JPS63116309A - 油入電気機器 - Google Patents

油入電気機器

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JPS63116309A
JPS63116309A JP61263141A JP26314186A JPS63116309A JP S63116309 A JPS63116309 A JP S63116309A JP 61263141 A JP61263141 A JP 61263141A JP 26314186 A JP26314186 A JP 26314186A JP S63116309 A JPS63116309 A JP S63116309A
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deterioration
insulating oil
electrical equipment
copper
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晃男 宮本
土江 基夫
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Mitsubishi Electric Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/20Insulators 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

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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〕 本発明は劣化防止をはかった絶縁油を使用した油入−電
気機器に関する。
〔従来の技術〕
長年使用している間に油入電気機器内の絶縁油は、漸次
酸化劣化して、絶縁油の抵抗率、tanδ、酸価、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、絶縁油としての機能をはたさな
くなる。
しかし、酸化劣化防止をはかるために空気を遮断した油
面上チッ素ガス封入タイプまたは隔膜式コンサベータタ
イプなどの油入電気機器が発達し、それが普及してきた
今日では、絶縁油が劣化してスラッジが出る程度の大き
な劣化がなくなっている。
しかし、変圧器のばあい、絶縁油や運転負荷、変圧器の
構造などによって異なるものの、その絶縁油は速いもの
で1年程で、多くは5〜7年でtanδが増大する。わ
ずか数年の使用で、新油のtanδ値から予想できない
程大きなtanb値が観測されるが、劣化の指標になる
界面張力の低下や、酸価の増大は起っていない。
この現象は、実険室でも再現でき、無添加油のtanδ
の加熱時間依存性の一例は第2図に示すとおりである。
第2図の試験は表面積が44.8c!i/油100I1
1の銅共存油に酸素10M1/油100dを油中に吹き
込み、95℃で加熱しながら油中に浸漬した電極でta
nδを連続して測定したものである。
銅は紙巻導体の銅を模擬したもので、この銅共存下でな
ければtanδの増大は起らない。この試験条件では、
加熱1時間が油入電気機器の約1年に相当することが判
っている。
スラッジが発生するような大きな劣化を測定する方法と
して、JIS C2101の絶縁油試験法がある。
この方法では、油面上を酸素雰囲気にし、銅共存下で1
20℃、75時間酸化劣化させ、その酸化安定性を劣化
後のスラッジの伍と全酸価とから評価される。
IECPub、74.ASTHD−1904などの外国
規格でも、同様な試験と、同様な評価方法が採用されて
いる。
このような方法で試験したばあい、絶縁油にジブチルタ
ーシャリ−バラゾール(以下、DBPCという)という
酸化劣化防止剤を約0,1〜1.0%添加すると、効果
的に劣化が抑制できることが判明しているため、前記I
ECやASTHの規格では、DBPC添加油の酸化安定
性試験が規定され、すでにDBPC添加油が実用化され
ている。
油入電気機器の絶縁油は、機器運転中の油の交換、追加
などの保守管理上、無添加油が建前になっている。前述
の酸化劣化防止をはかった油入電気機器が開発される前
は、やむをえずDBPCが賞月されていたため、その晋
慣が今日まで残っている。
しかしながら、絶縁油に添加剤を使用すると、以下のよ
うな使用上のプラス面もみられる。
たとえば、特公昭50−15320号公報では、0.1
〜3%の非イオン系界面活性剤を鉱油に配合して、水分
その他の不純物などの影響による絶縁破壊強度の低下を
防止する電気絶縁油、特開昭54−137698号公報
では、ポリオキシエチレンアルキルアミンの添加で、流
動帯電を抑制する電気絶縁油組成物、特開昭52−10
9199号公報では、やはり流動帯電を抑制するため、
ポリエーテル添加絶縁油使用油入電気機器などが開示さ
れている。
なお、ポリオキシエチレンアルキルアミンを添加した前
記特開昭54−137698号公報の電気絶縁油組成物
には「熱劣化試験継続下における体積抵抗率の減少なら
びに誘電正接の増加が少ない」という記述がある。これ
とは目的および添加剤の種類が異なり、また、使用方法
が異なるという点で本発明とは異なる。
前述したように、絶縁油の酸化劣化防止をはかった油入
電気機器では、スラッジが出る程劣化しなくなっている
一方、既述したDBPCは酸化劣化を抑制することが知
られているので、DBPC0,3%添加油の同じ試験結
果を第3図に示す。tanδの値は、劣化の初期で無添
加油よりむしろ大きくなることが判っている。
しかし、現在の酸素が制限された油入電気#a器内で起
こる劣化に対して、従来の絶縁油にDBPCを添加する
方法では、スラッジは発生しないが、むしろtanδを
増加させるという問題点がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
以上のように、銅共存下で酸素が制限されたような状態
で起こる劣化現象と、スラッジが発生する劣化現象とは
異なり、復習の現象は前述のように解消されたが、前者
のようなtanδ増人という問題点は解決されていない
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、運転中の絶縁油のtanδ増大の抑制をはか
った油入電気機器をうろことを目的とする。
C問題点を解決するための手段〕 本発明は、N、N−ビス(2−ヒドロキシエチル) −
