MXPA96001875A - Composicion dielectrica entrelazable - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una composición dieléctrica de impregnación entrelazable que comprende un polidien poliol, un poliisocianato y un llenador líquido químicamente inerte, caracterizada porque se utiliza una cantidad suficiente de dicho llenador líquido a fin de conservar una viscosidad de menos de 50 mPa s a la temperatura de impregnación durante un período por lo menos igual a un día y a fin de obtener un tand a 20øC y a 50 z, después del entrelazamiento completo, de menos de 0.02;la invención se refiere también a un procedimiento para la preparación de dicha composición.

Description

COMPOSICIÓN DIELÉCTRICA ENTRELAZABLE La invención se refiere a una composición dieléctrica en relazable a base de polidien poliol, un poliisocianato, y un llenador líquido inerte que conserva, antes del entrelazamiento, una viscosidad que es suficientemente baja a una temperatura dada para permitir su uso, en particular, para impregnar dieléctricos sólidos tales como los contenidos en condensadores, cables y transformadores de medición. Esta composición, la cual es líquida durante la impregnación, se convierte en un sólido aislante después del entrelaza i nto. La invención también se refiere a un procedimiento para la preparación de dicha composición. El campo de aplicación se refiere más particularmente a aquél de los aparatos eléctricos que operan mediante voltaje de corriente alterna o corriente directa y cuyos aislamientos están sometidos a altos campos eléctricos, superiores a 10 V/mm. Para estas aplica iones, una de las funciones principales de la impregnación de líquidos es el remplazo de todo el aire contenido en las cavidades de los aislantes sol ido . La presencia de aire en los aislantes sólidos conduce a descargas parciales, dando como resultado la destrucción del dieléctrico y por lo tanto del aparato.

En ciertos casos (transformadores de alto voltaje y cables con aceites circulantes), el aislante también actúa como un fluido de transferen ia de calor para remover el calor reducido en dichos aparatos mediante el efecto Joule. Sin embargo, los aislantes eléctricos líquidos tienen desventajas tales como la posibilidad de escapar de los aparatos en el caso de derrames, con las consecuencias desfavorables del riesgo al ambiente que se contamina por el líquido y la avería del aparato eléctrico. Además tiene la desventaja de tener un voltaje de descarga más bajo que el de los aislantes eléctricos sólidos. Se han realizado muchos intentos para impregnar aislantes de alto voltaje con sistemas sólidos líquidos solidi f icables para todos los aparatos eléctricos para los cuales la presencia de un líquido no es esencial a fin de remover el calor. Sin embargo, esos intentos han sido fallidos todos en el campo de aplicación relacionado, es decir el de los usos de alto voltaje con alto gradiente de potencial. Con respecto a los líquidos solidi f icables, se han propuesto dos tipos de compuesto. El primer tipo consiste de líquidos orgánicos cristalizables tales como ceras de parafina microcristalizadas. Para los productos de este tipo, aunque poseen buenas propiedades dieléctricas, aun se observan contrac iones debidas a la cristaliza ión, la cual resulta en la presencia de cavidades en los aislantes sólidos impregnados. El segundo tipo de líquido sol id i f icable consiste de sistemas de 1 o 2 componentes entrelazables y/o pol icondensables, llenados hasta un nivel mayor o menor, en particular con un líquido inerte a fin de reducir al mínimo la con racción . Tales sistemas se describen en la Solicitud de Patente Japonesa publicada el 9 de Enero de 19&6 bajo el No. 61-197620. Sin embargo, las propiedades dieléctricas de esos productos son muy escasas, lo cual prohibe su uso en el campo de aplicación relacionado, principalmente aislamientos de alto voltaje con alto gradiente de potencial. En particular, el ángulo de pérdida o factor de disipación eléctrica, en lo sucesivo referido como una tangente delta (tañé), es demasiado alto. Por lo tanto, en la Solicitud de Patente Japonesa arriba mencionada, el tañó de los producto reivindicados es siempre superior a 5 x 10~a a 20°C, la temperatura normal (JIS -6911). Debe observarse además en esta Solicitud que las composiciones reivindicadas están destinadas para bobina de condensador de reves imiento. Se ha descubierto ahora una composición dieléctrica de impregnación entrelazable, esta composición comprende por lo menos un polidien poliol, por lo menos un poliisocianato y por lo menos un llenador líquido químicamente inerte, caracteri ado porque la fun ionalidad del pol i isoc lanato es mayor que o igual a 2 y preferiblemente entre 2.2 y •+ y en una cantidad en peso del llenador líquido químicamente inerte superior al 90 de la composición se utiliza, a fin de conservar una viscosidad de menos de 50 mPa a la temperatura de impregnación durante un período por lo menos igual a un día y a fin de obtener una tangente S (tañó) a 20°C y a 50 Hz, después de completar el entrelazamiento, de menos de 0.02 y preferiblemente de menos de 0.01. Ahora, el término temperatura de impregnación denota ia temperatura a la cual la composición de conformidad con la invención se produjo a fin de impregnar un aislante sólido tal como una película plástica la cual puede utilizarse, en particular, en condensadores. Esta temperatura de impregnación, mantenida durante un período por lo menos igual a un día, es igual a por lo menos 20°C y esta preferiblemente entre ?+0°C y ñO°C. De conformidad con la presente invención, durante el período de impregnación arriba definido, la viscosidad de la composición puede cambiar aunque debe permanecer por debajo de aproximadamente 50 mPa s. De conformidad con la presente invención, se utilizará una cantidad en peso de llenador líquido químicamente inerte de más de 90 % y, preferiblemente, una cantidad de entre 92 % y 9 de la composición.

