novel flame-retardant insulating oil, that is, a mixed insulating oil having flame-retardant properties and low viscosity, and to improve the reliability of temperature rise characteristics and corona discharge characteristics by filling the oil. Our goal is to provide high quality transformers.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、ベンゼントリカルボン酸トリアルギルエステ
ルに、芳香族環を少なくとも1個含有するリン酸トリエ
ステルたとえばリン酸トリクレジルまだはリン酸トリキ
シレニルなどと、ポリオールエステルを所定の配合比で
配合した難燃性絶縁油及び該油を充填した変圧器を提供
するにある。
The present invention provides a flame-retardant product in which benzenetricarboxylic acid trialgyl ester is blended with a phosphate triester containing at least one aromatic ring, such as tricresyl phosphate or tricylenyl phosphate, and a polyol ester in a predetermined blending ratio. The present invention provides an insulating oil and a transformer filled with the oil.

すなわち、本発明の難燃性絶縁油は、その全組成に対し
、重量比でリン酸トリエステルを20〜60%、ポリオ
ールエステルを10〜70チ配合したことを特徴として
いる。
That is, the flame-retardant insulating oil of the present invention is characterized by containing 20 to 60 percent by weight of phosphoric acid triester and 10 to 70 percent by weight of polyol ester.

本発明で使用される基本成分であるベンゼントリカルボ
ン酸トリアルキルエステルは、代表的なものとして下記
の一般式: (式中、nは4〜10の数を示す) で表わされる。上式のエステル中のアルコール成分は、
6〜12個の炭素原子を含むものであり、これより少な
い炭素数では、引火点が低くすぎ、他方、上限より多い
炭素数では、低温で液体ではなくなる。したがって、ア
ルコール成分中には、それぞれ6〜12個の炭素原子を
含むのが好適である。
The benzenetricarboxylic acid trialkyl ester, which is a basic component used in the present invention, is typically represented by the following general formula: (wherein, n represents a number from 4 to 10). The alcohol component in the ester in the above formula is
Containing 6 to 12 carbon atoms, below this number the flash point is too low, while above the upper limit it is no longer liquid at low temperatures. Therefore, each alcohol component preferably contains 6 to 12 carbon atoms.

、・ このような一般式Iで示されるベンゼントリカル
ボン酸トリアルキルエステルに配合するリン酸トリエス
テルとしては、正リン酸トリエステル中の3個のエステ
ル成分のうち、少なくとも1個が芳香族環を含有するこ
とが好ましい。このようなリン酸トリエステルの具体例
としては、リン酸トリクレジル、リン酸クレジルジフェ
ニル、リン酸オクチルジフェニル、リン酸トリキシレニ
ル、リン酸ジフェニルキシレニル、リン酸トリ(エチル
フェニル)、リン酸トリ(イソ−プロピルフェニル)、
リン酸フェニルジ(イソプロピルフェニル)リン酸)’
J(n−7”ロピルフェニル)、リン酸トリ(ブチルフ
ェニル)、リン酸トリ(ペンチルフェニル)、リン[1
2)IJ(ヘキシルフェニル)、リン酸トリ(ヘプチル
フェニル)、リン酸トリ(オクチルフェニル)、す/酸
トリ(ノニルフェニル)及びリン酸トリ(デシルフェニ
ル)などがある。
,・The phosphoric acid triester to be blended with the benzenetricarboxylic acid trialkyl ester represented by the general formula I is such that at least one of the three ester components in the orthophosphoric acid triester has an aromatic ring. It is preferable to contain. Specific examples of such phosphate triesters include tricresyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, octyldiphenyl phosphate, trixylenyl phosphate, diphenylxylenyl phosphate, tri(ethylphenyl) phosphate, and tricresyl phosphate. (iso-propylphenyl),
Phenyl di(isopropylphenyl) phosphate)'
J (n-7”ropylphenyl), tri(butylphenyl) phosphate, tri(pentylphenyl) phosphate, phosphorus [1
2) IJ (hexylphenyl), tri(heptylphenyl) phosphate, tri(octylphenyl) phosphate, tri(nonylphenyl) phosphate, and tri(decylphenyl) phosphate.

これらのエステルは、単独で配合してもよいが、これら
の2種以上の混合物を配合してもよい。
These esters may be blended alone, or a mixture of two or more thereof may be blended.

