RU2411599C1 - Biologically degradable liquid dielectric - Google Patents
Biologically degradable liquid dielectric Download PDFInfo
- Publication number
- RU2411599C1 RU2411599C1 RU2009138218/07A RU2009138218A RU2411599C1 RU 2411599 C1 RU2411599 C1 RU 2411599C1 RU 2009138218/07 A RU2009138218/07 A RU 2009138218/07A RU 2009138218 A RU2009138218 A RU 2009138218A RU 2411599 C1 RU2411599 C1 RU 2411599C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid dielectric
- content
- oil
- dielectric according
- less
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к области жидких диэлектриков для электрических систем, и конкретно относится к биологически разлагаемому жидкому диэлектрику, обладающему высокой устойчивостью к окислению, содержащему масло или смесь растительных масел, имеющих весьма высокое содержание олеиновой кислоты, в котором в значительной степени сохранены все природные токоферолы, и содержит дезактиватор металла, а также к его применению для изоляции и охлаждения электротехнического оборудования.The present invention relates to the field of liquid dielectrics for electrical systems, and specifically relates to a biodegradable liquid dielectric having a high oxidation stability, containing an oil or a mixture of vegetable oils having a very high oleic acid content, in which all natural tocopherols are largely preserved, and contains a metal deactivator, as well as its use for insulation and cooling of electrical equipment.
Уровень техникиState of the art
Жидкие диэлектрики, которые применяются в электротехнической промышленности, обычно представляют собой газы или жидкости, основной задачей которых является обеспечение электрической изоляции между токоведущими частями, кроме того, они играют роль средства охлаждения. Жидкости, которые применяются в качестве диэлектрической среды, могут иметь различное происхождение.Liquid dielectrics, which are used in the electrical industry, are usually gases or liquids, the main task of which is to provide electrical insulation between live parts, in addition, they play the role of cooling means. Liquids that are used as a dielectric medium can have a different origin.
Жидкости, которые наиболее часто применяются в качестве жидких диэлектриков, представляют собой минеральные масла, произведенные из нефти. Существенное использование минеральных масел обусловлено их низкой стоимостью и легкой доступностью, а также их диэлектрическими свойствами, характеристиками охлаждения, низкой вязкостью при высоких температурах и их превосходными характеристиками при весьма низких температурах. Кроме того, они обладают высокой устойчивостью к окислению. Однако с другой стороны, минеральным маслам присущ недостаток, связанный с тем, что вследствие их химического состава, они обладают весьма низкой биологической разлагаемостью, по этой причине утечка указанных масел может вызвать повреждение экологической системы, причем масла могут оставаться в окружающей среде в течение многих лет. Кроме того, минеральные масла обладают высокой теплотой сгорания и имеют весьма низкую температуру воспламенения, в результате при их использовании имеется значительный риск пожара и/или взрыва.The fluids that are most commonly used as liquid dielectrics are mineral oils made from petroleum. The significant use of mineral oils is due to their low cost and easy availability, as well as their dielectric properties, cooling characteristics, low viscosity at high temperatures and their excellent characteristics at very low temperatures. In addition, they are highly resistant to oxidation. However, on the other hand, mineral oils have a disadvantage associated with the fact that, due to their chemical composition, they have a very low biodegradability, therefore, leakage of these oils can cause damage to the ecological system, and the oils can remain in the environment for many years . In addition, mineral oils have a high calorific value and have a very low ignition temperature, as a result of which there is a significant risk of fire and / or explosion.
Более того, при регулировании тока требуется любой жидкий диэлектрик, предназначенный для использования в качестве охлаждающего агента, который не может быть классифицирован как огнеопасный. В соответствии с применением флюида и степенью риска может потребоваться одна или несколько предупредительных мер.Moreover, when regulating the current, any liquid dielectric intended for use as a cooling agent, which cannot be classified as flammable, is required. One or more precautionary measures may be required according to fluid use and risk level.
