DE3125762C2

DE3125762C2 -

Info

Publication number: DE3125762C2
Application number: DE3125762A
Authority: DE
Inventors: Atsushi Tokio/Tokyo Jp Sato; Naoya Takahashi; Keiji Endo; Hitoshi Yokohama Kanagawa Jp Yanagishita
Original assignee: Nippon Petrochemicals Co Ltd
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1980-06-30
Filing date: 1981-06-30
Publication date: 1992-03-19
Also published as: SE446041B; FR2485563A1; US4347169A; GB2082626A; FR2485563B1; DE3125762A1; GB2082626B; SE8103954L

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Isolieröl und dessen Verwendung in ölgefüllten elektrischen Vorrichtungen, die mit diesem Isolieröl getränkt sind. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Isolieröl, das ein Gemisch von Diarylalkanen und spezifischen zusätzlichen Verbindungen darstellt. Die hier angewendete Bezeichnung "Isolieröl" soll dielektrische Flüssigkeiten bzw. Fluids einschließen.

Elektrische Vorrichtungen, wie Kondensatoren, Starkstromkabel und Transformatoren, wurden in jüngerer Zeit so ausgebildet, daß sie hohen elektrischen Spannungen widerstehen, trotzdem jedoch geringe Abmessungen besitzen. Bei dieser Tendenz werden Kunstharzfolien anstelle von oder gemeinsam mit dem üblichen Isolierpapier verwendet. Infolgedessen wurden die Anforderungen, die an elektrische Isolieröle gestellt werden, sehr streng. Üblicherweise wurden auf diesem Fachgebiet Mineralöle, Alkylbenzole, Polybutene, Alkylnaphthaline, Alkyldiphenyle und Diarylalkane als Elektroisolieröle für ölgefüllte elektrische Vorrichtungen vorgeschlagen und angewendet. Das Verhalten dieser Isolieröle ist jedoch der vorstehend erwähnten Entwicklung der elektrischen Vorrichtungen nicht angepaßt. Speziell im Hinblick auf elektrische Vorrichtungen, in denen aus Kunstharzen hergestellte Isoliermaterialien vorliegen, sind die Eigenschaften solcher Isolieröle nicht zufriedenstellend.

Ein Beispiel für diesen Stand der Technik ist die GB-A 20 32 950, aus der ein elektrisches Isolieröl bekannt ist, welches methylsubstituiertes oder ethylsubstituiertes 1,1-Diphenylethan enthält. Als weiteres Beispiel für ein Imprägnieröl für elektrische Vorrichtungen ist in der US-A 38 12 407 ein aromatisches Kohlenwasserstofföl beschrieben, welches monocyclische Aromaten neben polycyclischen Aromaten enthält.

Mit dem Erfordernis der Hochspannungswiderstandsfähigkeit und Größenverminderung von elektrischen Vorrichtungen ist es notwendig geworden, daß die Elektroisolieröle hohe dielektrische Durchschlagsspannung, niederen dielektrischen Verlustwinkel und gute Kapazität zur Absorption von gasförmigem Wasserstoff aufweisen.

Das Absorptionsvermögen für gasförmigen Wasserstoff zeigt die Stabilität des Isolieröls gegen Coronaentladung unter elektrischen Hochspannungsbedingungen an. Je höher das Gasabsorptionsvermögen ist, um so geringer ist die Möglichkeit einer Coronaentladung, was dem Isolieröl den Vorteil einer ausgezeichneten Stabilität oder Lebensdauer verleiht.

Um die Erfordernisse der Anwendung bei hohen Spannungen zu erfüllen, werden neuerdings Kunststoffolien, wie Polyolefinfolien, Polystyrolfolien und Polyesterfolien, anstelle des oder als Teil des üblichen Isolierpapiers als Isoliermaterialien oder dielektrische Materialien für elektrische Vorrichtungen, wie ölgefüllte elektrische Kabel und Kondensatoren, verwendet. Im Hinblick auf ihre dielektrische Festigkeit, den dielektrischen Verlustwinkel und die Dielektrizitätskonstante werden Polyolefinfolien, insbesondere Folien aus Polypropylen und vernetztem Polyäthylen, als Kunststoffolien bevorzugt.

