專利名稱：油浸電氣機器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于使用了經(jīng)過防止劣化處理的絕緣油的油浸電氣機器。
油浸電氣機器內(nèi)的絕緣油，在長期間使用中會漸漸氧化而劣化，絕緣油的電阻率、tanδ、酸值、表面張力等的特性都會降低。當(dāng)劣化進一步發(fā)展時，便產(chǎn)生油泥，失去了作為絕緣油的機能。
為了防止絕緣油的氧化劣化，有些油浸機器采用了在遮斷了空氣的油面上封入氮氣的型式或隔膜式儲油柜型式。在這種型式的油浸電氣機器發(fā)達并普及了的今天，絕緣油的劣化已經(jīng)沒有劣化到出現(xiàn)油泥的程度了。
可是，在變壓器的情形，盡管由于絕緣油及運行負荷、變壓器的構(gòu)造等而有所不同，其絕緣油的tanδ值，快的經(jīng)過1年，多數(shù)在5～7年內(nèi)就增大。雖然有的只使用了數(shù)年，觀測到從新油的tanδ值所不能預(yù)想的增大的tanδ值，但作為劣化的指標(biāo)的表面張力的下降及酸值的增大則沒有發(fā)生。
這個現(xiàn)象在實驗室中也可以再現(xiàn)，無添加物的油的tan δ的加熱時間依存性的一例如圖2所示。圖2的試驗是在銅表面積44.8cm2/油100ml的銅共存油中，吹入氧10ml/油100ml，以95℃一邊加熱，一邊以浸于油中的電極連續(xù)地測定tan δ的結(jié)果。
銅是作為模擬紙卷導(dǎo)體的銅，如果沒有這樣的銅的共存，則不會發(fā)生tanδ的增大?？梢灾?，在本試驗的條件下，加熱1小時，約相當(dāng)于油浸電氣機器使用1年。
作為測定有油泥發(fā)生的那樣大的劣化的方法，有JIS(日本工業(yè)規(guī)格)C2101的絕緣油試驗法。在這個方法中，在油面上形成氧氣環(huán)境，在銅共存的情況下，以120℃、75小時使它劣化，根據(jù)劣化后的油泥量與全酸值以評價其氧化安定性。
在IECPub.74，ASTMD-1904等外國的規(guī)格，也采用同樣的試驗及同樣的評價方法。
用這樣的方法試驗后，在絕緣油中加入一種叫二叔丁基對甲酚(以下稱作DBPC)的防止氧化劣化劑約0.1%～1%時，可以有效地抑制其劣化，在上述的IEC及ASTM規(guī)格中，規(guī)定了添加DBPC的油的氧化安定試驗，已添加DBPC的油已在實際上被使用著。
油浸電氣機器的絕緣油，在機器運行中的換油、加油等的保養(yǎng)管理上，原則上使用無添加劑的油。在上述使用經(jīng)過防止氧化劣化處理的油的油浸電氣機器被開發(fā)以前，不得已一般地使用了DBPC，這個習(xí)慣一直保存至今天。
可是，在絕緣油中使用了添加劑時，也有如下述的在使用上的優(yōu)點。
例如，在專利公報昭50-15320號中，公開了使用把0.1～3%的非離子系表面活性劑配合于礦物油中，制成的防止因水分及其他雜質(zhì)等的影響，而使絕緣破壞強度下降的電氣絕緣油的油浸電氣機器;在專利公開昭54-137698號中，公開了使用通過加入聚氧乙烯烷基胺而制成的可抑制流動帶電的電氣絕緣油組成物的油浸電氣機器;而在專利公開昭52-109199號中，公開了使用也是為了抑制流動帶電性而添加了聚醚的絕緣油的油浸電氣機器。
再者，對于上述添加了聚氧乙烯烷基胺的專利公開昭54-137698號的電氣絕緣油組成物，附有這樣的記述、「在熱劣化試驗繼續(xù)時，體積電阻率的減少及介質(zhì)損耗角正切的增加都少」。本發(fā)明的目的及添加劑的種類、使用方法都與上述先有技術(shù)的不同。
