电绝缘油组合物和油浸电设备制造技术

本发明专利技术的目的在于提供可以在-50℃～65℃的宽温度范围内维持高的介质击穿电压、并且即使在高温下长时间使用时也可以抑制介质击穿电压的降低的电绝缘油组合物，提供一种电绝缘油组合物，其包含1,1-二苯基乙烷和苄基甲苯，苄基甲苯中的对位异构体的比率以苄基甲苯总量作为基准计为45质量％以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电绝缘油组合物和油浸电设备。
技术介绍
对于电容器油等电绝缘油主要要求的性能，以介质击穿电压高为代表，可以列举： 氢气吸收性高、粘度低、熔点低等、以及对构成电容器元件的密封件、电介质部件等各种部 件的适用性良好。近年来，以电容器为代表，各种含油电设备（油浸电设备）在世界中使用 时，逐渐使用介质击穿电压更高的电绝缘油。伴随世界经济的发展，对于油浸电设备，要求 在迄今尚未使用过的极低温地区中使用，正在开展能够应对其的低温特性优异的电绝缘油 的探讨。另一方面，在以往的电容器的性能提高的过程中，具有高介电常数的聚丙烯膜代替 纸作为电极间的电介质来使用。上述那样具有高的电绝缘性(高的介质击穿电压）的绝缘油 由于通常构成其的化合物为芳香族化合物，因此使聚丙烯膜溶胀、使薄膜的缺陷扩大、使薄 膜在牢固卷绕后的电容器中的机械应力增大等，从而成为降低电容器的介质击穿电压的主 要原因。该影响尤其是在高温时显著，对于设置于室外的产业用设备而言，由于其使用形 态，因此高温下的电特性也很重要。 作为具有高的介质击穿电压的电绝缘油，苄基甲苯和二苄基甲苯的混合物是经长 期使用的。苄基甲苯的分子中的芳香族碳的比率高、氢气吸收性高、耐电压特性优异，因此 被广泛用于电绝缘油。 另外，在下述专利文献1中，记载了由苄基甲苯和二甲苯基甲烷构成的电绝缘油， 可知根据所配混的物质、其配混比率，性能发生较大变化。即，电绝缘油根据所配混的物质 而在极少数情况下会引发常理无法预料到的性能。 另一方面，1-苯基-1-二甲苯基乙烷或1-苯基-1-乙基苯基乙烷由于具有容易制 造、介质击穿电压比较高、介电损耗小等优异的特性，因此被广泛用于电绝缘油。例如，作为 介质击穿电压优异和介电损耗小、以及氧化稳定性特别优异的电绝缘油组合物，提出了含 有1-苯基-1-(2，4_二甲基苯基）乙烷或1-苯基-1-(2，5_二甲基苯基）乙烷的组合物(参照下 述专利文献2)。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开昭63-64217号公报 专利文献2:日本特开昭57-50708号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，近年来关于使用了苄基甲苯的电绝缘油的研究主要是预防低温区域内的晶 体析出，设想供给到在低温环境下也具有优异性能的电容器中。但是，对于大型因而往往设置于室外的产业用电设备，要求即使周围温度为50°C 左右也可使用的性能。换言之，电容器等电设备和可用于其的电绝缘油要求即使在50°C以 上的高温下也可以长期维持高性能。 关于高温下电容器的性能降低的原因之一，可以举出由电绝缘油导致的对于作为 电容器最重要部件之一的电极间的电介质而使用的聚丙烯膜的溶胀。 近年来的聚丙烯膜为绝缘缺陷少的薄膜，但是为了更可靠地防止介质击穿而想到 了如下的构思:在电极间插入2张薄膜，只要绝缘缺陷部分不重叠，就不会发生由绝缘缺陷 引起的电容器的介质击穿。然而，聚丙烯膜因溶胀导致体积膨胀，因此发生密度的降低，存 在在未浸渗时尚不能称为绝缘缺陷的水平的轻微缺陷因溶胀而扩大成明显的绝缘缺陷、导 致介质击穿的情况。电容器暴露在高温下的时间越长，越显著发生该问题。 尤其对于油浸电容器的元件，在铝电极间夹持聚丙烯膜后进行卷绕、对其从卷绕 的直径方向施加压力并压扁，从而放入壳体。因此，已卷绕的聚丙烯膜从外周朝向内周发生 曲率半径变化，并且即使在同一周也产生平面部分和曲面部分，尤其是曲面部分中，即使油 浸渗前的阶段也处于施加了某一程度的应力的状态。