Wenn diese Polyolefinfolien mit einem Isolieröl getränkt werden, verursachen einige Öle in gewissem Ausmaß ein Quellen der Folien. Wenn eine Folie quillt, erhöht sich die Dicke der Isolierschicht, und als Folge davon wird in Kabeln der Widerstand gegen das Fließen des Isolieröls erhöht und tritt in elektrischen Kondensatoren unzureichende Imprägnierung mit dem Isolieröl ein, wodurch die Bildung von Hohlräumen (nicht imprägnierten Bereichen) verursacht und eine unerwünschte Erniedrigung der Coronaentladungsspannung verursacht wird.

Bei Verwendung der vorstehend erwähnten üblichen Elektroisolieröle sind die Werte der dielektrischen Durchschlagsspannung (BDV) und der dielektrische Verlustwinkel, angegeben als Tangens (tan δ) in gewissem Maß zufriedenstellend, jedoch das Absorptionsvermögen für gasförmigen Wasserstoff oder die Coronaentladungscharakteristik sowie die Formbeständigkeit bei Verwendung von Polypropylenfolien sind nicht zufriedenstellend.

Im Hinblick auf den vorstehend beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die vorherrschende Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Elektroisolieröl zur Verfügung zu stellen, das frei von den vorstehend beschriebenen Nachteilen des Standes der Technik ist.

Aufgabe der Erfindung ist es außerdem, ein elektrisches Isolieröl zu schaffen, das eine ausgezeichnete Dielektrizitätskonstante und andere elektrische Eigenschaften besitzt, das gute Absorptionsfähigkeit für gasförmigen Wasserstoff hat und das ausgezeichnet anwendbar für Isoliermaterialien aus Kunststoffolien ist.

Es ist außerdem Aufgabe der Erfindung, unter Verwendung dieses Isolieröls ölgefüllte elektrische Vorrichtungen zur Verfügung zu stellen, die ausgezeichnete Coronaentladungscharakteristik, dielektrische Durchschlagsspannung und andere elektrische Eigenschaften besitzen und lange Lebensdauer haben.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Elektroisolieröl, enthaltend mindestens eine Verbindung aus der Gruppe der Diarylalkane und mindestens eine Verbindung aus der nachstehenden Gruppe von Verbindungen der allgemeinen Formeln (I) bis (IV) in einem Mengenverhältnis entsprechend 0,01 bis 9 Gew.-Teile der Alkyl-3-arylindan-Derivate der Formel (I) und/oder 0,001 bis 0,2 Gew.-Teile der 1,3-Diarylbuten-Derivate der Formeln (II) bis (IV) auf einen Gew.-Teil der Dialkylalkane

worin jeder der Reste R₁ bis R₄ für ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe steht und die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in den Resten R₁ bis R₄ eine Zahl von 0 bis 2 bedeutet.

Gegenstand der Erfindung ist außerdem die Verwendung des vorstehend definierten elektrischen Isolieröls zum Imprägnieren von elektrischen Vorrichtungen.

Die Erfindung wird nachstehend ausführlicher beschrieben.

Zu erfindungsgemäß definierten elektrischen Vorrichtungen gehören elektrische Kabel, Kondensatoren, Transformatoren und dergleichen, die mit den erfindungsgemäßen elektrischen Isolierölen getränkt sind.

