FI63129C - ELEKTRISK APPARAT MED FOERBAETTRAD DIELEKTRISKT SYSTEM - Google Patents
ELEKTRISK APPARAT MED FOERBAETTRAD DIELEKTRISKT SYSTEM Download PDFInfo
- Publication number
- FI63129C FI63129C FI762628A FI762628A FI63129C FI 63129 C FI63129 C FI 63129C FI 762628 A FI762628 A FI 762628A FI 762628 A FI762628 A FI 762628A FI 63129 C FI63129 C FI 63129C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- dielectric
- capacitor
- liquid
- mono
- halogenated
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 86
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 62
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 56
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims description 28
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 16
- USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N diphenyl ether Chemical class C=1C=CC=CC=1OC1=CC=CC=C1 USIUVYZYUHIAEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- PGPNJCAMHOJTEF-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-4-phenoxybenzene Chemical group C1=CC(Cl)=CC=C1OC1=CC=CC=C1 PGPNJCAMHOJTEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 claims description 12
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 10
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 10
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 6
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 6
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 5
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 5
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- OECTYKWYRCHAKR-UHFFFAOYSA-N 4-vinylcyclohexene dioxide Chemical compound C1OC1C1CC2OC2CC1 OECTYKWYRCHAKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FQYUMYWMJTYZTK-UHFFFAOYSA-N Phenyl glycidyl ether Chemical compound C1OC1COC1=CC=CC=C1 FQYUMYWMJTYZTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 2
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-L adipate(2-) Chemical compound [O-]C(=O)CCCCC([O-])=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 125000001246 bromo group Chemical group Br* 0.000 claims 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 claims 1
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 claims 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims 1
- 125000006267 biphenyl group Chemical group 0.000 description 27
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 16
- 229920002595 Dielectric elastomer Polymers 0.000 description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 7
- IUYHQGMDSZOPDZ-UHFFFAOYSA-N 2,3,4-trichlorobiphenyl Chemical group ClC1=C(Cl)C(Cl)=CC=C1C1=CC=CC=C1 IUYHQGMDSZOPDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 4
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 4
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 3
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 3
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 3
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 description 2
- 238000005660 chlorination reaction Methods 0.000 description 2
- 235000017168 chlorine Nutrition 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 2
- 231100001231 less toxic Toxicity 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920002959 polymer blend Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RIBGNAJQTOXRDK-UHFFFAOYSA-N 1,3-dichloro-5-(3-chlorophenyl)benzene Chemical compound ClC1=CC=CC(C=2C=C(Cl)C=C(Cl)C=2)=C1 RIBGNAJQTOXRDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRWFFFOEIHGUBG-UHFFFAOYSA-N 3,4-Epoxy-6-methylcyclohexylmethyl-3,4-epoxy-6-methylcyclo-hexanecarboxylate Chemical compound C1C2OC2CC(C)C1C(=O)OCC1CC2OC2CC1C GRWFFFOEIHGUBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YXALYBMHAYZKAP-UHFFFAOYSA-N 7-oxabicyclo[4.1.0]heptan-4-ylmethyl 7-oxabicyclo[4.1.0]heptane-4-carboxylate Chemical compound C1CC2OC2CC1C(=O)OCC1CC2OC2CC1 YXALYBMHAYZKAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000124008 Mammalia Species 0.000 description 1
- 229920002522 Wood fibre Polymers 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 231100000460 acute oral toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001350 alkyl halides Chemical class 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 231100000693 bioaccumulation Toxicity 0.000 description 1
- 231100000704 bioconcentration Toxicity 0.000 description 1
- LMMDJMWIHPEQSJ-UHFFFAOYSA-N bis[(3-methyl-7-oxabicyclo[4.1.0]heptan-4-yl)methyl] hexanedioate Chemical compound C1C2OC2CC(C)C1COC(=O)CCCCC(=O)OCC1CC2OC2CC1C LMMDJMWIHPEQSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 1
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002025 wood fiber Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/20—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances liquids, e.g. oils
- H01B3/24—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances liquids, e.g. oils containing halogen in the molecules, e.g. halogenated oils
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/48—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances fibrous materials
- H01B3/485—Other fibrous materials fabric
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G4/00—Fixed capacitors; Processes of their manufacture
- H01G4/002—Details
- H01G4/018—Dielectrics
- H01G4/20—Dielectrics using combinations of dielectrics from more than one of groups H01G4/02 - H01G4/06
- H01G4/22—Dielectrics using combinations of dielectrics from more than one of groups H01G4/02 - H01G4/06 impregnated
- H01G4/221—Dielectrics using combinations of dielectrics from more than one of groups H01G4/02 - H01G4/06 impregnated characterised by the composition of the impregnant
- H01G4/222—Dielectrics using combinations of dielectrics from more than one of groups H01G4/02 - H01G4/06 impregnated characterised by the composition of the impregnant halogenated
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
\u£*r*\ ΓΒ1 «« KUULUTUSjULKAISU , -, . Q Q\ u £ * r * \ ΓΒ1 «« ANNOUNCEMENT, -,. Q Q
ΉΟΓα IBJ <11) UTLÄGCNINGSSKRIFT O >5 1 2 9 C ♦ M . » u -.4 1933 •giw L (45) v ^ ^ (51) Kv.ik?/i<ic.ci. ^ H 01 G 4/22 SUO M I —FI N LAN D (21) Pu*nttllu*«nHi· —Ρ*·η«η·0»«ι»η^ 762628 (22) Hukumtoptlv* — AiMttknlngsdig lU . 09.76 ' ' (23) AikupUvi—GIItlglutadag 1^.09.76 (41) Tullut lutkisakd — Blhrtt offuntlif l6.03.77 PMMtl· j, rakiiuriMlltu. mu.. „ ta,**»*»IBα IBJ <11) UTLÄGCNINGSSKRIFT O> 5 1 2 9 C ♦ M. »U -.4 1933 • giw L (45) v ^ ^ (51) Kv.ik? / I <ic.ci. ^ H 01 G 4/22 SUO M I —FI N LAN D (21) Pu * nttllu * «nHi · —Ρ * · η« η · 0 »« ι »η ^ 762628 (22) Hukumtoptlv * - AiMttknlngsdig lU. 09.76 '' (23) AikupUvi — GIItlglutadag 1 ^ .09.76 (41) Tullut lutkisakd - Blhrtt offuntlif l6.03.77 PMMtl · j, rakiiuriMlltu. mu .. „he, **» * »
Patent- och registerstyrelten ' ' Antökan utiifd oeh utUkrifiun publicmd 31.12.82 (32)(33)(31) PnMutty utuotlMUi-Bufird prtorituc 15.09-75 USA(US) 613073 (71) McGrav-Edison Company, 333 West River Road, Elgin, Illinois, USA(US) (72) John Lapp, Franklin, Wisconsin, Fred S. Sadler, Racine, Wisconsin, USA(US) (74) Oy Kolster Ab (5U) Parannetun dielektrisen systeemin omaava sähkölaite - Elektrisk apparat med förbättrat dielektriskt systemPatent and Registration Office The Public Utilities were published on December 31, 1982 (32) (33) (31). , Illinois, USA (72) John Lapp, Franklin, Wisconsin, Fred S. Sadler, Racine, Wisconsin, USA (74) Oy Kolster Ab (5U) Electrical device with improved dielectric system - Elektrisk apparat med förbättrat dielektriskt system
Esiteltävä keksintö kohdistuu sähköiseen laitteeseen, kuten kondensaattoriin, jossa on parannettu dielektrinen systeemi. Kondensaattoriin kuuluu vuorottelevat metallikalvoa ja dielektristä materiaalia olevat kerrokset, jolloin dielektrinen materiaali muodostuu polymeerikalvon ja paperin yhdistelmästä, joka on kyllästetty nestemäisellä dielektrisellä koostumuksella, joka sisältää monohalogenoidun difenyylioksidin ja monohalogenoidun alkyylidi-fenyylioksidin seoksen, jolloin alkyyliryhmä sisältää 1-20 hiiliatomia molekyylissään. Kondensaattorin koronaominaisuudet ovat parantuneet ja sen dielek-triset häviöt ovat pienet ja nestemäinen dielektrinen koostumus on oleellisesti biohajautuva.The present invention is directed to an electrical device, such as a capacitor, having an improved dielectric system. The capacitor includes alternating layers of a metal film and a dielectric material, wherein the dielectric material consists of a combination of a polymer film and paper impregnated with a liquid dielectric composition containing a mixture of monohalogenated diphenyloxide and a monohalogenated alkyl di-phenyl oxide group, wherein The corona properties of the capacitor are improved and its dielectric losses are small and the liquid dielectric composition is substantially biodegradable.
Kondensaattoreita, kuten tehokerroinkorjauskondensaattoreita, valmistettaessa kondensaattoripakat muodostetaan vuorottelevista metallikalvoa ja kiinteää dielektristä materiaalia olevista kerroksista, jolloin dielektrinen materiaali kyllästetään nestemäisellä dielektrikumilla.In the manufacture of capacitors, such as power factor correction capacitors, capacitor packs are formed of alternating layers of a metal film and a solid dielectric material, whereby the dielectric material is impregnated with a liquid dielectric rubber.
2 631 292 631 29
Aikaisemmin käytettiin yleisesti voimapaperikudosta dielektrisenä materiaalina ja tämän tyyppisten kondensaattorien dielektriset häviöt olivat verrattain suuret rajoittaen niiden käytön 100 kvar'in ja pienempiin konden-saattoreihin.In the past, kraft paper was commonly used as a dielectric material, and the dielectric losses of this type of capacitors were relatively large, limiting their use to capacitors of 100 kvar and smaller.
