油浸电气机器制造技术

本发明专利技术是关于使用了防止劣化的绝缘油的油浸电气机器，它具有浸于添加了０．５ｍｇ／１以上的Ｎ，Ｎ－双（２－羟乙基）－Ｎ－环已胺的绝缘油的铜制构成体，该铜构成体可以是铜线或铜箔，从而获得绝缘油的ｔａｎδ不增大，迟劣化、可长期间使用的油浸电气机器。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于使用了经过防止劣化处理的绝缘油的油浸电气机器。油浸电气机器内的绝缘油，在长期间使用中会渐渐氧化而劣化，绝缘油的电阻率、tanδ、酸值、表面张力等的特性都会降低。当劣化进一步发展时，便产生油泥，失去了作为绝缘油的机能。为了防止绝缘油的氧化劣化，有些油浸机器采用了在遮断了空气的油面上封入氮气的型式或隔膜式储油柜型式。在这种型式的油浸电气机器发达并普及了的今天，绝缘油的劣化已经没有劣化到出现油泥的程度了。可是，在变压器的情形，尽管由于绝缘油及运行负荷、变压器的构造等而有所不同，其绝缘油的tanδ值，快的经过1年，多数在5～7年内就增大。虽然有的只使用了数年，观测到从新油的tanδ值所不能预想的增大的tanδ值，但作为劣化的指标的表面张力的下降及酸值的增大则没有发生。这个现象在实验室中也可以再现，无添加物的油的tan δ的加热时间依存性的一例如图2所示。图2的试验是在铜表面积44.8cm2/油100ml的铜共存油中，吹入氧10ml/油100ml，以95℃一边加热，一边以浸于油中的电极连续地测定tan δ的结果。铜是作为模拟纸卷导体的铜，如果没有这样的铜的共存，则不会发生tanδ的增大。可以知道，在本试验的条件下，加热1小时，约相当于油浸电气机器使用1年。作为测定有油泥发生的那样大的劣化的方法，有JIS(日本工业规格)C2101的绝缘油试验法。在这个方法中，在油面上形成氧气环境，在铜共存的情况下，以120℃、75小时使它劣化，根据劣化后的油泥量与全酸值以评价其氧化安定性。在IECPub.74，ASTMD-1904等外国的规格，也采用同样的试验及同样的评价方法。用这样的方法试验后，在绝缘油中加入一种叫二叔丁基对甲酚(以下称作DBPC)的防止氧化劣化剂约0.1%～1%时，可以有效地抑制其劣化，在上述的IEC及ASTM规格中，规定了添加DBPC的油的氧化安定试验，已添加DBPC的油已在实际上被使用着。油浸电气机器的绝缘油，在机器运行中的换油、加油等的保养管理上，原则上使用无添加剂的油。在上述使用经过防止氧化劣化处理的油的油浸电气机器被开发以前，不得已一般地使用了DBPC，这个习惯一直保存至今天。可是，在绝缘油中使用了添加剂时，也有如下述的在使用上的优点。例如，在专利公报昭50-15320号中，公开了使用把0.1～3%的非离子系表面活性剂配合于矿物油中，制成的防止因水分及其他杂质等的影响，而使绝缘破坏强度下降的电气绝缘油的油浸电气机器;在专利公开昭54-137698号中，公开了使用通过加入聚氧乙烯烷基胺而制成的可抑制流动带电的电气绝缘油组成物的油浸电气机器;而在专利公开昭52-109199号中，公开了使用也是为了抑制流动带电性而添加了聚醚的绝缘油的油浸电气机器。再者，对于上述添加了聚氧乙烯烷基胺的专利公开昭54-137698号的电气绝缘油组成物，附有这样的记述、「在热劣化试验继续时，体积电阻率的减少及介质损耗角正切的增加都少」。本专利技术的目的及添加剂的种类、使用方法都与上述先有技术的不同。如上所述，在经过了防止绝缘油的氧化劣化处理的油浸电气机器中，油的劣化程度已变得没有油泥发生了。另一方面，如所周知，上述的DBPC具有抑制氧化劣化的作用，加有0.3%DBPC的绝缘油相同试验的结果示于图3。从图中可以知道，tanδ的值，在劣化的初期反而比无添加DBPC的油为大。可是，对于现在的限制了氧气的油浸电气机器内发生的劣化，采用原来的在绝缘油中添加DBPC的方法，虽然没有油泥产生，但使tanδ的值增加。如上所述，在铜共存的情况下，在氧被限制的状态所发生的劣化现象与油泥发生的劣化现象不同，后者的现象，正如前述已被消除了，但前者的tanδ增大的问题还没有解决。