Als elektrische Isoliermaterialien können in diesen Vorrichtungen Isolierpapiere, Kunstharzfolien und deren Kombinationen verwendet werden. Spezieller im Fall von elektrischen Kondensatoren können die Isoliermaterialien (Dielektrika) aus isolierendem Papier, Kombinationen von isolierendem Papier und Polypropylenfolie oder nur aus Polypropylenfolie bestehen. Zu Beispielen für Isoliermaterialien für ölgefüllte Kabel gehören isolierendes Papier, Schichtstoffe aus isolierendem Papier mit Polyolefinfolie, wie Polyäthylen- oder Polypropylenfolie, kombinierte Folien, die durch Vernetzung von silangepfropftem Polyäthylen mit Isolierpapier in Gegenwart eines Silanolkatalysators hergestellt werden, oder Folien, die durch Verwendung einer Polyolefinfolie, wie einer Polyäthylenfolie oder Polypropylenfolie, anstelle des vorstehend erwähnten isolierenden Papiers, hergestellt werden.

Mit dem erfindungsgemäßen Isolieröl getränkt werden ölgefüllte elektrische Vorrichtungen, die beliebige der vorstehend erwähnten Isoliermaterialien enthalten; die charakteristischen Vorteile der Erfindung können jedoch in besonders hohem Maß erzielt werden, wenn das vorstehend definierte Isolieröl gemeinsam mit einem Isoliermaterial (dielektrischen Material) verwendet wird, das mindestens teilweise aus einer Kunstharzfolie besteht.

Die vorstehend erwähnten Diarylalkane, die als Bestandteil des erfindungsgemäßen Isolieröls verwendet werden, haben vorzugsweise eine Viskosität von 7 cSt (7,10⁻⁶m²/s) oder weniger bei 40°C als einzige Komponente oder als Mischungskomponente des Isolieröls. Unter den Diarylalkanen werden Diarylmethane und Diaryläthane bevorzugt. Noch stärker bevorzugt werden Arylphenyläthane der nachstehenden allgemeinen Formel (V):

worin jeder der Reste R₁ bis R₃ ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen bedeutet und die Gesamtkohlenstoffzahl der Reste R₁ bis R₃ eine ganze Zahl von 3 oder weniger ist.

Zu Beispielen für Diarylalkane gehören 1-Phenyl-1-(dimethylphenyl)-methan, 1,1-Diphenyläthan, 1,1-Di-(methylphenyl)-äthan, 1,1-Di-(äthylphenyl)-äthan, 1-Phenyl-1-(methylphenyl)-äthan, 1-Phenyl-1-(dimethylphenyl)-äthan, 1-Phenyl- 1-(äthylphenyl)äthan, 1-Phenyl-1-(methyläthylphenyl)-äthan, 1-Phenyl-1-(isopropylphenyl)-äthan und 1-Phenyl-1- (trimethylphenyl)-äthan. Die Diaryläthane können in einfacher Weise durch Umsetzung von Styrol oder Alkylstyrol mit Benzol oder einem Alkylbenzol mit C₁ bis C₃-Alkylgruppen in Gegenwart einer Lewis-Säure als Katalysator oder eines Säurekatalysators, wie Siliciumdioxid-Aluminiumoxid, oder eines anderen festen Säurekatalysators hergestellt werden. Außerdem können diese Verbindungen aus dem Nebenprodukt der Äthylbenzolherstellung abgetrennt werden. Die Diarylmethane können durch Umsetzung von aromatischen Verbindungen mit Formaldehyd in Gegenwart von Säurekatalysatoren oder durch Umsetzung von Benzylhalogeniden oder alkylierten Benzylhalogeniden mit Benzol oder Alkylbenzolen hergestellt werden. Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Isolieröls kann eine einzige Verbindung oder ein Gemisch aus zwei oder mehr dieser Diarylalkane eingesetzt werden.

Die Alkyl-3-arylindan-Derivate, die durch die vorstehende allgemeine Formel (I) dargestellt werden, können durch Dimerisation von Styrol oder dessen Alkylderivaten in Gegenwart eines Säurekatalysators, wie eines festen Säurekatalysators, hergestellt werden.

Wünschenswerte Verbindungen unter diesen Alkyl-3-arylindan-Derivaten sind Dimere von Styrol, α-Methylstyrol oder Vinyltoluol. Besonders bevorzugt wird 1-Methyl-3-phenylindan.