更に配合されるポリオールエステルは、ペンタエリスリ
トールの飽和脂肪酸系ポリオールエステルが好ましい。
The polyol ester to be further blended is preferably a saturated fatty acid polyol ester of pentaerythritol.

このペンタエリスリトールの飽和脂肪酸系ポリオールエ
ステルは、ペンタエリスリトールと、下記一般式(I)
: CH3(CHs ) −C0OH・・・(I)(式中、
nは3〜11の整数を示す) で表わされる飽和脂肪酸とのエステルからなるものであ
る。
This saturated fatty acid polyol ester of pentaerythritol is composed of pentaerythritol and the following general formula (I).
: CH3(CHs) -C0OH...(I) (in the formula,
n is an integer of 3 to 11).

上式の飽和脂肪酸は、5〜13個の炭素原子ンむもので
あり(すなわちn = 3〜11)、これよシ少ない炭
素数では、引火点が低くすぎ、他方、上限より多い炭素
数では、低温度では液体ではなくなる。したがって、飽
和脂肪酸は、それぞれ5〜13個の炭素原子を含むもの
が好適である。また、飽和脂肪酸は、5〜13個の炭素
原子を含む飽和脂肪酸の2種以上の混合物を使用すると
、流動点が比較的例いものが得られる。飽和脂肪酸の例
としては、吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル
酸、イソオクタン酸、ペラルゴン酸、デカン酸及びラウ
リン酸、更にこれらの2種以上の混合脂肪酸が挙げられ
る。
The saturated fatty acids of the above formula contain 5 to 13 carbon atoms (i.e. n = 3 to 11), with lower carbon numbers the flash point is too low, while with carbon numbers greater than the upper limit, It is no longer a liquid at low temperatures. Therefore, the saturated fatty acids each preferably contain 5 to 13 carbon atoms. In addition, when a mixture of two or more saturated fatty acids containing 5 to 13 carbon atoms is used, a relatively good pour point can be obtained. Examples of saturated fatty acids include valeric acid, caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, isooctanoic acid, pelargonic acid, decanoic acid, and lauric acid, as well as mixed fatty acids of two or more of these fatty acids.

また、本発明で使J、l]するトリメチロールプロパン
の飽和脂肪酸系ポリオールエステルは、トリメチロール
プロパンと、下記一般式+ITD :Crra (C1
rz ) −C0OH−(IID(式中、nは3〜11
の整数を示す) で表わされる飽和脂肪酸とのエステルからなるものであ
る。一般式111の飽和脂肪酸は、5〜13個の炭素原
子を含むものであり(すなわちn = 3〜11)、と
れより少ない炭素数では、引火点が低くすぎ、他方、上
限より多い炭素数では、低温度で液体ではかくなる。し
たがって、飽和脂肪酸は、それぞれ5〜13個の炭素原
子を含むものが好適である。また、飽和脂肪酸は、5〜
13個の炭素原子を含む飽和脂肪酸の2種以上の混合物
を使用すると、流動点が比較的低いものが得られる。飽
和脂肪酸の例としては、吉草酸、カプロ/酸、エナント
酸、カプリル酸、イソオクタン酸、ペラルゴン酸、デカ
ン酸及びラウリン酸、更にこれらの2種以上の混合脂肪
酸が挙げられる。
In addition, the saturated fatty acid polyol ester of trimethylolpropane used in the present invention is composed of trimethylolpropane and the following general formula +ITD: Crra (C1
rz ) -C0OH-(IID (wherein, n is 3 to 11
It consists of an ester with a saturated fatty acid represented by Saturated fatty acids of general formula 111 contain 5 to 13 carbon atoms (i.e. n = 3 to 11), with fewer carbon atoms the flash point is too low, while with more than the upper limit the flash point is too low. , becomes liquid and hardens at low temperatures. Therefore, the saturated fatty acids each preferably contain 5 to 13 carbon atoms. In addition, saturated fatty acids range from 5 to
The use of mixtures of two or more saturated fatty acids containing 13 carbon atoms results in relatively low pour points. Examples of saturated fatty acids include valeric acid, capro/acid, enanthic acid, caprylic acid, isooctanoic acid, pelargonic acid, decanoic acid and lauric acid, as well as mixed fatty acids of two or more of these.

以下、本発明を、実施例により詳細に説明するが、本発
明はこれらになんら限定されるものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these in any way.

