Электроизоляционное масло

 

Электроизоляционное масло содержит, % (С -С ) 0,5 - 10,0, ингибитор окисления фенопьного типа 0,1 - 0,4: нефтяное масло до 100 1 табл, 1 ил

(19) RU (11) (51) 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5036791/04 (22) 13.04.92 (46) 15.12.93 Бюл. На 45 — 46 (71) Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти (72) Довгополый Е.Е; Суворов С.П.; Синякин АФ. (73) Всероссийский научно-исследовательский

1 li институт по переработке нефти (54) ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОИИОЕ МАСЛО (57) Электроизоляционное масло содержит, %: (С -С ) 0,5 — 10,0; ингибитор окисления фенопьно1 4 го типа 0,1 — 0,4: нефтяное масло до 100. 1 табл. 1 ип.

ЬЭ

<Р

CO

СР

2004580

15

25

35

45

55

Изобретение относится к составам масел, предназначенных для использования в качестве теплоотводящей и электроизолирующей среды в маслонаполненном оборудовании. трансформаторах, конденсаторах, кабелях и т.д.

Трансформаторные масла должны обладать длительным сроком. службы — 25 лет и более, обеспечивать надежную электроизоляцию токоведущих частей, не образовывать осадков и обладать хорошей совместимостью с другими конструкционными материалами, Поэтому одним из основных требований к трансформаторным .маслам является их высокая антиокислительная стабильность, позволяющая обеспечить требуемый срок- службы масел. В настоящее время для прогнозирования срока службы ингибированых ионолом трансформаторных масел используется метод определения антиокислител ьной стабильности, изложенный международной электротехнической комиссией в публ. 474. За критерий стабильности принята длительность индукционного периода, в течение которого присадка подавляет окисление масла, Наиболее приемлемым нижним уровнем стабильности трансформаторных масел МЭК считает индукционный период равный 120 ч, что соответствует 25-30 годам надежной эксплуатации масла.

Электроизоляционные масла, применяемые в кабелях, конденсаторах и других герметичных аппаратах в меньшей степени контактируют с воздухом, однако, напряженность электрического поля в этих аппаратах в несколько раэ выше, чем в трансформаторах. Из-за высокой напряженности электрического поля работоспособность масел в этих аппаратах определяется стойкостью к воздействию ионизированных молекул газов, Стабильность масел к воздействию иониэированн ых молекул к воздействию ионизированных молекул называется в технике термином "газостойкость". Для оцентки этой характеристики Международной электротехнической комиссией разработан метод(публикация 628). в котором 5 мл масла подвергаются воздействию среды водорода находящегося в поле переменной напряженности около 40 кВ/см, Этот метод моделирует условия, которые могут возникнуть в электроооборудовании, если в зону электрического поля попадает пузырек газа. Если в этих условиях, за счет происходящих на границе газ — масло реакций, объем газового пузырька начнет увеличиваться, в оборудовании может возникнуть аварийная ситуация, ведущая к электрическому пробою. Таким образом, при повышенной напряженности электрического поля, вторым важным фактором, помимо стабильности против окисления, определяющим срок службы электрооборудования, является стойкость масла к воздействию ионизированной газовой среды. Испытание методом

МЭК 628 в среде водорода позволяет условно делить масла на 2 класса: газопоглощающие и газовыделяющие. . Специалисты электротехнической промышленности считают, что для некоторых аппаратов с повышенной напряженностью электрического поля в наибольшей мере подходят масла, обладающие наряду с высокой стабильностью против окисления, также газопоглощающими свойствами при испытании на газостойкость, Известно, что восприимчивость нефтяных изоляционных масел к ионолу, а следовательно их антиокислительная стабильность, и газостойкость в значительной мере зависят от содержания в них ароматических углеводородов, Причем восприимчивость масел к антиокислительной присадке падает с увеличением содержания ароматических углеводородов, тогда как газостойкость растет, На.чертеже представлены результаты испытаний различных сортов нефтяных электроизоляционных масел, полученных различными видами применяемых в настоящее время технологий:

Т-750 и Т вЂ” 1500 — кислотно-щелочной очисткой, ГК и АГК вЂ” гидрокаталитическими процессами, ТБ — сочетанием процессов селективной очистки и гидрокаталитической обработки.

1 — опытное арктическое масло АГК, 2 — товарное масло гидрокрекинга ГК

3 — опытное масло ГБ

4 — масло Шелл Дайала Дх фирмы

"Шелл"

5 — товарное масло Т вЂ” 1500

6 — масло Шелл Дайала Fx фирмы

"Шелл"

7 — товарное маслот Т-750

При общем содержании ароматических углеводородов менее 20 масла при испытании по методу МЭК 628 выделяют газ, тогда как масла с большим содержанием ароматических углеводородов поглощают газ. Индукционный период окисления газопоглощающих масел составляет. менее 80 . час. и поэтому показателю они значительно уступают лучшим образцам электроиэоляционных масел, Таким образом, при получении масел освоенными промышленностью технологиями, их газовыделяющий характер является

2004580 неизбежным следствием высокой стабильности против окисления.

Известно электроизоляционное масло, содержащее 20-70% нефтяной фракции и

30 — 80 смеси алкилароматических углеводородов (моно- и/или полиалкилбензолы и ди- и/или полиарилалканы), а,также содержащее антиоксидант, депрессатор и соединения с группой N=CS.