De conformidad con la presente invención, el llenador líquido químicamente inerte es un líquido aislante, el cual puede salubü izar completamente los polidien palióles los pol i isoc íanatos , y se selecciona a partir de alqui lbencenos tales como deci ibencenos y dodec i Ibencenos ; esteres dieléctricos los cuales son, por ejemplo, productos de reacción de alcoholes polivalentes tales como pentaeptrol con ácidos carboxílicos monovalentes tales como ácido n-heptanonico, alqu 1 -f talatos tales como dibut 11-ftalato y d íoct 11-ftalato ; compuestos alqui Ipoliaromá icos tales como monoisopropilbif n i lo (MIPB) y feni lxil íletanos (PXE); mezclas de bencí ltoluenos y bencil-benc i Itoluenos tales como aquéllos descritos, en particular, en la Patente Europea No. 136,230; mezclas de mono- y b?s(met lbencil ) i leños tales como aquéllos descritos en la Solicitud de Patente Europea No. 0,443, 599; mezclas de bencí ltolueno y difeni 1-etano; aceites de planta dieléctrica tales como aceites de colza y aceites de maíz, así como una combinación de por lo menos dos de los líquidos aislantes mencionados anteriormente.

Las mezclas de ben i ltoluenos y bencí 1-benc?ltoluenos que comprenden de 50 a 90 en peso de bencí ltoluenos (mezcla de los isómeros o, m y p) y de 50 % a 10 en peso de bencí 1-benciltoluenos, esteres dieléctricos tales como dibutil sebasato y dioctii adipato, alqui 1-f talatos tales como dioctil-ftalato o aceites de planta dieléctrica tales como aceite de colsa se utilizarán pref riblemente como llenador líquido químic mente inerte. De conformidad con la presente invención, el llenador líquido químicamente inerte tiene una viscosidad a 20°c de no más de 100 mPa s / preferiblemente de entre 4 v 30 mPa s, medido de conformidad con la norma ASTM D445. De conformidad con la presente invención, el poli iso íanato utilizado puede seleccionarse a partir de pol i isocianatos aromáticos, alifáticos y cicloal ífáticos y aquéllos que contienen un anillo de isocianurato en su molécula, que tienen por los menos dos funciones isocianato en su molécula, los cuales son capaces de reaccionar con funciones hidroxilo de poliol a fin de formar una red de poliuretano tridimensional que resulta en la gelación de la composición. Como ejemplos de poli isocianatos aromáticos que pueden utilizarse de conformidad con la presente invención, se mencionarán el 4,4'-d?fenilmetan-di isocianato (MDI), MDIs polimépcos y tp feni lmetan-tp isocianato. Como un ejemplo de un poli isocianato alifático que puede utilizarse de conformidad con la presente invención se hará mención del 1 ,6-d i ísocianatohexan-biuret .