なお、実施例及び比較例における配合油の燃焼速度11
下記のようにして測定した。
In addition, the combustion rate 11 of the blended oil in Examples and Comparative Examples
It was measured as follows.

巾25mm、1焚さ500覗、厚さ0.25mのガラス
テープを試料油50mt中に3分間浸漬した後、油から
申出し、水平に2分間放置してから、ガラステープの一
端にガスバーナの炎で着火する。着火してからの燃焼速
度(秒/crn)で燃焼性を評価する。そして、着火し
ても消炎する場合は燃焼性なしとした。
A glass tape with a width of 25 mm, a firing rate of 500 mm, and a thickness of 0.25 m is immersed in 50 mt of sample oil for 3 minutes, then removed from the oil, left horizontally for 2 minutes, and then attached to one end of the glass tape with a gas burner. ignite with flame. The flammability is evaluated by the burning rate (sec/crn) after ignition. If the flame goes out even if ignited, it is considered to have no flammability.

実施例1 トリメリット酸トリオクチル(TOTM)とリン酸トリ
クレジル(TCP)とを配合した油に、ペンタエリスリ
トール〜C1〜C9の混合脂肪酸系ホリオールエステル
(PE)を、それぞれ全組成に基づいて、0〜70重量
%配合し、得られた配合油の粘度及び燃焼速度を測定し
た。得られた各結果を、第1表に示す。また、リン酸ト
リクレジルの代りに、リン酸トリキシレニル(TXP)
を配合した油の測定結果を第2表に示す。
Example 1 Mixed fatty acid-based polyol esters (PE) of pentaerythritol to C1 to C9 were added to oil containing trioctyl trimellitate (TOTM) and tricresyl phosphate (TCP), based on the total composition. ~70% by weight was blended, and the viscosity and burning rate of the resulting blended oil were measured. The results obtained are shown in Table 1. Also, instead of tricresyl phosphate, tricylenyl phosphate (TXP)
Table 2 shows the measurement results for the oil containing the following.

第1表 (絶縁油の粘度及び燃焼速度)δ132表 (
絶縁油の粘度及び燃焼速度)第1表及び第2表から明ら
かなように、トリメリット酸トリオクチルにリン酸トリ
エステルを配合した配合油に、ポリオールエステルを配
合するとシリコーン油に比べて低粘度で、難燃性の絶縁
油が得られることがわかる。ポリオールエステルの配合
量はリン酸トリクレジル配合系では10〜70重量%、
リン酸トリキシニル配合系では10〜65重量%でも良
いが、望ましくはそれぞれ10〜65重量%、10〜6
0重量%が良い。
Table 1 (Viscosity and burning rate of insulating oil) δ132 table (
Viscosity and Burning Rate of Insulating Oil) As is clear from Tables 1 and 2, when a polyol ester is blended with a blended oil containing trioctyl trimellitate and phosphate triester, the viscosity is lower than that of silicone oil. It can be seen that a flame-retardant insulating oil can be obtained. The amount of polyol ester blended is 10 to 70% by weight in the tricresyl phosphate blended system.
In a trixynyl phosphate compounding system, the content may be 10 to 65% by weight, but preferably 10 to 65% by weight and 10 to 6% by weight, respectively.
0% by weight is good.

実施例2 トリメリット酸トリオクチル(TOTM)とリン酸トリ
クレジル(TCP)とを30対40(重量比)に配合し
た配合油に、ポリオールエステル10種を、全組成に対
して、3 (1!1(i4t、 %配合し、得ら〕1だ
配合油の粘度及び燃焼1中lロニを測定した。
Example 2 10 types of polyol esters were added to a blended oil containing trioctyl trimellitate (TOTM) and tricresyl phosphate (TCP) at a ratio of 30:40 (weight ratio) at a ratio of 3 (1!1) to the total composition. (i4t, % blended and obtained) The viscosity and combustion rate of the blended oil were measured.

イ)1らJL/(結果を第3表及び第4表に示す。b) 1 et al. JL/(The results are shown in Tables 3 and 4.