N−シクロヘキシルアミンを0.5Rg/ fJ以上添
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
入電気機器に関する。
(作 用) 前述の劣化試験装置を使って種々調べたところ、tan
δの増大は、 (1)微量ではあるが酸素が必要であること(2)絶縁
油に銅が溶解すること の2条件が揃ったとき出現することが、本発明者らの検
討により判っている。
酸素は油入電気機器製造時に微mながら残存し、銅は紙
巻線の導体としてふんだんにあり、紙を通して容易に溶
解してくる。さらに、運転中の油入電気機器の油温は比
較的高いため、劣化も速くなる。
本発明者らはこれらのtanδ増大要因のうち、上記(
2)項の銅溶解に注目し、銅が絶縁油に溶解してくるの
はやむをえないとしても、溶解した銅と酸素ないしは絶
縁油の酸化物との相互作用を妨害すれば、tanδ増大
が抑制できるとの知見をえた。
種々検討した結果、N、N−ビス(2−ヒドロキシエチ
ル)−N−シクロヘキシルアミンを添加すると前記問題
点を解決できることが判り、本発明を完成するに至った
本発明におけるN、N−ビス(2−とドロキシエチル)
−N−シクロヘキシルアミンは銅と定量的に反応するた
め、前記(1)項の微量でも酸素が必要という条件が無
効になり、tanδの増大が抑制される。
〔実施例〕
本発明に使用する絶縁油としては、たとえばJIS C
2320、IEC296C1ass II 、ASTH
D TYPE Iおよび■などがあげられる。
本発明において、N、N−ビス(2−ヒドロキシエチル
)−トシクロヘキシルアミンを0.5Rg/ 1以上、
好ましくは0.5〜110OR/41添加した絶縁油が
使用されるが、添加量が0.5IRg/ J未満のばあ
い、劣化の抑制効果が小さく、また、100111!J
/Jをこえて多量に添加してもその効果は飽和してくる
ので、添加量の増加に見合った効果はえられない。
なおN、N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−トシクロ
ヘキシルアミンは液体なので、絶縁油に容易に溶解する
本発明の油入電気機器に用いる絶縁油は、油入電気機器
の絶縁体および冷却媒体として、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。
ここでいう油入電気機器としては、変圧器、開閉器、コ
ンデンサー、ケーブルまたはりアクドルなどがあげられ
、油面上チッ素ガス封入タイプ、隔膜式コンサベータタ
イプなどの油入電気機器であるのが好ましい。また、銅
製構成体としては、銅線、銅箔などがあげられる。
つぎに本発明の絶縁油を実施例に基づき説明する。
実施例1〜3 前述の絶縁油試験法によりN、N−ビス(2−ヒドロキ
シエチル)−N−シクロヘキシルアミンを絶縁油に0.
5Rg/j  (実施例1)、111+9/41(実施
例2)、5Iltg/l  (実施例3)、100I!
tg/fJ(実施例4)添加したちのそれぞれについて
劣化時間に対するtanδを測定した。
結果を第1図に示す。
試験条件は、胴衣面積44.8cd/油100−1酸素
10d /油100dで油温が95℃であった。
第1図から明らかなように、0.5〜100η/1のN
、N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−N−シクロヘキ
シルアミン添加油のtanδには増大がみられない。
実施例4〜7および比較例1 前述の絶縁油試験法により、N、N−ビス(2−とドロ
キシエチル)−トシクロヘキシルアミンを高圧絶縁油T
N(日本石油■商品名)に0.5■/1 (実施例4)
、IIRg/N(実施例5 ) 、15Rg/、l! 
 (実施例6)、50η/j  (実施例7)、100
■/fJ(実施例8)添加したちのそれぞれについて8
0℃および室温(約25℃)における特性を測定した。
結果を第1表に示す。− 〔以(′下′姦白〕 ;−)i< 第1表の結果から、N、N−ビス(2−とドロキシエチ
ル)−N−シクロヘキシルアミンを100η/1という
ように多量に添加した絶縁油でも絶縁破壊電圧や界面張
力の特性低下はみられず、絶縁油の特性に対して何ら悪
影響を与えずに利用でき、絶縁油の添加剤として極めて
適していることがわかる。
以上の実施例では油入電気IiBに用いられる絶縁油に
ついて述べたが、潤滑油を使った他の油入機器に使用す
ることも可能で、このばあいにも上記実施例と同様の効
果かえられる。
〔発明の効果〕
以上のように本発明によれば、油入電気機器の絶縁油に
N、N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−トシクロヘキ
シルアミンを添加することにより、絶縁油のtanδが
増大しなくなり、劣化が遅くなり、長期間使用すること
ができる油入電気機器がえられるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に用いるN、N−ビス(2−とドロキシ
エチル)−トシクロヘキシルアミン添加油の95℃にお
けるtanδと劣化時間との関係を示すグラフ、第2図
は無添加油の95℃におけるtanδと劣化時間との関
係を示すグラフ、第3図はDBPC0,3%添加油の9
5℃におけるtanδと劣化時間との関係を示すグラフ
である。 代  理  人     大  岩  増  雄実化時
間thr> 劣化時間(/l/) ′A′3図 劣化時間thr> 手続補正書(自発) 昭和 6苑 4□′8B 2、発明の名称 油入電気機器 3、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哉 4、代理人 住 所     東京都千代田区丸の内二丁目2番3号
三菱電機株式会社内 5、補正の対象 (1)明細書の「発明の詳細な説明」の欄6、補正の内
容 (1)明細書3頁13〜14行の[ジブチルターシャリ
−バラゾール」を「ジブチルターシャリ−バラクレゾー
ル」と補正する。 以  上

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−N−シ
    クロヘキシルアミンを0.5mg/l以上添加してなる
    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
  2. (2)銅製構成体が銅線または銅箔である特許請求の範
    囲第(1)項記載の油入電気機器。
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