Die 1,3-Diarylbuten-Derivate, die durch die vorstehenden allgemeinen Formeln (II) bis (IV) dargestellt werden, können ebenfalls durch Dimerisation von Styrol oder dessen Alkylderivaten in Gegenwart eines Säurekatalysators, wie eines festen Säurekatalysators oder einer sogenannten Supersäure, hergestellt werden. Diese Butenderivate haben eine gemeinsame 1,3-Diphenylbuten-Gerüststruktur, und Beispiele für diese Verbindungen sind 1,3-Diphenylbuten-1, 1,3-Diphenylbuten-2, 1,3-Dimethyl-1,3-diphenylbuten-1 (oder 4-Methyl-2,4-diphenylpentan-2), 1,3-Di-(methylphenyl)-buten-1, 1,3-Di-(methylphenyl)-buten-2 und 1,1-Dimethyl-1,3-diphenylbuten-3 (oder 4-Methyl-2,4-diphenylpenten-1).

Obwohl die Diarylalkane selbst ausgezeichnete elektrische Eigenschaften haben und gute Wärmebeständigkeit, Oxydationsbeständigkeit und biologische Abbaubarkeit besitzen, kann darüber hinaus durch ihre Verwendung in einem Gemisch mit einem Alkyl-3-arylindan-Derivat ein Gemisch erhalten werden, das bei seiner Anwendung in elektrischen Vorrichtungen mit einem Kunststoffisoliermaterial aus Polypropylenfolie die Dimensionsbeständigkeit eines solchen Kunststoffisoliermaterials stark verbessert.

Die Alkyl-3-arylindan-Derivate selbst sind ebenfalls ausgezeichnet im Hinblick auf biologische Abbaubarkeit, Wärmebeständigkeit, Oxydationsbeständigkeit und verschiedene elektrische Eigenschaften. Sie haben im allgemeinen jedoch hohe Fließpunkte. So hat beispielsweise 1-Methyl-3-phenylindan einen Fließpunkt von etwa -35°C, so daß es bei seiner alleinigen Anwendung nicht stets zufriedenstellend ist. Wenn das Alkyl-3-arylindan-Derivat zusammen mit dem Diarylalkan verwendet wird, kann die Dimensionsbeständigkeit des Kunststoffisoliermaterials in der vorstehend beschriebenen Weise verbessert werden; zusätzlich kann jedoch auch die Viskosität des elektrischen Isolieröls innerhalb eines wünschenswerten Bereiches eingestellt werden.

Das Mischungsverhältnis der Alkyl-3-arylindan-Derivate zu den Diarylalkanen ist 0,01 bis 9 Gew.-Teile der Alkyl-3-arylindan-Derivate auf 1 Gew.-Teil der Diarylalkane und weist synergistische Wirkungen auf.

Zusätzlich zu den vorstehend erwähnten vorteilhaften Eigenschaften besitzen die Diarylalkane gute Absorptionsfähigkeit für gasförmigen Wasserstoff. Wenn die Diarylalkane im Gemisch mit anderen Komponenten aus der Gruppe der 1,3-Diarylbuten-Derivate verwendet werden, kann das Absorptionsvermögen für gasförmigen Wasserstoff noch weiter verbessert werden. Außerdem wird trotz des Vermischens mit ungesättigten Verbindungen, wie es die 1,3-Diarylbuten-Derivate sind, keine Verschlechterung der biologischen Abbaubarkeit, der Wärmebeständigkeit und Oxydationsbeständigkeit beobachtet, und verschiedene elektrische Eigenschaften können verbessert werden.

Das Mischungsverhältnis der 1,3-Diarylbuten-Derivate zu den Diarylalkanen ist 0,001 bis 0,2 Gew.-Teile der 1,3-Diarylbuten-Derivate auf 1 Gew.-Teil der Diarylalkane und weist synergistische Wirkungen auf.