Como ejemplos de pol i i so íanatos c ícloal i fát i eos , ¿e hará mención de sof oron-d i isoc íanato (IPDI), ciclohexil-diisocianato (CHDI) y 4 , '-d ic iciohexi metan-d 11 so íanato . Como ejemplos de los poli isocianatos que contienen el anillo isocianurato en su molécula, se hará mención de los trímeros de hexamet i len-di iso íanato vendidos por la compañía h ne-Poulenc ba o el nombre Tolonato HDT e iso ianurato de tris p-( i socianotomet 11 )-í ,3,3-tpmet i lciclohexano vendido por la compañía Huís bajo el nombre Vestanat R 1690/100. La cantidad de pol i isoc anato de conformidad con la presente invención se selecciona de modo que la relación molar NCO/OH está en la región de 1 y preferiblemente entre 0.A5 y 1.15. De conformidad con la presente invención, el pol íd englicol es un oligó ero hidroxitelequél ico de dieno conjugado quee puede obtenerse mediante varios procedimientos, tales como polimeriza ión radical del dieno conjugado que tiene de 4 a 20 átomos de carbono, en presencia de un iniciador de» polime ización tal como peróxido de hidrógeno o un compuesto azo tal como azo-2,2-b?sC2-met ?l-N-(2-hidrox?et i l )prop?onam?da3 o la poli erización amónica del dieno conjugado que tiene de 4 a 20 átomos de carbono en presencia de un catalizador tal como naftalendi litio. De conformidad con la presente invención, el dieno conjugado del polidien pol ol se selecciona a partir del grupo que comprende butadieno, isopreno, cloropreno, 1 , 3-pentad?eno y c iclopentadieno. No se apartaría de la invención si se utilizaran los oligómeros h idro elequél icos de los dienos conjugados epoxidizados en la cadena y los oligómeros h idro i telequél icos hidrogenados de dienos conjugados. De conformidad con la presente invención, los polidien polioies pueden tener masas molares promedio de no más de 7000 y preferiblemente de entre Í000 y 3000. Tienen funcionalidades que varían desde 1 a 5 y preferiblemente varían desde l.ñ a 3 y una viscosidad dinámica, medida a 30°C, por lo menos igual a 600 mPa s. Como un ejemplo de los polid ienpolioles , se hará mención de los polibutadienos hidroxilados vendidos por la compañía Elf Atochem S.A. bajo los nombres Poly Bd 45 HT y Poly Bd 20 LM. De conformidad con la presente invención, la composición dieléctrica puede comprender, en adición al polidien poliol, uno o más polioles de masa molecular baja. La expresión poliol de masa molar baja es comprendida por referirse a polioles que tienen masas molares que varían de 50 a A00. Como ejemplos de tales polioles, puede hacerse mención de etilenglicol , propilenglicol, die ilenglicol, dipropilenglicol, polioles de poliéter, butano-1 ,4-diol , hexano-1 ,6-diol , 2-et i 1-he?ano-l , 3-d iol , N,N-bis(2-hidro ipropi 1 )ani lina,3-met i 1-1 , 5-pentand iol, trimet ilol propano, pentaer itr ítol , hisfenoi propoxilado A vendido por la compañía A zo bajo el nombre Dianol 320 y la mezcla de por lo menos dos polioies de los arriba mencionados. En el caso de que se utilice un poliol de masa molar baja, la relaci n molar NCO/OH tendrá que calcularse considerando las funciones hidroxilo provistas por dicho poliol de masa molar baja. Aunque el uso de un catalizador no es esencial, puede utilizarse alguno en ciertos casos, si así se desea, el catalizador puede seleccionarse a partir del grupo que comprende aminas terciarias, ímidazoles y compuestos organo etál cos . Como ejemplos de aminas terciarias, puede hacerse mención de 1 ,4-d?azab?c?cloC2.2.2]octano (DABCO) y N,N,N',N"~ pentamet i ldiet íieptpamina. Como ejemplos de compuestos organometálicos, puede hacerse mención del dilaurato de dibutil estaño, acetato de dibutil estaño y derivados de organobismuto. La composición entrelazable de la presente invención puede preparase mediante mezclado, a temperatura ambiente (aproximadamente 20°C) de varios consti uyentes por cualesquiera medios de agitación que sean suficientes para asegurar una buena dispersión de los constituyentes. Sin embargo, se ha observado que trabajando de esta manera, se obtuvieron las composiciones, aunque admsiblemente fueron entrelazables y tuvieron viscosidades ^1 momento de i pregnación que estuvieron de conformidad con ia aquéllas reivindicadas en la presente invención, tienen propiedades dieléctricas mediocres en ciertos casos, en particular valores tañó -iltos, En el caso en donde las propiedades dieléctricas probaron ser mediocres, se encontró un procedimiento para la preparación de la composición de conformidad con la presente invención, caracteri ado por la preparación, en primer lugar y de forma separada, de una mezcla A, disolviendo uno o más polioles en un llenador líquido químicamente inerte, y una mezcla B disolviendo uno o más poli isocianatos en un llenador líquido químicamente inerte; seguido después por la puesta en contacto, en forma separada, de cada una de las mezclas A y/o E< obtenidas con una tierra absorbente a una temperatura de entre 20°C y A0°C. Esta puesta en contacto puede tener lugar en dos formas diferentes. De conformidad con una primera forma de trabajo, la tierra absorbente se agrega a las mezclas A y/o B, las mezclas A y/o B que contienen dicha tierra absorbente son agitadas por separado por un período por lo menos igual a una hora y la mencionada tierra absorbente es después removida de las mezclas A y/o B. En esta forma de trabajo, se utiliza la tierra absorbente, en las mezclas A y/o B en una proporción de 0.1 a 5 partes en peso, y preferiblemente de 1 a 3 partes en peso, por 100 partes en peso de la mezcla.