Paperin ja polymeerikalvon, kuten polypropyleenikalvon yhdistelmää on myös käytetty dielektrisenä kerroksena kondensaattoreissa. Paperi-kalvo-kondensaattorin dielektriset häviöt ovat oleellisesti pienemmät kuin pelkästään paperikondensaattorin ja sen luotettavuus on parempi sallien sen käytön suuremman kvar-kyvyn omaavissa kondensaattoreissa. Paperi paperiksi vo-dielektrisessä kerroksessa aiheuttaa määrättyjä rajoituksia, mutta toimii se imukykyisenä materiaalina kondensaattorin kyllästämisen parantamiseksi nestemäisellä dielektrikumilla.A combination of paper and a polymer film such as a polypropylene film has also been used as a dielectric layer in capacitors. The dielectric losses of the paper-film capacitor are substantially lower than that of the paper capacitor alone and its reliability is better, allowing its use in capacitors with higher quartz capacity. Paper into paper in a vo dielectric layer imposes certain limitations, but acts as an absorbent material to improve capacitor saturation with liquid dielectric rubber.
Useita vuosia polykloorattuja difenyylejä on käytetty nestemäisenä dielektrikumina tehokerroinkorjauskondensaattoreissa ja tämä dielektrikumi muddostaa tehokkaan dielektrisen systeemin, joka on tehnyt mahdolliseksi useita parannuksia kondensaattoreihin. Esimerkiksi viime vuosina kotelon tilavuus kvar'ia kohti on alentunut kertoimella noin 8, dielektriset häviöt ovat alentuneet tekijällä, joka on suurempi kuin 5 jm kustannukset kvar'ia kohti ovat laskeneet tekijällä noin 2. Nämä parannukset ovat johtuneet, ainakin osaksi, polykloorattujen difenyylien käytöstä nestemäisenä kyllästys-aineena.For several years, polychlorinated diphenyls have been used as a liquid dielectric rubber in power factor correction capacitors, and this dielectric rubber muddy an efficient dielectric system that has made several improvements to capacitors possible. For example, in recent years the housing volume per kvar has decreased by a factor of about 8, dielectric losses have decreased by a factor greater than 5, the cost per kvar has decreased by a factor of about 2. These improvements are due, at least in part, to the use of polychlorinated diphenyls in liquid form. impregnating agent.
Vaikka polyklooratut difenyylit, kuten esimerkiksi triklooridifenyyli, muodostavat tehokkaan dielektrieen systeemin kondensaattoria varten, niiden käyttö on aiheuttanut määrättyjä ekologisia probleemoja, koska eräät polyklooratut difenyylit ovat itse asiassa biohajaantumattomia, jolloin, jos kondensaattorin kotelossa esiintyy vuoto tai murtuma tai jos kondensaattori hävitetään vanhentuneena, polykloorattu difenyyli jää saasteeksi ympäristöön eikä se hajoa mainittavassa määrässä edes useiden vuosien aikana. Toisena epäkohtana polyklooratut difenyylit pyrkivät biokonsentroitumaan eläimiin ja ovat ne osoittautuneet myrkyllisiksi.Although polychlorinated diphenyls, such as trichlorodiphenyl, form an efficient dielectric system for the capacitor, their use has posed certain ecological problems because some polychlorinated diphenyls are in fact non-biodegradable, so if pollution of the environment and does not decompose in significant amounts, even over several years. Another drawback is that polychlorinated diphenyls tend to bioconcentrate in animals and have been shown to be toxic.
Keksintö kohdistuu sähköiseen laitteeseen, kuten kondensaattoriin, jossa on parannettu dielektrinen systeemi sekä menetelmään kondensaattorin valmistamiseksi. Kondensaattori käsittää vuorottelevat kerrokset metalli-kalvoa ja dielektristä materiaalia, joka muodostuu polymeerikalvon ja paperin yhdistelmästä. Dielektrinen materiaali kyllästetään nestemäisellä dielek-trisellä koostumuksella, joka sisältää monohalogenoldun difenyylioksidin ja monohalogenoidun alkyylidifenyloksidin seoksen, jolloin alkyyliryhmä sisältää 1-20 hiiliatomia molekyylissä. Nestemäinen dielektrinen koostumus sisältää 3 631 29 yleensä noin 5 - 95 painoprosenttia monohalogenoitua difenyylioksidia ja 95-5 painoprosenttia monohalogenoitua alkyylidifenyloksidia. Lisäksi dielektrinen koostumus voi sisältää 0,01 - 10 prosenttia epoksidiyhdistettä, joka toimii puhdistavana lisäaineena neutraloiden kloori-ionit tai muut hajaantumistuot-teet, joita muodostuu tai vapautuu kyllästysaineesta tai muista materiaaleista kondensaattorissa sen käytön aikana.The invention relates to an electrical device, such as a capacitor with an improved dielectric system, and to a method of manufacturing a capacitor. The capacitor comprises alternating layers of a metal film and a dielectric material consisting of a combination of a polymer film and a paper. The dielectric material is impregnated with a liquid dielectric composition containing a mixture of monohalogenated diphenyloxide and monohalogenated alkyldiphenyloxide, wherein the alkyl group contains 1 to 20 carbon atoms per molecule. The liquid dielectric composition generally contains 3,631 29 to about 5 to 95 weight percent monohalogenated diphenyloxide and 95 to 5 weight percent monohalogenated alkyl diphenyloxide. In addition, the dielectric composition may contain 0.01 to 10% of an epoxy compound that acts as a cleaning additive to neutralize chlorine ions or other decomposition products formed or released from the impregnating agent or other materials in the condenser during use.
Polymeerinen materiaali voidaan valmistaa materiaalista kuten polypro-pyleenistä, polyetyleenistä, polyesteristä tai vastaavista ja kalvon pinta ja/tai metallikalvon sitä vastassa oleva pinta voivat olla varustettuja karhennukeilla imuvaikutuksen saamiseksi nestemäistä dielektristä materiaalia varten kalvon täydellisen kyllästymisen aikaansaamiseksi nestekäsittelyn aikana.The polymeric material may be made of a material such as polypropylene, polyethylene, polyester or the like, and the surface of the film and / or the opposite surface of the metal film may be provided with rougheners for a liquid dielectric material to achieve complete saturation of the film during liquid treatment.
Kondensaattoria valmistettaessa kondensaattorin kotelo, joka sisältää kiinteän dielektrisen kerroksen, kuivataan tyhjiössä 60°Ctn alapuolella olevassa lämpötilassa, edullisesti huoneenlämpötilassa, aikana, joka riittää poistamaan vesihöyryt ja muut kaasut kondensaattorin sisältä. Nestemäistä dielektrikumia kierrätetään tai muuten sekoitetaan tyhjiössä kaasujen poistamiseksi siitä. Kondensaattorin ja dielektrisen nesteen erikseen suoritettujen kaasunpoistojen jälkeen neste sijoitetaan kondensaattorin sisään. Kun kondensaattori on täytetty, sijoitetaan neste tyhjiölle alttiiksi tai siihen kohdistetaan ylipaine 60°Csb alapuolella olevassa lämpötilassa, edullisesti huoneenlämpötilassa. Kyllästämisen jälkeen poistetaan tyhjiö ja kondensaattori suljetaan.In the manufacture of a capacitor, the capacitor housing containing the solid dielectric layer is dried under vacuum at a temperature below 60 ° C, preferably at room temperature, for a time sufficient to remove water vapor and other gases from inside the capacitor. The liquid dielectric rubber is recycled or otherwise mixed under vacuum to remove gases from it. After separate degassing of the capacitor and the dielectric liquid, the liquid is placed inside the capacitor. When the capacitor is filled, the liquid is placed under vacuum or pressurized at a temperature below 60 ° Csb, preferably at room temperature. After impregnation, the vacuum is removed and the condenser is sealed.
Keksinnön mukaisen kondensaattorin dielektriset häviöt ovat pienet ja sen koronaominaisuudet erinomaiset alueella -40°C - +90°C olevissa lämpötiloissa. Lisäetuna on se, että nestemäinen dielektrinen koostumus on vähemmän vaarallinen ympäristölle kuin polyklooratut hiilivedyt, koska se on vähemmän myrkyllinen, sen biorikastuminen eläviin organismeihin on pienempi ja sen biohajaantuvuue on suurempi kuin polykloorattujen difenyylien.The dielectric losses of the capacitor according to the invention are small and its corona properties are excellent at temperatures in the range of -40 ° C to + 90 ° C. An additional advantage is that the liquid dielectric composition is less hazardous to the environment than polychlorinated hydrocarbons because it is less toxic, has less bioaccumulation in living organisms, and has a higher biodegradability than polychlorinated diphenyls.
Dielektrinen systeemi, valmistettuna keksinnön mukaisen menetelmän avulla kaasujen poistamiseksi dielektrisestä systeemistä, pystyy toimimaan jännitteen alaisena kohotetuissa, aina 125°C olevissa lämpötiloissa ilman poly-meerikerrosten tai nestemäisen dielektrikumin hajaantumista. Parantunut stabiilisuus kohotetuissa lämpötiloissa sallii dielektrisen systeemin käytön suurissa tehokerroinkorjauekondensaattoreissa, joiden käyttölämpötila-alue (kotelon lämpötila) on tavallisesti -40°C - +70°C samoinkuin pienemmissä tasaus- tai erikoiskondensaattoreissa, joiden käyttölämpötila voi nousta o aina 100 Cteen asti.The dielectric system, manufactured by the method of the invention for removing gases from the dielectric system, is capable of operating under elevated temperatures of up to 125 ° C without dispersing the polymer layers or liquid dielectric rubber. Improved stability at elevated temperatures allows the use of a dielectric system in large power factor correction capacitors, which typically have an operating temperature range (enclosure temperature) of -40 ° C to + 70 ° C, as well as smaller equalization or special capacitors, whose operating temperature can always rise to 100 ° C.
