SE511214C2

SE511214C2 - Dielectric gelling composition, method of manufacture thereof and an electric DC cable comprising an insulation system impregnated with such composition

Info

Publication number: SE511214C2
Application number: SE9704826A
Authority: SE
Inventors: Anna Kornfeldt; Johan Felix; Mikael Bergkvist; Per Nordberg
Original assignee: Asea Brown Boveri
Priority date: 1997-12-22
Filing date: 1997-12-22
Publication date: 1999-08-23
Also published as: ZA9811709B; EP1042759A1; NO20003240L; SE9704826L; JP2001527129A; IS5515A; SE9704826D0; NO20003240D0; WO1999033066A1; AU1988799A; CN1285076A; ID26851A; AU737200B2; AR017937A1; KR20010033393A

Abstract

A dielectric gelling composition, exhibiting a thermo-reversible liquid-gel transition at a transition temperature, Tt, wherein the gel comprises an oil and a gelator with a block copolymer comprising an olefin based block and at least one further block comprising aromatic rings in its backbone structure, wherein each one of the two blocks has a molecular weight of more than 3000 g/mole, and the block with aromatic rings in its backbone structure exhibits a rigid backbone structure and a temperature dependent solubility in the oil, is disclosed. The gelling composition is produced by preparing the block copolymer by means of a condensation reaction and subsequently adding the resulting copolymer to an oil at a temperature above the transition temperature of the gelling composition. The gelling composition is used as an impregnant in an insulated direct current cable having at least one conductor and an impregnated insulation system. The insulation system comprises a solid electrically insulating dielectric part with a porous, fibrous and/or laminated structure impregnated with a dielectric gelling composition.

Description

511 214 reaktorer, kablar och liknande. De dielektriska vätskorna används typiskt i kombination med en porös, ﬁbrös och/ eller laminerad fast del, som ä.r im- pregnerad med den dielektriska vätskan. Den aktiva delen i en impregnerad isolering är den fasta delen. Oljan skyddar isoleringen mot upptag av fukt och fyller alla porer, hålrum eller andra mellanrum, varigenom eventuell di- elektriskt svag luft i isoleringen ersätts av oljan. Impregnering är i typiska fall en tidskrävande och känslig process som utförs efter att den fasta delen av isoleringen har anbringats och kräver noggrann övervakning och regle- ring. Impregnering av en DC-kabel avsedd för långdistansöverföring av el- kraft, där ﬂera kilometer kabel skall behandlas, uppvisar exempelvis i typis- ka fall en processcykeltid som sträcker över dygn eller veckor eller till och med månader. Dessutom utförs denna tidskrävande impregneringsprocess enligt en noggrant utvecklad och strängt reglerad processcykel med specifi- cerad förändring av både temperatur- och tryckförhållanden i impregne- ringskärlet och under upphettning, varmhällning och avkylning för säker- ställande av en fullständig och jämn impregnering av den ñberbaserade iso- leringen. Impregnering av andra isoleringssystem omfattande dielektriska vätskor såsom transformatorer, kondensatorer och liknande är, ehuru ej lika tidskrävande som impregneringen av en DC-kabel, en känslig process och specifika krav ställs på impregneringsmedlet, det medium som skall impreg- neras och processvariablerna som används vid impregneringen. 511 214 reactors, cables and the like. The dielectric liquids are typically used in combination with a porous, brittle and / or laminated solid part, which is impregnated with the dielectric liquid. The active part in an impregnated insulation is the solid part. The oil protects the insulation against the absorption of moisture and fills all pores, cavities or other gaps, whereby any electrically weak air in the insulation is replaced by the oil. Impregnation is typically a time-consuming and sensitive process that is performed after the solid part of the insulation has been applied and requires careful monitoring and regulation. Impregnation of a DC cable intended for long-distance transmission of electricity, where ﬂ your kilometers of cable are to be treated, typically shows, for example, a process cycle time that extends over days or weeks or even months. In addition, this time-consuming impregnation process is carried out according to a carefully developed and strictly regulated process cycle with specified change of both temperature and pressure conditions in the impregnation vessel and during heating, hot pouring and cooling to ensure a complete and even impregnation of the β-based iso. leringen. Impregnation of other insulation systems comprising dielectric liquids such as transformers, capacitors and the like is, although not as time consuming as the impregnation of a DC cable, a sensitive process and specific requirements are placed on the impregnating agent, the medium to be impregnated and the process variables used in the impregnation. .

För att säkerställa ett gott impregneringsresultat är en vätska med låg visko- sitet önskvärd. Vätskan skall även företrädesvis vara viskös vid driftförhål- landen för den elektriska anordningen för undvikande av migrering av väts- kan i den porösa isoleringen. Darcy's lag (1) används ofta för att beskriva ﬂödet av en vätska genom ett poröst medium eller kapillärmedium. (1) I v=_kAB |,|.L 511 214 3 I denna lag är v den så kallade Darcy-hastigheten för vätskan, definierad som volymﬂödet dividerat med provarean, k är permeabiliteten hos det porö- sa mediet, AP är tryckskillnaden över provet, p är den dynamiska viskosite- ten för vätskan och L är tjockleken hos provet. Flödeshastigheten för en vätska i ett poröst medium är väsentligen omvänt proportíonell mot viskosi- teten. En vätska som uppvisar låg viskositet eller en mycket temperaturbe- roende viskositet vid drifttemperatur kommer att ha en tendens att migrera under inverkan av temperaturﬂuktuationer som normalt förekommer i en elektrisk anordning under drift och även till följd av eventuell temperatur- gradient som byggs upp över en ledarisolering vid drift och kan resultera i att ofyllda hälrum bildas i isoleringen. Temperaturﬂuktuation och tempera- turgradíenter förekommer i en högspännings-DC-kabel, varför eventuella problem förknippade med migrering av den dielektriska vätskan noga måste beaktas. Ofyllda hälrum eller andra ofyllda mellanrum eller porer i en isole- ring som används under ett elektriskt högspänt likströmsfält utgör defekter där rymdladdningar tenderar ackumuleras. Ackumulerade rymdladdningar kan under ogynnsamma betingelser initiera dielektrisk nedbrytning genom urladdningar som försämrar isoleringen och slutligen kan leda till kollaps.To ensure a good impregnation result, a liquid with a low viscosity is desirable. The liquid should also preferably be viscous in the operating conditions of the electrical device to avoid migration of the liquid in the porous insulation. Darcy's law (1) is often used to describe the fate of a liquid through a porous medium or capillary medium. (1) In v = _kAB |, | .L 511 214 3 In this law, v is the so-called Darcy velocity of the liquid, defined as the volume ﬂ of the time divided by the sample area, k is the permeability of the porous medium, AP is the pressure difference over the sample, p is the dynamic viscosity of the liquid and L is the thickness of the sample. The flow rate of a liquid in a porous medium is substantially inversely proportional to the viscosity. A liquid which has a low viscosity or a very temperature-dependent viscosity at operating temperature will have a tendency to migrate under the influence of temperature kt uctuations which normally occur in an electrical device during operation and also as a result of any temperature gradient which builds up over a conductor insulation during operation and may result in unfilled cavities forming in the insulation. Temperature ﬂuctuation and temperature gradients occur in a high-voltage DC cable, so any problems associated with the migration of the dielectric liquid must be carefully considered. Unfilled cavities or other unfilled spaces or pores in an insulation used under an electrically high-voltage direct current field constitute defects where space charges tend to accumulate. Accumulated space charges can, under adverse conditions, initiate dielectric degradation by discharges that degrade the insulation and can eventually lead to collapse.

Den ideala dielektriska vätskan bör uppvisa en låg viskositet under impreg- nering och vara mycket viskös under driftförhållanden.The ideal dielectric fluid should have a low viscosity during impregnation and be very viscous under operating conditions.

Konventíonella dielektriska oljor använda för impregnering av en porös, ﬁbrös eller laminerad ledarisolering i en elektrisk anordning såsom en DC- kabel uppvisar en viskositet som minskar väsentligen exponentiellt alltefter- som temperaturen ökar. Impregneringstemperaturen måste därför vara vä- sentligt högre än drifttemperaturen för erhållande av den erforderliga minskningen i viskositet pga. det låga temperaturberoendet hos viskositeten vid höga temperaturer. Som en jårnförelse är temperaturberoendet hos vis- kositeten vid temperaturer som råder under driftsbetingelser hög. Små vari- ationer i ímpregneríngs- eller driftförhållanden påverkar prestandan hos den dielektriska vätskan och ledarisoleringen. Oljor väljes därför så att de är till- räckligt viskösa vid förväntade drifttemperaturer för att väsentligen fullstän- digt stanna kvar i isoleringen även under de temperaturﬂuktuationer som 511214 4 skeri den elektriska anordningen under drift. Retentionen bör även vara vä- sentligen opåverkad av eventuell temperaturgradient som byggs upp över isoleringen. Detta leder typiskt till att man använder en hög impregnerings- temperatur för att försäkra att isoleringen kommer att bli väsentligen full- ständigt impregnerad. En hög impregneringstemperatur är emellertid oför- delaktig eftersom den riskerar påverka isoleringsmaterialet, ytegenskaperna hos ledaren och främja kemiska reaktioner inom och mellan material som ingår i den anordning som håller på att impregneras. Även energiförbruk- ningen under framställning och de totala produktionskostnaderna påverkas negativt av en hög impregneringstemperatur. En annan aspekt att beakta är den terrniska utvidgningen och krympningen av isoleringen som medför att kylningen mäste vara reglerad och långsam, vilket kräver ytterligare tid och medför komplexitet till en redan tidskrävande och komplex process. Andra typer av oljeimpregnerade kablar utnyttjar en làgviskositetsolja. Dessa kab- lar omfattar emellertid tankar eller reservoarer längs kabeln eller i förbindel- se med kabeln för säkerställande av att kabelisoleringen förblir fullständigt impregnerad vid cyklisk värmepåverkan vid drift. Med dessa kablar fyllda med lågviskositetsolja föreligger risk för oljeläckage från en skadad kabel.Conventional dielectric oils used to impregnate a porous, brittle or laminated conductor insulation in an electrical device such as a DC cable exhibit a viscosity that decreases substantially exponentially as the temperature increases. The impregnation temperature must therefore be significantly higher than the operating temperature in order to obtain the required reduction in viscosity due to the low temperature dependence of the viscosity at high temperatures. As an ironwork, the temperature dependence of the viscosity at temperatures prevailing under operating conditions is high. Small variations in impregnation or operating conditions affect the performance of the dielectric fluid and conductor insulation. Oils are therefore selected so that they are sufficiently viscous at expected operating temperatures to remain substantially completely in the insulation even during the temperature kt uctuations which occur in the electrical device during operation. The retention should also be substantially unaffected by any temperature gradient that builds up over the insulation. This typically results in the use of a high impregnation temperature to ensure that the insulation will be substantially completely impregnated. However, a high impregnation temperature is disadvantageous because it risks affecting the insulation material, the surface properties of the conductor and promoting chemical reactions within and between materials included in the device being impregnated. Energy consumption during production and the total production costs are also negatively affected by a high impregnation temperature. Another aspect to consider is the thermal expansion and shrinkage of the insulation, which means that the cooling must be regulated and slow, which requires additional time and leads to complexity in an already time-consuming and complex process. Other types of oil impregnated cables use a low viscosity oil. However, these cables include tanks or reservoirs along the cable or in connection with the cable to ensure that the cable insulation remains completely impregnated during cyclic heat exposure during operation. With these cables filled with low viscosity oil, there is a risk of oil leakage from a damaged cable.