De conformidad con la presente invención, las cantidades idénticas o diferentes de tierra absorbente pueden agregarse a las mezclas A y/o B. La tierra absorbente es removida de las mezclas A y/o B mediante medios conocidos para aquéllos expertos en la técnica, principalmente filtración o centrifuga ión. Una segunda forma de trabajo consiste en hacer circular las mezclas A y/o B en columnas separadas empacadas con tierra absorbente de tamaño de partícula apropiado. En cada variante del procedimiento, las cantidades en peso del llenador líquido químicamente inerte en las mezclas A y/o B puede se por lo menos igual al 40 y preferiblemente entre 65% y 99.5% de las mezclas A y/o B. Como ejemplos de tierras absorbentes que pueden utilizarse de conformidad con la presente invención se hará mención de la tierra de Fuller, bentonitas, tierras diatomáceas, atapulgita y silice activada. La eficiencia de esos procedimientos puede evaluarse midiendo la tañó del líquido a 20°C y s 50 Hz . No se apartaría del alcance de la invención si se repitiera el procedimiento por separado una o más veces en cada una de las mezclas A y/o B o en ambas mezclas hasta que se obtuviera un nivel de propiedades dieléctricas que es aceptable para el uso previsto. Con respecto a la mezcla B, se ha observado que el contenido de la función isocianato se retuvo virtualmente.

A fin de preparar la composición dieléctrica de conformidad con la presente invención, las mezclas tratadas o no tratadas A y/o B se ponen en contacto mediante cada variante del procedimiento, parcial o totalmente, de manera opcional con la adición complementaria del llenador líquido químicamente inerte puro. Esta puesta en contacto pudo realizarse mediante cualesquiera medios de mezclado que hacen posible asegurar una buena homogenei za ion . Las mezclas A y/o B pueden contener también uno o más aditivos tales como ant ío i dantes, epóxidos, antraquinona y derivados. Una persona con experiencia en la técnica determina las cantidades en peso de las mezclas A y/o B así como las cantidades agregadas opcional ente del llenador líquido químicamente inerte, que se pondrán en contacto durante la preparación de dicha composición para obtener una composición final que comprende por lo menos 90% ?n peso del llenador líquido químicamente inerte y una relación molar MC0/0H de entre 0.A5 y 1.15. La composición obtenida de conformidad con el procedimi nto de la invención puede utilizarse en particular como agente para impregnar los aislantes sólidos contenidos en los aparatos eléctricos (condensadores, transformadores y cables de alto voltaje). La puesta n contacto de la composición y el substrato que se a a impregnar se lleva a cabo a una temperatura de entre 20°C f '?0°C, generalmente bajo presión reducida en una primera etapa y después a presión atmosférica. Cuando se ha concluido la i pregnación, la temperatura puede elevarse hasta 100°C, o incluso más sita, durante un corto período •* fin de mejorar el entrelazamiento y obtener un producto sólido. La composición de conformidad con la invención tiene la ventaja de conducir a los aislastes a una vida útil mejorada y mejor resistencia a la descarga. La composición tiene también un valor tañó bajo, de menos de 0.02 medido a 20°C y a 50 Hz, y altos voltajes de descarg . Los ejemplos que siguen ilustran la invención. Las composiciones se prepararon utilizando los siguientes componentes: PolyBdR 45 HT (referido a continuación en la presente como PolyBd ) :pol íbutadieno hidroxilado de Mn igual a 2A00 (determinado mediante cromatografía de exclusión estépca), que tiene un número hidroxilo Ion» expresado en mi liequ i valentes por gramo (meq/g), igual a 0.A3, una viscosidad igual a 5000 mPa s a 30°C y una densidad igual a 0.90. Jarylec C 100 vendido por la compañía Elf Atochem S.A. (referido a continuación en la presente como Jarylec): el llenador líquido químicamente inerte que consiste de 75% en peso de benc i itoluenos y 25% en peso de benc i 1-benc i ltoluenos, que tiene una viscosidad de 20°C de 6.5 mPa s medida de conformidad con la norma ASTM D-445, - dioctil ftalato vendido por la compañía Elf Atache (referido a continuación en la presente como DOP ) : llenador líquido químicamente inerte que consiste de un dietilhexil ortaftalato que tienen una viscosidad de a 20°C igual a AO m as, - dibutil sebasato (referido a continuación en la presente como DBS): que tiene una viscosidad a 20°C igual a 9.3 mP s, - dodeci lbenceno (referido a continuación en la presente como DDB): que tiene una viscosidad a 20°C igual 10.4 mPa s, - aceite de colsa de grado alimenticio que tiene una viscosidad a 20°C igual a 69.5 mPa s, - Tolonato HDT/LV (referido a continuación en la presente como Tolonato): tps( 6-? ocianatohe i 1 ) iso ía urato, que tiene un contenido NCO igual a 23%, una funcionalidad de aproximadamente 3.4 y una viscosidad a 25°C igual a 1200 (+/- 300) mPa ss, Voranol CP 455 vendido comercialmente por la compañía Dow Chemical (referido a continuación en la presente1 como Voranol): poliéter poliol de masa molar igual a 450, que tiene un aH igual a 6.77 meq/g y una viscosidad a 25°C igual a J 0 mP -5, - Isonate M 143 'ieferido a continuación en la presente como Isonate) vendido por la compañía Dow Chemical: MDI polimépco que tiene un contenido NCO igual a 30%, una funcionalidad igual a 2.2 y una viscosidad a 30°C igual a 130 mP s , - tierra adsorbente: atapulgita preactivada a 150°C.