Lisäetuna keksinnön mukainen menetelmä poistaa tarpeen jälkikäsi- 4 631 29 teliä joka on usein ollut välttämätöntä tavanomaisia valmistusmenetelmiä käytettäessä. Tavallisesti 72 tuntiin asti olevan jälkikäsittelyn eliminointi lyhentää oleellisesti kondensaattorin kokonaisvalmistusaikaa alentaen siten valmistuskustannuksia.As a further advantage, the method according to the invention eliminates the need for post-treatment, which has often been necessary when using conventional manufacturing methods. Usually, the elimination of the post-treatment up to 72 hours substantially shortens the total manufacturing time of the capacitor, thus reducing the manufacturing cost.
Muut kohteet ja edut ilmenevät seuraavasta esittelystä. Piirrosten kuvio 1 on perspektiivinen esitys esiteltävän keksinnön mukaan valmistetusta kondensaattorista, kuvio 2 on kondensaattoripakan perspektiivinen esitys, kuvio 3 on graafinen käyrä, joka esittää eri suhteissa valmistettujen monoklooridifenyloksidin ja monoklooridodesyylidifenyloksidin seosten jäh-mettymispisteitä ja kuvio 4 on graafinen esitys esittäen läpilyöntijännitteen alkua eri länpötiloissa keksinnön mukaan valmistetussa paperi-kalvo-kondensaattorissa verrattuna kloorattua difenyyliä kyllästysaineena käyttävään paperi-kalvo-kon-densaattoriin.Other objects and advantages will become apparent from the following presentation. Fig. 1 is a perspective view of a capacitor made according to the present invention, Fig. 2 is a perspective view of a capacitor pack, Fig. 3 is a graph showing the solidification points compared to a paper-film capacitor using chlorinated diphenyl as a impregnating agent in the prepared paper-film capacitor.
Kuviossa 1 on esitetty tyypillinen kondensaattori, joka käsittää ulkokuoren 1, jossa on sivuseinät 2, pohja 3 ja kansi 4» Käytössä kotelo 1 on hermeettisesti suljettu ja on se varustettu pienellä sulkureiällä 5» jonka kautta dielektrinen neste lisätään koteloon valmistuksessa. Lisäksi tyhjiö-putki voidaan liittää reikään 3 kondensaattorin tyhjiökuivausta varten valmistuksen aikana. Pari kytkentäpäätettä 6 ulottuu kannen lävitse ja on ne eristetty kannesta.Figure 1 shows a typical capacitor comprising an outer shell 1 with side walls 2, a base 3 and a cover 4. In use, the housing 1 is hermetically sealed and is provided with a small closure hole 5 through which dielectric liquid is added to the housing during manufacture. In addition, a vacuum tube can be connected to the hole 3 for vacuum drying of the capacitor during manufacture. A pair of connection terminals 6 extend through the cover and have them isolated from the cover.
Ryhmä kondensaattoripakkoja 7 on sijoitettu koteloon 1 ja jokaiseen kondensaattoripakkaan, kuten kuviossa 2 on esitetty, kuuluu käämittyjä metal-likalvokerroksia 8 dielektrisen kerroksen 9 eroittamina. Elektrodit on kiinnitetty metallikalvokerroksiin 8 ja eri pakkojen elektrodit on kytketty yhteen sarjassa lopullista päätteeseen 6 suoritettavaa yhdistämistä varten.An array of capacitor packs 7 is housed in the housing 1, and each capacitor pack, as shown in Fig. 2, comprises wound metal film layers 8 separated by a dielectric layer 9. The electrodes are attached to the metal foil layers 8 and the electrodes of the different constraints are connected in series for final connection to the terminal 6.
Metallikalvokerrokset 8 voidaan muodostaa jokaisesta halutusta sähköisesti johtavasta materiaalista, yleensä metallista kuten alumiinista tai vastaavasta. Kerrokset 8 voivat olla tasaisia levyjä tai kerroksiin voidaan muodostaa pintakarhennuksia kuten puristamalla muodostettuja deformaatioita kalvon toiselle puolelle ja vastaavia kohoumia toiselle puolelle, kuten USA-patentissa 3*746,933 on esitetty.The metal film layers 8 may be formed of any desired electrically conductive material, generally a metal such as aluminum or the like. The layers 8 may be flat sheets or surface roughening such as compression deformations on one side of the film and corresponding protrusions on the other side may be formed on the layers, as disclosed in U.S. Patent 3 * 746,933.
Kiinteät dlelektriset kerrokset 9 muodostuvat polymeerikalvon kuten polypropyleenin, polyetyleenin, polyesterin tai polykarbonaatin sekä kuitumaisen selluloosamateriaalin kuten voimapaperin, imupaperin, absorboivien puukuitumateriaalien ja vastaavien yhdistelmistä. Polymeerikalvot voivat muodoltaan olla sileäpintaisia liuskoja tai voivat ne olla polymeeriksivoa kuten polypropyleeniä, jonka pinnalle on kiinnitetty ohuita polyolefiinikui- 5 631 29 tuja oleva kerros, kuten US-patentissa 3 772 578 on esitetty.The solid dielectric layers 9 consist of combinations of a polymeric film such as polypropylene, polyethylene, polyester or polycarbonate and a fibrous cellulosic material such as kraft paper, absorbent paper, absorbent wood fiber materials and the like. The polymeric films may be in the form of smooth-surfaced strips or may be a polymeric sheet such as polypropylene having a thin layer of polyolefin fibers attached thereto, as disclosed in U.S. Patent 3,772,578.
Polymeerikalvo muodostuu yleensä 90 painoprosenttiin asti dielektrisestä kerroksesta ja useimmissa tapauksissa 30 - 90 painoprosenttia, edullisesti 70 -85 painoprosenttia dielektrisestä kerroksesta.The polymer film generally consists of up to 90% by weight of the dielectric layer and in most cases 30 to 90% by weight, preferably 70 to 85% by weight of the dielectric layer.
On tärkeää, että polymeerikalvon pinnalla ja/tai sitä vastassa olevan metallikalvon 8 pinnalla on epäsäännöllisyyksiä tai deformaatioitaniin, että nämä kaksi toisiaan vastassa olevaa pintaa eivät ole jatkuvassa tiiviissä kosketuksessa keskenään. Pinnassa olevat epäsäännöllisyydet aikaansaavat imu- tai kapillaarivaikutuksen nestemäistä dielektrikumia varten sallien nesteen kyllästää täysin kalvon 9 käsittelyn aikana.It is important that there are irregularities or deformations in the surface of the polymer film and / or in the surface of the opposing metal film 8 that the two opposing surfaces are not in constant close contact with each other. The irregularities on the surface provide a suction or capillary effect for the liquid dielectric, allowing the liquid to be completely saturated during the treatment of the film 9.
Dielektriset kerrokset 9 kyllästetään nestemäisellä dielektrisellä koostumuksella, joka sisältää monohalogenoidun difenyylioksidin ja monohaloge-noidun alkyylidifenyylioksidin seoksen, jolloin alkyyliryhmä sisältää 1 - 20 hiiliatomia.The dielectric layers 9 are impregnated with a liquid dielectric composition containing a mixture of monohalogenated diphenyloxide and monohalogenated alkyldiphenyloxide, wherein the alkyl group contains 1 to 20 carbon atoms.
Monohalogenoitua difenyylioksidia käytetään seoksessa noin 9-95 painoprosenttia oleva määrä monohalogenoidun alkyylidifenyylioksidin muodostaessa sen loppuosan. Useammissa sovellutuksissa monohalogenoitua difenyylioksidia käytetään 10 - 70 painoprosentin suuruinen määrä koostumuksesta loppuosan ollessa monohalogenoitua alkyylidifenyylioksidia.The monohalogenated diphenyloxide is used in an amount of about 9 to 95% by weight of the mixture, with the monohalogenated alkyl diphenyloxide forming the remainder. In many applications, monohalogenated diphenyloxide is used in an amount of 10 to 70% by weight of the composition, with the remainder being monohalogenated alkyl diphenyloxide.
Molemmissa aineosissa kloori on suositeltava halogeeni, vaikkakin muita halogeeneja, kuten bromia voidaan käyttää. Halogeeniatomi sijaitsee tavallisesti para-asemassa kummassakin aineosassa ja tyypillisessä menetelmässä yhdisteitä valmistettaessa noin 80 - 100 prosenttia halogeeniatomeista on para-asemassa, loppuosan 0-20 prosenttia ollessa orto-asemassa.In both components, chlorine is the preferred halogen, although other halogens such as bromine may be used. The halogen atom is usually located in the para position in both components, and in a typical process for the preparation of compounds, about 80 to 100 percent of the halogen atoms are in the para position, with the remainder 0-20 percent in the ortho position.
Monohalogenoidun alkyylidifenyylioksidin alkyyliryhmä sisältää edullisesti 3-16 hiiliatomia ja voi se olla joko suora- tai haaraketjuinen ja haarojen kulloinenkin asema ja lukumäärä ei ole krittiinen keksinnön suhteen.The alkyl group of the monohalogenated alkyl diphenyloxide preferably contains 3 to 16 carbon atoms and may be either straight-chain or branched, and the particular position and number of branches is not critical to the invention.