Wenn darüber hinaus das Gemisch, das durch Vermischen des Diarylalkans sowohl mit einem Alkyl-3-arylindan-Derivat als auch einem 1,3-Diarylbuten-Derivat gebildet wird, für elektrische Vorrichtungen zum Imprägnieren des in diesen vorhandenen Kunststoffisoliermaterials, das aus Polypropylen besteht, angewendet wird, wird die Dimensionsbeständigkeit des Isoliermaterials stark verbessert, und darüber hinaus wird die Kapazität zur Absorption von gasförmigem Wasserstoff verbessert, so daß die Leistung von ölgefüllten elektrischen Vorrichtungen verbessert wird. Es ist festzustellen, daß diese Verbesserung größer als in dem Fall ist, in dem nur einer der zuletzt genannten beiden Bestandteile dem Diarylalkan zugemischt wird.

Da, wie vorstehend erläutert wurde, das erfindungsgemäß hergestellte Isolieröl zahlreiche verschiedene vorteilhafte Eigenschaften besitzt, kann es für elektrische Kondensatoren, Kabel, Transformatoren und andere elektrische Vorrichtungen verwendet werden. Im Vergleich mit anderen Kohlenwasserstoffisolierölen besitzt das erfindungsgemäße Isolieröl ausgezeichnete Dielektrizitätskonstante, Absorptionsfähigkeit für gasförmigen Wasserstoff und Anwendbarkeit für Polyäthylen- oder Polypropylenfolien. Das erfindungsgemäße elektrische Isolieröl ist daher sehr gut geeignet zur Verwendung in elektrischen Kondensatoren und Kabeln, die Kunststoffolien als Isoliermaterialien enthalten.

Das erfindungsgemäße elektrische Isolieröl besteht aus einem Gemisch der vorstehend beschriebenen Zusammensetzung.

Um bestimmte elektrische Charakteristika zu verbessern, ohne die allgemeinen elektrischen Eigenschaften zu beeinträchtigen, können dem erfindungsgemäßen Isolieröl Polybuten, Mineralöle, Alkylbenzole, Alkylnaphthaline, Alkyldiphenyle, partiell hydrierte Terphenyle und andere aromatische Isolieröle zugesetzt werden. Wenn Polybuten zugesetzt wird, können der spezifische Widerstand und der dielektrische Verlustwinkel verbessert werden. Durch Zugabe von Mineralisolierölen kann die Durchbruchsspannung und durch Zugabe von Alkylbenzolen oder anderen aromatischen Isolierölen können die Durchbruchsspannung, der dielektrische Verlustwinkel und der Fließpunkt verbessert werden. Es ist jedoch nicht wünschenswert, daß derartige Isolieröle in Mengen von mehr als 50% zugesetzt werden, da in allen Fällen die Dielektrizitätskonstante vermindert wird. Gewünschtenfalls kann auch eine kleine Menge eines Antioxydationsmittels zugesetzt werden. Darüber hinaus können andere bekannte Zusätze für Isolieröle, wie Phosphorsäureester und Epoxyverbindungen, ebenfalls zugefügt werden.

Ölgefüllte elektrische Vorrichtungen, die mit dem erfindungsgemäßen Isolieröl imprägniert sind, haben folgende charakteristische Vorteile.

Durch Anwendung des erfindungsgemäßen Isolieröls wird die Dimensionsbeständigkeit bzw. Formbeständigkeit der Kunststoffisoliermaterialien verbessert. Im Fall von Starkstromkabeln ist daher die Dimensionsveränderung des Isoliermaterials durch Quellen gering, und der Widerstand gegenüber dem Isolierölfluß kann niedrig gehalten werden, so daß die Ölimprägnierung innerhalb kurzer Zeit vollständig durchgeführt werden kann. Wenn ein Kabel unter Verwendung eines Isoliermaterials hergestellt wird, das aus einem Schichtstoff aus Kunststoffolie und isolierendem Papier besteht, tritt kein Abschälen, keine Faltenbildung und Verbeulen bzw. Verwerfen des Isoliermaterials durch Biegen des Kabels ein, selbst wenn das Isoliermaterial während langer Dauer in Kontakt mit dem Isolieröl steht; es kann daher ein Kabel mit langer Gebrauchsdauer hergestellt werden.