PREPARACIÓN DE LAS COMPOSICIONES DE CONFORMIDAD CON EL PROCEDIMIENTO DE LA INVENCIÓN Ya sea PoliyBd o una mezcla de Polybd y Voranol en proporciones de 92.25% en peso de PolyBd a 7.75% en peso de Varanol (mezclas A), por una parte, y ya sea Isonato o Tolonato (mezclas B) , por la otra parte, se disuelven por separado en Jarylec. Las proporciones de los diferentes componentes se reportan en el cuadro i. 3 g de atapulgita por 100 q de la mezcla se agregan a cada una de las mezclas A y B, las mezclas se agitan después por separado a temperatura ambiente (aproximadamente a 20°C) durante 3 a 1A horas y se filtran después bajo prrsión reducida a fin de remover la atapulgita. El tañó a 20°C / a 50 Hz se mide sobre cada una de las muestras A y B antes y después del tratamiento con atapulgita. Los resultados se reportan en el cuadro i. t) CUADRO 1 La composición B3 experimenta un segundo tratamiento sobre atapulgita bajo condiciones idénticas al primer tratamiento. Se observó que el tañó es igual a 0.4 x 10-3 (20°C/50 Hz) . Los contenidos NCO se monitorearon antes y después del tratamiento y se observó que son virtualmente idénticos. A continuación, las mezclas A / B se ponen con contacto en un reactor de vidrio equipado con un agitador.

Los siguientes se determinan sobre las composi iones b ten i da : - la influencia del contenido de llenador líquido químicamente inerte (Jarylec) sobre el cambio en la viscosidad, - la influencia de la temperatura de impregnación en el cambio de viscosidad, - las calidades dieléctricas de esas composiciones, mediante la medición del tañó y el voltaje de descarga.

INFLUENCIA DEL CONTENIDO DE JARYLEC POR EL CAMBIO DE VISCOSIDAD Se prepararon las composiciones poniendo en contacto ias mezclas Al o A2 con la mezcla de Bl para obtener una relación molar NCO/OH igual a 0.915 y cantidades en peso Jarylec en las composiciones igual a A5%, 90% (composiciones que no están de conformidad con la invención), 92% y 94%, y después las composiciones se dejaron a temperatura ambiente y se registró la viscosidad como una función del tiempo. Los resultados se reportaron en la gráfica I. En está gráfica, la viscosidad de las composiciones en mPa s ha sido representada sobre el e e y y el tiempo en días sobre el e e x. En está gráfica, los símbolos tienen los siguientes signif icados; - o - la composición que contiene 65% en peso de lary lee , 1A la composición que contiene 90% peso de Jaryle , la composición que contiene 92% en peso de Jarylec , la composición que contiene 94% en peso de Jary 1 ec .

GR FICA 1 INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA DE IMPREGNACIÓN SOBRE EL CAMBIO EN LA VISCOSIDAD El cambio en la viscosidad de una composición obtenida mediante la puesta en contacto de las mezclas A3 y B2 para obtener una relación molar NCO/OH igual a 0.95 y un contenido en peso de Jarylec igual a 94% se estudió a varias temperaturas.

Esta composición consiste de: 94% de Jarylec, 5.2% de polyBd y O.A% de Tolonato. El cambio de la viscosidad en está composición como una función del tiempo en varias temperaturas se reportó en la gráfica 2. En ésta gráfica, la viscosidad en mPa s está representada sobre el eje y y el tiempo en días sobre el eje x. En ésta gráfica, los símbolos tienen también los siguientes significados: el cambio a 20°C en la viscosidad como una función del tiempo, el cambio a 40°C en la viscosidad como una función del tiempo, el cambio a 60°C en la viscosidad como una función del tiempo, el cambio a A0°C en la viscosidad como una función del tiempo, \ ü Calidades dieléctricas de las composiciones de conformidad con la invención La composición anterior (94% de Jarylec, 5.2% de Polyfcd y 0.A% de Tolonato) se virtió en una celda Tañó hermética al derrame y se colocó después en un horno a 100°C y se mantuvo a esa temperatura durante 100 días. Los valores Tañó se midieron periódicamente en el curso del tiempo de permanencia a 100°C. Los resultados se reportaron en la gráfica 3. En esta gráfica, el tañó se representa sobre el e e Y y el tiempo en días sobre el eje X.