Erityisiä esimerkkejä dielektrisestä koostumuksesta, jotka voidaan käyttää keksinnön mukaisissa kondensaattoreissa, ovat: 50 % mono-bromidifenyylioksidia ja 50 % mono-klooridodekyylidifenyylioksidia; 30 % mono-klooridifenyyli-oksidia ja 70 % mono-klooridodekyylidifenyylioksidia; 80 % mono-klooridifenyylioksidia ja 20 % mono-klooriheksyylidifenyylioksidia; 40 TL mono-klooridifenyyli-oksidia ja 60 % mono-klooributyylidifenyylioksidia; 20 % mono-klooridifenyyli-oksidia ja 80 % mono-klooripropyylidifenyylioksidia; 35 % mono-klooridifenyylioksidia ja 65 % mono-klooriheksyylidifenyylioksidia; 17 Z mono-klooridifenyyli-oksidia ja 83 % mono-klooributyylidifenyylioksidia.Specific examples of the dielectric composition that can be used in the capacitors of the invention include: 50% mono-bromodiphenyl oxide and 50% mono-chlorododecyldiphenyloxide; 30% monochlorodiphenyl oxide and 70% monochlorododecyl diphenyl oxide; 80% monochlorodiphenyl oxide and 20% monochlorohexyl diphenyloxide; 40 TL monochlorodiphenyl oxide and 60% monochlorobutyl diphenyl oxide; 20% monochlorodiphenyl oxide and 80% monochloropropyl diphenyl oxide; 35% monochlorodiphenyl oxide and 65% monochlorohexyldiphenyloxide; 17 Z mono-chlorodiphenyl oxide and 83% mono-chlorobutyldiphenyl oxide.
Dielektrinen koostumus voi lisäksi sisältää 0,01 - 10 painoprosenttia, edullisesti 0,2 - 1,5 painoprosenttia, epoksidia olevaa puhdistavaa lisäai- 6 63129 netta, joka neutraloi ne hajaantumistuotteet, jotka vapautuvat tai muodostuvat nestemäisestä kyllästysaineesta ja muista materiaaleista kondensaattorissa sen käytön aikana. Neutraloivat aineet tai puhdistusaineet ovat muotoa 1,2-epoksi- 3-fenoksipropaani; bis(3,4-epoksi-6-metyylisykloheksyylimetyyli)adipaatti; 1-epoksietyyli-3,4-epoksisykloheksaani; 3,4-epoksisykloheksyylimetyyli-3,4-epoksi-sykloheksaanikarboksylaatti; 3,4-epoksi-6-metyylisykloheksyylimetyyli-3,4-epok-si-6-metyylisykloheksaanikarboksylaatti ja näiden seoksia. Epoksiyhdisteet pystyvät tehokkaaasti neutraloimaan hajaantumistuotteita parantaen siten kondensaattorin dielektrisiä ominaisuuksia ja sen käyttöikää.The dielectric composition may further contain 0.01 to 10% by weight, preferably 0.2 to 1.5% by weight, of an epoxide cleaning additive which neutralizes the decomposition products released or formed from the liquid impregnating agent and other materials in the condenser during its use. Neutralizing agents or cleaning agents are in the form of 1,2-epoxy-3-phenoxypropane; bis (3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl) adipate; 1-epoxyethyl-3,4-epoxycyclohexane; 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxy-cyclohexane carboxylate; 3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl-3,4-epoxy-6-methylcyclohexanecarboxylate and mixtures thereof. Epoxy compounds are able to effectively neutralize decomposition products, thus improving the dielectric properties of the capacitor and its service life.
Monohalogenoituja difenyylioksideja voidaan valmistaa tavanomaisten menetelmien avulla, jolloin difenyylioksidia halogenoidaan alumiinihalogenidia, kuten alumiinikloridia tai muita protonisia happoja käyttäen o- tai p-halogeeni-difenyylioksidin seoksen saamiseksi, kuten US-patenttissa 2 022 634 on esitetty.Monohalogenated diphenyloxides can be prepared by conventional methods using halogenated diphenyloxide using an aluminum halide such as aluminum chloride or other protic acids to give a mixture of o- or p-halo-diphenyloxide, as disclosed in U.S. Patent 2,022,634.
Vastaavasti monohalogenoitua alkyylidifenyylioksidia voidaan valmistaa tunnettujen menetelmien avulla, jolloin halogeenidifenyylioksidia käsitellään pienellä määrällä alumiinikloridia, minkä jälkeen alkyylihalogenidia tai -ole-fiinia lisätään vähitellen pitäen samalla reaktioseos reaktiolämpötilassa, kuten US-patentissa n:o 2 170 989 on esitetty.Similarly, monohalogenated alkyl diphenyloxide can be prepared by known methods in which the halogenated diphenyloxide is treated with a small amount of aluminum chloride, followed by the gradual addition of the alkyl halide or olefin while maintaining the reaction mixture at the reaction temperature as disclosed in U.S. Patent No. 2,170,989.
Mitään määrättyä menetettelyä ei tarvita kahden aineosan sekoittamiseksi keskenään ja voidaan sekoittaa huoneen lämpötilassa tai kohotetuissa lämpötiloissa. Vaihtoehtoisesti seos voidaan saada alkylointimenetelmän avulla, jolloin alkylointi päätetään riittävän ajan jälkeen niin, että saadaan haluttu mono-halogenoidun alkyylidifenyylioksidin ja mono-halogenoidun difenyylioksidin suhde. Käytettäessä tätä menettelyä alemman alkyyli-alkyloinnin saamiseksi voi esiintyä pieni prosenttimäärä di-alkyloitumista.No particular procedure is required to mix the two ingredients and can be mixed at room temperature or at elevated temperatures. Alternatively, the mixture can be obtained by an alkylation process, in which case the alkylation is terminated after a sufficient time to obtain the desired ratio of mono-halogenated alkyldiphenyloxide to mono-halogenated diphenyloxide. When using this procedure to obtain lower alkyl alkylation, a small percentage of di-alkylation may occur.
Keksinnön mukaisen kondensaattorin valmistamiseksi, kondensaattoripakan sisältävän kondensaattorikuoren sisälle muodostetaan aluksi tyhjö tai alipaine ajaksi, joka riittää poistamaan vesihöyryn tai muut kaasut kondensaattorin sisältä. Tyhjö muodostetaan kotelon 1 sisälle kytkemällä johto tyhjölaitteen ja reiän 5 välille. Tavallisesti käytetään tyhjöä, joka on pienempi kuin 100 mikrometriä ja edullisesti pienempi kuin 30 mikrometriä ja pitempi kuin.40 tuntia oleva tyhjökuivausjakso on tavanomainen, vaikkakin aika riippuu tyhjön suuruudesta.To manufacture a capacitor according to the invention, a vacuum or vacuum is initially created inside the condenser housing containing the condenser pack for a time sufficient to remove water vapor or other gases from inside the condenser. A vacuum is formed inside the housing 1 by connecting a line between the vacuum device and the hole 5. Generally, a vacuum of less than 100 micrometers and preferably less than 30 micrometers and longer than .40 hours of vacuum drying period is conventional, although the time depends on the size of the vacuum.
Polymeerikalvon molekyylilaajennuksen estämiseksi täytyy lämpötila pitää 60°C:n alapuolella ja tyhjökuivaus suoritetaan edullisesti 43°C:n alapuolella olevassa lämpötilassa kuten huoneen lämpötilassa, Polymeerikalvo kyllästetään nestemäisellä dielektrisellä aineella di££uusion avulla, jolloin 63129 dielektrisen nesteen molekyylit tunkeutuvat kalvoon ja siirtyvät suuren väkevyyden omaavilta alueilta pienen väkevyyden omaaviin alueisiin, kunnes tasapaino on saavutettu. On havaittu, että polymeerikalvon kuumentaminen vaikuttaa haitallisesti diffuusionopeuteen molekyylirakenteen laajenemisen vuoksi.lämmitettäessä niin, että on tärkeää välttää polymeerikalvon lämmittämistä 60°C:n yläpuolella olevaan lämpötilaan kondensaattoria kuivattaessa.To prevent molecular expansion of the polymer film, the temperature must be kept below 60 ° C and vacuum drying is preferably performed at a temperature below 43 ° C, such as room temperature. The polymer film is impregnated with a liquid dielectric material by di-recurrence, penetrating 63129 dielectric liquid molecules from low-concentration areas until equilibrium is reached. It has been found that heating the polymer film adversely affects the diffusion rate due to the expansion of the molecular structure. When heated, it is important to avoid heating the polymer film to a temperature above 60 ° C when drying the capacitor.
Dielektriselle nesteelle suoritetaan erikseen tyhjökuivauskäsittely kaasujen poistamiseksi nestemäisestä dielektrikumista. Kaasunpoistokäsittelys-sä käytetään 500 mikrometrin alapuolella olevaa tyhjöä ja 50 mikrometrin alapuolella olevan tyhjön ollessa suositeltava.. Nesteelle suoritettavan tyhjökui-vauksen ajan tulee olla riittävä poistamaan kaasut nesteestä. Kaasujen poistumisen nopeuttamiseksi on edullista saattaa neste liikkeeseen joko kierrättämällä nestettä tai sekoittamalla sitä. Kaasujen poistumisaika riipuu eri tekijöistä kuten nesteen viskositeetista, tyhjön suuruudesta, sekoitustavasta ja muista tekijöistä. Yleensä nesteelle suoritettavan tyhjökuivauskäsittelyn kestoaika on pitempi kuin 12 tuntia.The dielectric liquid is separately subjected to a vacuum drying treatment to remove gases from the liquid dielectric rubber. The degassing treatment uses a vacuum below 500 micrometers and a vacuum below 50 micrometers is recommended. The time of vacuum drying of the liquid should be sufficient to remove the gases from the liquid. In order to accelerate the removal of gases, it is advantageous to circulate the liquid either by circulating the liquid or by mixing it. The removal time of the gases depends on various factors such as the viscosity of the liquid, the size of the vacuum, the method of mixing and other factors. Generally, the duration of the vacuum drying treatment for the liquid is longer than 12 hours.