Im Fall von elektrischen Kondensatoren kann das Tränken mit dem Isolieröl in zufriedenstellender Weise ohne die Bildung von Hohlräumen durchgeführt werden, da das Material der Kunststoffolie kaum durch das erfindungsgemäße Isolieröl gequollen wird. Daher treten kaum Coronaentladungen auf, und das Auftreten eines Spannungsdurchschlags kann sehr gut vermieden werden, so daß eine lange Lebensdauer erreicht wird.

Das erfindungsgemäße Isolieröl hat darüber hinaus ausgezeichnete Absorptionsfähigkeit für gasförmigen Wasserstoff, gute Widerstandsfähigkeit gegen Coronaentladung unter Hochspannung, so daß verschiedene ölgefüllte elektrische Vorrichtungen mit langer Gebrauchsdauer hergestellt werden können.

Erfindungsgemäß können die vorstehend beschriebenen Merkmale von elektrischen Vorrichtungen verbessert werden, indem sie mit dem Isolieröl imprägniert werden, das aus mehreren spezifischen Bestandteilen besteht. Darüber hinaus können die vorteilhaften elektrischen Eigenschaften, die biologische Abbaubarkeit, die Wärmebeständigkeit und Oxydationsbeständigkeit jedes der Bestandteile gut beibehalten werden und die Viskosität und der Fließpunkt der Isolierölzusammensetzung können innerhalb wünschenswerter Bereiche eingestellt werden. Die Herstellung von ölgefüllten elektrischen Vorrichtungen kann daher erleichtert werden, und es können ölgefüllte elektrische Vorrichtungen erhalten werden, die hohe Leistung unter allen Bedingungen zeigen.

Nachstehend werden das erfindungsgemäße elektrische Isolieröl und dessen Verwendung zum Imprägnieren von elektrischen Vorrichtungen gemäß der Erfindung ausführlicher unter Bezugnahme auf mehrere Beispiele beschrieben.

Beispiele und Vergleichsbeispiele (1) Herstellung von Isolierölen und deren elektrische Eigenschaften

Ansätze von Isolierölen wurden unter Einhaltung der in der nachstehenden Tabelle 1 angegebenen Zusammensetzungen hergestellt. In dieser Tabelle sind die Isolieröle 3 bis 8 Beispiele gemäß der Erfindung, und die Isolieröle 1, 2 und 9 sind Vergleichsbeispiele.

Die vorstehend angegebenen Isolieröle wurden der Prüfung ihrer elektrischen Eigenschaften unterworfen, und die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 2 gezeigt. Die Testwerte für den Fließpunkt, den Flammpunkt und die elektrischen Eigenschaften wurden gemäß JIS C 2101 erhalten. Die Oxydationsbeständigkeit wurde durch 96stündiges Erhitzen der Proben an der Luft auf 115°C geprüft. Die Absorptionsfähigkeit für gasförmigen Wasserstoff wurde nach der standardisierten Prüfmethode der Electrical Insulating Oil Research Society of the Japan Petroleum Institute gemessen.

(2) Anwendbarkeit der Isolieröle für Polypropylenfolien

Die Anwendbarkeit der Isolieröle gemäß Tabelle 1 für Polypropylenfolien wurde geprüft.

(a) Prüfung der Dickenänderung

10 Blätter einer Verbundfolie wurden in Lagen aufgelegt. Die Struktur der Verbundfolie bestand aus KIP/PPF/KIP, und die entsprechenden Dicken in dieser Reihenfolge betrugen 43 µm/49 µm/43 µm, wobei KIP für Kraftisolierpapier und PPF für Polypropylenfolie steht.

Die Schichtmaterialien wurden 24 Stunden unter einem Druck von 1 bar bei 100°C getrocknet. Danach wurden sie bei dem gleichen Druck und der gleichen Temperatur mit den Isolierölen getränkt.