Gráfica 3 Después de una semana a 100°C, que corresponde al tiempo para la formación del gel, el tañó se estabiliza a una valor muy bajo, por debajo de los valores especificados para un nuevo aceite aislante. Este valor es estable durante el tiempo a una temperatura de 100°C. Se prepara una composición poniendo en contacto las mezclas Al y Bl para obtener una relación molar NCO/OH igual a .91 y un contenido de Jaruyec igual a 92%. Esta composición consiste de: 92% en peso de Jarylec, 6.3% en peso de PolyBd, 0.5% en peso de Voranol y 1.2% en peso de Isonato Esta composición se vierte en 3 celdas, con electrodos esféricos separados a 1 mm, a fin de medir el voltaje de descarga, las tres celdas se colocan después a 60°C durante A días para el entrelazamiento. Después de enfriar a temperatura ambiente, el voltaje de descarga sobre un gradiente de voltaje de corriente alterna se mide de conformidad con la norma IEC. Las mediciones de voltaje de descarga, llevadas a cabo bajo las mismas condiciones, se hacen utilizando los líquidos aislantes: aceite mineral Univolt 52 y Jarylec, previamente desgasificados y filtrados sobre un filtro Millipore de porosidad de menos de i mm. Los valores promedio del valor de descarga resultan del gel y los dos líquidos aislantes son como siguen: Composición de conformidad con la invención 95.2 k.V Aceite mineral Univolt 52 40.0 kV Jarylec 44.5 kV Se observa que el voltaje de descarga entre los electrodos esféricos separados a 1 mm es más de dos veces mayor para la composición de conformidad con la invención que para 52 aquellas obtenidas con los mejores sitios aislantes utilizados para transformadores (aceite mineral) y para los condensadores Las composiciones de conformidad con la invención contienen llenadores líquidos químicamente inertes diferentes de Jary lee : * Se prepara una composición que contiene DOP como un líquido llenador. A.30 g de Tolonato se mezclan, ba o una atmósfera de nitrógeno, con 940 g de DOP pretratado sobre atapulqita. 51.7 g de PolyBd y 3 mg/kg de dilaurato de dibut i lestaño, referido a continuación en la presente DBTL, se agregan después. La composición así obtenida contiene un 94% de DOP y l a relación molar NCO/OH es de 1.0. La viscosidad a 60°C se determina sobre una porción de composición. La viscosidad va de 20 mPa s a 75 mPa s durante 6 días. Después de 10 días a 90°C, la composición está totalmente entrelazada. Otra porción de la composición se coloca en una celda hermética al derrame para medir el factor de disipación. Después de A días a 90°C y enfriamiento, el tañó a 20°C del gel obtenido se midió. Se encontró un tañó = 0.0O31. * Se preparó una composición que contiene una mezcla de DDB y DOP como un llenador líquido, en una proporción de 60%; de DDB y 20% de DOP. 6.41 g de Tolonato se mezclaron, bajo una atmósfera de nitrógeno, con 939.2g de la mezcla DDB + DOP. 52.4 g de PolyBd y 3 mg/l'g de DBTL se agregaron después y la mezcla resultante se trato con atapulgita. La composición asi obtenida contiene 93.9% de llenador líquido inerte la relación molar La viscosidad a 60°C se determinó sobre una porción de esta composición, siendo este valor S mPa s. Después de 4 días a 60°C, la composición está totalmente entrelazada. Otra porción de la composición se coloca en una celda hermética al derrame para medir el factor de disipación.

Después de 6 días a 90°C y enfriamiento, se midió el tañó a 20°C - 50 Hz en el gel obtenido. Se encontró un tañó = 0.00024. Se preparó una composición que contiene DBS como un llenador líquido. Se mezclaron 6.66 g de Tolonato, bajo una atmósfera de nitrógeno, 936.2 g de DBS pretratada sobre atapulgita. Se agregaron después 55.4 g de PolyBd y 10 mg/kg de DBTL. La composición así obtenida contiene 93.6% de llenador líquido inerte y l a relación molar NC0/0H es de 1.0. La viscosidad a 60°C se determina sobre una porción de esta composición va de 4 mPa s a 46 mPa s durante 4 días.. Después de 6 días a 90°C, ia composición está totalmente entrelazada. Otra porción de la composición se coloca en una celda hermética al derrame para medir el factor de disipación. Después de 6 días a 90°C de enfriamiento, se midió el tañó a 20°C - 50 Hz del gel obtenido. Se encontró con tañó = 0.0079. * Se preparó una composición que contiene aceite de colsa como líquido llenador. El aceite de concha se pretrató sobre stapulgita. Se mezclaron 11.3 g de Tolopato bajo una atmósfera de nitrógeno, con 915 g del aceite de colsa. Se agregaron después 73./ g de PolyBd y 5 mg/kg de DBTL. La composición así obtenida contiene 91.5 de aceite de colsa. La relación molar NCO/OH es de 1.0. La viscosidad a 60°C se determinó sobre una porción de esta composición. Va de 34 mPa s a 92 mPa s durante 2 días. Después de A días a 90°C la composición está totalmente entrelazad . Otra porción de ia composición se coloca en una celda hermética al derrame para medir el factor de disipación. Después de 6 días a 90°C de enfriamiento, se midió el tañó a 20°C y 50 Hz del gel obtenido. Se encontró un tañó = 0.00029.