Tyhjökuivauskäsitettelyn aikana pidetään neste edullisesti huoneenlämpötilassa. Kuumennusta voidaan käyttää, mutta kaasuista vapautetun nesteen lämpötilan täytyy olla 60°C:n ja edullisesti 43°C:n alapuolella lisättäessä sitä kondensaattoriin. Kaasuista vapautettu nestemäinen dielektrikumi lisätään kondensaattorikoteloon 1 reikään 5 kiinnitetyn putken avulla ylläpitäen samalla tyhjö. Kondensaattorikotelon täyttämisen jälkeen kohdistetaan nesteeseen pienempi kuin 100 mikrometrin ja edullisesti pienempi kuin 30 mikrometrin tyhjö ajaksi, joka riittää täydellisesti kyllästämään kiinteät dielektriset kerrokset dielektrisellä nesteellä. Useimmissa tapauksissa käytetään pitempiä kuin 24 tuntia olevia kyllästysaikoja. Tämän jakson aikana kiinteiden dielektristen kerrosten lämpötila kondensaattorissa ja dielektrisen nesteen lämpötila pidetään 60°C:n alapuolella ja edullisesti 43°C:n alapuolella, kuten huoneen lämpötilassa.During the vacuum drying treatment, the liquid is preferably kept at room temperature. Heating may be used, but the temperature of the gas released from the gases must be below 60 ° C and preferably below 43 ° C when added to the condenser. The degassed liquid dielectric rubber is added to the capacitor housing 1 by means of a tube attached to the hole 5 while maintaining a vacuum. After filling the capacitor housing, a vacuum of less than 100 micrometers and preferably less than 30 micrometers is applied to the liquid for a time sufficient to completely impregnate the solid dielectric layers with the dielectric liquid. In most cases, impregnation times longer than 24 hours are used. During this period, the temperature of the solid dielectric layers in the capacitor and the temperature of the dielectric liquid are kept below 60 ° C and preferably below 43 ° C, such as at room temperature.
Vaihtoehtoisesti voidaan täyttämisen jälkeen kohdistaa 0,07 - 0,28 3 kp/cm suuruinen alipaine kondensaattorissa olevaan nestemäiseen dielektriku-miin kiinteiden polymeerikerrosten kyllästymisen parantamiseksi. Tavallisesti kohdistetaan paine dielektriseen nesteeseen yli 30 minuuttia olevaksi ajaksi. Tapa, jolla paine kohdistetaan nesteeseen, ei ole kriittinen, vaikkakin on suositeltavaa olla käyttämättä paineenalaista kaasua suorassa kosketuksessa nesteen kanssa, koska kaasu voi absorboitua nesteeseen ja absorboituneilla kaasuilla on haitallinen vaikutus systeemin dielektrisiin ominaisuuksiin.Alternatively, after filling, a vacuum of 0.07 to 0.28 3 kp / cm can be applied to the liquid dielectric rubber in the capacitor to improve the saturation of the solid polymer layers. Normally, pressure is applied to the dielectric fluid for more than 30 minutes. The manner in which the pressure is applied to the liquid is not critical, although it is recommended not to use the pressurized gas in direct contact with the liquid, as the gas can be absorbed into the liquid and the absorbed gases have a detrimental effect on the dielectric properties of the system.
Kyllästyksen tai imeytysjakson jälkeen tyhjö tai paine, jos sitä käytetään, poistetaan ja kondensaattori suljetaan.After the impregnation or absorption cycle, the vacuum or pressure, if used, is removed and the condenser is closed.
631 29 8631 29 8
Aikaisemmin on usein käytetty jälkikäsittelyä, jolloin suljettu kondensaattori kuumennettiin noin 85°C:n lämpötilaan jopa 72 tunnin pituiseksi ajaksi’ kyllästymisen parantamiseksi ja paremman luotettavuuden saavuttamiseksi. Jälki-käsittelymenettelyä ei tarvita keksinnön mukaista menetelmää käytettäessä, vaikkakin jälkikäsittelyä voidaan käyttää ilman haitallisia vaikutuksia, mutta se pidentää oleellisesti kokonaisvalmistusaikaa. Poistamalla jälkikäsittely voidaan saavuttaa huomattava valmistusajan lyheneminen ja tämä on tärkeää tuotantosyistä.In the past, post-treatment has often been used, in which the sealed condenser was heated to a temperature of about 85 ° C for up to 72 hours to improve saturation and achieve better reliability. The post-treatment procedure is not required when using the method according to the invention, although the post-treatment can be used without adverse effects, but it substantially prolongs the total preparation time. By eliminating post-processing, a considerable reduction in manufacturing time can be achieved and this is important for production reasons.
On havaittu, että keksinnön mukaisessa kondensaattorissa käytetty nestemäinen dielektrinen koostumus kyllästää helpommin polymeerikalvon kuin tavanomaiset kyllästysaineet, kuten triklooridifenyyli. Tämä kyllästyrnisuopeuden kasvu on riippuvainen koostumuksen pintaenergiasta ja riippuu se myös, ainakin osaksi, koostumuksen verrattain pienestä viskositeetistä. Kyllästymisnopeuden kasvu voi aiheuttaa huomattavaa ajansäästöä kondensaattoria valmistettaessa.It has been found that the liquid dielectric composition used in the capacitor of the invention more easily saturates the polymer film than conventional impregnating agents such as trichlorodiphenyl. This increase in saturation rate is dependent on the surface energy of the composition and also depends, at least in part, on the relatively low viscosity of the composition. An increase in saturation rate can cause significant time savings in capacitor fabrication.
Keksinnön mukaisessa sähköisessä laitteessa käytetyn nestemäisen di-elektrisen koostumuksen suhteellinen dielektrisyysvakio on huomattavasti pienempi kuin polykloorattujen difenyylien dielektrisyysvakio; esimerkiksi seoksen, joka sisältää 17 % mono-klooridifenyylioksidia ja 83 % mono-klooributyylidi-fenyylioksidia, suhteellinen dielektrisyysvakio on noin 4,4, kun kondensaattori-laadun trikloorifenyylin suhteellinen dielektrisyysvakio on noin 5,9. Tämän huomattavan eron suhteellisissa dielektrisyysvakioissa voisi odottaa aiheuttavan sen, että keksinnön mukaisen dielektrisen koostumuksen valinta olisi huono verrattuna kondensaattorilaatuisiin polykloorattuihin difenyyleihin, koska suhteellinen dielektrisyysvakio tavallisesti määrää suoraan kapasitanssin ja tästä pienemmästä suhteellisesta dielektrisyysvakiosta voisi odottaa aiheutuvan suuremman tilavuuden kvar-yksikköä kohti. On kuitenkin odottamatta havaittu, että keksinnön mukaisen dielektrisen koostumuksen käyttö yhdessä kiinteän dielektrisen paperi-kalvo-yhdistelmän kanssa ei aiheuta merkittävää kapasitanssin alenemista verrattuna samanlaiseen kondensaattoriin, joka on kyllästetty poly-klooratuilla difenyyleillä.The relative dielectric constant of the liquid dielectric composition used in the electrical device according to the invention is considerably smaller than the dielectric constant of polychlorinated diphenyls; for example, a mixture containing 17% monochlorodiphenyl oxide and 83% monochlorobutyl diphenyl oxide has a relative dielectric constant of about 4.4 while capacitor grade trichlorophenyl has a relative dielectric constant of about 5.9. This significant difference in relative dielectric constants could be expected to result in poor choice of dielectric composition of the invention compared to capacitor-grade polychlorinated diphenyls, since the relative dielectric constant usually directly determines capacitance and this lower relative dielectric constant could be expected to result in a larger volume. However, it has been unexpectedly found that the use of the dielectric composition of the invention in combination with a solid dielectric paper-film combination does not cause a significant reduction in capacitance compared to a similar capacitor impregnated with polychlorinated diphenyls.
Vertailtuna, kondensaattori, jossa on pelkästään paperinen dielektrinen kerros ja joka on kyllästetty keksinnön mukaisella dielektrisellä koostumuksella, toimii odotusten mukaan siten, että kapasitanssi on pienentynyt verrattuna kokopaperikondensaattoriin kyllästettynä polyklooratulla difenyylillä.In comparison, a capacitor having only a paper dielectric layer and impregnated with a dielectric composition according to the invention operates as expected so that the capacitance is reduced compared to a whole paper capacitor impregnated with polychlorinated diphenyl.
Täten kokopaperikondensaattori kyllästettynä keksinnön mukaisella koostumuksella täytyisi valmistaa tilavuudeltaan noin 20 % suurenmaksi kuin polyklooratulla difenyylillä kyllästetty kokopaperikondensaattori tai sähköisiä rasi- 9 63129 tukeia täytyisi nostaa noin 10 36 edellyttäen, että lämpöhäviöillä ei ole merkitystä, ollakseen vertailukelpoinen kokopaperisen polyklooratun difenyli-kondeneaattorin kanssa.Thus, a full paper capacitor impregnated with a composition of the invention would have to be made to be about 20% larger in volume than a polychlorinated diphenyl impregnated whole paper capacitor or electric box supports.