如上所述，在經(jīng)過了防止絕緣油的氧化劣化處理的油浸電氣機器中，油的劣化程度已變得沒有油泥發(fā)生了。
另一方面，如所周知，上述的DBPC具有抑制氧化劣化的作用，加有0.3%DBPC的絕緣油相同試驗的結(jié)果示于圖3。從圖中可以知道，tanδ的值，在劣化的初期反而比無添加DBPC的油為大。
可是，對于現(xiàn)在的限制了氧氣的油浸電氣機器內(nèi)發(fā)生的劣化，采用原來的在絕緣油中添加DBPC的方法，雖然沒有油泥產(chǎn)生，但使tanδ的值增加。
如上所述，在銅共存的情況下，在氧被限制的狀態(tài)所發(fā)生的劣化現(xiàn)象與油泥發(fā)生的劣化現(xiàn)象不同，后者的現(xiàn)象，正如前述已被消除了，但前者的tanδ增大的問題還沒有解決。
本發(fā)明是為了解決上述問題而研制的，其目的在于提供在運行中抑制了絕緣油的tanδ增大的油浸電氣機器。
本發(fā)明的油浸電氣機器具有浸于添加了0.5mg/l以上的N，N-雙(2-羥乙基)-N-環(huán)己胺的絕緣油中的銅構(gòu)成體。
使用上述劣化試驗裝置進行各種試驗時，根據(jù)本發(fā)明者等的研究，可以知道tanδ的增大在具備以下的2個條件下才出現(xiàn)。即(1)雖然是微量，但必須有氧，(2)銅溶解于絕緣油中。
氧元素在油浸電氣機器制造時有微量殘存，銅普通作為紙卷線的導(dǎo)體而存在，通過紙而容易溶解于絕緣油中。進而由于運行中的油浸電氣機器的油溫較高，使劣化加速。
本發(fā)明者等注意到在tanδ增大要素之中的上述第(2)項的銅溶解，盡管銅溶解在絕緣油中是不可避免的，但只要防止溶解了的銅與氧或絕緣油的氧化物的相互作用，就能抑制tanδ的增大。
各種試驗的結(jié)果表明，在絕緣油中添加了N，N-雙(2-羥乙基)-N-環(huán)己胺，就可以解決上述的問題，從而完成了本發(fā)明。
由于本發(fā)明中的N，N-雙(2-羥乙基)-N-環(huán)己胺與銅定量地進行反應(yīng)，使上述的第(1)項的即使微量也必須有氧存在的條件變?yōu)闊o效，于是tanδ的增大就受到了抑制。
本發(fā)明所使用的絕緣油，例如有JISC2320、IEC296級Ⅱ、ASTMD型Ⅰ及Ⅱ等。
本發(fā)明所使用的絕緣油是添加了0.5ml/g以上的N，N-雙(2-羥乙基)-N-環(huán)己胺，理想的是添加0.5mg～100mg/l。當(dāng)添加量少于0.5mg/l時，劣化的抑制效果小，還有，即使添加量大于100mg/l，但由于其效果已達到飽和，因此，增加添加量，并沒有獲得相應(yīng)的增加效果。
再者，因為N，N-雙(2-羥乙基)-N-環(huán)己胺是液體，所以易溶解于絕緣油。
本發(fā)明的油浸電氣機器所使用的絕緣油，是作為油浸電氣機器的絕緣體及冷卻介質(zhì)，被填充于裝有紙卷導(dǎo)體線圈的油槽內(nèi)而使用。
這里所說的油浸電氣機器是指變壓器、開關(guān)、電容器、電纜或電抗器等，理想的是油面上氮氣封入型、隔膜式儲油柜型等的油浸電氣機器。還有，作為銅制構(gòu)成體有銅線、銅箔等。
以下，根據(jù)實施例，對本發(fā)明的絕緣油加以說明。
根據(jù)上述的絕緣油試驗法，在絕緣油中分別加入0.5mg/l(實施例1)、1mg/l(實施例2)、5mg/l(實施例3)、100mg/l(實施例4)的N，N-雙(2-羥乙基)-N-環(huán)己胺，進行對于劣化時間的tanδ的測定。結(jié)果如