Признанной мерой безопасности является замена минеральных масел менее огнеопасной или неогнеопасной жидкостью. Менее огнеопасная жидкость должна иметь температуру воспламенения, которая равна или выше 300°С. Таким образом, иногда используются жидкие диэлектрики с высокой температурой воспламенения (равна или больше чем 300°С), например, такие как силиконовые масла, высокомолекулярные углеводороды (ВМУ) или синтетические сложные эфиры. Однако силиконовые масла и высокомолекулярные углеводороды (ВМУ), подобно минеральным маслам, характеризуются нулевой или низкой биологической разлагаемостью. Кроме того, все эти жидкости обладают более высокой стоимостью, чем минеральные масла.A recognized safety measure is the replacement of mineral oils with a less flammable or non-flammable liquid. A less flammable liquid should have a flash point that is equal to or higher than 300 ° C. Thus, liquid dielectrics with a high flash point (equal to or greater than 300 ° C) are sometimes used, for example, such as silicone oils, high molecular weight hydrocarbons (VMUs) or synthetic esters. However, silicone oils and high molecular weight hydrocarbons (VMUs), like mineral oils, are characterized by zero or low biodegradability. In addition, all of these fluids are more expensive than mineral oils.
В качестве альтернативы указанным выше жидкостям, следует придавать особое значение природным сложным эфирам из растительных масел, которые появились в последние годы. Природные сложные эфиры получаются из масел растительного происхождения с использованием соответствующих процессов переработки и очистки.As an alternative to the above fluids, special attention should be given to natural esters from vegetable oils that have appeared in recent years. Natural esters are derived from vegetable oils using appropriate processing and refining processes.
По существу, растительные масла состоят из триацилглицеридов и других компонентов в меньших пропорциях, например, таких как моноацилглицериды, диацилглицериды, свободные жирные кислоты, фосфатиды, стеролы, маслорастворимые витамины, токоферолы, пигменты, воски, длинноцепочечные спирты и др.Essentially, vegetable oils are composed of triacylglycerides and other components in smaller proportions, for example, monoacylglycerides, diacylglycerides, free fatty acids, phosphatides, sterols, oil-soluble vitamins, tocopherols, pigments, waxes, long-chain alcohols, etc.
Триацилглицериды, находящиеся в растительных маслах, представляют собой тройные сложные эфиры, образовавшиеся из трех молекул жирных кислот, химически связанных с глицерином. Общая формула триацилглицерида имеет вид:The triacylglycerides found in vegetable oils are triple esters formed from three fatty acid molecules chemically linked to glycerol. The general formula of triacylglyceride is:
где R, R′, R′′ могут одинаковыми или различными жирными кислотами, которые обычно содержат цепи из С14-С22 атомов углерода с уровнем ненасыщенности от 0 до 3.where R, R ′, R ″ can be the same or different fatty acids, which usually contain chains of C 14 -C 22 carbon atoms with a level of unsaturation from 0 to 3.
Главные отличия между различными растительными маслами вызваны различным содержанием жирных кислот, присутствующих в композиции их триацилглицеридов.The main differences between different vegetable oils are caused by the different content of fatty acids present in the composition of their triacylglycerides.
Существует несколько жирных кислот, включая миристиновую, пальмитиновую, стеариновую, олеиновую, линолеиновую, линоленовую, арахиновую, эйкозеновую, бегеновую кислоту, эруковую, пальмолитиновую, докозадиеновую, лигноцериновую, тетракозеновую, маргариновую, маргаролеиновую, гадолеиновую, каприловую, каприновую, лауриновую, пентадекановую и гептадекановую кислоты. Они отличаются друг от друга числом атомов углерода и количеством ненасыщенных связей (углерод - углеродных двойных связей).There are several fatty acids, including myristic, palmitic, stearic, oleic, linoleic, linolenic, arachinic, eicosenic, behenic acid, erucic, palmolithic, docosadienic, lignoceric, tetracoenova, margaridauroin, laparoleinova, carinoleurin, laparoleinovaric acid, lignaparideurin, laparoleinova, laparoleinova laparic acid, lignaroleinova laparic acid, lignaroleinova acids. They differ from each other in the number of carbon atoms and the number of unsaturated bonds (carbon - carbon double bonds).