Därför föredrages en olja med en mycket temperaturberoende viskositet med en hög viskositet vid drifttemperatur.Therefore, an oil with a very temperature-dependent viscosity with a high viscosity at operating temperature is preferred.

För att ge ett lämpligt ökat temperaturberoende i viskositeten hos en kon- ventionell mineralolja år det känt att tillsätta och upplösa en polymer, t.ex. polyisobuten, i oljan. Detta kan endast åstadkommas för höggradigt aroma- tiska oljor, men oljor av denna typ uppvisar i typiska fall emellertid sämre elektriska egenskaper i jämförelse med mer nafteniska oljor. De senare är oljetyper lämpliga för användning i elektriska isoleringar. En mer aromatisk olja måste i typiska fall behandlas med blekjord för att uppvisa godtagbara elektriska egenskaper. Sådan bearbetning är kostsam och det finns en risk att lerpartiklar med liten storlek kvarstår i oljan om ej en noggrann filtre- rings- eller separationsbearbetning utförs efter denna behandling. Alternativt kan en olja som beskrivits i US-A-3 668 128 omfattande tillsatser av från l upp till 50 vikt-% av en alkenpolymer med en molekylvikt i intervallet 100- 511 214 5 900, härledd från en alken med 3, 4 eller 5 kolatomer, t.ex. polybuten väljes för dess låga viskositet vid låga temperaturer. Denna olja uppvisar en låg viskositet vid låga temperaturer, god oxidationsbeständighet och även god beständighet mot gasutveckling, dvs. bildning av vätgas som kan ske, sär- skilt när en olja med låg aromatisk halt, såsom oljan föreslagen i US-A-3 668 128, utsätts för elektriska fält. Oljan enligt beskrivningen i US-A-3 668 128 löper emellertid, även om den erbjuder en stor fördel jämfört med den tradi- tionella elektriska isoleringsoljan för impregnering av fibrösa eller laminera- de isoleringar, risken för oljernigrering orsakad av temperaturﬂuktuationer och/ eller temperaturgradientbildning under drift, eftersom lågviskositetsol- jan i typiska fall ej stannar kvar under drift vid förhöjda temperaturer.In order to give a suitable increased temperature dependence in the viscosity of a conventional mineral oil, it is known to add and dissolve a polymer, e.g. polyisobutylene, in oil. This can only be achieved for highly aromatic oils, but oils of this type typically exhibit poorer electrical properties compared to more naphthenic oils. The latter are oil types suitable for use in electrical insulation. A more aromatic oil must typically be treated with bleaching earth to exhibit acceptable electrical properties. Such processing is costly and there is a risk that small size clay particles remain in the oil unless thorough filtration or separation processing is performed after this treatment. Alternatively, an oil described in US-A-3,668,128 may comprise additives of from 1 up to 50% by weight of an alkene polymer having a molecular weight in the range of 100-511,214,900, derived from an alkene having 3, 4 or 5 carbon atoms, e.g. polybutene is selected for its low viscosity at low temperatures. This oil shows a low viscosity at low temperatures, good oxidation resistance and also good resistance to gas evolution, ie. hydrogen gas formation that can occur, especially when an oil with a low aromatic content, such as the oil proposed in US-A-3 668 128, is exposed to electric fields. However, the oil as described in US-A-3 668 128 runs, although it offers a great advantage over the traditional electrical insulation oil for impregnation of fibrous or laminated insulations, the risk of oil migration caused by temperature kt actuations and / or temperature gradient formation during operation, as the low viscosity oil typically does not remain during operation at elevated temperatures.

Den tidigare ännu ej publicerade internationella patentansökningen PCT/ SE97/ O 1095 beskriver en DC-kabel impregnerad med en gelande die- lektrísk vätska, såsom en olja. Den dielektriska vätskan omfattar ett gelande polymertrillsatsmedel som ger vätskan en termoreversibel övergång mellan ett gelat tillstånd vid låga temperaturer och ett väsentligen newtonskt lätt- flytande tillstånd vid höga temperaturer. Denna väsentliga övergång i visko- sitet sker över ett begränsat temperaturintervall. Vätskan och det gelande polymertillsatsmedlet anpassas för att ge ett termoreversibelt gelande bete- ende med ett vätske-gelövergångsintervall åt vätskan som passar de önskade egenskapema både under impregnering och drift. Vätskan föreligger vid hö- ga temperaturer i ett flytande tillstånd och uppvisar viskositeten hos en lätt- ﬂytande newtonsk vätska. Vid låga temperaturer föreligger vätskan i ett gelat tillstånd, med viskositeten hos en mycket viskös, elastisk gel. Övergångs- temperaturen bestäms av valet av vätska och tillsatsmedel och halten av till- satsmedel. En sådan kabel uppvisar en väsentlig potential för minskning av den som erfordras för impregnering men erfordrar fortfarande en strängt reglerad temperaturcykel under impregnering. Det gelande polymertillsats- medlet och den dielektriska vätskan anpassas eller optimeras för att på bästa sätt uppfylla de typiskt i konflikt stående kraven under impregnering och användning på kabeln. Det ﬁnns inom tekniken en stark önskan att re- ducera impregneringstemperaturerna och samtidigt öka strömtätheterna i 511 214 6 DC-kablarna. Ökade strömtätheter kommer att leda till ökade drifttempera- turer i DC-kabeln när samma ledare och samma ledardimensioner används.The previously unpublished international patent application PCT / SE97 / O 1095 describes a DC cable impregnated with a gelling dielectric liquid, such as an oil. The dielectric liquid comprises a gelling polymer trill additive which gives the liquid a thermoreversible transition between a gelled state at low temperatures and a substantially Newtonian light liquid state at high temperatures. This significant transition in viscosity takes place over a limited temperature range. The liquid and the gelling polymer additive are adapted to give a thermoreversible gelling behavior with a liquid-gel transition interval to the liquid which suits the desired properties both during impregnation and operation. The liquid is present at high temperatures in a liquid state and exhibits the viscosity of a light-flowing Newtonian liquid. At low temperatures, the liquid is in a gelled state, with the viscosity of a very viscous, elastic gel. The transition temperature is determined by the choice of liquid and additive and the content of additive. Such a cable has a significant potential for reducing the one required for impregnation but still requires a strictly regulated temperature cycle during impregnation. The gelling polymer additive and the dielectric fluid are adapted or optimized to best meet the typically conflicting requirements during impregnation and use on the cable. There is a strong desire in the art to reduce the impregnation temperatures and at the same time increase the current densities in the 511 214 6 DC cables. Increased current densities will lead to increased operating temperatures in the DC cable when the same conductor and the same conductor dimensions are used.