第3表 (絶縁油の粘度及び燃焼速度)第3表及び第4
表から明らかなように、トリメリット酸トリオクチルに
リン酸トリクレジルを配合した配合油に、ペンタエリス
リトールあるいはトリメチロールプロパンと脂肪酸から
なるポリオールエステルを配合するとシリコーン油に比
べて低粘度で、難燃性の絶縁油が得られることがわかる
Table 3 (Viscosity and burning rate of insulating oil) Tables 3 and 4
As is clear from the table, when a polyol ester consisting of pentaerythritol or trimethylolpropane and a fatty acid is blended with a blended oil containing trioctyl trimellitate and tricresyl phosphate, it has a lower viscosity and flame retardant properties than silicone oil. It can be seen that insulating oil can be obtained.

実施例3 トリメリット酸トリオクチル(TOTM)と芳香族環を
少なくとも1個含有するリン酸トリエステル6種とを3
0対40(重量比)に配合した配合油ニ、ペンタエリス
リトール〜C7〜C9の混合脂肪酸系ポリオールエステ
ルを、それぞれ全組成に基づいて、30重量%配合し、
得られた配合油の粘度及び燃焼速度を測定した。得られ
た結果を第5表に示す。
Example 3 Trioctyl trimellitate (TOTM) and six types of phosphoric acid triesters containing at least one aromatic ring were
30% by weight of mixed fatty acid polyol ester of pentaerythritol to C7 to C9, each blended at a ratio of 0 to 40 (weight ratio), based on the total composition,
The viscosity and burning rate of the resulting blended oil were measured. The results obtained are shown in Table 5.

第5表 (絶縁油の粘度及び燃焼速度)第5表から明ら
かなように、各種のリン酸トリエステルを配合した配合
油はシリコーン油に比べて、低粘度で、かつ難燃性の絶
縁油が得られることがわかる。
Table 5 (Viscosities and burning rates of insulating oils) As is clear from Table 5, compounded oils containing various phosphoric acid triesters have lower viscosity and flame retardant insulating oils than silicone oils. It can be seen that the following can be obtained.

実施例4 ベンゼントリカルボン酸トリエステル4種とリン酸トリ
クレジルとを30対40(重量比)に配合した配合油に
、ペンタエリスIJ )−ル〜C7〜C9の混合脂肪酸
系ポリオールエステルを、それぞれ全組成に対して、3
0重量%配合し、得られた配合油の粘度及び燃焼速度を
測定した。得られた結果を第6表に示す。
Example 4 Mixed fatty acid polyol esters of Pentaerys IJ)-Rule to C7 to C9 were added to a blended oil containing four types of benzenetricarboxylic acid triesters and tricresyl phosphate at a ratio of 30 to 40 (weight ratio). For, 3
The viscosity and burning rate of the resulting blended oil were measured. The results obtained are shown in Table 6.

第6表から明らかなように、各種のベンゼントリカルボ
ン酸トリエステルを配合した配合油もシリコーン油に比
べて、低粘度で、かつ難燃性の絶縁油が得られることが
わかる。
As is clear from Table 6, it can be seen that blended oils containing various benzenetricarboxylic acid triesters also provide insulating oils with lower viscosity and flame retardancy than silicone oils.

実施例5 本発明の絶縁油を含浸した変圧器の温度上昇特性、コロ
ナ放電開始電圧及びコロナ放電消滅電圧をシリコーン油
を含浸した場合と比較測定した。
Example 5 The temperature rise characteristics, corona discharge start voltage, and corona discharge extinguishing voltage of a transformer impregnated with the insulating oil of the present invention were compared with those of a transformer impregnated with silicone oil.

その結果を第7表に示す。なお供試変圧器は巻鉄心型、
単相5KVA、−次電圧6.3に■、二次電圧210■
の自冷式のものを使用した。
The results are shown in Table 7. The test transformer is a wound core type.
Single phase 5KVA, - secondary voltage 6.3■, secondary voltage 210■
A self-cooling type was used.