Три жирные кислоты в молекуле триацилглицерида могут быть все одинаковыми или могут быть две или три различные жирные кислоты. Состав жирных кислот в триацилглицеридах изменяется для различных видов растений и в меньшей степени для различных линий конкретного вида. Растительные масла, произведенные из одной линии, имеют практически одинаковый состав жирных кислот в молекулах триацилглицеридов. Каждый триацилглицерид имеет характерные свойства, которые зависят от входящих в него жирных кислот. Например, некоторые триацилглицериды более восприимчивы к окислению, чем другие. В этом смысле масла, образовавшиеся из триацилглицеридов с мононенасыщенными (с одной С=С двойной связью) жирными кислотами, обладают более высокой устойчивостью к окислению, чем масла, образовавшиеся из триацилглицеридов с жирными кислотами, имеющими две или три углерод - углеродных двойных связи. Более того, масла, образовавшиеся из триацилглицеридов с насыщенными (отсутствуют С=С двойные связи) жирными кислотами, будут обладать еще большей устойчивостью к окислению, чем мононенасыщенные жирные кислоты, однако их минимальная температура застывания может быть существенно выше.The three fatty acids in the triacylglyceride molecule may all be the same or there may be two or three different fatty acids. The composition of fatty acids in triacylglycerides varies for different plant species and, to a lesser extent, for different lines of a particular species. Vegetable oils produced from the same line have almost the same composition of fatty acids in the molecules of triacylglycerides. Each triacylglyceride has characteristic properties that depend on its constituent fatty acids. For example, some triacylglycerides are more susceptible to oxidation than others. In this sense, oils formed from triacylglycerides with monounsaturated (with one C = C double bond) fatty acids have a higher oxidation stability than oils formed from triacylglycerides with fatty acids having two or three carbon - carbon double bonds. Moreover, oils formed from triacylglycerides with saturated (C = C double bonds absent) fatty acids will have an even greater oxidation stability than monounsaturated fatty acids, however, their minimum pour point can be significantly higher.
Наиболее значительные преимущества использования растительных масел в качестве жидких диэлектриков заключаются в их отличной биологической разлагаемости, в получении из возобновляемых природных ресурсов, в отсутствие токсичности, высокой температуре воспламенения (≅360°С) и в низкой стоимости по сравнению с другими веществами с высокой температурой воспламенения, такими как синтетические сложные эфиры. Все эти факторы охраны окружающей среды, здоровья и безопасности поддерживают идею применения жидких диэлектриков на основе растительных масел.The most significant advantages of using vegetable oils as liquid dielectrics are their excellent biodegradability, production from renewable natural resources, lack of toxicity, high flash point (≅360 ° С) and low cost compared to other substances with a high flash point such as synthetic esters. All these environmental, health and safety factors support the idea of using liquid dielectrics based on vegetable oils.
Однако при использовании растительных масел или их производных в качестве жидких диэлектриков имеются некоторые проблемы.However, when using vegetable oils or their derivatives as liquid dielectrics, there are some problems.
Например, необходимо принимать во внимание характеристику температуры (или минимальную температуру текучести) растительных масел. Температура застывания определяется как температура, при которой жидкость переходит в твердое состояние с последующей потерей характеристик охлаждения. В соответствии с единственным существующим стандартом, определяющим характеристики растительного масла, применяемого в качестве жидкого диэлектрика, стандарта США ASTM D6871-03, температура застывания должна быть не выше чем -10°С. Следовательно, для жидкого диэлектрика на основе растительных масел важным фактором является обеспечение сохранения свойства текучести, даже когда жидкий диэлектрик подвергается воздействию довольно низких температур (меньше чем - 15°С). Обычно для снижения температуры застывания и получения жидкого диэлектрика с повышенной устойчивостью к воздействию низких температур используются присадки. Например, используются такие присадки как ПМА (полиметилакрилат), олигомеры и полимеры поливинилацетата и/или акриловых олигомеров и полимеров, диэтилгексиладипинат и полиалкилметилакрилат.For example, it is necessary to take into account the temperature characteristic (or minimum pour point) of vegetable oils. The pour point is defined as the temperature at which a liquid becomes solid, followed by a loss of cooling performance. In accordance with the only existing standard defining the characteristics of vegetable oil used as a liquid dielectric, US standard ASTM D6871-03, the pour point should not be higher than -10 ° C. Therefore, an important factor for a liquid dielectric based on vegetable oils is to maintain the flow properties, even when the liquid dielectric is exposed to fairly low temperatures (less than -15 ° C). Typically, additives are used to lower the pour point and produce a liquid dielectric with increased resistance to low temperatures. For example, additives such as PMA (polymethyl acrylate), oligomers and polymers of polyvinyl acetate and / or acrylic oligomers and polymers, diethyl hexyl adipate and polyalkyl methyl acrylate are used.