On havaittu, että jos polymeeriksivoa kuten polypropyleeniä kyllästetään polyklooratulla difenyylillä, kuten triklooridifenylillä, polymeeriksivon suhteellinen dielektrisyysvakioa kasvaa hieman. Kuitenkin, täysin odottamatta, polymeerikalvon suhteellinen dielektrisyysvakio kasvaa huomattavasti kyllästettäessä keksinnön mukaisella dielektrisellä koostumuksella niin, että keksinnön mukaisella dielektrisellä koostumuksella kyllästetyn kalvon suhteellinen dielektrisyysvakio on itse aseassa hieman suurempi kuin saman kalvon dielektrisyysvakio kyllästettynä polyklooratulla difenyylillä, vaikka keksinnön mukaisen koostumuksen dielektrisyysvakio on vain noin 4,4 verrattuna polyklooratun difenyylin arvoon noin 5,9· Vieläpä lisättäessä 25 - 50 ^ paperia dielektriseen systeemiin, jossa käytetään keksinnön mukaista koostumusta, aiheutuu vain noin 1 prosentin kapasiteetin laskun identtiseen systeemiin verrattuna, jossa käytetään kondensaattorilaatua olevaa polykloorattua dife-nyyliä. Tämä vastaa odotettua 5-6 prosentin kapasitanssin alenemista laskettuna materiaalien suhteellisista dielektrisistä vakioista. Täten vaikka keksinnön mukaisen nesteen suhteellinen dielektrisyysvakio on huomattavasti pienempi kuin polyklooratun difenyylin, paperi-kalvo-kondensaattorin kapasitanssi kyllästettynä keksinnön mukaisella dielektrisellä koostumuksella on verrattavissa polykloorattua difenyyliä käyttävän kondensaattorin kapasitanssiin.It has been found that if a polymer blend such as polypropylene is impregnated with a polychlorinated diphenyl such as trichlorodiphenyl, the relative dielectric constant of the polymer blend increases slightly. However, quite unexpectedly, the relative dielectric constant of the polymer film increases considerably when impregnated with the dielectric composition of the invention, so that the relative dielectric constant of the film impregnated with the dielectric composition of the invention is slightly greater than compared to about 5.9 polychlorinated diphenyl. Even when adding 25 to 50 paper to a dielectric system using the composition of the invention, there is only a decrease in capacity of about 1% compared to an identical system using capacitor-grade polychlorinated diphenyl. This corresponds to the expected 5-6% decrease in capacitance calculated from the relative dielectric constants of the materials. Thus, although the relative dielectric constant of the liquid of the invention is significantly lower than that of polychlorinated diphenyl, the capacitance of the paper-film capacitor impregnated with the dielectric composition of the invention is comparable to the capacitance of a capacitor using polychlorinated diphenyl.
Keksinnön mukainen koostumus, vaikkakin se on monokloorattu, muodostaa stabiilin systeemin. Perinnäisesti stabiilisuus liitetään kasvaneeseen klooraukseen, mutta on havaittu, että keksinnön mukainen nestemäinen dielektri-nen systeemi antaa stabiilin systeemin, joka on verrattavissa triklooridl-fenylin Ja tetraklooridifenylln avulla saataviin. Lisäksi pienempi klooraus-aste on selvä etu tehden koostumukset helpommin biohajaantuviksi, vähemmän myrkyllisiksi ja vähemmän taipuviksi biokonsentroitumaan eläviin organismeihin.The composition of the invention, although monochlorinated, forms a stable system. Traditionally, stability has been associated with increased chlorination, but it has been found that the liquid dielectric system of the invention provides a stable system comparable to that obtained with trichlorod-phenyl and tetrachlorodiphenyl. In addition, a lower degree of chlorination is a clear advantage, making the compositions more biodegradable, less toxic, and less prone to bioconcentration in living organisms.
Nestemäinen dielektrinen koostumus on oleellisesti täysin biohajaantuva, mikä tarkoittaa, että jos dielektristä koostumusta joutuu ympäristöön kotelon vuodon tai murtumisen vuoksi tai hävitettäessä vanhentyneita kondensaattoreita, nestemäinen dielektrikumi hajoaa vaarattomiksi yhdisteiksi, eikä siitä muodostu merkittävää haittaa ympäristölle. Toisaalta kondensaattorilaatua olevien polykloorattujen difenyylien on havaittu säilyvän ympäristössä, eivätkä ne biohajaannu helposti.The liquid dielectric composition is substantially completely biodegradable, which means that if the dielectric composition is released into the environment due to leakage or rupture of the housing or disposal of obsolete capacitors, the liquid dielectric rubber decomposes into harmless compounds without significant harm to the environment. On the other hand, capacitor-grade polychlorinated diphenyls have been found to persist in the environment and are not readily biodegradable.
10 631 2910,631 29
Polykloorattujen difenyylien on myös havaittu biokonsentroituvan kaloihin ja eläimiin ja olevan myrkyllisiä. Vertailun vuoksi, keksinnön mukainen dielektrinen neste on vähemmän vaarallinen ympäristölle, koska se biokon-sentroituu vähemmän elävään organismiin ja on vähemmän vaarallinen kaloille ja imettäväisille. Esimerkiksi kondensaattorilaatua olevat polyklooratut difenyy-lit biorikastuvat kaloihin 100 - 200 kertaa niin paljon, kuin seos, joka sisältää 17 painoporosenttia monoklooridifenyylioksidia ja 83 painoprosenttia monoklooributyylidifenyylioksidia. Lisäksi kondensaattorilaatuisten polykloorattujen oraalinen akuutti myrkyllisyys on noin 10 kertaa suurempi kuin keksinnön mukaisen dielektrisen nestemäisen koostumuksen.Polychlorinated diphenyls have also been found to be bioconcentrated in fish and animals and to be toxic. By comparison, the dielectric fluid of the invention is less hazardous to the environment because it is less bioconcentrated in a living organism and less hazardous to fish and mammals. For example, capacitor-grade polychlorinated diphenyls are bio-enriched in fish 100 to 200 times as much as a mixture containing 17% by weight of monochlorodiphenyl oxide and 83% by weight of monochlorobutyldiphenyl oxide. In addition, the oral acute toxicity of capacitor-grade polychlorinated chlorines is about 10 times higher than that of the dielectric liquid composition of the invention.
Eräs tärkeä kohta kondensaattorin suunnittelussa on osittaispurkaus-jännite (DIV). On tärkeää, että dielektrikumin ei sallita toimia olosuhteissa, joissa esiintyy osittaisia läpilyöntejä, koska dielektrinen systeemi heik-kenee tällaisten osittaispurkausten esiintyessä ja systeemin elinikä lyhenee huomat tavast i.An important point in capacitor design is the partial discharge voltage (DIV). It is important that the dielectric rubber is not allowed to operate under conditions of partial breakthroughs, as the dielectric system will deteriorate in the presence of such partial discharges and the service life of the system will be significantly shortened Tavast i.
Käyrä 3 esittää erilaisteh mono-klooridifenyylioksidin ja mono-kloo-ridodekyylidifenyylioksidin seosten jähmettymispisteiden arvoja saatuina koeolosuhteissa, joissa lämpötila oli vakiona useita tunteja ennen lukemien määrittämistä. Kuten tästä käyrästä käy ilmi, yksinomaan klooridodekyylidifenyylioksi-din jähmettymispiste on noin 0°C ja puhtaan mono-klooridifenyylioksidin kitey-tymispiste on noin -18°C. Kuitenkin odotusten vastaisesti näiden kahden aineen seoksen jähmettymispiste on alempi kuin kummankaan aineosan erikseen. Esimerkiksi kahden aineosan suhteessa 50:50 olevan seoksen jähmettymispiste on noin -45°C ja useimpien seosten jähmettymispisteet ovat runsaasti -20°C:n alapuolella.Curve 3 shows the values of the pour points of the mixtures of mono-chlorodiphenyloxide and mono-chlorododecyldiphenylox obtained under experimental conditions at which the temperature was constant for several hours before the readings were determined. As can be seen from this curve, chlorododecyldiphenyloxide alone has a solidification point of about 0 ° C and pure monochlorodiphenyloxide has a crystallization point of about -18 ° C. However, contrary to expectations, the pour point of the mixture of the two substances is lower than that of either component alone. For example, a 50:50 mixture of two ingredients has a pour point of about -45 ° C and most mixtures have pour points well below -20 ° C.
Koska kondensaattorit voivat käytössä joutua erittäin mataliin ympä-ristölämpötiloihin, on suotavaa, jos dielektrisen nesteen jähmettymispiste on matala. Kahden aineosan seoksen antama alentunut jähmettymispiste takaa sen, että nestemäinen dielektrikumi ei kiteydy ja pysyy nestemäisessä tilassa koko kondensaattorin käyttölämpötila-alueella.Since capacitors can be exposed to very low ambient temperatures during use, it is desirable that the solidification point of the dielectric fluid be low. The reduced pour point provided by the mixture of the two components ensures that the liquid dielectric rubber does not crystallize and remains in the liquid state throughout the operating temperature range of the capacitor.
Keksinnön mukaisen dielektrisen nesteen jähmettymispiste on alempi kuin kondensaattorilaatuisten polykloorattujen difenyylien. Tämän tuloksena keksinnön mukaista kondensaattoria voidaan käyttää -45°C:n lämpötilaan asti ja jopa niinkin matalassa lämpötilassa kuin -60°C riippuen nestemäisessä di-elektrikumisea käytettyjen aineosien seoksesta.The solidification point of the dielectric fluid according to the invention is lower than that of capacitor-grade polychlorinated diphenyls. As a result, the capacitor according to the invention can be used up to a temperature of -45 ° C and even at a temperature as low as -60 ° C, depending on the mixture of ingredients used in the liquid dielectric rubber.