Att uppfylla dessa båda i konﬂikt stående krav kommer ytterligare att redu- cera klyftan mellan impregneringstemperaturen och drifttemperaturen. Följ- aktligen kommer det att vara svårare att anpassa de specifika kraven även med sofistikerade gelningssystem. Man måste komma ihåg att ej endast skall väsentligen alla hålrum och mellanrum i kabelisoleringen fyllas av vätskan, utan vätskan skall även hållas kvar i denna isolering när tempera- turen fluktuerar och temperaturgradienter byggs upp under drift. Lämpliga gelningssystem, omfattande oljor och polymerer, för andra syften har disku- terats i publicerade europapatentskriften EP-Al-O 231 402. Denna publika- tion beskriver en gelbíldande förening med långsam bildning och tennorever- sibla gelningsegenskaper avsedd att användas som ett inkapslingsmedel för säkerställande av en god försegling och blockering av eventuella hålrum i en kabel omfattande en helt igenom solid isolering, såsom en isolering baserad på extruderad polymer. Den terrnoreversibla gelande förening som långsamt bildas omfattar en sammanblandning av en polymer i en naftenisk eller pa- raffinisk olja, och även utföringsformer som utnyttjar ytterligare samman- blandningar av en sammonomer och/ eller en segmentsampolymer i en olja anses vara lämpliga som inkapslingsmedel tack vare deras hydrofoba natur och det faktum att de kan pumpas in i mellanrummen vid en temperatur under maximidrifttemperaturen för inkapslingsmedlet självt. Liknande gel- bildande föreningar för samma ändamål, dvs. användning som inkapslings- medel för att hindra vatten att komma in och sprida sig på längden i en ka- bel, år även kända genom de publicerade europeiskapatentskrifterna EP-Al- 0 058 022 och EP-A1-0 586 158.Meeting these two concrete requirements will further reduce the gap between the impregnation temperature and the operating temperature. Consequently, it will be more difficult to adapt the specific requirements even with sophisticated gelling systems. It must be remembered that not only must substantially all cavities and gaps in the cable insulation be filled with the liquid, but the liquid must also be kept in this insulation when the temperature fluctuates and temperature gradients build up during operation. Suitable gelling systems, comprising oils and polymers, for other purposes have been discussed in published European patent specification EP-Al-0 231 402. This publication describes a gel-forming compound with slow formation and tin-reversible gelling properties intended to be used as an encapsulant for securing of a good seal and blocking of any cavities in a cable comprising a completely solid insulation, such as an insulation based on extruded polymer. The slowly forming thermorversible gelling compound comprises a blend of a polymer in a naphthenic or paraffinic oil, and also embodiments utilizing further blends of a comonomer and / or a block copolymer in an oil are considered suitable as encapsulants due to their hydrophobic nature and the fact that they can be pumped into the gaps at a temperature below the maximum operating temperature of the encapsulant itself. Similar gel-forming compounds for the same purpose, ie. use as an encapsulant to prevent water from entering and spreading longitudinally in a cable, are also known from the published European patents EP-A1-0 058 022 and EP-A1-0 586 158.

Det är således önskvärt att åstadkomma en dielektrisk gelande komposition med en termoreversibel vätske-gelövergång vid en hög temperatur, och inom ett snävt temperaturintervall. Den gelande kompositionen skall uppvisa egenskaper varigenom impregneringen kan förbättras och impregneringsti- den förkortas. Den skall uppvisa en hög viskositet vid det temperaturinter- vall inom vilket anordningen är avsedd att användas, varigenom riskerna för 511 214 7 migrering och bildning av hålrum vid cyklisk värmepåverkan och/ eller under värmegradienter reduceras. Volymförändringama vid cyklisk värmepåverkan skall reduceras. Särskilt viktigt är att krympningen vid avkylning efter imp- regnering och eventuella problem förknippade med sådan krympning skall reduceras. Vidare skall den gelande kompositionen uppvisa sådana tennis- ka, mekaniska och elektriska egenskaper och stabilitet i dessa egenskaper att detta möjliggör en ökning i belastningen, dvs. en ökning i både drifts- spänningar och strömtätheter använda i anordningen.Thus, it is desirable to provide a dielectric gelling composition having a thermoreversible liquid-gel transition at a high temperature, and within a narrow temperature range. The gelling composition must have properties whereby the impregnation can be improved and the impregnation time shortened. It must have a high viscosity at the temperature range within which the device is intended to be used, thereby reducing the risks of migration and the formation of cavities under cyclic heat exposure and / or during heat gradients. The volume changes during cyclic heat exposure must be reduced. It is especially important that the shrinkage during cooling after impregnation and any problems associated with such shrinkage should be reduced. Furthermore, the gelling composition must exhibit such tennis, mechanical and electrical properties and stability in these properties that this enables an increase in the load, ie. an increase in both operating voltages and current densities used in the device.

Många av de första elektriska försörjningssystemen för överföring och distri- buering av elkraft var baserade på DC-teknologi. Dessa DC-system efter- träddes emellertid snabbt av system som utnyttjade växelström, AC. AC- systemen hade den önskvärda fördelen med enkel transforméring mellan ge- nererings-, överförings- och distribueringsspänningar. Utvecklingen av mo- derna elektriska försörjningssystem under första halvan av detta århundra- de var uteslutande baserad på AC-överföringssystem. Under 50-talet fanns det ett växande behov av system för långöverföring och det stod klart att un- der vissa omständigheter kunde det finnas fördelar i att använda ett DC- baserat system. De förutsedda fördelarna inkluderar en minskning av pro- blem som erhålles i samband med stabiliteten hos AC-system, en effektivare användning av utrustning eftersom systemets effektfaktor alltid är 1 och en möjlighet att använda en given isoleringstjocklek eller isolationsavstånd vid en högre dríftsspänning. Mot dessa mycket betydande fördelar måste man väga kostnaden för anslutningsutrustningen för omvandling av AC till DC och för invertering av DC tillbaka till AC. För en given överföringseffekt är emellertid anslutningskostnaderna konstanta och således är DC- överföringssystemen ekonomiska för arrangemang som innebär långa di- stanser, såsom för system avsedda för överföring från avlägsna kraftverk till konsumenter men även för överföring till öar och andra system med överfö- ringsavstånd där besparingarna i överföringsutrustning överstiger kostnaden för anslutningsstatíonen. En viktig fördel med DC-drift är eliminering prak- tiskt taget av dielektriska förluster, varigenom en betydande vinst i effektivi- tet och besparingar i utrustning erbjudes. DC-läckströmmen år av sådan 511 214 8 liten storlek att den kan försummas vid märkströmsberälcningar, under det att dielektriska förluster orsakar en väsentlig reduktion i märkström i AC- kablar. Detta är av avsevärd betydelse för system med högre spänningar. På samma sätt är hög kapacitans ej en nackdel i DC-kablar. En typisk DC- överföringskabel inkluderar en ledare och ett isoleringssystem omfattande ett flertal skikt, såsom en inre halvledande skärm, en isolationskropp och en yttre halvledande skärm. Kabeln är i typiska fall kompletterad med hölje, armering etc., för att motstå vattenpenetrering och eventuellt mekaniskt sli- tage eller krafter under produktion, installation och användning. Nästan samtliga DC-kabelsystem som hittills tillhandahållits har varit avsedda för sjökabelförbindelser eller landkabeln förbunden med dem. För långa förbin- delser väljs kabeltyp med solid massaimpregnerad pappersisolering eftersom det ej finns några restriktioner avseende längd pga. tryckkrav. Den har hit- tills tillhandahållits för driftsspänningar på 450 kV. Dessa spänningar kommer sannolikt att ökas inom en nära framtid. Hittills har en huvudsakli- gen heltigenom pappersisolationskropp impregnerad med en elektriskt isole- rande olja använts, men tillämpning av laminerat material såsom polypro- penpapperslaminat överväges. Liksom i fallet med AC-överföringskablar är transienta spänningar en faktor som måste vägas in vid bestämning av iso- lationstjockleken hos DC-kablar. Det har framkommit att det mest besvärli- ga förhållandet inträffar när en transient spänning av motsatt polaritet till driftstpänningen läggs över systemet när kabeln är fullt belastad. Om kabeln är ansluten till ett luftledningssystem inträffar ett sådant förhållande vanli- gen som ett resultat av blixttransgenter. En kommersiellt tillgänglig isolerad elektrisk DC-kabel, såsom en överförings- eller distributionskabel utformad för drift vid högspänning, dvs. en spänning över 100 kV, tillverkas typiskt genom en process omfattande lindning eller spolning av en porös, ñbrös och /eller laminerad fast isolering baserad på cellulosa- eller pappersñbrer och impregnering av denna kabel. lmpregneringsförfarandet, tiderna och den reglerade bearbetningen som detta innebär har redan beskrivits i det föregå- ende. 511 214 9 Det är således önskvärt att åstadkomma en isolerad DC-kabel med ett elek- triskt isolationssystem som säkerställer stabila dielektriska egenskaper även vid drift vid höga drifttemperaturer nära impregneringstemperaturen och/ eller under betingelser där isoleringen under drift utsätts för högspänt likströmsfält i kombination med värmeﬂuktuationer och/ eller en bildning av en väsentlig värmegradient i isoleringen. Den använda dielektriska vätskan skall uppvisa ett högt viskositetsindex så att denna under impregnering har en tillräckligt låg viskositet, dvs. en viskositet som kan anses vara lämplig och tekniskt och ekonomiskt gynnsam för impregnering, och den efter imp- regnering har en hög viskositet och elasticitet, dvs. en viskositet som säker- ställer att den under drift, kommer att väsentligen stanna kvar i den porösa, ñbrösa och/ eller laminerade isolationskroppen vid samtliga temperaturer inom intervallet av temperaturer för vilka DC-kabeln är avsedd" att fungera i.Many of the first electrical supply systems for the transmission and distribution of electricity were based on DC technology. However, these DC systems were quickly succeeded by systems that used alternating current, AC. The AC systems had the desirable advantage of easy transformation between generation, transmission and distribution voltages. The development of modern electrical supply systems during the first half of this century was based exclusively on AC transmission systems. During the 1950s, there was a growing need for systems for long-distance transmission and it was clear that under certain circumstances there could be advantages in using a DC-based system. The anticipated benefits include a reduction in problems obtained in connection with the stability of AC systems, a more efficient use of equipment since the system power factor is always 1 and an opportunity to use a given insulation thickness or insulation distance at a higher operating voltage. Against these very significant advantages, one must weigh the cost of the connection equipment for converting AC to DC and for inverting DC back to AC. For a given transmission power, however, the connection costs are constant and thus the DC transmission systems are economical for arrangements involving long distances, such as for systems intended for transmission from remote power plants to consumers but also for transmission to islands and other systems with transmission distances where the savings in transmission equipment exceeds the cost of the connection station. An important advantage of DC operation is the practical elimination of dielectric losses, which offers a significant gain in efficiency and savings in equipment. The DC leakage current is of such a small size that it can be neglected in rated current calculations, while dielectric losses cause a significant reduction in rated current in AC cables. This is of considerable importance for systems with higher voltages. Similarly, high capacitance is not a disadvantage in DC cables. A typical DC transmission cable includes a conductor and an insulation system comprising a plurality of layers, such as an inner semiconductor shield, an insulating body and an outer semiconductor shield. The cable is typically supplemented with casing, reinforcement, etc., to withstand water penetration and any mechanical wear or forces during production, installation and use. Almost all DC cable systems provided so far have been intended for submarine cable connections or the land cable connected to them. For long connections, the cable type with solid pulp-impregnated paper insulation is chosen as there are no restrictions regarding length due to. pressure requirements. It has so far been provided for operating voltages of 450 kV. These tensions are likely to increase in the near future. So far, a paper insulation body impregnated mainly with an electrically insulating oil has been used, but the application of laminated material such as polypropylene paper laminate is being considered. As in the case of AC transmission cables, transient voltages are a factor that must be taken into account when determining the insulation thickness of DC cables. It has emerged that the most difficult relationship occurs when a transient voltage of opposite polarity to the operating voltage is applied across the system when the cable is fully loaded. If the cable is connected to an overhead line system, such a condition usually occurs as a result of lightning transgents. A commercially available insulated electrical DC cable, such as a transmission or distribution cable designed for operation at high voltage, i.e. a voltage above 100 kV, is typically manufactured by a process comprising winding or flushing a porous, brittle and / or laminated solid insulation based on cellulose or paper fibers and impregnating this cable. The impregnation process, the times and the regulated processing that this entails have already been described in the foregoing. 511 214 9 It is thus desirable to provide an insulated DC cable with an electrical insulation system that ensures stable dielectric properties even during operation at high operating temperatures close to the impregnation temperature and / or under conditions where the insulation is exposed to high voltage direct current during operation. and / or a formation of a significant heat gradient in the insulation. The dielectric liquid used must have a high viscosity index so that it has a sufficiently low viscosity during impregnation, ie. a viscosity that can be considered suitable and technically and economically favorable for impregnation, and it after impregnation has a high viscosity and elasticity, ie. a viscosity which ensures that, during operation, it will substantially remain in the porous, brittle and / or laminated insulating body at all temperatures within the range of temperatures for which the DC cable is intended to operate.