Другими проблемными факторами в характеристиках растительных масел являются наличие воды, микробный рост, наличие твердых частиц и др.Other problematic factors in the characteristics of vegetable oils are the presence of water, microbial growth, the presence of particulate matter, etc.
Однако фактически одной из важнейших проблем растительных масел является их окисляемость. Обычно растительные масла подвержены полимеризации, когда на них воздействует кислород. Под действием кислорода активируются ненасыщенные связи, присутствующие в жирных кислотах триацилглицеридов масел, что вызывает окислительную полимеризацию масла, с вероятностью ухудшения фактических характеристик жидкого диэлектрика. Чувствительность к окислению таких масел является важным препятствием для их применения в качестве диэлектриков.However, in fact, one of the most important problems of vegetable oils is their oxidizability. Vegetable oils are usually subject to polymerization when exposed to oxygen. Under the action of oxygen, unsaturated bonds present in the fatty acids of the triacylglycerides of oils are activated, which causes oxidative polymerization of the oil, with the likelihood of deterioration of the actual characteristics of the liquid dielectric. Sensitivity to the oxidation of such oils is an important obstacle to their use as dielectrics.
Проблема окисления масел обычно решается путем добавления синтетических ингибиторов окисления масел, таких как БГА (бутилированный гидроксианизол), БГТ (бутилированный гидрокситолуол), ТБГХ (третичный бутилгидрохинон), ТНВР (тетрагидробутирофенон), пальмитат аскорбиновой кислоты (розмариновое масло), пропилгаллат и др. С другой стороны, проблема окисления жидких диэлектриков на основе растительных масел в электротехнических устройствах усиливается в связи с каталитической активностью меди или других металлов, присутствующих в устройствах такого типа.The problem of oil oxidation is usually solved by adding synthetic oil oxidation inhibitors, such as BHA (butylated hydroxyanisole), BHT (butylated hydroxytoluene), TBHC (tertiary butylhydroquinone), THBP (tetrahydrobutyrophenone), ascorbic acid palmitate (rosmariline). on the other hand, the problem of oxidation of liquid dielectrics based on vegetable oils in electrical devices is aggravated by the catalytic activity of copper or other metals present in the device tvah this type.
Все указанные выше проблемы ранее были рассмотрены в патентах ЕР 1365420, US 2004069975, US 6613250, US 6340658, US 6645404, US 6280659, JP 2000090740 и JP 2005317259, и предложены их различные решения.All of the above problems were previously discussed in patents EP 1365420, US 2004069975, US 6613250, US 6340658, US 6645404, US 6280659, JP 2000090740 and JP 2005317259, and various solutions are proposed.
Авторы настоящего изобретения предлагают жидкий диэлектрик, обеспечивающий альтернативное техническое решение проблемы окисления и обеспечивающий весьма выгодные характеристики жидкости для ее применения в качестве изолятора и охлаждающего агента в электротехнических устройствах.The inventors of the present invention provide a liquid dielectric that provides an alternative technical solution to the oxidation problem and provides highly advantageous liquid characteristics for its use as an insulator and cooling agent in electrical devices.