On havaittu, että useimpien dielektristen systeemien luotettavuus matalissa lämpötiloissa on verrattain huono. Dielektriset systeemit, joiden on annettu stabiloitua sähköisesti kuormitettuina erittäin matalissa lämpöti- " 63129 loissa, ovat erikoisen alttiita vaurioitumaan ennenaikaisesti erikoisesti, jos systeemi kytketään käyttöön erittäin matalassa lämpötilassa. Tämän vuoksi on tärkeää, että dielektrisen systeemin häviöt matalissa lämpötiloissa ovat suuret, sillä suuret häviöt pakoittavat toimimaan korkeammissa dielektrikumin lämpötiloissa, joissa luotettavuus tunnetusti on parempi. Täten keksinnön mukaisen dielektrisen systeemin dielektriset häviöominaisuudet vastaavat perusvaatimuksia, ollen suuria matalissa lämpötiloissa parantaen täten luotettavuutta. Tämä ominaisuus yhdessä dielektrisen nesteen matalan jähmettymispisteen kanssa antaa erinomaisen dielektrisen matalalämpötilasysteemin.It has been found that the reliability of most dielectric systems at low temperatures is relatively poor. Dielectric systems that have been allowed to stabilize under electrically loaded conditions at very low temperatures are particularly prone to premature damage, especially if the system is switched on at very low temperatures. Therefore, it is important that Thus, the dielectric loss properties of the dielectric system of the invention meet the basic requirements, being high at low temperatures, thus improving reliability.
Esiteltävän keksinnön mukaisen kalvo-paperi-kondensaattorin DIV-arvo kyllästettynä keksinnön mukaisella dielektrisellä nesteellä on korkeampi tavanomaisella käyttölämpötila-alueella kuin vastaavan kondensaattorin, jossa käytetään polykloorattua difenyyliä kyllästysaineena. Tämän osoittamiseksi valmistettiin joukko kondensaattoreita, joissa käytettiin kahta levyä 12,5 mikro-metrin sähkölaatua olevaa polypropyleenikalvoa erotettuna yhdellä arkilla 9 mikrometrin voimapaperia dielektrisinä kerroksina (74 % polypropyleenikalvoa ja 26 % voimapaperia). Tämä laminoitu dielektrikumi sijoitettiin alumiinikalvon väliin, jonka nimellispaksuus oli 6,15 mikrometriä.The DIV value of the film-paper capacitor according to the present invention impregnated with the dielectric liquid according to the invention is higher in the conventional operating temperature range than that of the corresponding capacitor using polychlorinated diphenyl as an impregnating agent. To demonstrate this, a series of capacitors were fabricated using two sheets of 12.5 micrometer electrical grade polypropylene film separated by a single sheet of 9 micrometer kraft paper as dielectric layers (74% polypropylene film and 26% kraft paper). This laminated dielectric rubber was placed between an aluminum foil with a nominal thickness of 6.15 micrometers.
Ryhmä kondensaattoreita kyllästettiin kondensaattorilaatua olevalla polyklooratulla difenyylillä (Aroclor 1016, joka pääasiassa on triklooridi-fenyylin ja tetraklooridifenyylin seos) ja 0,5 painoprosentilla epoksi-lisä-ainetta bis(3,4-epoksi-6-metyylisykloheksyylimetyyli)adipaattia puhdistavana aineena .A group of capacitors were impregnated with capacitor-grade polychlorinated diphenyl (Aroclor 1016, which is essentially a mixture of trichlorodiphenyl and tetrachlorodiphenyl) and 0.5% by weight of the epoxy additive bis (3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl).
Toinen ryhmä kondensaattoreita kyllästettiin keksinnön mukaisella dielektrisellä nesteellä, joka oli seos 17 painoprosentista monoklooridifenyyli-oksidia ja 83 painoprosentista monoklooributyylidifenyylioksidia sekä 0,5 painoprosentista samaa epoksidi-lisäainetta.Another group of capacitors was impregnated with a dielectric liquid according to the invention, which was a mixture of 17% by weight of monochlorodiphenyl oxide and 83% by weight of monochlorobutyldiphenyl oxide and 0.5% by weight of the same epoxide additive.
Kaikki kondensaattorinäytteet kuivattiin tyhjössä uunissa 105°C:n lämpötilassa 48 tunnin aikana tyhjön ollessa pienemmän kuin 100 mikrometriä. Dielektrinen neste kuivattiin kummassakin tapauksessa erikseen tyhjössä 20°C:n lämpötilassa 48 tunnin aikana tyhjön ollessa 100 mikrometrin alapuolella. Kondensaattorit jäähdytettiin 60°C:n lämpötilaan ja dielektriset nesteet lisättiin koteloihin ja niiden annettiin imeytyä 72 tuntia 60°C:n lämpötilassa kohdistaen nesteeseen tyhjö, joka oli pienempi kuin 100 mikrometriä. Tämän imeytys-jakson jälkeen tyhjö poistettiin jokaisesta näytteestä ja kondensaattorit suljettiin.All capacitor samples were dried in a vacuum oven at 105 ° C for 48 hours with a vacuum of less than 100 micrometers. In each case, the dielectric liquid was dried separately under vacuum at 20 ° C for 48 hours with a vacuum below 100 micrometers. The capacitors were cooled to 60 ° C and the dielectric liquids were added to the housings and allowed to soak for 72 hours at 60 ° C, applying a vacuum of less than 100 micrometers to the liquid. After this impregnation period, the vacuum was removed from each sample and the capacitors were sealed.
Kondensaattorinäytteitä käytettiin kaikissa tapauksissa sähköisesti kuormitettuina huoneen lämpötilassa 24 tuntia arvolla 1800 volttia 25,4 mikrometriä kohti. Tämän käyttöjakson jälkeen määritettiin DIV-arvo eri läm- 631 29 12Capacitor samples were used in all cases electrically loaded at room temperature for 24 hours at 1800 volts per 25.4 micrometer. After this period of use, the DIV value was determined for different temperatures
Potiloissa välillä -45°C - +90°C. Tämän kokeen tulokset on esitetty kuviossa 6.In patients between -45 ° C and + 90 ° C. The results of this experiment are shown in Figure 6.
Kuviossa 6 on esitetty DIY-arvot lämpötilan funktiona kalvo-paperi-kondensaattorinäytteille kyllästettyinä polyklooratulla difenyylillä ja keksinnön mukaisella dielektrisellä koostumuksella.Figure 6 shows DIY values as a function of temperature for film-paper capacitor samples impregnated with polychlorinated diphenyl and a dielectric composition according to the invention.
Kuten kuviosta 6 käy ilmi, keksinnön mukaan valmistettujen kondensaattorien DIV-arvot ovat korkeampia tavanomaisella käyttölämpötila-alueella kuin kondensaattorien, joissa käytettiin polykloorattua difenyyliä kyllästysai-neena. Lisäksi luonteenomaista painaumaa kohdassa -20°C - 0°C, joka esiintyy kondensaattoreilla, joissa on käytetty polykloorattua difenyyliä, ei esiinny näytteissä, jotka on kyllästetty keksinnön mukaisella dielektrisellä koostumuksella. Tämän luonteenomaisen painuman puuttuminen on tärkeää, koska saavutetaan kasvanut varmuusraja, mikä takaa, että normaali käyttörasitus on runsaasti koronajännitteen alapuolella tai vastaavasti, jos systeemin varmuuskerroin pidetään suunnilleen samana, kuin mitä käytetään polyklooratulla difenyylillä, voidaan käyttää suurempia rasituksia. Tällöin saadaan kondensaattori, jonka tilavuus on pienempi samalla kvar-arvolla.As can be seen from Figure 6, the DIV values of the capacitors made according to the invention are higher in the conventional operating temperature range than those of the capacitors in which polychlorinated diphenyl was used as the impregnating agent. In addition, the characteristic depression at -20 ° C to 0 ° C that occurs with capacitors using polychlorinated diphenyl is not present in the samples impregnated with the dielectric composition of the invention. The absence of this characteristic depression is important because an increased safety limit is achieved, which ensures that the normal operating stress is well below the corona voltage or, if the system safety factor is kept approximately the same as that used with polychlorinated diphenyl, higher stresses can be used. This gives a capacitor whose volume is smaller by the same kvar value.
Nämä kokeet osoittavat, että voidaan rakentaa keksinnön mukainen kondensaattori, jonka DIY-arvo on suurempi kuin 60 kV/mm kaikissa välillä -40°C - +90°C olevissa lämpötiloissa.These experiments show that a capacitor according to the invention with a DIY value greater than 60 kV / mm can be constructed at all temperatures between -40 ° C and + 90 ° C.
Esiteltävän keksinnön mukainen kalvo-paperi-kondensaattori on myös stabiili käyttöolosuhteissa. Systeemin stabiilisuuden ja luotettavuuden osoittavat seuraavassa taulukossa 1 olevat arvot. Näissä koesarjoissa näyte-kondensaattorit valmistettiin käyttäen kahta 19 mikrometrin polypropyleeni-kalvoa ja yhtä 9 mikrometrin volmapaperiarkkia dielektrisenä materiaalina ja tämä laminoitu rakenne sijoitettiin alumiinikalvojen väliin, joiden nimellis-paksuus oli 6,5 mikrometriä.The film-paper capacitor of the present invention is also stable under operating conditions. The stability and reliability of the system are indicated by the values in Table 1 below. In these series of experiments, sample capacitors were fabricated using two 19 micrometer polypropylene films and one 9 micrometer sheet of sheet paper as a dielectric material, and this laminated structure was placed between aluminum films with a nominal thickness of 6.5 micrometers.