DC-kabeln skall således omfatta en dielektrisk vätska med en tillräckligt låg viskositet före och under impregnering, för att säkerställa stabila ﬂödesegen- skaper och ﬂödesbeteende inom dessa intervall, och som uppvisar en vä- sentlig förändring i viskositet vid impregnering, dvs. en förändring i storleks- ordningen 100-tals Pas eller mer. En DC-kabel impregnerad med en vätska som uppvisar ett sådant högt viskositetsindex kommer att erbjuda en möj- lighet till en väsentlig reduktion av den långvariga tidskrävande satsvisa be- handling för impregnering av isolationssystemet. Därigenom erhålles en po- tential för en avsevärd reduktion i tillverkningstid och således tillverknings- kostnader. Tillförlitligheten, kraven på litet underhåll och lång livslängd hos konventionella DC-kablar, omfattande en impregnerad pappersbaserad iso- lering skall upprätthållas eller förbättras. DC-kabeln skall alltså ha stabila och ofóränderliga dielektriska egenskaper samt en hög och oföränderlig elektrisk hållfasthet och, som en extra fördel, möjliggöra en ökning av den elektriska hållfastheten och således medge en ökning av driftsspänningar, förbättrad hanterbarhet och robusthet hos kabeln. 511214 10 SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett ändarnàl med föreliggande uppfinning är att åstadkomma en dielektriskt gelande komposition, som uppvisar en terrnoreversibel vätske-gelövergång vid en hög temperatur med de önskvärda egenskaperna som diskuterats i det föregående. Detta åstadkommes för en dielektrisk gel enligt ingressen i patentkrav 1 genom särdragen i den kännetecknande delen i patentkrav 1.The DC cable must thus comprise a dielectric liquid with a sufficiently low viscosity before and during impregnation, to ensure stable ﬂ properties and des behavior within these ranges, and which shows a significant change in viscosity during impregnation, ie. a change in the order of 100s Pas or more. A DC cable impregnated with a liquid that exhibits such a high viscosity index will offer an opportunity for a significant reduction of the long-term time-consuming batch treatment for impregnation of the insulation system. This provides a potential for a significant reduction in production time and thus production costs. The reliability, low maintenance and longevity requirements of conventional DC cables, including impregnated paper-based insulation, must be maintained or improved. The DC cable must therefore have stable and unchanging dielectric properties as well as a high and unchanging electrical strength and, as an additional advantage, enable an increase in the electrical strength and thus allow an increase in operating voltages, improved handleability and robustness of the cable. SUMMARY OF THE INVENTION An endpoint of the present invention is to provide a dielectric gelling composition which exhibits a highly reversible liquid-gel transition at a high temperature with the desirable properties discussed above. This is achieved for a dielectric gel according to the preamble of claim 1 by the features of the characterizing part of claim 1.

Vidareutvecklingar av den dielektriska gelen enligt föreliggande uppﬁnning karaktäriseras av särdragen i de följande kraven 2 till 16.Further developments of the dielectric gel of the present invention are characterized by the features of the following claims 2 to 16.

Enligt en annan aspekt är ett ändamål med uppñnningen att åstadkomma ett förfarande för framställning av en sådan dielektrisk gelande komposition.In another aspect, it is an object of the invention to provide a process for the preparation of such a dielectric gelling composition.

Detta åstadkoms för förfarandet enligt ingressen i patentkrav 17 genom sär- dragen i den kännetecknande delen i krav 17. Vidareutvecklingar av meto- den för framställning av en sådan dielektrisk gelande komposition enligt uppfinningen kännetecknas av särdragen i de följande kraven 18 till 21.This is achieved for the process according to the preamble of claim 17 by the features of the characterizing part of claim 17. Further developments of the method for producing such a dielectric gelling composition according to the invention are characterized by the features of the following claims 18 to 21.

Enligt ytterligare en aspekt av uppfinningen är ett ändamål att åstadkomma en isolerad elektrisk anordning omfattande en sådan dielektrisk gelande komposition som impregneringsmedel i dess impregnerade isolationssystem.According to a further aspect of the invention, it is an object to provide an insulated electrical device comprising such a dielectric gelling composition as an impregnating agent in its impregnated insulation system.