Решение проблемы окисления жидких диэлектриков изобретения возникло путем использования масел с весьма высоким содержанием олеиновой кислоты и полученных с использованием процессов переработки, которые позволяют сохранить природные токоферолы, присутствующие в указанных растительных маслах в высоком процентном содержании, поскольку в процессе традиционной переработки происходит потеря значительного количества токоферолов.The solution to the problem of oxidizing liquid dielectrics of the invention arose through the use of oils with a very high oleic acid content and obtained using processing processes that can save the natural tocopherols present in these vegetable oils in a high percentage, since a significant amount of tocopherols is lost during traditional processing.
Пример способа, подходящего для целей настоящего изобретения, описан в патенте США № 5928696. Авторы изобретения обнаружили, что определенные растительные масла с весьма высоким содержанием олеиновой кислоты и низким содержанием линолеиновой кислоты, которые сохранили собственные природные токоферолы, в значительной степени обладают потенциалом ингибитора окисления для того, чтобы не добавлять ингибитор окисления, например, такой как биологически неразлагаемый синтетический ингибитор окисления, который добавляли до настоящего времени. Однако токоферолы, кроме того, что они обладают существенной биологической разлагаемостью, являются веществами, которые естественно присутствуют в составе масел и которые обладают важной характеристикой ингибитора окисления. Известны четыре типа токоферолов: α-, β-, γ- и δ-токоферол, которые обладают различной эффективностью ингибитора окисления и которые присутствуют в различных соотношениях, в зависимости от типа растительного масла и от сорта, из которого они получены.An example of a method suitable for the purposes of the present invention is described in US Pat. No. 5,928,696. The inventors have found that certain vegetable oils with a very high oleic acid and low linoleic acid content that have retained their own natural tocopherols have a significant oxidation inhibitor potential for in order not to add an oxidation inhibitor, for example, such as a biodegradable synthetic oxidation inhibitor, which has been added so far . However, tocopherols, in addition to having significant biodegradability, are substances that are naturally present in oils and which have an important characteristic of an oxidation inhibitor. Four types of tocopherols are known: α-, β-, γ- and δ-tocopherol, which have different oxidation inhibitor efficiencies and which are present in different ratios, depending on the type of vegetable oil and the variety from which they are derived.
Кроме того, для решения проблемы ускорения окисления, вызванного каталитической активностью металлов, авторы настоящего изобретения предложили введение дезактиваторов металлов, таких как производные триазола, бензотриазола, димеркаптодиазола и др.In addition, to solve the problem of accelerating oxidation caused by the catalytic activity of metals, the authors of the present invention proposed the introduction of metal deactivators, such as derivatives of triazole, benzotriazole, dimercaptodiazole, etc.
Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Первая цель изобретения представляет собой биологически разлагаемый жидкий диэлектрик, не содержащий добавки ингибитора окисления, синтетического или природного, который включает масло или смесь растительных масел с содержанием олеиновой кислоты (С18:1) больше чем 75%, содержанием природных токоферолов больше чем 200 м.д., и содержащий добавку дезактиватора металла в количестве меньше чем 1 мас.%. Этот жидкий диэлектрик в последующем будет называться флюидом изобретения.The first objective of the invention is a biodegradable liquid dielectric that does not contain an additive of an oxidation inhibitor, synthetic or natural, which includes an oil or a mixture of vegetable oils with an oleic acid content (C18: 1) of more than 75%, a natural tocopherol content of more than 200 ppm ., and containing the additive of a metal deactivator in an amount of less than 1 wt.%. This liquid dielectric will hereinafter be called the fluid of the invention.
Другой целью изобретения является применение флюида изобретения в качестве изолятора и охлаждающего агента электрических устройств или оборудования.Another objective of the invention is the use of the fluid of the invention as an insulator and cooling agent for electrical devices or equipment.
Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
В первом замысле изобретение относится к биологически разлагаемому жидкому диэлектрику, не содержащему добавку синтетического ингибитора окисления, который включает масло или смесь растительных масел с содержанием олеиновой кислоты (С18:1) больше чем 75%, отличающийся тем, что имеет содержание природных токоферолов больше чем 200 м.д. и содержание дезактиватора металла в количестве меньше чем 1%.In a first concept, the invention relates to a biodegradable liquid dielectric that does not contain an additive of a synthetic oxidation inhibitor, which comprises an oil or a mixture of vegetable oils with an oleic acid content (C18: 1) of more than 75%, characterized in that it has a natural tocopherol content of more than 200 ppm and a metal deactivator content of less than 1%.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения содержание природных токоферолов составляет больше чем 300 м.д. и в еще более предпочтительном варианте это содержание больше чем 400 м.д.In a preferred embodiment, the content of natural tocopherols is greater than 300 ppm. and in an even more preferred embodiment, this content is more than 400 ppm.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения содержание олеиновой кислоты в масле или растительных маслах составляет больше чем 80% и в еще более предпочтительном варианте это содержание больше чем 90%.In a preferred embodiment, the oleic acid content in the oil or vegetable oils is more than 80%, and in an even more preferred embodiment, the content is more than 90%.
Поскольку в большинстве областей применения жидких диэлектриков они обычно находятся в контакте с металлами, жидкий диэлектрик содержит в качестве добавки дезактиватор металла с целью предотвращения каталитического действия меди или другого металла, контактирующего с маслом, в процессах окисления масла. Следовательно, целесообразно вводить в композицию жидкого диэлектрика дезактиватор металла, например, такой как любая производная триазола, бензотриазола или димеркаптодиазола.Since in most applications of liquid dielectrics they are usually in contact with metals, a liquid dielectric contains a metal deactivator as an additive to prevent the catalytic effect of copper or other metal in contact with oil in oil oxidation processes. Therefore, it is advisable to introduce a metal deactivator into the liquid dielectric composition, for example, such as any derivative of triazole, benzotriazole or dimercaptodiazole.
Кроме того, предпочтительно жидкий диэлектрик изобретения включает:In addition, preferably the liquid dielectric of the invention includes:
a) линолеиновую кислоту (С18:2) в содержании меньше чем 3,5%;a) linoleic acid (C18: 2) in a content of less than 3.5%;
b) линоленовую кислоту (С18:3) в содержании меньше чем 1%;b) linolenic acid (C18: 3) in a content of less than 1%;
c) пальмитиновую кислоту (С16:0) в содержании меньше чем 4%;c) palmitic acid (C16: 0) in a content of less than 4%;
d) стеариновую кислоту (С18:0) в содержании меньше чем 2,5%.d) stearic acid (C18: 0) in a content of less than 2.5%.
Масла или смеси масел: подсолнечного, рапсового, соевого, хлопкового, жожоба, сафлорового, оливкового или масла оливковых выжимок с высоким содержанием олеинового остатка, являются особенно подходящими для применения в качестве жидкого диэлектрика согласно настоящему изобретению, хотя в предпочтительном варианте осуществления изобретение включает использование подсолнечного масла с высоким содержанием олеинового остатка. Помимо того, что эти масла имеют высокое содержание олеиновой кислоты, обычно они содержат большое количество токоферолов, которые в основном теряются в процессах обычной переработки масел. Переработка указанных масел в соответствии со способами, в которых возможно сохранение природных токоферолов в значительной степени, способствует тому, что эти масла являются весьма подходящими для их применения в качестве жидких диэлектриков, без риска их окисления. Например, в способе, описанном в патенте США № 5928696 возможно получение масел с концентрацией токоферола больше чем 400 м.д., при малом содержании фосфатидов, свободных жирных кислот и воска.Oils or mixtures of oils: sunflower, rapeseed, soybean, cotton, jojoba, safflower, olive or olive oil with a high content of oleic residue are particularly suitable for use as a liquid dielectric according to the present invention, although in a preferred embodiment, the invention includes the use of sunflower oils with a high content of oleic residue. Besides the fact that these oils have a high oleic acid content, they usually contain a large amount of tocopherols, which are mainly lost in conventional oil processing processes. The processing of these oils in accordance with methods in which the preservation of natural tocopherols is possible to a large extent contributes to the fact that these oils are very suitable for their use as liquid dielectrics, without the risk of their oxidation. For example, in the method described in US patent No. 5928696 it is possible to obtain oils with a tocopherol concentration of more than 400 ppm, with a low content of phosphatides, free fatty acids and wax.
