[發明專利]電絕緣油組合物和油浸電設備

有效

• 申請號: 201480050005.3
• 申請日: 2014-09-05
• 公開（公告）號: CN105531772B
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發明（設計）人: 森北孝志;星野廣行
• 申請（專利權）人: 吉坤日礦日石能源株式會社
• 主分類號: H01B3/22
• 分類號: H01B3/22;H01G4/18
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇,李茂家

技術領域

本發明涉及電絕緣油組合物和油浸電設備。

背景技術

對于電容器油等電絕緣油主要要求的性能，以介質擊穿電壓高為代表，可以列舉：氫氣吸收性高、粘度低、熔點低等、以及對構成電容器元件的密封件、電介質部件等各種部件的適用性良好。近年來，以電容器為代表，各種含油電設備(油浸電設備)在世界中使用時，逐漸使用介質擊穿電壓更高的電絕緣油。伴隨世界經濟的發展，對于油浸電設備，要求在迄今尚未使用過的極低溫地區中使用，正在開展能夠應對其的低溫特性優異的電絕緣油的探討。另一方面，在以往的電容器的性能提高的過程中，具有高介電常數的聚丙烯膜代替紙作為電極間的電介質來使用。上述那樣具有高的電絕緣性(高的介質擊穿電壓)的絕緣油由于通常構成其的化合物為芳香族化合物，因此使聚丙烯膜溶脹、使薄膜的缺陷擴大、使薄膜在牢固卷繞后的電容器中的機械應力增大等，從而成為降低電容器的介質擊穿電壓的主要原因。該影響尤其是在高溫時顯著，對于設置于室外的產業用設備而言，由于其使用形態，因此高溫下的電特性也很重要。

作為具有高的介質擊穿電壓的電絕緣油，芐基甲苯和二芐基甲苯的混合物是經長期使用的。芐基甲苯的分子中的芳香族碳的比率高、氫氣吸收性高、耐電壓特性優異，因此被廣泛用于電絕緣油。

另外，在下述專利文獻1中，記載了由芐基甲苯和二甲苯基甲烷構成的電絕緣油，可知根據所配混的物質、其配混比率，性能發生較大變化。即，電絕緣油根據所配混的物質而在極少數情況下會引發常理無法預料到的性能。

另一方面，1-苯基-1-二甲苯基乙烷或1-苯基-1-乙基苯基乙烷由于具有容易制造、介質擊穿電壓比較高、介電損耗小等優異的特性，因此被廣泛用于電絕緣油。例如，作為介質擊穿電壓優異和介電損耗小、以及氧化穩定性特別優異的電絕緣油組合物，提出了含有1-苯基-1-(2,4-二甲基苯基)乙烷或1-苯基-1-(2,5-二甲基苯基)乙烷的組合物(參照下述專利文獻2)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開昭63-64217號公報

專利文獻2：日本特開昭57-50708號公報

發明內容

發明要解決的問題

然而，近年來關于使用了芐基甲苯的電絕緣油的研究主要是預防低溫區域內的晶體析出，設想供給到在低溫環境下也具有優異性能的電容器中。

但是，對于大型因而往往設置于室外的產業用電設備，要求即使周圍溫度為50℃左右也可使用的性能。換言之，電容器等電設備和可用于其的電絕緣油要求即使在50℃以上的高溫下也可以長期維持高性能。

關于高溫下電容器的性能降低的原因之一，可以舉出由電絕緣油導致的對于作為電容器最重要部件之一的電極間的電介質而使用的聚丙烯膜的溶脹。

近年來的聚丙烯膜為絕緣缺陷少的薄膜，但是為了更可靠地防止介質擊穿而想到了如下的構思：在電極間插入2張薄膜，只要絕緣缺陷部分不重疊，就不會發生由絕緣缺陷引起的電容器的介質擊穿。然而，聚丙烯膜因溶脹導致體積膨脹，因此發生密度的降低，存在在未浸滲時尚不能稱為絕緣缺陷的水平的輕微缺陷因溶脹而擴大成明顯的絕緣缺陷、導致介質擊穿的情況。電容器暴露在高溫下的時間越長，越顯著發生該問題。

尤其對于油浸電容器的元件，在鋁電極間夾持聚丙烯膜后進行卷繞、對其從卷繞的直徑方向施加壓力并壓扁，從而放入殼體。因此，已卷繞的聚丙烯膜從外周朝向內周發生曲率半徑變化，并且即使在同一周也產生平面部分和曲面部分，尤其是曲面部分中，即使油浸滲前的階段也處于施加了某一程度的應力的狀態。在其曲面部分浸滲有電絕緣油時，受到溶脹的影響比平面部分更多，因此存在曲面部分容易發生缺陷的生成、導致介質擊穿的情況。

因此，對于使用聚丙烯膜的電容器中油的選擇，應探討對聚丙烯膜溶脹的溶脹性、使用溶脹性更低的電絕緣油。該溶脹性低的電絕緣油的開發與提供高溫環境下具有優異性能的電容器等電設備相關。

本發明是鑒于上述現有技術具有的問題而做出的，其目的在于提供可以在-50℃～65℃的寬溫度范圍內維持高的介質擊穿電壓、并且即使在高溫下長時間使用時也可以抑制介質擊穿電壓的降低的電絕緣油組合物和油浸電設備。

用于解決問題的方案

為了達成上述目的，本發明提供一種電絕緣油組合物，其包含1,1-二苯基乙烷和芐基甲苯，上述芐基甲苯中的對位異構體的比率以上述芐基甲苯總量作為基準計為45質量％以上。