Kondensaattorit kyllästettiin seoksella, joka sisälsi 17 ^ mono-kloori-difenyyylioksldia ja 85 # mono-klooributyylidifenyylioksidia. Lisäksi käytettiin 0,5 io epoksidi-lisäainetta (EHL-4-4289)· KalYo-paperi-kondensaattori-näytteet käsiteltiin samalla tavalla, kuin edellä on esitetty SXY-lämpötila-kokeiden yhteydessä.The capacitors were saturated with a mixture of 17β-mono-chloro-diphenyloxide and 85% of mono-chlorobutyldiphenyl oxide. In addition, 0.5 io epoxide additive (EHL-4-4289) was used. The KalYo paper-capacitor samples were treated in the same manner as described above for the SXY temperature experiments.
13 6312913 63129
Taulukko ITable I
Näyte no* Alku-DIV-lukema DIV-arvo 192 tunnin käytön DIV-arvo 192 tunnin _ kV/25.4 nm_ .jälkeen arvolla 1800 V .jälkeen arvolla 2100 VSample no * Initial DIV reading DIV value DIV value after 192 hours of operation DIV value after 192 hours _ kV / 25.4 nm_ at 1800 V. After 2100 V
a 1,86 2,14 kV/25,4 jm 2,35 kV/25,4 p b 2,11 2,19 " 2,35 o 1,83 2,05 " 2,21 " d 1,62 2,22 " 2,38 e 2,05 2,22 M 2,38 f 2,03 2,30 " 2,38a 1.86 2.14 kV / 25.4 jm 2.35 kV / 25.4 pb 2.11 2.19 "2.35 o 1.83 2.05" 2.21 "d 1.62 2, 22 "2.38 e 2.05 2.22 M 2.38 f 2.03 2.30" 2.38
Keskim. 1,92 2,17 " 2,34Avg. 1.92 2.17 "2.34
Taulukossa I on esitetty alku-DIV-arvo, DIV-arvo 192 tunnin käytön jälkeen 1800 voltin kuormituksella kilovoltteina 25*4 mikrometriä kohti ja DIV-arvo 192 tunnin jälkeen 2100 voltin kuormituksella kilovoltteina 25f4 mikrometriä kohti.Table I shows the initial DIV value, the DIV value after 192 hours of operation at 1800 volts in kilovolts per 25 * 4 micrometers and the DIV value at 192 hours at 2100 volts in kilovolts per 25f4 micrometres.
Kuten taulukosta I voidaan nähdä, käyttö sähköisesti kuormitettuna parantaa DIV-arvoja, joka on tärkeää, sillä se osoittaa, että systeemi ei heikenny, vaan itse asiassa paranee sähköisesti kuormitettaessa.As can be seen from Table I, operation under electrically loaded improves DIV values, which is important as it shows that the system does not deteriorate, but in fact improves under electrically loaded.
Keksinnön mukaan valmistettujen kondensaattorien DIV-arvo on verrattain korkea koko käyttölämpötila-alueella antaen siten hyvät kokonaominaisuudet ja omaavat ne pienet dielektriset häviöt. Korkeammat DIV-arvot antavat parantuneen varmuusvaran taaten, että volttimäärä millimetriä kohti on runsaasti DIV-arvon alapuolella sallien volttimäärän nostamisen millimetriä kohti turvallisesti.The DIV value of the capacitors manufactured according to the invention is relatively high over the entire operating temperature range, thus giving good overall properties and having low dielectric losses. Higher DIV values provide an improved safety margin, ensuring that the number of volts per millimeter is well below the DIV value, allowing the number of volts per millimeter to be increased safely.
Claims (12)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US61307375 | 1975-09-15 | ||
US05/613,073 US4097913A (en) | 1975-01-20 | 1975-09-15 | Electrical capacitor having an impregnated dielectric system |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI762628A FI762628A (en) | 1977-03-16 |
FI63129B FI63129B (en) | 1982-12-31 |
FI63129C true FI63129C (en) | 1983-04-11 |
Family
ID=24455756
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI762628A FI63129C (en) | 1975-09-15 | 1976-09-14 | ELEKTRISK APPARAT MED FOERBAETTRAD DIELEKTRISKT SYSTEM |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5236799A (en) |
BE (1) | BE846203A (en) |
BR (1) | BR7606065A (en) |
CA (1) | CA1070103A (en) |
CH (1) | CH615528A5 (en) |
DE (1) | DE2640686A1 (en) |
ES (1) | ES451563A1 (en) |
FI (1) | FI63129C (en) |
FR (1) | FR2324102A1 (en) |
IL (1) | IL50326A (en) |
IN (1) | IN144697B (en) |
MX (1) | MX143283A (en) |
NL (1) | NL7610292A (en) |
SE (1) | SE7610165L (en) |
ZA (1) | ZA765511B (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1050447B (en) * | 1959-02-12 | |||
US2578024A (en) * | 1946-07-31 | 1951-12-11 | Mcgraw Electric Co | Method and apparatus for impregnating electrical instrumentalities |
DE2640685A1 (en) * | 1975-09-10 | 1977-03-24 | Mc Graw Edison Co | METHOD OF TREATMENT OF AN ELECTRICAL DEVICE |
-
1976
- 1976-05-28 CA CA253,616A patent/CA1070103A/en not_active Expired
- 1976-08-20 IL IL50326A patent/IL50326A/en unknown
- 1976-08-24 MX MX165989A patent/MX143283A/en unknown
- 1976-09-07 DE DE19762640686 patent/DE2640686A1/en not_active Ceased
- 1976-09-13 IN IN1683/CAL/1976A patent/IN144697B/en unknown
- 1976-09-14 JP JP51111276A patent/JPS5236799A/en active Pending
- 1976-09-14 FI FI762628A patent/FI63129C/en not_active IP Right Cessation
- 1976-09-14 SE SE7610165A patent/SE7610165L/en unknown
- 1976-09-14 CH CH1167076A patent/CH615528A5/en not_active IP Right Cessation
- 1976-09-14 ZA ZA00765511A patent/ZA765511B/en unknown
- 1976-09-14 BR BR7606065A patent/BR7606065A/en unknown
- 1976-09-15 NL NL7610292A patent/NL7610292A/en not_active Application Discontinuation
- 1976-09-15 BE BE1007624A patent/BE846203A/en unknown
- 1976-09-15 ES ES451563A patent/ES451563A1/en not_active Expired
- 1976-09-15 FR FR7627687A patent/FR2324102A1/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IL50326A0 (en) | 1976-10-31 |
AU1766876A (en) | 1978-03-23 |
BR7606065A (en) | 1977-08-23 |
IN144697B (en) | 1978-06-17 |
CH615528A5 (en) | 1980-01-31 |
NL7610292A (en) | 1977-03-17 |
SE7610165L (en) | 1977-03-16 |
FI762628A (en) | 1977-03-16 |
JPS5236799A (en) | 1977-03-22 |
ZA765511B (en) | 1978-02-22 |
MX143283A (en) | 1981-04-19 |
DE2640686A1 (en) | 1977-03-24 |
ES451563A1 (en) | 1977-12-16 |
FR2324102A1 (en) | 1977-04-08 |
IL50326A (en) | 1979-05-31 |
FR2324102B1 (en) | 1983-01-14 |
FI63129B (en) | 1982-12-31 |
BE846203A (en) | 1977-03-15 |
CA1070103A (en) | 1980-01-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR830002749B1 (en) | Capacitor | |
US3724043A (en) | The method of making a capacitor with a preimpregnated dielectric | |
US4744000A (en) | Electrical capacitor having improved dielectric system | |
US4388669A (en) | Polyglycol dielectric capacitor fluid | |
US4355346A (en) | Electrical apparatus having an improved dielectric system | |
US4097913A (en) | Electrical capacitor having an impregnated dielectric system | |
FI63129C (en) | ELEKTRISK APPARAT MED FOERBAETTRAD DIELEKTRISKT SYSTEM | |
US4097912A (en) | Electrical capacitor having an impregnated dielectric | |
US4108789A (en) | Dielectric compositions containing benzyl esters | |
US4294715A (en) | Impregnating agent and its use | |
US4290926A (en) | Non-halogenated impregnant for capacitors comprising an aromatic carboxylic acid ester and an alkene | |
US3796934A (en) | Capacitor with non-halogenated impregnant | |
US4422962A (en) | Polyglycol dielectric capacitor fluid | |
FI59178C (en) | CONNECTOR CONNECTOR FOR EXPRESSION OF COMPRESSION | |
FI64023B (en) | CONDENSER FOR FREQUENCY REARING | |
GB1561765A (en) | Electrical apparatus having a dielectric system | |
US4203145A (en) | Chloro-diphenyl | |
KR800001404B1 (en) | Electrical apparatus having an improved dielectric system | |
US3948788A (en) | Dielectric composition for impregnating electrical capacitors | |
US4115834A (en) | Dielectric composition and device containing same | |
US3745432A (en) | Impregnated capacitor | |
CA1155939A (en) | Electrical apparatus having improved dielectric system | |
DE2310807A1 (en) | CAPACITORS AND SUITABLE DIELECTRIC MATERIALS | |
JPS5936367B2 (en) | Electrical devices containing dielectric fluids | |
JPH0142630B2 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed |
Owner name: MCGRAW, EDISON COMPANY |