Die Dickenänderungen sind in der nachstehenden Tabelle 3 gezeigt, in der die Werte in Prozent, bezogen auf die Dicke vor dem Trocknen, angegeben sind. Die beobachteten Dickenänderungen waren nach 24stündigem Imprägnieren sehr gering.

Da das Ausmaß der Dickenänderung des Kraftisolierpapiers in den jeweiligen Isolierölen als die gleiche angesehen wird, zeigen die Differenzen der Werte der Dickenänderungsraten in Tabelle 3 die Unterschiede des Grads der Dickenänderung der Polypropylenfolien in Gegenwart der jeweiligen Isolieröle an.

(b) Auflösungsprüfung

Extrudierte Polypropylenfolie (49 µm dick) wurde in eine gewisse Menge jedes der Isolieröle eingetaucht und dort 40 Tage lang bei 100°C gehalten. Das in dem Isolieröl gelöste Polypropylen wurde durch Zugabe von Methanol zu jedem der Isolieröle ausgefällt, um die Menge des gelösten Polypropylens zu bestimmen. Die Ergebnisse dieser Prüfung sind in der nachstehenden Tabelle 4 gezeigt.

Aus den in Tabellen 2, 3 und 4 gezeigten Testergebnissen ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen Isolieröle im Hinblick auf die verschiedenen Eigenschaften sehr gut sind und daß sie außerdem gute Verwendbarkeit zusammen mit Polyolefinfolien besitzen.

(3) Prüfung des ölgefüllten Kondensators

Drei Bahnen Polypropylenfolie (Dicke: 18 µm) wurden übereinander gelegt, und die Kombination wurde als Dielektrikum verwendet. Aluminiumfolie (Dicke: 6 µm, Breite: 80 mm) wurde als Material für die Elektroden eingesetzt. Die vorstehend angegebenen Materialien wurden in einer Länge von 9,5 m in Schichten aufeinander gelegt und mit Hilfe der üblichen Methode zur Bildung von Modellkondensatoren aufgewickelt. Unter Vakuum werden die Kondensatoren mit den vorstehend genannten Isolierölen imprägniert, wobei ölgefüllte Kondensatoren mit einer elektrostatischen Kapazität von etwa 0,5 µF hergestellt wurden. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung an die so hergestellten Kondensatoren wurde die Coronastartspannung (CSV) und die Coronaendspannung (CED) bei 30°C gemessen.

Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 5a gezeigt.

Darüber hinaus wurde eine elektrische Spannung, die um das 1,5fache höher als die gemessene Spannung war, kontinuierlich an 10 jeder Art der vorstehenden Kondensatoren bei einer Temperatur von 30°C während 180 Tagen angelegt. Die Anzahl der durchgeschlagenen Kondensatoren pro 10 Kondensatoren ist für jede Art von Kondensatoren in der nachstehenden Tabelle 5b gezeigt.

(4) Prüfung von ölgefüllten Kabeln

Nach der im folgenden beschriebenen Verfahrensweise wurden Modellkabel hergestellt und diese dann geprüft.

(a) Herstellung von Polypropylen-Kraftpapier-Verbundfolien

Zwei Blätter eines 43 µm dicken Kraftpapiers wurden unter Verwendung einer Polypropylenfolie durch Schmelzen miteinander verbunden, um eine als Dielektrikum verwendbare Polypropylen-Kraftisolierpapier-Verbundfolie auszubilden. Die Schichtstruktur der so erhaltenen Verbundfolie entsprach KIP (43 µm)/PPF (49 µm)/KIP (43 µm), wobei KIP Kraftisolierpapier und PPF Polypropylenfolie bedeuten.

(b) Herstellung eines ölgefüllten Kabels

Die vorstehend erhaltene dielektrische Folie mit einer Breite von 20 mm wurde auf ein Kupferrohr mit einem Durchmesser von 30 mm als Leiter ausgewickelt. Der Druck beim Wickeln betrug 0,5 kg/20 mm, und die Dicke des aufgewickelten Dielektrikums betrug 4,5 mm.