Известно электроизоляционное масло, состоящее из смеси 10-70 нафтенового масла, 3-30% трансформаторного масла и смеси алкилароматических углеводородов или выделенных из них фракций, содержащих моно- и/или полиалкилбенэолы и/или ди- и/или полиарилалканы и содержащее антиоксидант, Известно трансформаторное масло, полученное смешением нефтяной фракции с алкилбензолами и алкилнафталинами (алкильная цепь нормального строения Cg — Сзз) с последующей очисткой серной кислотой и активированными глинами.

Известно трансформаторное масло, содержащее нефтяное масло и производные арилфенилэтана.

Наиболее близкими по технической сущности к заявляемому является электроиэоляционное масло, включающее в качестве добавок в нефтяные или синтетические масла для улучшения их устойчивости к коронному разряду 0,5 — 40% диарилалканов или алкилнафталинов, содержащих в алкильных цепях 2 двойные связи, Предлагаемое злектроизоляционное масло отличается от известного тем, что с . целью улучшения его устойчивости к воздействию ионизированной газовой среды в электрическом поле оно содержит 0,5 — 10% алкилнафталина, в котором алкильная группа не имеет двойных связей С=С и число атомов углерода в ней составляет от 1 до 4.

Приведенные выше составы масел либо содержат большое количество, выше 20% ароматических углеводородов, либо включают добавки ароматических углеводородов, которые снижают газовыдеоление масла в электрическом поле лишь в значительных концентрациях.

Повышение содержания ароматических углеводородов в маслах может отрицатель но сказываться на антиоксилительных свойствах ингибированных масел. Наличие двойных связей в алкильных группах вводимых добавок также может привести к снижению антиокислительной стабильности.

Предлагаемая композиция электроизоляционного масла наряду с высокой стабильностью против окисления, достигаемой за счет использования глубокоочищенной основы, ингибированной антиоксидантом. обладает одновременно газопоглощающими свойствами в электрическом поле.

Авторами наблюдался эффект проявления маслом одновременно высокой антиокислительной стабильности и газопоглощающих свойств благодаря введению в качестве добавки ароматических углеводородов именно алкилнафталина с

10 числом атомов углерода в алкильной цепи тельную стабильность масла.

Для приготовления масла предлагаемого состава могут использоваться следующие компоненты: алкилнафталины с числом атомов угле20 рода в алкильной группе от 1 до 4, которая не содержит двойных связей С = С. В приведенных примерах метилнафталин-2 технической по ТУ 14-267-11-88 и третбутилнафталин;

25 ингибитор окисления фенолььного типа. В приведенных примерха 2,6-дитретбутил-4-метилфенол по ГОСТ 10894-76; глубокоочищенное нефтяное масло с низким содержанием ароматических угле30 водородов. В приведенных примерах масло, полученное гидрокрекингом вакуумного газойля фр. 376-500 С на цеолитсодержащем алюмоникельмолибденовом катализаторе при 230 ат и 400 С идепарафинированное

35 на цеолитсодержащем катализаторе селективного гидрокрекинга при 40 ат и 320 С.

В основу масла вводится ингибитор окисления и алкилнафталин непосредственно или в виде концентрата.

Указанным способом были приготовлены образцы электроизоляционного масла следующих составов 1 мас.%:

Пример 1. 2,6-Ди.трет-бутил-4-метилфенол

0,1

0.5

До 100

Метилнафталин-2

Масло гидрокрекинга

Пример 2. 2,6-Ди-трет-бутил-4-метилфенол 0,4

Трет-бутилнафталин 10,0

Масло гидрокрекинга До 100

Испытания масел на газостойкость прводились по методу Международной электротехнической комиссии (публ. 628, 50

55 метод.А) при следующих условиях: 10 кВ, 80 С, атмосфера Hz.

Антиокислительная стабильность масел оценивалась также по методу Международной электротехнической комиссии (публ.

474) при следующих условиях: 120 С. ката1-4. При этом количество вводимой добавки ароматических углеводородов необходимое для придания маслу требуемых гаэопоглощающих свойств не оказывает заметного

15 отрицательного влияния на антиокисли2004580 8

К22дукцио22шо2 период окисленин но методу !QK 474, и

Ь-2

Я 222

Х 3 о 3

О и

О

2 I < I

2Н

Ъ м и <2 t2

О

I» в

Я

И

2Il

О

24 О g

2м

О я кеэЩ22циент геооето22кости йо методу KK 6222 ° 2222-2/мин, Составитель Л.Иванова

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M. Керецман

Редактор

Заказ 3379

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 лизатор — медная проволока, расход 02 — 1 л/ч.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Полученные результаты испытаний говорят о том, что масло, отвечающее предлагаемому изобретению, . обладает повышенной устойчивостью к воздействию электрического ноля и ионизированной газовой осреды и одновременно высокой антиокислительной стабильностью.

Формула йзобретения

ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННОЕ МАСЛО, содержащее нефтяное масло, ингибитор окисления фенольного типа и алкилнафталин; отличающееся тем, что в качестве алкилнафталина масло содержит алкил(С1(56) Патент ГДР N. 217238, кл, С 10 М 1/16, 1985, Патент ГДР hh 217536, кл. С 10 М 1/04, 1985, 5 Патент Японии М 45-19662, кл, 62С 41, 1970, Патент Японии hL 55-3762, кл. Н 01 В

3/22, 1980.

Заявка Японии М 60-18588, кл. С 10 M

10 105/06, 1985.

С4)нафталин при следующем соотношеHMM компонентов, мас 7:

Алкил(С1 - С4)нафталин 0,5 - 10,0

Ингибитор окисления фенольного типа 0,1-0,4, 20 Нефтяное масло До 100