Пропиточный материал

 

О Л И С А Н И Е (и) 565639

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз СоветскиХ

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (51) М. Кл.э Н 01G 4/22 (22) Заявлено 15.08.73 (21) 1961204/09 (23) Приоритет (32) 12.06.73 (31) 281204 (33) США

Опубликовано 15.07.77. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 16.01.78

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 66.022.4 (088,8) (72) Автор изобретения

Иностранец

Джон Уолкер Юстенс (США) Иностранная фирма

«Дженерал Электрик Компани» (США) (71) Заявитель (54) ПРОПИТОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ

Изобретение относится к области материалов, применяемых для пропитки электрических конденсаторов, и может быть использовано для пропитки высоковольтных конденсаторов.

Известен пропиточный материал для высоковольтных конденсаторов на основе ароматических углеводородов и эпоксидного стабилизатора с формулой -сн н, например

0 глицедилового эфира.

Недостатком известного пропиточного материала является нестабильность его свойств при воздействии температуры и высоковольтного напряжения.

С целью стабилизации свойств пропиточного материала при воздействии температуры и высоковольтного напряжения в пропиточном материале в качестве ароматического углеводорода использован ароматический эфир с формулой

2 где R — ароматический заместитель;

R — алкильная или арильная группа, например диметилфталат, диэтилфталат, дипропилфталат, дибутилфта5 лат, диалилфталат, дигексилфталат, дигептилфталат, диоктилфталат, дионилфталат, дидецилфталат, дикарпилфталат и, кроме того, эфир бензойной кислоты и спирта, эфир аро10 матического спирта и фосфорной кислоты, Примерами ароматических эфиров фталевой кислоты, используемых в качестве основного компонента предлагаемого пропиточного

15 материала, могут служить диметиловый, диэтиловый, дипропиловый и т. п. Примером эфира бензойной кислоты служит бутилбензонат. Примерами эфиров, включающих в себя продукты реакции минеральных кислот с вы20 шеупомянутыми спиртами, служат трикрезилфосфат и трифенилфосфат.

Ароматический эфир предлагаемого пропиточного материала может содержать смеси эфиров с другими пропитками. Однако пред25 почтительно, когда пропиточный материал содержит предлагаемый ароматический эфир в качестве основного компонента. Смесь может содержать, например, диоктилфталат и

565639

50 где R—

R —

60

Изд. М 619

Тираж 995

Подписное

Заказ 198/16

Типография, пр. Сапунова, 2 дибутилфталат или диоктилфталат и ди-дидецилфталат. Смесь может содержать предлагаемый ароматический эфир с алифатическим эфиром, например дибутилсебацатом или касторовым маслом. Смесь также может содержать предлагаемый эфир с обычным углеводородом, например, минеральным маслом, алкилнафталином, полибутеном и т. п.

Добавляемое вещество (добавки) можно также использовать в виде разбавителя или вспомогательного вещества, например смачивающего вещества. Примером вещества, выполняющего несколько функций, является дидецилбензол, действующий как смачивающее вещество и как пропитка и, следовательно, применяющийся в сравнительно больших количествах.

Использование ароматического эфира с предлагаемой формулой в качестве основного компонента конденсаторного пропиточного материала обеспечивает повышение срока эксплуатации конденсаторов при воздействии высокого напряжения и температуры за счет стабилизации свойств пропиточного материала.

Обработка конденсаторов предлагаемым пропиточным материалом дает лучшие результаты по сравнению с обработкой известными пропиточными материалами, например хлорированным дифенилом.

Стабилизированная пропитка с использованием предлагаемого ароматического эфира является улучшенной пропиткой для конденсаторов, подвергающихся действию высоковольтных нагрузок и высоких температур.

Высоковольтная нагрузка на диэлектрик, если таковым является полимерная, например полипропиленовая пленка, представляет собой от около 750 В на толщину, равную 0,025 мм, до более 1200 В на толщину 0,025 мм; наиболее важной частью этого диапазона высоковольтных нагрузок является 900 В на 0,025 мм и 1400 В на 0,025 мм.

В силовых конденсаторах высоковольтного типа, применяемых для шунта, в которых общая толщина диэлектрика между электродами составляет порядка 0,025 мм, напряжение пусковой короны (коронный разряд) должно быть выше 2000 В, но во многих случаях оно не превышает 2500 В.

Температура кипения и замерзания должна быть вне диапазона рабочих температур конденсатора, температура вспышки должна быть выше 175 С. Кроме того, давление паров материала должно быть ниже атмосферного при температуре до 200 С (лучше до

300 С); диэлектрическая проницаемость выше

2, особенно для диэлектриков из полимерных пленок. например из полипропилена (лучше от 4 и выше для бумажных диэлектриков).

Кроме того, пропиточный материал должен иметь низкую вязкость, менее 1000 сСт при

25 С должен оставаться жидким до м — 40 С.

Важным критерием оценки конденсаторов, особенно конденсаторов с коррекцией коэффициента мощности переменного тока, явля5 ется коэффициент мощности или коэффициент рассеивания. Коэффициент мощности быстро возрастает с повышением температуры, Коэффициент мощности наиболее очищенного пропиточного материала должен быть

10 значительно ниже 10о/о, лучше менее 5% при

100 С при 100 Гц.

Таким образом, в готовом конденсаторе коэффициент мощности может быть снижен до величины менее 1%. Низкий коэффициент

15 мощности должен сохраняться в течение длительного срока службы многие годы, Пропиточный материал должен быть совместим с другими материалами, применяемыми при конструировании конденсатора, и дол20 жен выдерживать колебания рабочих температур конденсатора при высоковольтных нагрузках.

Помимо этого, пропиточный материал должен лучше подвергаться биоразрушению по

25 сравнению с хлорсодержащими материалами и иметь низкую токсичность.

Диэлектрические испытания конденсаторов показали, что предлагаемый пропиточный материал с ароматическим эфиром в качестве

30 основного компонента не только полностью отвечает указанным критериям, но и намного превышает их.

Формула изобретения

Пропиточный материал для высоковольтных конденсаторов на основе ароматических углеводородов и эпоксидного стабилизатора

- Сн --Сн с формулой,, например,глицеди40

О лового эфира, отличающийся тем, что, с целью стабилизации свойств пропиточного материала при воздействии температуры и высоковольтного напряжения, в нем в качестве

45 ароматического углеводорода используют ароматический эфир с формулой ароматический заместитель, алкильная или арильная группа, например диметилфталат, диэтилфталат, дипропилфталат, дибутилфталат, диалилфталат, дигексилфталат, диоктилфталат, дигептилфталат, дионилфталат, дидецилфталат, дикарпилфталат и, кроме того, эфир бензойной кислоты и спирта, эфир ароматического спирта и фосфорной кислоты.