Propiedades de todos los condensadores de pelicula de propileno impregnados con composiciones de conformidad con la invención.

A fin de ilustrar el excelente comportamiento de los aislantes de alto voltaje impregnado con l s composiciones de conformidad con la invención, se llevaron a cabo pruebas utilizando bobinas de condensador para voltaje de corriente directa que contienen dos capas de película de polipropileno 13.6 µM de espesor. Tres senes de 10 condensadores se impregnaron, por una parte con Jarylec y por otra parte con las dos composiciones de conformidad con la invención que tienen la m ma relación molar NCO/OH igual a 0.95 que consisten respectivamente de : .94% de Jarylec, 5.20% de PoyBd y 0.60 % de Tolonato, referido a continuación en la presente como composición X, y de .96 % de Jarylec, 3.47 % de PoiyBd y 0.53 % de Tolonato, referido a continuación en la presente como composición Y. Se ejecutó la impregnación bajo vacío a temperatura ambiente. Inmediatamente después de la impregnación, los modelos experimentales se mantuvieron durante seis días a 40°C para el Jarylec y la composición Y y a 60°C para la composición X. Los modelos experimentales se dejaron durante dos días a 90°C para formación de calor. Se llevaron a cabo dos pruebas de vida útil a temperatura ambiente, a un gradiente de potencial de corriente) directa muy alto (390 y 350 V/µm DO. Los resultados obtenidos se presentan en las gráficas 4 y 5. En esas gráficas, el número de condensadores subsistentes está representado en el eje y y el tiempo en horas sobre el eje x. En esta gráfica, las curvas representadas son: Jarylec composición X :ompos i i ón Y 20 30 40 50 60 Gráfica 4 Vida útil de condensadores a 390 V/um PC 500 1000 1500 2000 2500 Gráfica 5 Vida útil de condensadores 350 V/um PC Los modelos experimentales impregnados con composiciones de conformidad con la invención conducen a vidas útiles (tiempo para avería de la mitad de los condensadores) que fueron desde 70 a 240 % superiores que quedan obtenidas con Jarylec por sí solo.

Claims (6)