圖1所示。
試驗的條件是銅表面積44.8cm2/油100ml、氧氣10ml/油100ml、油溫95℃。
從圖1可以知道，添加了0.5～100mg/l的N，N-雙(2-羥乙基)-N-環(huán)己胺的絕緣油的tanδ值沒有增加。
根據(jù)上述的絕緣油試驗法，在高壓絕緣油TN(日本石油(株)商品名)中，分別加入0.5mg/l(實施例5)、1mg/l(實施例6)、15mg/l(實施例7)、50mg/l(實施例8)、100mg/l(實施例9)的N，N-雙(2-羥乙基)-N-環(huán)己胺，在80℃及室溫下進行了特性的測定。
其結(jié)果如表1所示。
表1實施胺＊的特性例添加量80℃測定結(jié)果室溫(約25℃)測定結(jié)果號碼(mg/l)電阻率tanδ破壞電壓酸值表面張力(Ω·cm)(%)(kV/2.5mm)(mgKOH/g)(dyne/cm)5 0.5 7.6×10150.007 78 0.003 486 1 7.6×10150.007 78 0.003 487 15 7.4×10150.008 79 0.003 488 50 7.4×10150.008 79 0.003 489 100 7.2×10150.009 79 0.003 47比較 0 7.6×10150.007 78 0.003 48例1(注)＊N，N-雙(2-羥乙基)-N-環(huán)己胺從表1的結(jié)果可以知道，即使添加了100mg/l的多量的N，N-雙(2-羥乙基)-N-環(huán)己胺的絕緣油，其破壞電壓及表面張力的特性也沒有下降，即它對絕緣油的特性沒有任何壞影響，作為絕緣油的添加劑是很適宜的。
在上述的實施例中，就用于油浸電氣機器的絕緣油已作了說明，但也可用于使用了潤滑油的其他油浸機器，這時，也能獲得與上述實施例相同的效果。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，通過在油浸電氣機器的絕緣油中添加N，N-雙(2-羥乙基)-N-環(huán)己胺，絕緣油的tanδ就不會增大，使劣化減慢，從而可以獲得能長時間使用的油浸電氣機器。
圖1是表示用于本發(fā)明的添加了N，N-雙(2-羥乙基)-N-環(huán)己胺的絕緣油在95℃的tanδ與劣化時間的關(guān)系圖，圖2是表示無添加劑的絕緣油在95℃的tanδ與劣化時間的關(guān)系圖，圖3是表示添加了0.3%的DBPC的絕緣油在95℃時tanδ與劣化時間的關(guān)系圖。
權(quán)利要求
1.一種油浸電氣機器，其特征在于具有被浸漬于添加了0.5mg/l以上的N，N-雙(2-羥乙基)-N-環(huán)已胺而成的絕緣油中的銅制構(gòu)成體。
2.權(quán)利要求1所述的油浸電氣機器，其特征在于所說銅制構(gòu)成體是銅線或銅箔。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于使用了防止劣化的絕緣油的油浸電氣機器，它具有浸于添加了0.5mg/l以上的N，N-雙(2-羥乙基)-N-環(huán)已胺的絕緣油的銅制構(gòu)成體，該銅構(gòu)成體可以是銅線或銅箔，從而獲得絕緣油的tanδ不增大，遲劣化、可長期間使用的油浸電氣機器。
文檔編號C10N40/16GK1033492SQ87102889
公開日1989年6月21日 申請日期1987年4月16日 優(yōu)先權(quán)日1986年11月5日
發(fā)明者宮本晃男, 土江基夫 申請人:三菱電機株式會社