第7表 (変圧器の特性) 第7表から明らかなように、本発明の絶縁油を充填した
変圧器はシリコーン油の場合に比べて温度上昇特性、コ
ロナ放電特性の面ですぐれておシ信頼性の高い変圧器で
ある。さらに難燃性でもあり実用価値が高いことがわか
る。
Table 7 (Characteristics of Transformer) As is clear from Table 7, the transformer filled with the insulating oil of the present invention has better temperature rise characteristics and corona discharge characteristics than the silicone oil. It is a highly reliable transformer. Furthermore, it is flame retardant and has high practical value.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれ11o\ ば、難燃性の優れ、且つ低粘度を保有する混合絶縁油が
得られ、これら絶縁油を充填することにょ多温度上昇特
性およびコロナ放電特性の優れた信頼性の高い変圧器を
提供することができるという顕著な効果を有する。
As is clear from the above description, according to the present invention, a mixed insulating oil having excellent flame retardancy and low viscosity can be obtained, and filling with this insulating oil has many characteristics such as temperature rise characteristics and corona. This has the remarkable effect of providing a highly reliable transformer with excellent discharge characteristics.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ベンゼントリカルボン酸トリアルキルエステルに、
芳香族環を少なくとも1個含有するリン酸トリエステル
を配合した絶縁油に対して、更にポリオールエステルを
配合したことを特徴とする難燃性絶縁油。 2、リン酸トリエステルはリン酸トリクレジルまたはリ
ン酸トリキシレニルであることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載の難燃性絶縁油。 3、重量比で25〜50%のリン酸トリクレジルと10
〜65%のポリオールエステルを配合してなる混合絶縁
油を充填したことを特徴とする特許請求の範囲第2項記
載の難燃性絶縁油。 4、重量比で30〜50%のリン酸トリキシレニルと1
0〜60%のポリオールエステルを配合してなる混合絶
縁油を充填したことを特徴とする特許請求の範囲第2項
記載の難燃性絶 縁油。 5、ベンゼントリカルボン酸トリアルキルエステルに、
芳香族環を少なくとも1個含有するリン酸トリエステル
を配合した絶縁油に対して、更にポリオールエステルを
配合してなる難燃性絶縁油を充填したことを特徴とする
変圧器。 6、リン酸トリエステルはリン酸トリクレジルまたはリ
ン酸トリキシレニルであることを特徴とする特許請求の
範囲第5項記載の変圧器。 7、重量比で25〜50%のリン酸トリクレジルと10
〜65%のポリオールエステルを配合してなる混合絶縁
油を充填したことを特徴とする特許請求の範囲第6項記
載の変圧器。 8、重量比で30〜50%のリン酸トリキシレニルと1
0〜60%のポリオールエステルを配合してなる混合絶
縁油を充填したことを特徴とする特許請求の範囲第6項
記載の変圧器。 9、ポリオールエステルがペンタエリスリトールの飽和
脂肪酸系であることを特徴とする特許請求の範囲第5項
乃至第8項いずれか記載の変圧器。 10、ポリオールエステルがトリメチロールプロパン飽
和脂肪酸系のものであることを特徴とする特許請求の範
囲第5項乃至第8項いずれか記載の変圧器。
[Claims] 1. Benzenetricarboxylic acid trialkyl ester,
A flame-retardant insulating oil characterized in that a polyol ester is further blended with an insulating oil containing a phosphoric acid triester containing at least one aromatic ring. 2. The flame-retardant insulating oil according to claim 1, wherein the phosphoric acid triester is tricresyl phosphate or tricylenyl phosphate. 3. 25-50% by weight tricresyl phosphate and 10
The flame-retardant insulating oil according to claim 2, characterized in that it is filled with a mixed insulating oil containing ~65% polyol ester. 4. 30-50% by weight tricylenyl phosphate and 1
The flame-retardant insulating oil according to claim 2, characterized in that it is filled with a mixed insulating oil containing 0 to 60% of polyol ester. 5. Benzenetricarboxylic acid trialkyl ester,
A transformer characterized in that a flame-retardant insulating oil containing a polyol ester is filled with an insulating oil containing a phosphoric acid triester containing at least one aromatic ring. 6. The transformer according to claim 5, wherein the phosphoric acid triester is tricresyl phosphate or tricylenyl phosphate. 7. 25-50% by weight tricresyl phosphate and 10
7. The transformer according to claim 6, wherein the transformer is filled with a mixed insulating oil containing ~65% polyol ester. 8. 30-50% by weight tricylenyl phosphate and 1
7. The transformer according to claim 6, wherein the transformer is filled with a mixed insulating oil containing 0 to 60% polyol ester. 9. The transformer according to any one of claims 5 to 8, wherein the polyol ester is a saturated fatty acid based pentaerythritol. 10. The transformer according to any one of claims 5 to 8, wherein the polyol ester is trimethylolpropane saturated fatty acid type.
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