1. NOVEPAP DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES i.- La composición dieléctrica de impregnación entrelazable que comprende por lo menos un polidien poliol, por lo menos un poli socianato y por lo menos un llenador líquido químicamente inerte, caracterizado porque la funcionalidad del poliisocianato es mayor que o igual a 2 y en que se utiliza la cantidad en peso del llenador líquido químicamente inerte mayor a 90% de la composición, a fin de conservar una viscosidad démenos de 50 mPa s a la temperatura de impregnación durante un período por lo menos igual a i día y fin de obtener una tangente ó (tañó) a 20°C y a 50 H, después del entrelazamiento completo, de por lo menos 0.02. 2.- La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada además porque la fun ionai idad del poliisocianato está entre 2,2 y 4. 3.- La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada además porque se utiliza la cantidad en peso del llenador líquido químicamente inerte de 92 % y 96 % de la composición. 4.- La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada además porque la temperatura de impregna ón es igual a por lo menos 20°C y preferiblemente entre 40°C y 90°C. 5.- La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracteri ada además porque el llenador líquido químicamente inerte es un líquido aislante seleccionado a partir de alquil benceno, esteres dieléctricos, compuestos alqu i iooliaromát icos, alqu i 1-ftalatos, mezclas de benc íltoluenos y bencí 1-ben íltoluenos, mezclas de mono- y b ?s(met i Ibepci 1 ) i leños, mezclas de bencí ltoluenos y di feni letano, y aceites de planta. 6.- La composición de conformidad con la reivindicación 5, caracteri ada además porque el alqui 1-f talato es dioctil ftalato. 7.- La composición de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada además porque el éster dieléctrico es dibutil sebasato o dioctil adipato. 6.- La composición de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada además porque el aceite de> planta es aceite de colsa. 9.- La composición de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada además porque el llenador químicamente inerte es una mezcla de benc iltoluenos y bencil-bencí Itoluenos que comprenden de 50% a 90% en peso de benciltoluenos (mezcla de los isómeros o, m y p) y de 50% a 10% en peso de bencí 1-benc?ltoluenos. 10.- La composición de conformidad con la reivindicación 9, caracteri ada además porque el llenador líquido químicamente inerte es una mezcla que comprende de 75% en peso de benc i itoluenos y 25% en peso de bencil-benc i 1toluenos . 11.- La composición de conformidad con una de las reivindicaciones 5 a 10, caracterizada además porque el llenador líquido químicamente inerte tiene una viscosidad a 20°C de no más de 100 Pas y pref riblemente de entre 4 y 30 mPa s, medida de conformidad con la norma ASTM D445. 12.- La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada además porque el polidien poliol es un oligómero hidrotelequelico de dieno conjugado. 13.- La composición de conformidad con la reivindicación 12, caracterizada además porque el dieno conjugado es butadieno. 14.- La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada además porque el polidien poliol tiene una masa molar numérica promedio de no más de 7000 y preferiblemente de entre 1000 y 3000. 15.- La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada además porque el polidien poliol tiene una funcionalidad que varía de 1 a 5 y preferiblemente varía de 1.6 a 3. 16.- La composición de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizada además porque el poliisocianato contiene un anillo de isocianurato en su molécula. .17.- La composición de conformidad con la reivindicación 16, caracteri ada además porque el poliisocianato es isocianurato de tr isC l-( isoc iapoto et il ) -1 ,3,3,-trimeti lciclohexano_l o el trimero de hexametilen di i o i nato. 16.- La composición de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizada además porque el poliisocianato es un poli isocianato aromático. 19.- La composición de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada además porque el poliisocianato es 4 ,4 '-difenilmetan-di isocianato (MDI) o un MDI polimérico. 20.- La composición de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizada además porque el poliisocianato es un poliiso ianato cicloali fát ico. 21.- La composición de conformidad con la reivindicación 20, caracteri ada además porque el poli isocianato es 4,4 '-diciclohexi lmetan-di isocianato. 22.- La composición de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada además porque comprende también uno o más polioles de masa molar baja. 23.- La composición de conformidad con la reivindicación 22, caracterizada además porque el poliol tiene una masa molar que varía de 50 a 600. 24.- La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 23, caracterizada además porque la relación molar NC0/0H esta en la región de i y preferiblemente entre . A5 y 1.15. 25.- La composición de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 24, caracterizada además porque se utiliza un catalizador. 26.- El procedimiento para la preparación de las composiciones dieléctricas de impregnación entrelazables de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 25, caracteri ado por La preparación, en primer lugar y en forma separada, de una mezcla A, mediante la disolución de una o más polioles en un llenador líquido químicamente inerte, y una mezcla B mediante la disolución de uno o más poli isoc íanatos en un llenador líquido químicamente inerte; esto es seguido por la puesta en contacto, en forma separada de cada una de las mezclas A y/o B obtenidas con una tierra absorbente a una temperatura de entre 20°C y A0°C, realizando esta puesta en contacto mediante la adición de dicha tierra absorbente a las mezclas A y/o B que contienen dicha tierra absorbente se agitan después por separado durante un período por lo menos igual a J hora; la tierra absorbente se remueve después de las mezclas A y y las mezclas tratadas o no tratadas A y B se ponen en contacto después de la adición complementaria opcional del llenador líquido químicamente inerte. 27.- El procedi iento de conformidad con la reivindicación 26, caracterizada además porque las mezclas A y/o B se ponen en contacto con la tierra absorbente mediante la circulación de las mezclas A y/o B en columnas separadas empacadas con tierra absorbente. 2A.- El procedimiento de conformidad con las reivindicaciones 26 y 27, caracterizada además porque las cantidades en peso del llenador líquido químicamente inerte en las mezclas A y/o B son por lo menos igual a 40% v son pref riblemente entre 65% y 99.5% de las mezclas A y B. 29.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 26 y 27, caracterizada además porque la tierra absorbente es atapulgita. 30.- El procedimiento de conformidad con la reivindicación 26, caracterizada además porque se utiliza la tierra absorbente, en las mezclas A y/o B, en una proporción de 0.1 a 5 partes en peso, y pref riblemente de 1 a 3 partes en peso, por 100 partes en peso de la mezcla. 31.- La aplicación de la composición de conformidad con una de las reivindicaciones l a 24 como un agente para la impregnación de aislantes sólidos contenidos en aparatos eléctricos. 32.- La aplicación de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado además porque el aparato eléctrico es un condensador. 33.- El condensador que comprende por lo menos una capa de película de polímero impregnada con una composición de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 24. 34.- La aplicación de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado además porque el aparato eléctrico es un cable de alto voltaje. COMPOSICIÓN DIELÉCTRICA ENTRELAZABLE RESUMEN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a una composición dieléctrica de impregnación entrelazable que comprende un polidien poliol, un poliisocianato y un llenador líquido químicamente inerte, caracterizada porque se utiliza una cantidad suficiente de dicho llenador líquido a fin de conservar una viscosidad de menos de 50 mPa s a la temperatura de impregnación durante un período por lo menos igual a un día y a fin de obtener un tañó a 20°C y 50 z, después del entrelazamiento completo, de menos de 0.02; la invención se refiere también a un procedimiento para la preparación de dicha composición. RML/cpm*ieoh*mvs*cgt*