Detta åstadkommes för en elektrisk anordning enligt ingressen i patentkrav 22 genom särdragen i patentkrav 22. Vidareutvecklingar av den elektriska anordningen enligt föreliggande uppfinning kännetecknas av särdragen i de ytterligare kraven 22 till 26. Enligt ytterligare en aspekt av föreliggande upp- ñnning är ett ändamål att åstadkomma en metod för framställning av en så- dan isolerad elektrisk anordning. Detta åstadkommes för metoden enligt in- gressen i patentkrav 30 genom särdragen i den kännetecknande delen i pa- tentkrav 30. Vidareutvecklingar av metoden utrnärkes av särdragen i de föl- jande kraven 31 till 35. 11 511 214 BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Det primära ändamålet åstadkoms med en dielektrisk gelande komposition, som uppvisar en termoreversibel vätske-gelövergäng vid en övergängstempe- ratur, Tt, vari gelen omfattar en olja och en gelator omfattande en segment- sampolymer omfattande ett oleﬁnbaserat segment och minst ett ytterligare segment omfattande aromatiska ringar i dess skelettstruktur, varvid vart och ett av de två segmenten har en molekylvikt större än 3000 g/ mol, och seg- mentet med aromatiska ringar i sin skelettstruktur uppvisar en styv skelett- struktur och en temperaturberoende löslighet i oljan. Beroende på förhål- landet mellan det oleﬁnbaserade segmentet (A) som typiskt utgör grunden i segmentsampolymeren och segmentet (B) omfattande aromatiska ringar i sin skelettstruktur, kan polymerföreningen antingen vara en tvásegmentsam- polymer eller en tresegmentsampolymer med det oleﬁniska segmentet (A) som mittensegment omgivet på båda sidor av ändsegment bestående av segmentet (B) omfattande aromatiska ringar i dess skelettstruktur. Företrä- desvis har segmentet med aromatiska ringar i sin skelettstruktur en mole- kylvikt från 5000 till 300 000 g/ mol och det oleﬁnbaserade segmentet har en föredragen molekylvikt från 3000 till 500 000 g/ mol. Den gelande komposi- tionen omfattar i sitt gelade tillstånd typiskt ett gelat nätverk med fysikaliska tvärbindningar, där tvärbindningarna omfattar regioner bildade av segmen- tet med aromatiska ringar vid temperaturer under vätske-gelövergångs- temperaturen Tt. Dessa tvärbindningar ger både mekanisk och dielektrisk hållfasthet åt den gelande kompositionen och bidrager således både till de förbättrade mekaniska och elektriska egenskaperna hos isoleringssystemet och även till den ökade stabiliteten hos dessa egenskaper. Det gelade nät- verket med dess fysikaliska tvärbindningar bildas typiskt vid temperaturer under övergångstemperaturen, som för en gelande komposition enligt upp- ñnningen ligger under l20°C, typiskt ligger vätske-gelövergångstempe- raturen Tt inom intervallet från 20°C till l20°C och företrädesvis inom inter- vallet från 30°C till 100°C. 511214 12 En lämplig polymer för segmentet (B) med aromatiska ringar i dess skelett- struktur är: en polyimid eller en polyimidbaserad polymer, dvs. en polymer omfattande polyimidgrupper i dess skelettstruktur; en polyuretan eller en polyuretanbaserad polymer, dvs. en polymer omfat- tande polyuretangrupper i dess skelettstruktur; en polyfenylen eller en polyfenylenbaserad polymer, dvs. en polymer omfat- tande polyfenylengrupper i sin skelettstruktur; en aromatisk polyamid eller en polymer baserad på aromatisk polyamid, dvs. en polymer omfattande aromatiska polyamidgrupper i sin skelettstruktur; en bisfenol-A-epoxi eller en polymer baserad på en bisfenol-A-epoxi, dvs. en polymer omfattande aromatiska bisfenol-A-epoxigrupper i sin skelettstruk- tur; eller en fenolforrnaldehyd eller en polymer baserad på en fenolforrnaldehyd, dvs. en polymer omfattande aromatiska fenolforrnaldehydgrupper i sin skelett- struktur.This is achieved for an electrical device according to the preamble of claim 22 by the features of claim 22. Further developments of the electrical device according to the present invention are characterized by the features of the further claims 22 to 26. According to a further aspect of the present invention there is an object to provide a method of manufacturing such an insulated electrical device. This is achieved for the method according to the preamble of claim 30 by the features of the characterizing part of patent claim 30. Further developments of the method are characterized by the features of the following claims 31 to 35. DESCRIPTION OF THE INVENTION The primary object is achieved with a dielectric gelling composition having a thermoreversible liquid-gel transition at a transition temperature, Tt, wherein the gel comprises an oil and a gelator comprising a block copolymer comprising an oleene-based block and at least one further block comprising aromatic rings in its skeletal structure, each of the two segments has a molecular weight greater than 3000 g / mol, and the segment with aromatic rings in its skeletal structure exhibits a rigid skeletal structure and a temperature-dependent solubility in the oil. Depending on the relationship between the olefin-based segment (A) which typically forms the basis of the block copolymer and the segment (B) comprising aromatic rings in its skeletal structure, the polymer compound may be either a two-block copolymer or a three-block copolymer with the olefinic segment (A) as the middle block. surrounded on both sides by end segments consisting of segment (B) comprising aromatic rings in its skeletal structure. Preferably, the segment with aromatic rings in its skeletal structure has a molecular weight from 5,000 to 300,000 g / mol and the ole-based segment has a preferred molecular weight from 3,000 to 500,000 g / mol. The gelling composition in its gelled state typically comprises a gelled network with physical crosslinks, the crosslinks comprising regions formed by the segment with aromatic rings at temperatures below the liquid-gel transition temperature Tt. These crosslinks provide both mechanical and dielectric strength to the gelling composition and thus contribute both to the improved mechanical and electrical properties of the insulation system and also to the increased stability of these properties. The gelled network with its physical crosslinks is typically formed at temperatures below the transition temperature, which for a gelling composition of the invention is below 120 ° C, typically the liquid-gel transition temperature Tt is in the range from 20 ° C to 120 ° C and preferably in the range from 30 ° C to 100 ° C. A suitable polymer for the segment (B) with aromatic rings in its skeletal structure is: a polyimide or a polyimide-based polymer, i.e. a polymer comprising polyimide groups in its skeletal structure; a polyurethane or a polyurethane-based polymer, i.e. a polymer comprising polyurethane groups in its skeletal structure; a polyphenylene or a polyphenylene based polymer, i.e. a polymer comprising polyphenylene groups in its skeletal structure; an aromatic polyamide or a polymer based on aromatic polyamide, i.e. a polymer comprising aromatic polyamide groups in its skeletal structure; a bisphenol A epoxy or a polymer based on a bisphenol A epoxy, i.e. a polymer comprising aromatic bisphenol-A epoxy groups in its skeletal structure; or a phenol formaldehyde or a polymer based on a phenolic formaldehyde, i.e. a polymer comprising aromatic phenol formaldehyde groups in its skeletal structure.

I typiska fall är polymeren för segmentet (B) terrniskt stabil och elektriskt isolerande så att den bidrager till en ökad termisk stabilitet och elektrisk hållfasthet hos den dielektriska gelande kompositionen. Vidare skall den ha begränsad löslighet i oljan vid temperaturer under övergångstemperaturen Tt men vara väsentligen löst vid temperaturer över övergångstemperaturen Tt. Det skall märkas att Tt typiskt är ett snävt intervall av temperaturer. Fö- reträdesvis har B-segmentpolymeren en begränsad löslighet i oljan vid omgi- vande temperaturer och i vissa fall upp till 50°C eller 60°C, men år väsentli- gen löst vid temperaturer över 80°C. Den gelande kompositionen kommer 511 214 13 således att uppvisa en övergångstemperatur eller ett snâvt övergångsintervall av temperaturer i temperaturintervallet från 30°C till lOO°C.Typically, the polymer for segment (B) is thermally stable and electrically insulating so as to contribute to increased thermal stability and electrical strength of the dielectric gelling composition. Furthermore, it should have limited solubility in the oil at temperatures below the transition temperature Tt but be substantially dissolved at temperatures above the transition temperature Tt. It should be noted that Tt is typically a narrow range of temperatures. Preferably, the B-block polymer has a limited solubility in the oil at ambient temperatures and in some cases up to 50 ° C or 60 ° C, but is substantially dissolved at temperatures above 80 ° C. The gelling composition will thus have a transition temperature or a narrow transition range of temperatures in the temperature range from 30 ° C to 100 ° C.

Det oleﬁnbaserade A-segmentet omfattar i typiska fall ett eten/ butensegment men kan även omfatta andra lämpliga olefiner såsom butadien.The olefin-based A-segment typically comprises an ethylene / butene segment but may also comprise other suitable olefins such as butadiene.

Sampolymeren som ingår i den gelande kompositionen enligt föreliggande uppfinning har typiskt syntetiserats genom en kondensationsreaktion av en hydroxyl- eller amínterminerad eten/buten eller butadien med polymerer innehållande kemiska delar som är reaktiva gentemot hydroxyl- eller amingrupper. Exempel på sådana delar reaktiva gentemot hydroxylgrupper är karboxylsyror, syraklorider, anhydrider och isocyanater. Således omfattar enligt föreliggande uppfinning lämpliga polyrnerer att ingå i 2- eller 3- segmentpolymeren med ett eten/butensegment för erhållande av en mer termisk stabil segmentsampolymer än styrensegmentsampolymeren enligt den tidigare tekniken, polyimid, polyfenylenoxid, polyuretan, aromatísk po- lyarnid, bisfenol-A-epoxi, fenolformaldehyd och liknande. Beroende på för- hållandet mellan prekursom för det oleﬁnbaserade segmentet (A) och pre- kursom för segmentet (B) som satts till kondensationsreaktíonen kan an- tingen en tvåsegmentsarnpolymer eller en tresegrnentsampolymer erhållas med det oleñniska segmentet (A) som rnittensegment omgivet på båda sidor av ändsegment bestående av segmentet (B) omfattande aromatiska ringar i sin skelettstruktur.The copolymer contained in the gelling composition of the present invention has typically been synthesized by a condensation reaction of a hydroxyl- or amine-terminated ethylene / butene or butadiene with polymers containing chemical moieties that are reactive towards hydroxyl or amine groups. Examples of such moieties reactive with hydroxyl groups are carboxylic acids, acid chlorides, anhydrides and isocyanates. Thus, according to the present invention, suitable polymers comprising incorporating the 2- or 3-block polymer with an ethylene / butene block to obtain a more thermally stable block copolymer than the styrene block copolymer of the prior art include polyimide, polyphenylene oxide, polyurethane, aromatic polyarnide, bisphenol-A epoxy, phenol formaldehyde and the like. Depending on the relationship between the precursor of the olefin-based segment (A) and the precursor of the segment (B) added to the condensation reaction, either a two-segment copolymer or a three-segment copolymer can be obtained with the olefinic segment (A) as a cross-segment surrounded on both sides. of end segments consisting of segment (B) comprising aromatic rings in their skeletal structure.

Den dielektriska gelande kompositionen och oljan våxelverkar och bildar ett tredimensionellt, fysikaliskt tvärbundet nätverk vid temperaturer under övergångstemperaturen Tt. Övergångstemperaturen Tt är typiskt ett snävt intervall av temperaturer över 20°C och under l20°C, företrädesvis från 30°C till lOO°C. Det gelade nätverket med fysikaliska tvârbindningar omfattar re- gioner bildade av segment med aromatiska ringar vid temperaturer under vâtske-gelövergångstemperaturen Tt. Dessa tvärbindningar ger både meka- nisk och dielektrisk hållfasthet till den gelande kompositionen och bidrager 511214 14 således både till de förbättrade mekaniska och elektriska egenskaperna hos isolationssystemet och även till den ökade stabiliteten i egenskaperna. Nät- verket ökar viskositetsindexet hos oljan så att det gelade nätverket i oljan enligt föreliggande uppfinning vid temperaturer under övergångstemperatu- ren Tt uppvisar egenskaperna hos ett mycket visköst elastiskt eller viskoe- lastiskt gel. En annan fördel med den gelande kompositionen som används enligt föreliggande uppfinning är att gelningskinetiken kan modifieras genom ändring av segmenten eller halten av segmentsampolymer tillsatt till oljan, vilket möjliggör en fördröjd väsentligt långsammare gelning om så önskas.The dielectric gelling composition and the oil interact and form a three-dimensional, physically cross-linked network at temperatures below the transition temperature Tt. The transition temperature Tt is typically a narrow range of temperatures above 20 ° C and below 120 ° C, preferably from 30 ° C to 100 ° C. The gelled network with physical crosslinks comprises regions formed by segments with aromatic rings at temperatures below the liquid-gel transition temperature Tt. These crosslinks provide both mechanical and dielectric strength to the gelling composition and thus contribute both to the improved mechanical and electrical properties of the insulation system and also to the increased stability of the properties. The network increases the viscosity index of the oil so that the gelled network of the oil of the present invention at temperatures below the transition temperature Tt exhibits the properties of a highly viscous elastic or viscoelastic gel. Another advantage of the gelling composition used in the present invention is that the gelling kinetics can be modified by changing the segments or content of block copolymer added to the oil, allowing for a delayed substantially slower gelling if desired.