Масло или масла, полученные указанными способами, могут быть обработаны в последующем процессе вакуумной перегонки, с использованием комбинации нагревания и вакуума для того, чтобы удалить большую часть влаги. Удаление влаги из масла необходимо в связи с тем, что начальная концентрация влаги может сделать масло непригодным для использования в качестве жидкого диэлектрика. С этой целью растительное масло обрабатывают таким образом, чтобы удалить избыточную влагу до уровня меньше чем 50 м.д.The oil or oils obtained by these methods can be processed in a subsequent vacuum distillation process using a combination of heating and vacuum in order to remove most of the moisture. Removing moisture from the oil is necessary due to the fact that the initial concentration of moisture can make the oil unsuitable for use as a liquid dielectric. To this end, vegetable oil is treated in such a way as to remove excess moisture to a level of less than 50 ppm.
Полученные таким образом масла характеризуются тем, что имеют период индукции больше чем 25 часов в испытании Rancimat (EN 14112) и показатель биологической разлагаемости больше чем 99% спустя 21 сутки (CEC-L-33-A-93). Другими словами, с использованием упомянутых масел или их смесей получены с превосходным выходом жидкие диэлектрики высокого качества, соответствующие или превышающие стандарты безопасности, которые к тому же не обладают токсичностью, безвредны для окружающей среды и имеют пониженную стоимость по сравнению с другими жидкими диэлектриками.The oils thus obtained are characterized by having an induction period of more than 25 hours in the Rancimat test (EN 14112) and a biodegradability index of more than 99% after 21 days (CEC-L-33-A-93). In other words, using the above-mentioned oils or mixtures thereof, high-quality liquid dielectrics are obtained with excellent yield that meet or exceed safety standards, which are also non-toxic, environmentally friendly and have a lower cost compared to other liquid dielectrics.
Кроме того, жидкий диэлектрик изобретения может содержать дополнительные присадки, в зависимости от типа области, в которой предполагается их применение.In addition, the liquid dielectric of the invention may contain additional additives, depending on the type of area in which they are intended to be used.
Для использования в окружающей среде, где температура может падать ниже чем -15°С, рекомендуется дополнительно вводить присадку, которая снижает температуру застывания, предпочтительно типа полиалкилметакрилата. Использование этих присадок позволяет получить жидкие диэлектрики с температурой застывания, равной -18°С или ниже.For use in an environment where the temperature may drop lower than -15 ° C, it is recommended that an additive be added that lowers the pour point, preferably of the type polyalkyl methacrylate. The use of these additives makes it possible to obtain liquid dielectrics with a pour point of −18 ° C or lower.
Во втором аспекте изобретение относится к применению жидкого диэлектрика согласно изобретению в качестве изолятора и охлаждающего агента электрических устройств или оборудования. Как указано выше, этот флюид может быть использован в распределительном устройстве и/или в защитных кабинках, трансформаторах, в трансформаторах со встроенной защитой и предохранителем, ограничивающим ток, или трансформаторных центрах с элементами распределительных устройств и множеством защитных устройств.In a second aspect, the invention relates to the use of a liquid dielectric according to the invention as an insulator and cooling agent for electrical devices or equipment. As indicated above, this fluid can be used in a switchgear and / or in protective booths, transformers, transformers with integrated protection and current limiting fuses, or transformer centers with switchgear elements and a variety of protective devices.
Предпочтительный вариант осуществления изобретенияPreferred Embodiment
Используется специальная композиция жирных кислот в триацилглицеридах растительных масел и способ их получения, а также их окончательная осушка, которые предоставляют полученной жидкости конкретные физические свойства, делающие их особенно пригодными для использования в качестве жидкого диэлектрика.A special composition of fatty acids in vegetable oil triacylglycerides and a method for their preparation, as well as their final drying, which provide the obtained liquid with specific physical properties, which make them especially suitable for use as a liquid dielectric, are used.