Die aufgewickelte Schicht wurde mit einer gewellten Aluminiumfolie bedeckt, wobei Kohlepapier dazwischen eingelegt wurde, wonach 12 Stunden lang bei 110°C und 1,33 · 10⁻³ mb getrocknet wurde.

Sie wurde dann mit einem entgasten und getrockneten Isolieröl getränkt, um die jeweiligen Modellkabel herzustellen.

(c) Prüfung des ölgefüllten Kabels

An den vorstehend erhaltenen Modellkabeln wurde die Stoßdurchschlagsfestigkeit vor und nach dem 30tägigen Erhitzen auf 100°C gemessen. Darüber hinaus wurde die Dickenänderung durch Messung der Dicke vor und nach dem Erhitzen bestimmt. Die Ergebnisse dieser Tests sind in der nachstehenden Tabelle 6 gezeigt.

Aus den in den nachstehenden Tabellen gezeigten Ergebnissen ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäßen ölgefüllten elektrischen Vorrichtungen im Hinblick auf mehrere elektrische Eigenschaften ausgezeichnet sind.

Tabelle 1

Zusammensetzung von Isolierölen

Tabelle 2

Elektrische Eigenschaften

Tabelle 2 (Fortsetzung)

Elektrische Eigenschaften

Tabelle 3

Rate der Dickenänderung (%)

Auflösungstest
Isolieröl
gelöste Menge
1
1,6 Gew.-%
2	1,0 Gew.-%
3	1,2 Gew.-%
4	1,3 Gew.-%
5	1,5 Gew.-%
6	1,5 Gew.-%
7	1,0 Gew.-%
8	1,2 Gew.-%
9	2,0 Gew.-%

Tabelle 5a

Coronaentladungsspannung (kV/mm)

Tabelle 5b

Anzahl der durchgeschlagenen Kondensatoren pro 10 Kondensatoren

Tabelle 6

Prüfung der ölgefüllten Kabel

Claims

1. Elektrisches Isolieröl, enthaltend mindestens eine Verbindung aus der Gruppe der Diarylalkane und mindestens eine Verbindung aus der nachstehenden Gruppe von Verbindungen der allgemeinen Formeln (I) bis (IV) in einem Mengenverhältnis entsprechend 0,01 bis 9 Gew.-Teilen der Alkyl-3-arylindan-Derivate der Formel (I) und/oder 0,001 bis 0,2 Gew.-Teile der 1,3-Diarylbuten-Derivate der Formeln (II) bis (IV) auf einen Gew.-Teil der Dialkylalkane in denen jeder der Reste R₁ bis R₄ ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bedeutet und die Gesamtzahl der Kohlenstoffatome in den Resten R₁ bis R₄ eine Zahl von 0 bis 2 bedeutet.

2. Elektrisches Isolieröl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Diarylalkane Diaryläthane sind.

3. Elektrisches Isolieröl nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkyl-3-arylindan-Derivat der Formel (I) 1-Methyl-3-phenylindan ist.

4. Elektrisches Isolieröl nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das 1,3-Diarylbuten-Derivat der Formel (II) 1,3-Diphenylbuten-1 ist.

5. Elektrisches Isolieröl nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das 1,3-Diarylbuten-Derivat der Formel (III) 1,3-Diphenylbuten-2 ist.

6. Verwendung eines elektrischen Isolieröls nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zum Tränken einer elektrischen Vorrichtung.

7. Verwendung nach Anspruch 6, wobei die ölgefüllte elektrische Vorrichtung ein ölgefülltes Kabel ist.

8. Verwendung nach Anspruch 6 oder 7, wobei das in der ölgefüllten elektrischen Vorrichtung vorhandene Isoliermaterial isolierendes Papier, eine Kunstharzfolie oder eine Kombination daraus ist.

9. Verwendung nach Anspruch 8, wobei die Kunstharzfolie Polypropylenfolie oder Polyäthylenfolie ist.