Denna fördröjning kan i vissa fall överstiga 24 timmar.This delay may in some cases exceed 24 hours.

En isolerad elektrisk anordning såsom en DC-kabel med minst en ledare och ett impregnerat isolationssystem, vari isolationssystemet omfattar en fast elektriskt isolerande dielektrisk del med en porös, ñbrös och /eller laminerad struktur impregnerad med en dielektrisk gelande komposition omfattande en olja och en gelator, omfattande en segmentsampolymer med ett oleﬁnbaserat segment och som uppvisar en terrnoreversibel våtske-gelövergång vid en övergångstemperatur, Tt, vari den gelande kompositionen vid temperaturer under Tt föreligger i ett mycket visköst elastiskt gelat tillstånd, och vid tem- peraturer över Tt, föreligger i ett lättﬂytande väsentligen newtonskt tillstånd, omfattar enligt föreliggande uppﬁnning en segmentsampolymer med ett ole- finbaserat segment och minst ett ytterligare segment omfattande aromatiska ringar i dess skelettstruktur, vari vart och ett av de två segmenten har en molekylvikt större än 3000 g/mol, och segmentet med aromatiska ringar i sin skelettstruktur har en stel skelettstruktur och en temperaturberoende löslighet i oljan. Företrädesvis har segmentet med aromatiska ringar i sin skelettstruktur en molekylvikt från 5000 till 300 000 g/ mol, under det att det oleﬁnbaserade segmentet har en molekylvikt från 3000 till 500 000 g / mol. Den gelande kompositionen omfattar i sitt gelade tillstånd, såsom re- dan beskrivits i detalj i det föregående, ett gelat nätverk med fysikaliska tvärbindningar omfattande regioner bildade av segmentet med aromatiska ringar vid temperaturer under vätske-gelövergångstemperaturen Tt. Över- 15 511 214 gängstemperaturen ligger typiskt under 120°C och lämpligen inom ett inter- vall från 30°C till lOO°C.An insulated electrical device such as a DC cable having at least one conductor and an impregnated insulation system, wherein the insulation system comprises a solid electrically insulating dielectric member having a porous, brittle and / or laminated structure impregnated with a dielectric gelling composition comprising an oil and a gelator, comprising a block copolymer having an oleene-based block and exhibiting a thermorversible liquid-gel transition at a transition temperature, Tt, wherein the gelling composition at temperatures below Tt is in a highly viscous elastic gelled state, and at temperatures above Tt, is present in a light ﬂ surface essentially Newtonian state, according to the present invention comprises a block copolymer having an olefin-based block and at least one further block comprising aromatic rings in its skeletal structure, wherein each of the two segments has a molecular weight greater than 3000 g / mol, and the segment with aromatic rings in its skeletal structure ha is a rigid skeletal structure and a temperature-dependent solubility in the oil. Preferably, the segment with aromatic rings in its skeletal structure has a molecular weight of from 5,000 to 300,000 g / mol, while the ole-based segment has a molecular weight of from 3,000 to 500,000 g / mol. The gelling composition in its gelled state comprises, as already described in detail above, a gelled network with physical crosslinks comprising regions formed by the segment with aromatic rings at temperatures below the liquid-gel transition temperature Tt. The transition temperature is typically below 120 ° C and preferably in a range from 30 ° C to 100 ° C.

Enligt en utföringsforrn väljes den dielektriska gelande kompositionen så att den omfattar grupper eller ytterligare tillsatsmedel som växelverkar med ytan av den porösa och /eller laminerade strukturen. En växelverkan mellan den dielektriska gelande kompositionen och ytan av den porösa och/ eller lamine- rade strukturen kan ge förutsättningar som ökar oljepenetreringen in till hålrum och kapillärmellanrum inom den porösa och/ eller laminerade strukturen vid fyllning eller som ökar oljeretentionen inom den porösa och/ eller laminerade strukturen vid drift vid en hög temperatur, ﬂuktueran- de temperaturer och/ eller under en väsentlig temperaturgradient. Växelver- kan med de fasta delarna av isoleringen .kan således beroende på dess be- skaffenhet resultera i en förbättrad vätning som förkortar impregneringsti- den tack vare en ökning i oljepenetreringen in till hålrum och kapillärrnel- lanrum inom den porösa och /eller laminerade strukturen vid fyllning. Växel- verkan kan även under andra omständigheter öka oljeretentionen inom den porösa och /eller laminerade strukturen vid drift vid en högre temperatur, ﬂuktuerande temperaturer och/ eller under en väsentlig temperaturgradient.According to one embodiment, the dielectric gelling composition is selected to comprise groups or additional additives that interact with the surface of the porous and / or laminated structure. An interaction between the dielectric gelling composition and the surface of the porous and / or laminated structure can provide conditions which increase the oil penetration into cavities and capillary gaps within the porous and / or laminated structure upon filling or which increase the oil retention within the porous and / or laminated structure. laminated the structure during operation at a high temperature, kt occurring temperatures and / or below a significant temperature gradient. The interaction with the solid parts of the insulation can thus, depending on its nature, result in an improved wetting which shortens the impregnation time due to an increase in the oil penetration into cavities and capillary voids within the porous and / or laminated structure at filling. Interaction can also in other circumstances increase the oil retention within the porous and / or laminated structure during operation at a higher temperature, ﬂ oxidizing temperatures and / or under a significant temperature gradient.

Enligt en utföringsform omfattar isolationssystemet en tensid för att ytterli- gare förbättra vätningen under impregneringen. Detta ger en möjlighet att ytterligare förkorta impregneringstiden och att använda en fast del i isole- ringssystemet med finare porer, hålrum eller andra mellanrum som skall fyllas med impregneringsmedel. Tensiden kan tillsättas antingen till den ge- lande kompositionen, dvs. impregneringsmedlet eller den fasta porösa, ñbrö- sa och /eller laminerade delen som skall isoleras alltefter vad som anses vara lämpligt frän fall till fall.According to one embodiment, the insulation system comprises a surfactant to further improve the wetting during the impregnation. This provides an opportunity to further shorten the impregnation time and to use a fixed part in the insulation system with finer pores, cavities or other spaces that are to be filled with impregnating agent. The surfactant can be added either to the gel composition, ie. the impregnating agent or the solid porous, brittle and / or laminated part to be insulated according to what is considered appropriate from case to case.

Enligt ytterligare en utföringsform omfattar den gelande kompositionen ñna dielektriska partiklar med en partikelstorlek i nanometeromràdet inneslutna i eller bundna till nätverket. 511 214 16 Ett förfarande för framställning av en elektrisk anordning, varvid en fast elektriskt isolerande dielektrisk del med en porös, ñbrös och / eller laminerad struktur innefattad i isolationssystemet i anordningen impregneras med en dielektrisk gelande komposition omfattande en dielektrisk vätska och en ge- lator, omfattande en segmentsampolymer med ett oleﬁnbaserat segment och som uppvisar en termoreversibel vätske-gelövergång vid en övergångstempe- ratur, Tt, varvid den gelande kompositionen vid temperaturer under Tt före- ligger i ett mycket visköst elastiskt gelat tillstånd och, vid temperaturer över Tt, föreligger i ett lättﬂytande väsentligen newtonskt vätsketillstånd, omfattar enligt föreliggande uppﬁnning ett steg varvid en gelande komposition omfat- tande en polymeriörening, bestående av en segmentsampolymer omfattande ett oleﬁnbaserat segment och minst ett ytterligare segment omfattande aro- matiska ringar i dess skelettstruktur, vari vart och ett av de två segmenten har en molekylvikt större än 3000 g/mol, och segmentet med aromatiska ringar i dess skelettstruktur uppvisar en stel skelettstruktur och en tempe- y raturberoende löslighet i oljan, framställs. Polymerföreningen tillsätts an- tingen till den gelande kompositionen före impregnering eller den fasta delen i isoleringssystemet, som då typiskt förbehandlas, impregneras eller beläggs, med polymerföreningen före impregnering.According to a further embodiment, the gelling composition comprises a dielectric particle having a particle size in the nanometer range enclosed in or bound to the network. A method of manufacturing an electrical device, wherein a solid electrically insulating dielectric member having a porous, brittle and / or laminated structure included in the insulation system of the device is impregnated with a dielectric gelling composition comprising a dielectric liquid and a gelator, comprising a block copolymer with an oleene-based block and which exhibits a thermoreversible liquid-gel transition at a transition temperature, Tt, the gelling composition at temperatures below Tt being in a highly viscous elastic gelled state and, at temperatures above Tt, present in a light-flowing substantially Newtonian liquid state, according to the present invention comprises a step wherein a gelling composition comprising a polymeric compound, consisting of a block copolymer comprising an ole-based segment and at least one further segment comprising aromatic rings in its skeletal structure, wherein each of the two segments h is a molecular weight greater than 3000 g / mol, and the segment with aromatic rings in its skeletal structure exhibits a rigid skeletal structure and a temperature-dependent solubility in the oil, is prepared. The polymer compound is added either to the gelling composition before impregnation or to the solid part of the insulation system, which is then typically pretreated, impregnated or coated, with the polymer compound before impregnation.