В предпочтительном примере жидкий диэлектрик, к которому относится настоящее изобретение, имеет следующий состав.In a preferred example, the liquid dielectric to which the present invention relates has the following composition.
Подсолнечное масло с высоким содержанием олеиновой кислоты, включающее:High oleic acid sunflower oil, including:
а) природные токоферолы:a) natural tocopherols:
b) триацилглицериды со следующим составом жирных кислот:b) triacylglycerides with the following fatty acid composition:
с) 5000 м.д. присадки дезактиватора металлов, произведенной из димеркаптодиазола (Additin RC 8210 фирмы Rhein Chemie), что соответствует содержанию меньше чем 1 мас.% от всей композиции.s) 5000 ppm metal deactivator additives made from dimercaptodiazole (Additin RC 8210 from Rhein Chemie), which corresponds to a content of less than 1 wt.% of the total composition.
Жидкий диэлектрик указанного выше состава имеет следующие свойства:A liquid dielectric of the above composition has the following properties:
Необязательно, для более ответственных вариантов осуществления, в местности, где электротехническое оборудование подвергается воздействию весьма низких температур, температура застывания может быть дополнительно снижена за счет добавления в масло присадки, с целью достижения пониженной температуры застывания. Таким образом, могут быть использованы промышленно доступные присадки, которые совместимы с растительными маслами, например, такие как продукт, известный под названием Viscoplex 10-310.Optionally, for more critical embodiments, in an area where electrical equipment is exposed to very low temperatures, the pour point can be further reduced by adding additives to the oil in order to achieve a lower pour point. Thus, commercially available additives that are compatible with vegetable oils can be used, for example, such as a product known as Viscoplex 10-310.
Claims (14)
a) линолеиновую кислоту (С18:2) в содержании меньше, чем 3,5%
b) линоленовую кислоту (С18:3) в содержании меньше, чем 1%
c) пальмитиновую кислоту (С16:0) в содержании меньше, чем 4%
d) стеариновую кислоту (С18:0) в содержании меньше, чем 2,5%.7. The liquid dielectric according to claim 1, characterized in that the vegetable oil or vegetable oil includes
a) linoleic acid (C18: 2) in a content of less than 3.5%
b) linolenic acid (C18: 3) in a content of less than 1%
c) palmitic acid (C16: 0) in a content of less than 4%
d) stearic acid (C18: 0) in a content of less than 2.5%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009138218/07A RU2411599C1 (en) | 2007-03-16 | 2007-03-16 | Biologically degradable liquid dielectric |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009138218/07A RU2411599C1 (en) | 2007-03-16 | 2007-03-16 | Biologically degradable liquid dielectric |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2411599C1 true RU2411599C1 (en) | 2011-02-10 |
Family
ID=46309387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009138218/07A RU2411599C1 (en) | 2007-03-16 | 2007-03-16 | Biologically degradable liquid dielectric |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2411599C1 (en) |
-
2007
- 2007-03-16 RU RU2009138218/07A patent/RU2411599C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7048875B2 (en) | High oleic acid oil compositions and methods of making and electrical insulation fluids and devices comprising the same | |
| US6312623B1 (en) | High oleic acid oil compositions and methods of making and electrical insulation fluids and devices comprising the same | |
| CA2786816C (en) | Vegetable oil dielectric fluid composition | |
| US20080283803A1 (en) | Vegetable oil dielectric fluid composition | |
| CA2258248C (en) | High oleic acid electrical insulation fluids and method of making the same | |
| CA2826187C (en) | Vegetable dielectric fluid for electrical transformers | |
| EP2128873B1 (en) | Biodegradable dielectric fluid | |
| EP2128874B1 (en) | Electrical equipment insulated with a biodegradable dielectric fluid | |
| RU2411599C1 (en) | Biologically degradable liquid dielectric | |
| EP1995301A1 (en) | Vegetable oil dielectric fluid composition | |
| AU772953B2 (en) | High oleic acid electrical insulation fluids and devices containing the fluids | |
| MXPA99006259A (en) | High oleic acid electrical insulation fluids and devices containing the fluids |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120317 |