本专利技术是为了解决上述问题而研制的，其目的在于提供在运行中抑制了绝缘油的tanδ增大的油浸电气机器。本专利技术的油浸电气机器具有浸于添加了0.5mg/l以上的N，N-双(2-羟乙基)-N-环己胺的绝缘油中的铜构成体。使用上述劣化试验装置进行各种试验时，根据本专利技术者等的研究，可以知道tanδ的增大在具备以下的2个条件下才出现。即(1)虽然是微量，但必须有氧，(2)铜溶解于绝缘油中。氧元素在油浸电气机器制造时有微量残存，铜普通作为纸卷线的导体而存在，通过纸而容易溶解于绝缘油中。进而由于运行中的油浸电气机器的油温较高，使劣化加速。本专利技术者等注意到在tanδ增大要素之中的上述第(2)项的铜溶解，尽管铜溶解在绝缘油中是不可避免的，但只要防止溶解了的铜与氧或绝缘油的氧化物的相互作用，就能抑制tanδ的增大。各种试验的结果表明，在绝缘油中添加了N，N-双(2-羟乙基)-N-环己胺，就可以解决上述的问题，从而完成了本专利技术。由于本专利技术中的N，N-双(2-羟乙基)-N-环己胺与铜定量地进行反应，使上述的第(1)项的即使微量也必须有氧存在的条件变为无效，于是tanδ的增大就受到了抑制。本专利技术所使用的绝缘油，例如有JISC2320、IEC296级Ⅱ、ASTMD型Ⅰ及Ⅱ等。本专利技术所使用的绝缘油是添加了0.5ml/g以上的N，N-双(2-羟乙基)-N-环己胺，理想的是添加0.5mg～100mg/l。当添加量少于0.5mg/l时，劣化的抑制效果小，还有，即使添加量大于100mg/l，但由于其效果已达到饱和，因此，增加添加量，并没有获得相应的增加效果。再者，因为N，N-双(2-羟乙基)-N-环己胺是液体，所以易溶解于绝缘油。本专利技术的油浸电气机器所使用的绝缘油，是作为油浸电气机器的绝缘体及冷却介质，被填充于装有纸卷导体线圈的油槽内而使用。这里所说的油浸电气机器是指变压器、开关、电容器、电缆或电抗器等，理想的是油面上氮气封入型、隔膜式储油柜型等的油浸电气机器。还有，作为铜制构成体有铜线、铜箔等。以下，根据实施例，对本专利技术的绝缘油加以说明。根据上述的绝缘油试验法，在绝缘油中分别加入0.5mg/l(实施例1)、1mg/l(实施例2)、5mg/l(实施例3)、100mg/l(实施例4)的N，N-双(2-羟乙基)-N-环己胺，进行对于劣化时间的tanδ的测定。结果如附图说明图1所示。试验的条件是铜表面积44.8cm2/油100ml、氧气10ml/油100ml、油温95℃。从图1可以知道，添加了0.5～100mg/l的N，N-双(2-羟乙基)-N-环己胺的绝缘油的tanδ值没有增加。根据上述的绝缘油试验法，在高压绝缘油TN(日本石油(株)商品名)中，分别加入0.5mg/l(实施例5)、1mg/l(实施例6)、15mg/l(实施例7)、50mg/l(实施例8)、100mg/l(实施例9)的N，N-双(2-羟乙基)-N-环己胺，在80℃及室温下进行了特性的测定。其结果如表1所示。表1实施胺＊的特性例添加量80℃测定结果室温(约25℃)测定结果号码(mg/l)电阻率tanδ破坏电压酸值表面张力(Ω·cm)(%)(kV/2.5mm)(mgKOH/g)(dyne/cm)5 0.5 7.6×10150.007 78 0.003 486 1 7.6×10150.007 78 0.003 487 15 7.4×10150.008 79 0.003 488 50 7.4×10150.008 79 0.003 489本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油浸电气机器，其特征在于具有被浸渍于添加了０．５ｍｇ／ｌ以上的Ｎ，Ｎ－双（２－羟乙基）－Ｎ－环已胺而成的绝缘油中的铜制构成体。

【技术特征摘要】
JP 1986-11-5 263141/861.一种油浸电气机器，其特征在于具有被浸渍于添加了0.5m...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫本晃男，土江基夫，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]