En DC-kabel enligt föreliggande uppfinning omfattar typiskt från mitten och utåt; en ledare av vilken som helst önskad form och konstitution, såsom en kab- lad mångtrådig ledare, en solid ledare eller en sektionsledare; en första halvledande skärm anbringad runt och på utsidan av ledaren och inuti ledarisoleringen; en lindad och impregnerad isolering enligt föreliggande uppfinning med en dielektrisk elektriskt isolerande fast del med en porös och/ eller larninerad struktur såsom beskrivits i det föregående impregnerad med en olja; 17 511 214 en andra halvledande skärm anbringad på utsidan av ledarisoleringen; och en yttre skyddande mantel. De två halvledande skärmarna är även typiskt lindad och impregnerad isolering enligt föreliggande uppfinning, med en di- elektrisk elektriskt isolerande del som har en porös och/ eller laminerad struktur såsom beskrivits i det föregående impregnerad med en oljebaserad gelande komposition. Kabeln kan när så är lämpligt kompletteras med arme- ring och en förseglande förening eller ett vattensvällande pulver för fyllning av eventuella hålrum i och runt ledaren, andra metall/ polymer-gränsytor kan förseglas för förhindrande av vatten från att spridas längs sådana grän- sytor.A DC cable according to the present invention typically comprises from the center and outwards; a conductor of any desired shape and constitution, such as a wired multi-wire conductor, a solid conductor or a sectional conductor; a first semiconductor screen mounted around and on the outside of the conductor and inside the conductor insulation; a wound and impregnated insulation according to the present invention having a dielectric electrically insulating solid part having a porous and / or laminated structure as described above impregnated with an oil; 17 511 214 a second semiconductor screen mounted on the outside of the conductor insulation; and an outer protective sheath. The two semiconductor screens are also typically wound and impregnated insulation according to the present invention, with a dielectric electrically insulating member having a porous and / or laminated structure as described above impregnated with an oil-based gelling composition. The cable can, when appropriate, be supplemented with reinforcement and a sealing compound or a water-swelling powder for filling any cavities in and around the conductor, other metal / polymer interfaces can be sealed to prevent water from spreading along such interfaces.

För att säkerställa långvarig stabilitet och förbättrade elektriska och meka- niska egenskaper ingår ett gasabsorberande tillsatsmedel i isolationssystem- et. Ett lämpligt gasabsorberande tillsatsmedel är en lågmolekylär polyisobu- ten med en molekylvikt lägre än 1000 g/ mol.To ensure long-term stability and improved electrical and mechanical properties, a gas-absorbing additive is included in the insulation system. A suitable gas-absorbing additive is a low molecular weight polyisobutylene having a molecular weight of less than 1000 g / mol.

En DC-kabel enligt föreliggande uppfinning erhåller, genom den förbättrade elektriska och mekaniska hållfastheten hos det gelade nätverk som bildas vid temperaturer under övergångstemperaturen och den långvariga stabili- teten hos dessa förbättrade egenskaper även vid förhöjda temperaturer som närmar sig övergångstemperaturen, långvarigt stabila och oföränderliga die- lektriska egenskaper och en hög och ofórånderlig elektrisk hållfasthet lika bra som eller bättre än hos en konventionell DC-kabel omfattande sådan po- rös och/ eller laminerad kropp. Detta är särskilt viktigt med avseende på den långa livslängd som sådana installationer i typiska fall är utformade för, och den begränsade tillgången för underhåll på sådana installationer. De speci- ellt sammansatta segmentsampolymerer som används som gelningstillsats- medel och oljor, ger gelande impregneringsmedel, som säkerställer isola- tionssystemets långvariga stabila egenskaper även när detta används vid förhöjda temperaturer, vid stora termiska fluktuationer och/ eller under värmegradienter. Detta möjliggör en förmåga att medge en ökning i driftbe- lastníng både med hänsyn till ökade spänningar och strömtâtheter. Även 511214 18 temperaturkänsligheten under tillverkningen kan väsentligt reduceras ge- nom en lämplig utformning av den segmentsampolymer som används och anpassning av oljan och eventuella andra komponenter som sätts till gela- torsystemet, vilket möjliggör en fördröjd gelning, varigenom efterfyllningsste- gets känslighet minskas.A DC cable according to the present invention obtains, by the improved electrical and mechanical strength of the gelled network formed at temperatures below the transition temperature and the long-term stability of these improved properties even at elevated temperatures approaching the transition temperature, long-lasting stable and unchanging die. - electrical properties and a high and unchanging electrical strength as good as or better than with a conventional DC cable comprising such a porous and / or laminated body. This is particularly important with respect to the longevity for which such installations are typically designed, and the limited availability of maintenance on such installations. The specially formulated block copolymers used as gelling additives and oils provide gelling impregnating agents, which ensure the long-term stable properties of the insulation system even when used at elevated temperatures, at large thermal fluctuations and / or below heat gradients. This enables an ability to allow an increase in operating load both with regard to increased voltages and current densities. The temperature sensitivity during manufacture can also be significantly reduced by a suitable design of the block copolymer used and adaptation of the oil and any other components added to the gelator system, which enables a delayed gelation, thereby reducing the sensitivity of the backfill step.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGEN Föreliggande uppﬁnning kommer att beskrivas i närmre detalj med hänvis- ning till ritningen och exemplen. Figur 1 visar en tvärsnittsvy över en typisk DC-kabel för överföring av elkraft omfattande en lindad och impregnerad isolering enligt föreliggande uppfinning.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING The present invention will be described in more detail with reference to the drawing and the examples. Figure 1 shows a cross-sectional view of a typical DC power transmission cable comprising a wound and impregnated insulation according to the present invention.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER OCH EXEMPEL DC-kabeln i den utföringsform enligt föreliggande uppfinning som visas i ñ- gur 1 omfattar frän mitten och utåt; en kablad mängtrådig ledare 10; en första halvledande skärm 11 belägen runt och på utsidan av ledaren 10 och inuti en ledarisolering 12; en lindad och impregnerad ledarisolering 12 omfattande ett gelningstillsats- medel som beskrivits i det föregående; en andra halvledande skärm 13 belägen på utsidan av ledarisolering 12; en metallisk skärm 14; och en skyddande mantel 15 anordnad på utsidan av den metalliska skärmen 14. Kabeln är vidare försedd med en armering i form av metalltrådar, före- trådesvis av rostfritt stål, på utsidan av den yttre extruderade skärmen 13, 511 214 19 en förseglande förening eller ett vattensvällande pulver är infört i eventuella mellanrum i och runt ledaren 10. Den enligt föreliggande uppfinning fram- ställda kabeln är lämplig även för användning i ett bipolärt system, antingen omfattande två kablar med separat avskärmning eller två isolerade kablar innefattade i samma skyddande mantel.DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS AND EXAMPLES The DC cable in the embodiment of the present invention shown in Figure 1 comprises from the center and outward; a wired multi-wire conductor 10; a first semiconductor screen 11 located around and on the outside of the conductor 10 and inside a conductor insulation 12; a wound and impregnated conductor insulation 12 comprising a gelling additive as described above; a second semiconductor screen 13 located on the outside of conductor insulation 12; a metallic screen 14; and a protective sheath 15 arranged on the outside of the metallic shield 14. The cable is further provided with a reinforcement in the form of metal wires, preferably of stainless steel, on the outside of the outer extruded shield 13, a sealing compound or a water-swelling powder is inserted at any intervals in and around the conductor 10. The cable made according to the present invention is also suitable for use in a bipolar system, either comprising two cables with separate shielding or two insulated cables included in the same protective sheath.

EXEMPEL 1 En etenbutenpolymer terminerad vid båda ändarna med hydroxylgrupper löstes i p-xylen och upphettades till 150°C under omrörning och kväveat- mosfär. En po1y-(2ß-dimetylfenylenoxid) terminerad vid ena änden med en cyklisk syraanhydrid sattes till lösningen under omrörning. Blandningen hölls vid 150°C i 60 minuter. Blandningen avkyldes sedan till rumstempe- ratur. Polymeren utfälldes i metanol, tvättades med cyklohexan och torka- des. 4 vikt-% av den resulterande polymeren tillsattes till en naftenisk mine- ralolja och blandningen upphettades till l20°C och hölls vid denna tempe- ratur i 60 minuter. Väsentligen samtlig polymer upplöstes. Blandningen kyl- des och blandningen eller oljekompositionen uppvisade en vätske- gelövergång i temperaturintervallet 50°C till lOO°C.EXAMPLE 1 An ethylene-butene polymer terminated at both ends with hydroxyl groups was dissolved in p-xylene and heated to 150 ° C with stirring and a nitrogen atmosphere. A poly (2β-dimethylphenylene oxide) terminated at one end with a cyclic acid anhydride was added to the solution with stirring. The mixture was kept at 150 ° C for 60 minutes. The mixture was then cooled to room temperature. The polymer was precipitated in methanol, washed with cyclohexane and dried. 4% by weight of the resulting polymer was added to a naphthenic mineral oil and the mixture was heated to 120 ° C and kept at this temperature for 60 minutes. Substantially all of the polymer was dissolved. The mixture was cooled and the mixture or oil composition showed a liquid cone transition in the temperature range of 50 ° C to 100 ° C.

EXEMPEL 2 En eten/ butenpolymer terrninerad vid båda ändarna med hydroxylgrupper löstes i triklorbensen och upphettades till 150°C under omrörning och kvä- veatrnosfär. En epoxiprepolymer terminerad vid ena änden med en epoxid- grupp sattes till lösningen under omrörning. Blandningen hölls vid 150°C i 80 minuter. Blandningen avkyldes sedan till rumstemperatur. Polymeren utfälldes i metanol, tvättades med aceton och torkades. 6 vikt-% av den re- sulterande polymeren sattes till en naftenisk míneralolja och blandningen upphettades till l20°C och hölls vid denna temperatur i 60 minuter. Väsent- ligen samtlig polymer upplöstes. Blandningen avkyldes och blandningen el- ler oljekompositionen uppvisade en vâtske-gelövergång i temperaturinter- vallet 30°C till lOO°C.EXAMPLE 2 An ethylene / butene polymer terminated at both ends with hydroxyl groups was dissolved in trichlorobenzene and heated to 150 ° C with stirring and a nitrogen atmosphere. An epoxy prepolymer terminated at one end with an epoxide group was added to the solution with stirring. The mixture was kept at 150 ° C for 80 minutes. The mixture was then cooled to room temperature. The polymer was precipitated in methanol, washed with acetone and dried. 6% by weight of the resulting polymer was added to a naphthenic mineral oil and the mixture was heated to 120 ° C and kept at this temperature for 60 minutes. Substantially all of the polymer was dissolved. The mixture was cooled and the mixture or oil composition showed a liquid-gel transition in the temperature range of 30 ° C to 100 ° C.

Claims

511 214 20 PATENT REQUIREMENTS

A dielectric gelling composition having a thermoreversible liquid-gel transition at a transition temperature, Tt, the gelling composition comprising an oil and a gelator comprising a polymer compound having an oleene-based segment, characterized in that the polymer compound consists of a block copolymer comprising an olein-based segment and at least one further segment comprising aromatic rings in its skeletal structure, wherein each of the two segments has a molecular weight greater than 3000 g / mol, and the segment with aromatic rings in its skeletal structure has a rigid skeletal structure. and a temperature-dependent solubility in the oil.

A dielectric gelling composition according to claim 1, characterized in that the segment with aromatic rings in its skeletal structure has a molecular weight of from 5,000 to 300,000 g / mol.

A dielectric gelling composition according to claim 1 or 2, characterized in that the olefin-based block has a molecular weight of from 3000 to 500,000 g / mol.

Dielectric gelling composition according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the gelling composition in its gelled state comprises a gelled network with physical crosslinks comprising regions formed by the segment with aromatic rings at temperatures below the liquid-gel transition temperature Tt.

5. A dielectric gelling composition according to claim 4, characterized in that the gelling composition in its gelled state comprises a gelled network with physical crosslinks comprising regions formed by the segment with aromatic rings at temperatures up to 120 ° C. 21 511 214

Dielectric gelling composition according to claim 5, characterized in that the gelling composition in its gelled state comprises a gelled network with physical crosslinks comprising regions formed by the segment with aromatic rings at temperatures up to 100 ° C.

Dielectric gelling composition according to any one of the preceding claims, characterized in that the liquid-gel transition temperature Tt is in the range from 20 ° C to 120 ° C.

A dielectric gelling composition according to claim 7, characterized in that the liquid-gel transition temperature Tt is in the range from 30 ° C to 100 ° C.

Dielectric gelling composition according to any one of the preceding claims, characterized in that the segment with aromatic rings has a skeletal structure of a polyurethane or a polyurethane-based polymer.

A dielectric gelling composition according to any one of claims 1-8, characterized in that the segment with aromatic rings in its skeletal structure is a polyphenylene or a polyphenylene-based polymer.

A dielectric gelling composition according to any one of claims 1-8, characterized in that the segment with aromatic rings in its skeletal structure is a polyimide or a polyimide-based polymer.

A dielectric gelling composition according to any one of claims 11-8, characterized in that the segment with aromatic rings in its skeletal structure is an aromatic polyamide or a polymer based on aromatic polyamide.

13. A dielectric gelling composition according to any one of claims 1-8, characterized in that the segment with aromatic rings in its skeletal structure is a bisphenol-A-epoxy or a polymer based on a bisphenol-A-epoxy.

A dielectric gelling composition according to any one of claims 1-8, characterized in that the segment with aromatic rings in its skeletal structure is a phenol formaldehyde or a polymer based on a phenolic formaldehyde.

A dielectric gelling composition according to any one of the preceding claims, characterized in that the oleene-based segment is an ethylene butene segment.

A dielectric gelling composition according to any one of claims 1 to 14, characterized in that the segment is a butadiene segment.

17. A process for preparing a gelling composition having a thermoreversible liquid-gel transition at a transition temperature, Tt, wherein the gel comprises an oil and a gelator comprising a polymeric compound having an oleene-based segment, characterized in that a segment comprising aromatic rings in its skeletal structure and having a molecular weight greater than 3000 g / mol are added to an olefin-based segment having a molecular weight greater than 3000 g / mol by a condensation reaction carried out at an elevated temperature.

A method according to claim 17, characterized in that an olefin-based segment or its precursor is dissolved in an oil or other hydrocarbon-based dielectric liquid, a segment comprising aromatic rings in its skeletal structure or its precursor is added to the mixture of the olefin-comprising segment and oil or other hydrocarbon-based dielectric liquid, the mixture is kept at a temperature above the transition temperature for a sufficient time so that a segment copolymer having a segment comprising aromatic rings in its skeletal structure and an oleene-based segment is formed by a condensation reaction, and that the mixture is transferred to a gel. composition which, on cooling to a temperature below the transition temperature, is gelled through a gelled network of physical crosslinks comprising regions formed by the segment of aromatic rings. ~

Process according to claim 17, characterized in that an olefin-based segment terminated at one or both ends with a hydroxyl group is dissolved in a solvent, that a segment comprising aromatic rings in its skeletal structure and terminated with functional groups which are reactive to hydroxyl groups such as carboxylic acids, acid chlorides, anhydrides or isocyanates, is added to the solution, that the solution is kept at a sufficient temperature for a sufficient time so that a block copolymer is formed by a condensation reaction in which a block comprising aromatic rings in its skeletal structure is added to an oleene-based segment, and that the resulting block copolymer is added to an oil at a temperature above the transition temperature and maintained at this temperature for a sufficient time so that the oil is transferred to a gelling composition which, on cooling to a temperature below the transition temperature, is gelled through a gelled network. with physics llical crosslinks comprising regions formed by the segment with aromatic rings.

A process according to claim 17, 18 or 19, characterized in that the condensation reaction is carried out at a temperature above 10 ° C and that the solution or mixture containing precursors for both segments is kept at this temperature for more than 30 minutes.

21. A process according to claim 17, 19 or 20, characterized in that the resulting block copolymer is added to the oil at a temperature above 10 ° C and that the oil-polymer mixture is kept at this temperature for more than 30 minutes. 511 214 24

An insulated electrical device having at least one conductor and an impregnated insulation system, wherein the insulation system comprises a solid electrically insulating dielectric member having a porous, brittle and / or laminated structure impregnated with a dielectric gelling composition comprising an oil and a gelator, comprising a block copolymer with an oleene-based segment and which exhibits a thermorversible liquid-gel transition at a transition temperature, Tt, the gelling composition at temperatures below Tt being in a very viscous elastic gelled state, and at temperatures above Tt present in an easily flowing substantially Newtonian liquid state, according to any one of claims 1 to 16, characterized in that the block copolymer comprises an olefin-based block and at least one further block comprising aromatic rings in its skeletal structure; wherein each of the two segments has a molecular weight greater than 3000 g / mol, and the segment with aromatic rings in its skeletal structure exhibits a rigid skeletal structure and a temperature-dependent solubility in the oil.

Insulated electrical device according to claim 22, characterized in that the segment with aromatic rings in its skeletal structure has a molecular weight of from 5,000 to 300,000 g / mol.

An insulated electrical device according to claim 22 or 23, characterized in that the olefin-based segment has a molecular weight of from 3,000 to 500,000 g / mol.

An insulated electrical device according to any one of claims 22 to 24, characterized in that the gelling composition in its gelled state comprises a gelled network with physical crosslinks comprising regions formed by the segment with aromatic rings at temperatures below the liquid-gel transition temperature Tt. 511 214 25

An insulated electrical device according to claim 25, characterized in that the gelling composition in its gelled state comprises a gelled network with physical crosslinks comprising regions formed by the segment with aromatic rings at temperatures up to 120 ° C.

An insulated electrical device according to claim 26, characterized in that the liquid-gel transition temperature Tt is in the range from 30 ° C to 100 ° C.

An insulated electrical device according to any one of claims 22 to 27, characterized in that the gelling composition comprises ﬁ na dielectric particles having a particle size within the nanometer range included in or bound to the network.

An insulated electrical device according to any one of claims 22 to 28, characterized in that the gelling composition comprises a surfactant.

A method of manufacturing an insulated electrical device, wherein a solid electrically insulating dielectric member having a porous, brittle and / or laminated structure included in the insulation system of the device is impregnated with a dielectric gelling composition comprising a dielectric liquid and a gelator, comprising a block copolymer having an oleene-based block and exhibiting a thermoreversible liquid gel transition at a transition temperature, Tt, wherein the gelling composition at temperatures below Tt is in a highly viscous elastic gelled state and, at temperatures above Tt, is present in a light ﬂ surface substantially Newtonian liquid state, according to any one of claims 22 to 29, characterized in that a gelling composition comprising a polymer compound, consisting of a block copolymer comprising an olefin-based segment and at least one further segment comprising aromatic rings in its skeletal structure, wherein each of the tv The segments have a molecular weight higher than 3000 g / mol, and that the segment with aromatic rings in its skeletal structure has a rigid skeletal structure and a temperature-dependent solubility in oil is produced.

31. A method according to claim 30, characterized in that the polymer compound is added to the gelling composition before impregnation.

A method according to claim 30, characterized in that the solid part of the insulation system is pretreated with the polymer compound before impregnation.

A method according to any one of claims 30 to 32, characterized in that the impregnation is carried out in the presence of a surfactant.

34. A method according to claim 33, characterized in that the surfactant is added to the gelling composition before impregnation.

35. A method according to claim 33, characterized in that the solid part of the insulation system is pretreated with the surfactant before impregnation.

A dielectric gelling composition according to any one of claims 1 to 16, characterized by a gas absorbing additive, such as a low molecular weight polyisobutylene.