在其曲面部分浸渗有电绝缘油时，受 到溶胀的影响比平面部分更多，因此存在曲面部分容易发生缺陷的生成、导致介质击穿的 情况。 因此，对于使用聚丙烯膜的电容器中油的选择，应探讨对聚丙烯膜溶胀的溶胀性、 使用溶胀性更低的电绝缘油。该溶胀性低的电绝缘油的开发与提供高温环境下具有优异性 能的电容器等电设备相关。 本专利技术是鉴于上述现有技术具有的问题而做出的，其目的在于提供可以在-50°C ~65°C的宽温度范围内维持高的介质击穿电压、并且即使在高温下长时间使用时也可以抑 制介质击穿电压的降低的电绝缘油组合物和油浸电设备。 用于解决问题的方案 为了达成上述目的，本专利技术提供一种电绝缘油组合物，其包含1，1_二苯基乙烷和 苄基甲苯，上述苄基甲苯中的对位异构体的比率以上述苄基甲苯总量作为基准计为45质 量％以上。 为了开发上述本专利技术的电绝缘油组合物，本专利技术人等反复深入地研究，进行了以 下探讨。即，关于苄基甲苯（以下，根据情况简称为"BT"）的各异构体，对聚丙烯膜溶胀的溶 胀性进行研讨，结果可知，难以通过实验来调查溶胀性。具体而言，可知由于薄膜的膜厚非 常薄(20μπι以下)且难以去除附着于薄膜表面的剩余油等，因此难以基于油浸渗后的薄膜重 量变化等准确地评价溶胀性。因此，为了探索理论上的基准进行了探讨，结果应用了汉森溶 解度参数。比较苄基甲苯的各异构体与聚丙烯的溶解度参数值(SP值)的距离，将SP值的距 离作为对聚丙烯膜的溶胀性的指标。比较聚丙烯与苄基甲苯的各异构体的汉森SP值的距离 时，计算出邻-ΒΤ为5.61、间-ΒΤ为5.80、对-ΒΤ为6.00。可以说评价为SP值距离越大、相容性 越低，但在本探讨中将其解释为SP值距离越大、溶胀性越低。 然而，仅苄基甲苯的各异构体的溶胀性和SP值距离并不一定能够评价电绝缘油组 合物的高温下的性能。另一方面，电绝缘油组合物不仅要求抑制高温下的溶胀，而且也要求 维持低温下的性能，因此关于利用凝固点下降而进行的低温下的固化防止和低粘度化也进 行了反复研究。其结果是，通过组合使用1，1-二苯基乙烷和苄基甲苯、并且将苄基甲苯中的 对位异构体(对-ΒΤ)的比率设为规定的比率以上，从而完成了使上述低温和高温下的特性 平衡、低温下可使用且具有高温下的耐久性的本专利技术的电绝缘油组合物。根据所述本专利技术 的电绝缘油组合物，具有上述构成，由此可以在-50°C~65°C的宽温度范围内维持高的介质 击穿电压、并且即使在高温下长时间使用时也可以抑制介质击穿电压的降低。本专利技术的电绝缘油组合物中，上述1，1_二苯基乙烷和上述苄基甲苯的总含量优选 以电绝缘油组合物总量作为基准计为80质量％以上。由此，可以在-50°C~65°C的宽温度范 围内维持更高的介质击穿电压、并且即使在高温下长时间使用时也可以进一步抑制介质击 穿电压的降低。本专利技术的电绝缘油组合物优选还含有以电绝缘油组合物总量作为基准计为0.01 ~1.0质量％的环氧化合物。由此，可以抑制电绝缘油组合物中的氯等极性物质成分导致的 性能恶化。其结果是，电绝缘油组合物的性能恶化被抑制，可以在-50°c~65°C的宽温度范 围内维持更高的介质击穿电压、并且即使在高温下长时间使用时也可以进一步抑制介质击 穿电压的降低。本专利技术的电绝缘油组合物的氯成分优选为50质量ppm以下。由此，电绝缘油组合物 的性能恶化被抑制，可以在-50°C~65°C的宽温度范围内维持更高的介质击穿电压、并且即 使在高温下长时间使用时也可以进一步抑制介质击穿电压的降低。本专利技术还提供浸渗有上述本专利技术的电绝缘油组合物的油浸电设备。另当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电绝缘油组合物，其包含1,1‑二苯基乙烷和苄基甲苯，所述苄基甲苯中的对位异构体的比率以所述苄基甲苯总量作为基准计为45质量％以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：森北孝志，星野广行，
申请(专利权)人：吉坤日矿日石能源株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP