JP6430319B2 - Electrical insulating paper and static induction machine using the same - Google Patents
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Description
本発明は、電気絶縁紙に関し、特に電気絶縁油に浸漬された状態で使用される電気絶縁紙およびそれを用いた静止誘導電器に関するものである。 The present invention relates to an electrical insulating paper, and more particularly to an electrical insulating paper used in a state immersed in an electrical insulating oil and a static induction electric machine using the electrical insulating paper.
静止誘導電器の一種に油入変圧器がある。油入変圧器は、タンク内の電気絶縁油中に鉄心と、該鉄心に装着された巻線とが浸漬されており、巻線導体の絶縁被覆などの絶縁物として電気絶縁紙(単に、絶縁紙とも言う)が用いられている。絶縁紙は、微細な空隙を有するマット状の材料であり、その空隙に電気絶縁油(単に、絶縁油とも言う)が含浸された状態で優れた絶縁特性を示すことが知られている。油入変圧器は、電気系統に接続される変圧器などとして広く利用されている。 An oil-filled transformer is one type of static induction electrical equipment. An oil-filled transformer has an iron core and a winding attached to the iron core immersed in the electric insulating oil in the tank. Electrical insulation paper (simply insulated) is used as the insulation for the winding conductor. (Also called paper). Insulating paper is a mat-like material having fine voids, and it is known that the insulating paper exhibits excellent insulating properties when the voids are impregnated with an electric insulating oil (also simply referred to as insulating oil). Oil-filled transformers are widely used as transformers connected to electrical systems.
絶縁油はその主成分によって分類されるが、主成分としては、例えば、鉱油、アルキルベンゼン、ポリブテン、アルキルナフタレン、シリコーン油、エステル油が用いられている。また、絶縁紙としては、クラフト紙、セルロース誘電体紙、薬品添加紙、合成繊維紙などが用いられているが、コストや特性を含む総合的な利便性からクラフト紙をベースとしたものが現在でも主流である。なお、本明細書において、絶縁紙はプレスボードを含むものとする。 Insulating oil is classified according to its main component, and as the main component, for example, mineral oil, alkylbenzene, polybutene, alkylnaphthalene, silicone oil, and ester oil are used. Insulating paper includes kraft paper, cellulose dielectric paper, chemical-added paper, synthetic fiber paper, etc., but paper based on kraft paper is currently used for comprehensive convenience including cost and characteristics. But it is mainstream. In this specification, the insulating paper includes a press board.
電力系統に接続される変圧器は、信頼性と耐久性(長期信頼性)が非常に重要である。油入変圧器の劣化は、絶縁油および絶縁紙の経年劣化により生じ、絶縁油および絶縁紙の劣化には、主に酸素や水が関与している。 Reliability and durability (long-term reliability) are very important for transformers connected to the power system. The deterioration of the oil-filled transformer is caused by the aging deterioration of the insulating oil and the insulating paper, and oxygen and water are mainly involved in the deterioration of the insulating oil and the insulating paper.
絶縁油が劣化した場合、脱気濾過処理や新油交換を行うことにより、絶縁油の性能を回復することができる。一方、絶縁紙が劣化した場合、絶縁紙の交換は現実的に極めて困難なため、絶縁紙の劣化で実質的に油入変圧器の寿命が決まるとされている。 When the insulating oil deteriorates, the performance of the insulating oil can be recovered by performing a degassing filtration process or a new oil replacement. On the other hand, when the insulating paper deteriorates, it is practically extremely difficult to replace the insulating paper. Therefore, it is said that the life of the oil-filled transformer is substantially determined by the deterioration of the insulating paper.
油入変圧器などに広く用いられる絶縁紙(合成繊維紙以外)は、主成分がセルロースからなり、セルロースの平均重合度(セルロースにおけるグルコース環の平均的な繰り返し数)が絶縁紙の劣化の指標として用いられている。そのような絶縁紙の使用限界(寿命)は、日本電気工業会企画(JEM規格、1993年発行)によると、セルロースの平均重合度で450程度とされている。 Insulating paper (other than synthetic fiber paper) widely used in oil-filled transformers, etc. is mainly composed of cellulose, and the average degree of polymerization of cellulose (average number of glucose rings in cellulose) is an indicator of deterioration of insulating paper. It is used as. The use limit (life) of such insulating paper is about 450 in terms of the average degree of polymerization of cellulose, according to the Japan Electrical Manufacturers' Association (JEM standard, published in 1993).
ここで、絶縁紙の主成分であるセルロースの分解反応について簡単に説明する。セルロースは、下記の化学式1に示すようにグルコース環が鎖状に重合した高分子材料である。 Here, the decomposition reaction of cellulose, which is the main component of the insulating paper, will be briefly described. Cellulose is a polymer material in which glucose rings are polymerized in a chain as shown in Chemical Formula 1 below.
セルロース((C6H10O5)n)の分解反応は、酸化反応、加水分解反応、および熱分解反応の3種類に大別される。酸化反応は、酸素の存在下でセルロース中の水酸基(-OH)が酸化されてカルボニル基(-CO-)やカルボキシル基(-COOH)になり、水(H2O)、二酸化炭素(CO2)、一酸化炭素(CO)などが生成する反応である。加水分解反応は、水の存在下でのセルロース中のエーテル結合(-O-)が切断されて二酸化炭素、一酸化炭素、グルコース分子(C6H10O6)などが生成する反応である。熱分解反応は、熱によってセルロース中の化学結合が切断される反応である。 The decomposition reaction of cellulose ((C 6 H 10 O 5 ) n ) is roughly classified into three types: an oxidation reaction, a hydrolysis reaction, and a thermal decomposition reaction. In the oxidation reaction, hydroxyl groups (-OH) in cellulose are oxidized into carbonyl groups (-CO-) and carboxyl groups (-COOH) in the presence of oxygen, and water (H 2 O), carbon dioxide (CO 2 ) And carbon monoxide (CO). The hydrolysis reaction is a reaction in which an ether bond (—O—) in cellulose in the presence of water is cleaved to generate carbon dioxide, carbon monoxide, glucose molecules (C 6 H 10 O 6 ), and the like. The thermal decomposition reaction is a reaction in which chemical bonds in cellulose are broken by heat.
熱分解反応は、酸化反応および加水分解反応と比べて高い温度が必要なことから、通常環境では、酸化反応および加水分解反応よりも起こりにくい。加水分解反応は、セルロースの主鎖を切断することから、セルロースの平均重合度を直接的に低下させる。また、酸化反応で生成したカルボキシル基は、加水分解反応に対して触媒作用を示すと言われている。さらにカルボキシル基が生成されると、連鎖的にセルロースの分解が進み、水とカルボキシル基を生成する。これらのことから、酸化反応によるカルボキシル基の生成、および連鎖分解反応を抑制することにより、絶縁紙の耐久性が高まると考えられる。 Since the thermal decomposition reaction requires a higher temperature than the oxidation reaction and the hydrolysis reaction, it is less likely to occur in the normal environment than the oxidation reaction and the hydrolysis reaction. Since the hydrolysis reaction cuts the main chain of cellulose, the average polymerization degree of cellulose is directly reduced. Moreover, it is said that the carboxyl group produced | generated by oxidation reaction shows a catalytic action with respect to a hydrolysis reaction. Further, when a carboxyl group is generated, decomposition of the cellulose proceeds in a chain, and water and a carboxyl group are generated. From these facts, it is considered that the durability of the insulating paper is enhanced by suppressing the generation of carboxyl groups by the oxidation reaction and the chain decomposition reaction.
セルロースの耐熱性を向上させる技術は種々提案されており、例えば、セルロースをアセトニトリルによりシアノエチル化する方法やアセチル化する方法等がある。しかしながら、セルロースの水酸基は、分子間で水素結合を形成していることから化学反応性が低く、前記方法には複雑な製造工程が必要になり、その分コストが高くなる弱点があった。そのため、セルロースの水酸基との化学反応を必要とせずに、セルロースの耐水性および耐熱性を向上させる方法が求められる。 Various techniques for improving the heat resistance of cellulose have been proposed. For example, there are a method of cyanoethylating cellulose with acetonitrile and a method of acetylating cellulose. However, since the hydroxyl group of cellulose forms hydrogen bonds between molecules, the chemical reactivity is low, and the above method requires a complicated manufacturing process, and the cost is increased accordingly. Therefore, a method for improving the water resistance and heat resistance of cellulose without requiring a chemical reaction with a hydroxyl group of cellulose is required.
カルボキシル基による連鎖分解反応を抑制する一般的な手法として、フェノール系や芳香族アミン系の酸化防止剤を用いる手法がある。これらは、カルボキシル基の前駆体である過酸化物などを捕捉して、連鎖反応を止め酸化反応を防ぐと言われている。例えば、特許文献1(特開2006−278916)には、アミン系化合物及び/ 又はフェノール系化合物を含有する電気絶縁油に浸漬することを特徴とする絶縁紙が開示されている。特許文献1によると、絶縁紙を、アミン系化合物及び/ 又はフェノール系化合物を含有する電気絶縁油に浸漬することで、アミン系化合物及び/ 又はフェノール系化合物の作用により絶縁紙の劣化が抑制されるとされている。 As a general technique for suppressing a chain decomposition reaction by a carboxyl group, there is a technique using a phenol-based or aromatic amine-based antioxidant. These are said to capture peroxides, which are precursors of carboxyl groups, to stop chain reactions and prevent oxidation reactions. For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-278916) discloses an insulating paper that is immersed in an electrical insulating oil containing an amine compound and / or a phenol compound. According to Patent Document 1, by immersing the insulating paper in an electrical insulating oil containing an amine compound and / or a phenol compound, deterioration of the insulating paper is suppressed by the action of the amine compound and / or the phenol compound. It is said that.
一方、酸化防止効果のあるフェノール系や芳香族アミン系樹脂で絶縁紙を被覆する方法も考えられる。例えば、特許文献2(特開平11−293586)には、パラ系芳香族ポリアミド繊維と、未硬化型フェノール樹脂繊維からなる乾紙が積層されたガス絶縁用プレスボードが開示されている。特許文献2によると、パラ系芳香族ポリアミド繊維に未硬化型フェノール樹脂繊維をバインダ繊維として用いることにより、高耐熱のプレスボードが得られるとされている。 On the other hand, a method of covering the insulating paper with a phenolic or aromatic amine-based resin having an antioxidant effect is also conceivable. For example, Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-293586) discloses a gas insulating press board in which para-aromatic polyamide fibers and dry paper made of uncured phenol resin fibers are laminated. According to Patent Document 2, it is said that a highly heat-resistant press board can be obtained by using uncured phenol resin fibers as binder fibers for para-aromatic polyamide fibers.
前述したように、油入変圧器の寿命は、絶縁紙の寿命に依存するところが大きいとされている。また、一般的に、変圧器運転時、絶縁油と比べて、巻線の導体に直接被覆されている絶縁紙の方が温度上昇は大きいと考えられることから、油入変圧器の運転温度(許容温度)は巻線導体を被覆している絶縁紙の耐熱性に依存するところが大きい。 As described above, the life of the oil-filled transformer is said to largely depend on the life of the insulating paper. In general, when operating a transformer, it is considered that the temperature rise is greater with insulating paper coated directly on the winding conductors than with insulating oil. The allowable temperature depends greatly on the heat resistance of the insulating paper covering the winding conductor.
近年、油入変圧器の更新需要が高まっており、更新に際し、高効率化、大容量化および/または小型化された油入変圧器が強く望まれている。そして、それらの要求を満たす一つの解決手段として、油入変圧器の運転温度の高温化による小型化が挙げられる。 In recent years, the demand for renewal of oil-filled transformers is increasing, and oil-filled transformers with high efficiency, large capacity, and / or downsizing are strongly desired for renewal. One solution that satisfies these requirements is downsizing by increasing the operating temperature of the oil-filled transformer.
一方、前述したセルロースの分解反応は化学反応の一種であることから、温度上昇に伴って反応速度が増大する。すなわち、油入変圧器への要求を満たすため、運転温度が上昇してもセルロースの分解反応を抑制することができる絶縁紙(言い換えると、耐熱性・耐久性の高い絶縁紙)が必要とされている。前述した通り、絶縁紙は、微細な空隙を有するマット状の材料であり、その空隙に電気絶縁紙が含浸された状態で優れた絶縁特性を示すことから、絶縁油をスムーズに浸透させる高い含浸性を兼ね備える必要がある。 On the other hand, since the cellulose decomposition reaction described above is a kind of chemical reaction, the reaction rate increases as the temperature rises. In other words, in order to satisfy the requirements for oil-filled transformers, insulating paper that can suppress the decomposition reaction of cellulose even when the operating temperature rises (in other words, insulating paper with high heat resistance and durability) is required. ing. As mentioned above, insulating paper is a mat-like material with fine voids, and exhibits excellent insulating properties when the gap is impregnated with electrical insulating paper. It is necessary to combine sex.
なお、たとえ高機能な絶縁紙であっても、コストが大きく増大しては工業製品として不適当であり、低コストで簡易プロセスにより作製された絶縁紙を提供することは至上命題の一つである。 In addition, even if high-performance insulating paper is used, it is not suitable as an industrial product if the cost increases greatly. Providing insulating paper produced by a simple process at a low cost is one of the most important issues. is there.
特許文献1に記載の絶縁紙は、アミン系化合物及び/ 又はフェノール系化合物を含有する電気絶縁油に浸漬することで、絶縁紙の酸化分解反応が抑制されることが期待される。しかしながら、電気絶縁油の量は、絶縁紙に対し数十倍程度必要となるため、特許文献1の絶縁紙の劣化抑制手法は、多量のアミン系化合物及び/ 又はフェノール系化合物が必要となり、コストアップにつながる。さらに、特許文献1に記載されるように、多量のアミン系化合物及び/ 又はフェノール系化合物を含有すると、絶縁紙の性能に悪影響を与える傾向にある。また、アミン系化合物及び/ 又はフェノール系化合物が劣化することにより発生する劣化生成物により、絶縁紙の劣化がむしろ促進される例もあるため、多量にアミン系化合物及び/ 又はフェノール系化合物を含有することは好ましくない。 The insulating paper described in Patent Document 1 is expected to suppress the oxidative decomposition reaction of the insulating paper by being immersed in an electrical insulating oil containing an amine compound and / or a phenol compound. However, since the amount of electrical insulating oil is required to be several tens of times that of insulating paper, the method for suppressing deterioration of insulating paper disclosed in Patent Document 1 requires a large amount of amine-based compounds and / or phenol-based compounds. Leading up. Furthermore, as described in Patent Document 1, when a large amount of an amine compound and / or a phenol compound is contained, the performance of the insulating paper tends to be adversely affected. In addition, degradation products generated by degradation of amine compounds and / or phenolic compounds may accelerate the deterioration of insulating paper, so a large amount of amine compounds and / or phenolic compounds are contained. It is not preferable to do.
また、酸化防止効果のあるフェノール系や芳香族アミン系化合物は、親油性が高く、セルロースよりも絶縁油と馴染みやすい。そのため、フェノール系や芳香族アミン系化合物を絶縁紙に添加したとしても、電気絶縁油中に浸漬された状態において、フェノール系またはアミン系の化合物が溶出・遊離してしまい、絶縁紙に対する酸化防止効果は薄いと考えられる。 In addition, phenolic compounds and aromatic amine compounds having an antioxidant effect have high lipophilicity and are more easily adapted to insulating oil than cellulose. Therefore, even if phenolic or aromatic amine compounds are added to insulating paper, the phenolic or amine compounds are eluted and liberated when immersed in electrical insulating oil, preventing oxidation of insulating paper. The effect is considered to be weak.
一方、特許文献2に記載のプレスボードは、そもそもセルロースを基材とした絶縁紙ではないため、従来のクラフト紙をベースとした電気絶縁紙が有する機械的特性、電気絶縁性能および絶縁油の含浸性とは異なると考えられる。また、クラフト紙をベースとした絶縁紙と比較し、大幅なコストアップが懸念される。 On the other hand, since the press board described in Patent Document 2 is not an insulating paper based on cellulose in the first place, the mechanical properties, electrical insulating performance, and impregnation of insulating oil possessed by conventional insulating paper based on kraft paper It is considered to be different from gender. In addition, there is a concern about a significant cost increase compared to insulating paper based on kraft paper.
したがって、本発明の目的は、従来の電気絶縁紙が有する機械的特性、電気絶縁性能および絶縁油の含浸性と同等の特性を維持しつつ、セルロースの分解反応を抑制して従来よりも優れた耐熱性を有する電気絶縁紙を低コストで提供することにある。また、当該電気絶縁紙を用いた静止誘導電器を提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is superior to the conventional one by suppressing the decomposition reaction of cellulose while maintaining the mechanical properties, electrical insulating performance and properties equivalent to the impregnation property of insulating oil, which the conventional electrical insulating paper has. The object is to provide an electrically insulating paper having heat resistance at low cost. Another object of the present invention is to provide a static induction device using the electrical insulating paper.
本発明の他の一態様は、上記目的を達成するため、電気絶縁紙であって、セルロースを主成分とする紙基材と、前記紙基材の表面に吸着形成された吸着層と、前記吸着層と化学結合されているフェノール系またはアミン系の化合物を有することを特徴とする電気絶縁紙を提供する。 In order to achieve the above object, another aspect of the present invention is an electrically insulating paper, which is a paper base material mainly composed of cellulose, an adsorption layer formed by adsorption on the surface of the paper base material, There is provided an electrical insulating paper characterized by having a phenol-based or amine-based compound chemically bonded to an adsorption layer.
また、本発明の他の一態様は、上記目的を達成するため、鉄心と導体巻線とがそれぞれ電気絶縁紙と電気絶縁油とで複合絶縁された構造を有する静止誘導電器であって、前記電気絶縁紙が、上記の本発明に係る電気絶縁紙であることを特徴とする静止誘導電器を提供する。 Another aspect of the present invention is a static induction electric machine having a structure in which an iron core and a conductor winding are combined and insulated with an electric insulating paper and an electric insulating oil, respectively, in order to achieve the above object. There is provided a static induction electric machine characterized in that the electric insulating paper is the electric insulating paper according to the present invention.
本発明によれば、従来の電気絶縁紙が有する機械的特性(例えば、引張強度)、電気絶縁特性および絶縁油の含浸性と同等の特性を維持しつつ、セルロースの分解反応を抑制して従来よりも優れた耐久性・耐熱性を有する電気絶縁紙を低コストで提供することができる。また、当該電気絶縁紙を用いることで、高効率化、大容量化および/または小型化に対応した油入静止誘導電器を提供することができる。 According to the present invention, while maintaining the mechanical properties (for example, tensile strength), electrical insulation properties, and impregnation properties of insulating oils that conventional electrical insulating paper has, the cellulose decomposition reaction is suppressed and the conventional properties are suppressed. It is possible to provide an electrical insulating paper having durability and heat resistance superior to those at a low cost. In addition, by using the electrical insulating paper, it is possible to provide an oil-filled static induction appliance that can cope with high efficiency, large capacity, and / or downsizing.
前述したように、本発明に係る電気絶縁紙は、電気絶縁紙であって、セルロースを主成分とする紙基材と、前記紙基材の表面に吸着形成された吸着層と、前記吸着層と化学結合されているフェノール系またはアミン系の化合物を有することを特徴とする。 As described above, the electrical insulating paper according to the present invention is an electrical insulating paper, which is a paper base material mainly composed of cellulose, an adsorption layer formed by adsorption on the surface of the paper base material, and the adsorption layer. And a phenol-based or amine-based compound that is chemically bonded to the compound.
また、本発明は、上記の電気絶縁紙において、以下のような改良や変更を加えることができる。
(i)前記吸着層が、尿素、チオ尿素、ヘキサメチレンテトラミン、メラミン、ジシアンシアミド、ポリアクリルアミドの内の少なくとも1つからなる。
(ii)前記化学結合が、エーテル結合(-O-)、エステル結合(-COO-)、カルボニル結合(-CO-)、アミド結合(-CONH-)、イミド結合(-CONHCO-)、イミン結合(-C=N-)、エポキシ開環反応によって形成される(-COHCNH-)結合の少なくとも1つからなる。
(iii)前記電気絶縁紙は、JEC規格6151に基づく耐熱温度指数が+18 K以上であり、前記化学結合を含むフェノール系またはアミン系の化合物の形成量が前記紙基材に対し1質量%以下である。
Further, the present invention can add the following improvements and changes to the above-mentioned electrical insulating paper.
(I) The adsorption layer is made of at least one of urea, thiourea, hexamethylenetetramine, melamine, dicyanciamide, and polyacrylamide.
(Ii) The chemical bond is an ether bond (—O—), an ester bond (—COO—), a carbonyl bond (—CO—), an amide bond (—CONH—), an imide bond (—CONHCO—), or an imine bond. (—C═N—) consisting of at least one (—COHCNH—) bond formed by an epoxy ring-opening reaction.
(Iii) The electrical insulating paper has a heat-resistant temperature index based on JEC standard 6151 of +18 K or more, and the amount of phenolic or amine compound containing the chemical bond is 1% by mass or less based on the paper substrate It is.
以下、本発明に係る実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明は、ここで取り上げた実施形態に限定されることはなく、発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜組み合わせや改良が可能である。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiment taken up here, and can be appropriately combined and improved without departing from the technical idea of the present invention.
(電気絶縁紙)
図1は、本発明に係る電気絶縁紙の断面模式図である。図1に示したように、本発明に係る電気絶縁紙10は、セルロース11を主成分とする紙基材12の表面に吸着層13が吸着形成されており、吸着層13の外側に化学結合14を介してフェノール系またはアミン系の化合物15が結合されていることで、酸化防止層16を形成している。
(Electrical insulating paper)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an electrical insulating paper according to the present invention. As shown in FIG. 1, the electrical insulating
本発明の電気絶縁紙10は、上記のような構成とすることで、たとえ電気絶縁油中に浸漬された状態であっても、フェノール系またはアミン系の化合物15が溶出・遊離することなく、セルロース11の酸化防止効果を長時間維持することができる。
The electrical insulating
一方、酸化防止層16は、フェノール系またはアミン系の化合物15によって、油分に対しては良好な親油性を示す。さらに、吸着層13および酸化防止層16の厚さが薄いことで、微細な空隙を有するセルロース11の構造上特性を保持し、油分は、速やかに紙基材12のセルロース11間に浸透する。その結果、電気絶縁紙10は、電気絶縁油に浸漬した時に良好な絶縁油含浸性を示す。前述したように、電気絶縁紙の絶縁油含浸性は、油入変圧器における電気絶縁性・冷却性の観点から、重要な特性の一つである。
On the other hand, the
本発明における吸着層13は、紙基材12に対して化学吸着(例えば、水素結合や双極子相互作用)によって吸着形成されることが好ましい。また、本発明におけるフェノール系またはアミン系の化合物15は、吸着層13と何らかの化学結合14によって、強固に結合していることが好ましい。例えば、エーテル結合(-O-)、エステル結合(-COO-)、カルボニル結合(-CO-)、アミド結合(-CONH-)、イミド結合(-CONHCO-)、イミン結合(-C=N-)、エポキシ開環反応によって形成される(-COHCNH-)結合などが挙げられる。これらにより、紙基材12と吸着層13との結合が強固になり、吸着層13と酸化防止層16との結合も強固になる。その結果、フェノール系またはアミン系の化合物15は、良好な耐油性を示す(電気絶縁油中でも紙基材12から溶出・遊離しない)。これに対し化学結合14なしに、フェノール系またはアミン系の化合物15を紙基材12または吸着層13に吸着させた場合、耐油性が低いために電気絶縁油中で絶縁紙から溶出・遊離してしまうので、酸化防止効果を長時間維持することができない。
In the present invention, the
すなわち、本発明の電気絶縁紙10は、紙基材12の酸化防止効果に加えて、電気絶縁油とよく馴染む親油性、電気絶縁油中に溶出・遊離しない耐油性、および電気絶縁油を速やかに浸透させる絶縁油含浸性の作用効果を有するところに特徴がある(詳細は後述する)。
That is, the electrical insulating
紙基材12に吸着形成する吸着層13としては、アミン化合物を用いることが好ましい。アミン化合物としては、尿素、チオ尿素、ヘキサメチレンテトラミン、メラミン、ジシアンシアミド、ポリアクリルアミドの内の少なくとも1つを好ましく用いることができる。これらのアミン化合物は、親水性のためセルロースとの親和性が高く、紙基材12に対して化学吸着し易い。そのため、一旦吸着すると、絶縁紙12から容易に溶出・遊離することなしに紙基材12表面に留まることができる。
An amine compound is preferably used as the
加えて、アミン化合物は、水分子と遭遇すると化学反応して該水分子を消費することができる。そのため、吸着層13は、該水分を消費してセルロース11の加水分解を抑制するという作用効果を有する。
In addition, when an amine compound encounters a water molecule, it can chemically react and consume the water molecule. Therefore, the
上記のアミン化合物は、ある種の親水性官能基との化学反応性が良好である。そのため、フェノール系またはアミン系の化合物15は、末端に親水性官能基として、アルデヒド基(-CHO)、水酸基(-OH)、カルボキシル基(-COOH)、グリシジル基(エポキシ基)のうちの少なくとも1つを有することが好ましい。これらの親水性官能基を有することにより、アミン化合物(すなわち吸着層13)とフェノール系またはアミン系の化合物15とが化学結合し易くなる。
The above amine compound has good chemical reactivity with a certain kind of hydrophilic functional group. Therefore, the phenol-based or amine-based
フェノール系またはアミン系の化合物15は、化学結合14を介して吸着層13と結合されており、さらに酸化防止効果を有すること以外に特に限定されない。例えば3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシ安息香酸のような、フェノール類と親水性官能基を含む化合物や、N-フェニルアントラニル酸のような、芳香族アミン類と親水性官能基を含む化合物が好ましく選択される。
The phenol-based or amine-based
また、紙基材12は、カルボン酸除去剤を含んでいても良い。カルボン酸除去剤としては、カルボジイミド基を含む化合物(例えば、N,N'-ジシクロヘキシルカルボジイミド)を好ましく用いることができる。カルボジイミド基を含む化合物は、セルロース11が酸化劣化することにより生成するカルボン酸と化学反応して該カルボン酸を消費することで、セルロース11の加水分解を抑制することができる。
Further, the
(電気絶縁紙の製造方法)
紙基材12の表面に吸着層13を設ける方法、および吸着層13に化学結合14を介してフェノール系またはアミン系の化合物15を結合する方法に特段の制限はなく、結果として吸着層13および酸化防止層16が紙基材12の表面に被覆形成されれば良い。例えば、吸着層13の形成は、紙基材12の表面に対して、従来のコーティング法(ディップ塗布、スプレー塗布、ロール塗布等)によって所定のアミン化合物を含む溶液を塗布し、加熱(いわゆる焼付け)することによって行うことができる。同様に、酸化防止層16の形成は、吸着層13が吸着形成された紙基材12の表面に対して、従来のコーティング法によって所定のフェノール系またはアミン系の化合物を含む溶液を塗布し、加熱する(化学結合させる)ことによって行うことができる。すなわち、優れた耐久性・耐熱性を有する電気絶縁紙を簡便な方法で(低コストで)得ることができる。
(Method for producing electrical insulating paper)
There is no particular limitation on the method of providing the
なお、プレスボードの製造にあたっては、あらかじめ吸着層13および酸化防止層16を形成した紙基材12を積層・プレスして製造しても良いし、積層・プレスして製造したボードに対して吸着層13および酸化防止層16を形成しても良い。
In the production of the press board, the
(静止誘導電器)
本実施形態では、静止誘導電器として油入変圧器を例にとって説明する。図2は、本発明に係る電気絶縁紙を用いた油入変圧器の一例を示す縦断面模式図である。図2に示したように、鉄芯21の下部に取り付けた下部支持金具22の上に絶縁支持台23aを置き、この絶縁支持台23a上にコイル間スペーサ24aと円板コイル25aを交互に積み重ねて低圧巻線26を形成している。低圧巻線26の最上部には静電シールド27aが置かれる。低圧巻線26の外側に直状スペーサ28を当て、その外側に電気絶縁紙を巻回して絶縁筒29を形成している。その外側に同様の直状スペーサ28と絶縁筒29を配置して主絶縁部210を形成している。
(Static induction machine)
In this embodiment, an oil-filled transformer will be described as an example of a static induction electric device. FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of an oil-filled transformer using the electrical insulating paper according to the present invention. As shown in FIG. 2, the insulating
主絶縁部210の最も外側に位置する直状スペーサ28の外側に、絶縁電線を締めつけながら巻回して円板コイル25bを形成し、この円板コイル25bとコイル間スペーサ24bを交互に積み重ねて、高圧巻線211を構成している。高圧巻線211の最上部には静電シールド27bが設けられる。
On the outside of the
このように形成した低圧巻線26および高圧巻線211の上部に絶縁支持台23bを乗せ、その上に押しボルト213を装着した上部支持金具212を乗せて鉄芯31に取り付ける。押しボルト213で絶縁支持台23bに荷重を加え、低圧巻線26および高圧巻線211を締めつけて巻線本体を構成している。
The insulating
高圧巻線211の上端から高圧リード線214が引き出され、高圧ブッシング215に接続される。その際、上部支持金具212から、高圧リード線214が入るような穴をあけた支持腕木216を出し、この穴に高圧リード線214を納めて高圧リード線214の途中を支持している。また、高圧リード線214の周囲との絶縁距離が小さい部分についてはスペーサ217を介して電気絶縁紙を巻回してリード線バリヤ218を配置している。これらすべては電気絶縁油321(例えば、鉱油)を満たした変圧器本体容器220内に収納されて油入変圧器が構成されている。
A
図3は、本発明に係る油入変圧器に用いられる絶縁電線の一例を示す断面模式図である。絶縁電線30は、導体31と、導体31表面を被覆する絶縁被覆32とからなる。絶縁被覆32は、本発明の電気絶縁紙10からなる。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of an insulated wire used in the oil-filled transformer according to the present invention. The
本発明の油入変圧器では、コイル間スペーサ24a、24b、直状スペーサ28および絶縁被覆32に、前述した本発明の電気絶縁紙10を使用する。耐久性・耐熱性の高い電気絶縁紙を用いることにより、油入変圧器の運転温度を高くすることが可能となる。それにより、高効率化、大容量化および/または小型化に対応した油入静止誘導電器を提供することができる。
In the oil-filled transformer of the present invention, the above-described electrical insulating
次に、実施例および比較例を示しながら本発明を更に具体的に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. The present invention is not limited to these examples.
(実施例1〜12の電気絶縁紙の作製)
紙基材12としてクラフト紙を用意した。吸着層13を構成するアミン化合物としては、尿素、チオ尿素、ヘキサメチレンテトラミン、メラミン、ジシアンジアミド、ポリアクリルアミドを用意した。酸化防止層16を構成するフェノール系またはアミン系の化合物としては、親水性官能基がカルボキシル基のフェノール系またはアミン系の化合物(それぞれの化合物名:3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシ安息香酸、N-フェニルアントラニル酸)を用意した。
(Production of electrical insulating paper of Examples 1 to 12)
Kraft paper was prepared as the
吸着層13の形成としては、まず、アミン化合物の尿素、チオ尿素、ヘキサメチレンテトラミン、メラミン、ジシアンジアミド、ポリアクリルアミドを溶媒(水またはエタノール)に溶かし、1質量%のアミン化合物の溶液を用意した。次に、その溶液中にクラフト紙を5分間浸漬した後、取り出して乾燥させることで、クラフト紙の両面に吸着層13を形成した。
As the formation of the
酸化防止層16を形成するため、上記のフェノール系またはアミン系の化合物15を溶媒(アセトン)に溶かし、1質量%のフェノール系またはアミン系の化合物15の溶液を用意した。次に、その溶液中に吸着層13を形成したクラフト紙を5分間浸漬した後、取り出して溶剤を乾燥させて、クラフト紙の両面にフェノール系またはアミン系の化合物を付着させた。次に、フェノール系またはアミン系の化合物を付着させたクラフト紙を恒温槽で加熱(110℃で24時間保持)し、吸着層13のアミン化合物とフェノール系またはアミン系の化合物15とを化学結合させた。最後に、余剰のフェノール系またはアミン系の化合物を先の溶媒(アセトン)で洗い流すことで、本発明の電気絶縁紙10(実施例1〜12)を作製した。実施例1〜12の構成を後述の表1に示す。
In order to form the
(比較例1〜6の電気絶縁紙の作製)
処理無しのクラフト紙(吸着層13も酸化防止層16も形成しなかったクラフト紙)を基準となる比較例1の電気絶縁紙とした。吸着層13(ジシアンジアミド)のみを形成したクラフト紙(吸着層13を形成し酸化防止層16は形成しなかったクラフト紙)を比較例2の電気絶縁紙とした。酸化防止層16のみを形成したクラフト紙(吸着層13は形成しないで酸化防止層16を形成したクラフト紙)を比較例3〜4の電気絶縁紙とした。また、親水性官能基を持たないフェノール系またはアミン系の化合物(それぞれの化合物名:2,6-ジ-tert-ブチル-p-クレゾール、N-フェニル-2-ナフチルアミン)を用い、吸着層13(ジシアンジアミド)と酸化防止層16を形成したクラフト紙(吸着層13と介する化学結合14が存在しなく、吸着層13および酸化防止層16を吸着形成したクラフト紙)を比較例5〜6の電気絶縁紙とした。
比較例1〜6の構成を表1に併記する。
(Production of electrical insulating paper of Comparative Examples 1 to 6)
Untreated kraft paper (kraft paper in which neither the
The configurations of Comparative Examples 1 to 6 are also shown in Table 1.
[試験・評価]
(酸化防止層の形成量調査)
上記で作製した電気絶縁紙(実施例1〜12および比較例1〜6)において、酸化防止層の形成量調査を2つの方法で行った。1つの方法は、フーリエ変換赤外分光光度計(FT-IR、パーキンエルマージャパン製、型式Spectrum 100)を用いて、減衰全反射法(ATR法)により4000〜600 cm-1の領域でスペクトル測定を行った。酸化防止層が十分に形成された場合、酸化防止層を構成するフェノール系またはアミン系の化合物に由来するスペクトル、吸着層を構成するアミン化合物に由来するスペクトル、クラフト紙を構成するセルロースに由来するスペクトルが観測されると予想した。確認されたスペクトルの結果を後述の表2に示す。
[Test / Evaluation]
(Investigation of formation amount of antioxidant layer)
In the electrical insulating paper produced above (Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 6), the amount of formation of the antioxidant layer was investigated by two methods. One method is to use a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR, manufactured by PerkinElmer Japan, Model 100) and measure the spectrum in the region of 4000 to 600 cm -1 by the attenuated total reflection method (ATR method). Went. When the antioxidant layer is sufficiently formed, it is derived from the spectrum derived from the phenolic or amine compound constituting the antioxidant layer, the spectrum derived from the amine compound constituting the adsorption layer, and the cellulose constituting the kraft paper. A spectrum was expected to be observed. The confirmed spectrum results are shown in Table 2 below.
もう1つの方法は、電子天秤(ザルトリウス株式会社製、型式R200D)を用いて、酸化防止層形成前の絶縁紙に対する質量増加量を測定した。測定試料の寸法は20 mm×20 mmとした。使用した電子天秤は、最小目盛りが0.01 mgであり、最小目盛りの1桁下(すなわち、0.001 mgの位)の四捨五入によって質量が表示される。結果を表2に併記する。 In another method, an increase in mass relative to the insulating paper before the formation of the antioxidant layer was measured using an electronic balance (manufactured by Sartorius Co., Ltd., model R200D). The dimension of the measurement sample was 20 mm × 20 mm. The used electronic balance has a minimum scale of 0.01 mg, and the mass is displayed by rounding off one digit below the minimum scale (that is, 0.001 mg). The results are also shown in Table 2.
(絶縁油含浸性の評価)
電気絶縁紙への電気絶縁油の含浸性の指標として、電気絶縁油の浸透性を評価した。実施例1〜12および比較例1〜6の電気絶縁紙において、絶縁紙の一方の表面上に鉱油を5μL滴下し10分間静置した後に、該絶縁紙の裏面に対して、FT-IRのATR法によって4000〜600 cm-1の領域でスペクトル測定を行った。その際、滴下した鉱油に由来するスペクトルが観測できれば、鉱油が絶縁紙内部に含浸し裏面まで達したと見なすことができる。鉱油に由来するスペクトルが観測されたものを「合格」と判定した。結果を表2に併記する。
(Evaluation of insulating oil impregnation)
As an index of the impregnation property of the electric insulating oil into the electric insulating paper, the permeability of the electric insulating oil was evaluated. In the electrical insulating papers of Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 6, after 5 μL of mineral oil was dropped on one surface of the insulating paper and allowed to stand for 10 minutes, the FT-IR was applied to the back surface of the insulating paper. The spectrum was measured in the region of 4000 to 600 cm −1 by the ATR method. At that time, if a spectrum derived from the dripped mineral oil can be observed, it can be considered that the mineral oil has impregnated the insulating paper and has reached the back surface. The thing in which the spectrum derived from mineral oil was observed was determined to be “pass”. The results are also shown in Table 2.
(引張強度の評価)
電気絶縁紙の機械的特性の指標として初期の引張強度を測定した。引張強度測定はJIS規格の番号C2300の規定に準拠して行った。引張強度は、比較例1電気絶縁紙(処理無しのクラフト紙)の引張強度を100として相対値で示した。結果を表2に併記する。
(Evaluation of tensile strength)
Initial tensile strength was measured as an index of mechanical properties of electrical insulating paper. The tensile strength measurement was performed in accordance with the JIS standard number C2300. The tensile strength was shown as a relative value with the tensile strength of Comparative Example 1 electrical insulating paper (untreated kraft paper) as 100. The results are also shown in Table 2.
(絶縁破壊強度の評価)
電気絶縁紙の電気的特性の指標として初期の交流絶縁破壊強度を測定した。絶縁破壊強度測定はJIS規格の番号C2300の規定に準拠して行った。交流絶縁破壊強度は、比較例1の電気絶縁紙(処理無しのクラフト紙)の交流絶縁破壊強度を100として相対値で示した。結果を表2に併記する。
(Evaluation of dielectric breakdown strength)
The initial AC breakdown strength was measured as an index of the electrical properties of the electrical insulating paper. The dielectric breakdown strength was measured in accordance with the JIS standard number C2300. The AC breakdown strength was expressed as a relative value, with the AC breakdown strength of the electrical insulating paper (untreated kraft paper) of Comparative Example 1 being 100. The results are also shown in Table 2.
(耐熱温度指数の評価)
電気絶縁紙の耐久性・耐熱性の指標として耐熱温度指数を測定した。耐熱温度指数評価はJEC規格の番号6151に準じて以下の手順で行った。
(Evaluation of heat-resistant temperature index)
The heat resistant temperature index was measured as an index of durability and heat resistance of the electrical insulating paper. The heat-resistant temperature index was evaluated according to the following procedure in accordance with JEC standard number 6151.
絶縁紙の乾燥後、まず、電気絶縁油として、窒素ガスをバブリングして飽和させて、水分を20 ppm以下としたシリコーン油を用意した。次に、十分に乾燥させた電気絶縁紙を当該シリコーン油に浸漬し、圧力容器に入れて密閉した。圧力容器中で150〜180℃の範囲で加熱した後に、当該電気絶縁紙の引張強度を測定した。先に測定した比較例1の電気絶縁紙(処理無しのクラフト紙)の引張強度を初期値とし、引張強度が半減する温度と時間を求め、20,000時間後の温度指数を求めた。比較例1の耐熱温度指数を基準とした相対値で示した。結果を表2に併記する。 After drying the insulating paper, first, as an electrical insulating oil, a silicone oil having a water content of 20 ppm or less was prepared by bubbling nitrogen gas and saturating. Next, the fully insulated electrical insulating paper was immersed in the silicone oil and sealed in a pressure vessel. After heating in a pressure vessel in the range of 150 to 180 ° C., the tensile strength of the electrical insulating paper was measured. The temperature and time at which the tensile strength was reduced by half were determined using the previously measured tensile strength of the electrical insulating paper of Comparative Example 1 (untreated kraft paper) as an initial value, and the temperature index after 20,000 hours was determined. The relative values based on the heat resistant temperature index of Comparative Example 1 are shown. The results are also shown in Table 2.
表2に示したように、実施例1〜12では、アミン化合物に由来するピークとセルロースに由来するピークとが観測され、フェノール系またはアミン系の化合物に由来するピークは観測されなかった。また、質量増加量測定においても、質量増加を確認することができなかった。前述したように、質量測定で用いた電子天秤は、0.001 mgの位を四捨五入して0.01 mgを表示する天秤である。これらのことから、実施例1〜12における被膜は、質量増加量が0.004 mg以下であったと考えられるとともに、酸化防止層の形成量がFT-IRのATR法による検出限界未満であったと考えられる。なお、0.004 mgを絶縁紙に対する被膜量に換算すると、絶縁紙に対し0.02質量%以下と算出された。しかし、絶縁紙は吸湿状態により重量変化が大きいという特性上、重量の測定において、1質量%近くの誤差が生じると考えられる。そのため、実施例1〜12におけるフェノール系またはアミン系の化合物の重量は、電気絶縁紙全体の1質量%未満であるといえる。 As shown in Table 2, in Examples 1 to 12, a peak derived from an amine compound and a peak derived from cellulose were observed, and a peak derived from a phenol-based or amine-based compound was not observed. Also, in the mass increase measurement, an increase in mass could not be confirmed. As described above, the electronic balance used for mass measurement is a balance that displays 0.01 mg by rounding off the 0.001 mg place. From these facts, it is considered that the coatings in Examples 1 to 12 had a mass increase of 0.004 mg or less, and the amount of formation of the antioxidant layer was less than the detection limit by the ATR method of FT-IR. . In addition, when 0.004 mg was converted into the coating amount on the insulating paper, it was calculated to be 0.02% by mass or less based on the insulating paper. However, due to the characteristic that the weight of the insulating paper varies greatly depending on the moisture absorption state, it is considered that an error of about 1% by mass occurs in the weight measurement. Therefore, it can be said that the weight of the phenol-based or amine-based compound in Examples 1 to 12 is less than 1% by mass of the entire electrical insulating paper.
絶縁油含浸性の評価において、実施例1〜12および比較例1〜6の電気絶縁紙は、FT-IRのATR法によって鉱油に由来するスペクトルが観測され、「合格」と判定された。また、実施例1〜12および比較例1〜6のスペクトルに特段の差異が見られなかったことから、それらの含浸性に差異はないと考えられる。 In the evaluation of the insulating oil impregnation property, the electrical insulating papers of Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 6 were observed to have a spectrum derived from mineral oil by the FT-IR ATR method, and were judged as “pass”. Moreover, since there was no special difference in the spectrum of Examples 1-12 and Comparative Examples 1-6, it is thought that there is no difference in those impregnation properties.
引張強度の評価において、実施例1〜12の引張強度は、比較例1〜6の引張強度に対して±2%の範囲内にあり、ほぼ同等であることが確認された。また、絶縁破壊強度の評価においても、実施例1〜12の絶縁破壊強度は、比較例1〜6のそれに対して±2%の範囲内にあり、ほぼ同等であることが確認された。 In the evaluation of the tensile strength, the tensile strengths of Examples 1 to 12 were within a range of ± 2% with respect to the tensile strengths of Comparative Examples 1 to 6, and it was confirmed that they were almost equivalent. Also, in the dielectric breakdown strength evaluation, the dielectric breakdown strengths of Examples 1 to 12 were within a range of ± 2% relative to those of Comparative Examples 1 to 6, and it was confirmed that they were almost equivalent.
耐熱温度指数の評価において、比較例2の耐熱温度指数は、比較例1のそれと比べて11K高くなっていた。比較例2は、吸着層を単独形成したものであり、吸着層のアミン化合物によるセルロースの加水分解抑制効果により、耐熱性が向上したと考えられる。一方、比較例3〜4は、酸化防止層を単独形成したものであり、比較例1のそれと比べてほとんど変化が見られなかった。酸化防止層のフェノール系またはアミン系の化合物による酸化防止作用により、セルロースの酸化反応が抑制された可能性があるが、フェノール系またはアミン系の化合物が絶縁紙表面に固定されていないため、絶縁油中に溶出・遊離してしまい、ほとんど効果が得られなかったことが考えられる。 In the evaluation of the heat resistant temperature index, the heat resistant temperature index of Comparative Example 2 was 11K higher than that of Comparative Example 1. In Comparative Example 2, the adsorption layer was formed alone, and it is considered that the heat resistance was improved by the cellulose hydrolysis inhibition effect by the amine compound in the adsorption layer. On the other hand, Comparative Examples 3 to 4 were formed by forming an antioxidant layer alone, and almost no change was observed as compared with that of Comparative Example 1. The antioxidant action of the phenolic or amine compound in the antioxidant layer may have inhibited the cellulose oxidation reaction, but the phenolic or amine compound is not fixed on the insulating paper surface. It is considered that the effect was hardly obtained because it was eluted and liberated in the oil.
これらに対し、実施例1〜12の耐熱温度指数は、比較例1のそれと比べて18〜25 K程度高くなっていた。これは、吸着層アミン化合物によるセルロースの加水分解抑制効果と、酸化防止層の酸化防止効果との相乗効果によるものと考えられる。 On the other hand, the heat-resistant temperature index of Examples 1 to 12 was about 18 to 25 K higher than that of Comparative Example 1. This is considered to be due to a synergistic effect of the cellulose hydrolysis inhibition effect by the adsorption layer amine compound and the antioxidant effect of the antioxidant layer.
比較例5〜6は、実施例1〜12と同様に吸着層および酸化防止層が形成されているが、耐熱温度指数は、比較例1のそれと比べて13〜14 K程度しか高くなっておらず、これは、比較例2の吸着層を単独形成したものと比較し、耐熱温度指数2〜3Kの増加であった。比較例5〜6では、酸化防止層は化学結合を介して吸着層に固定されていないため、フェノール系またはアミン系の化合物は絶縁油中に溶出・遊離してしまい、十分な酸化防止効果が得られなかったと考えられる。 In Comparative Examples 5 to 6, the adsorption layer and the antioxidant layer are formed as in Examples 1 to 12, but the heat-resistant temperature index is only about 13 to 14 K higher than that of Comparative Example 1. However, this was an increase in the heat resistant temperature index of 2 to 3K as compared with the case where the adsorption layer of Comparative Example 2 was formed alone. In Comparative Examples 5 to 6, since the antioxidant layer is not fixed to the adsorption layer through a chemical bond, the phenolic or amine compound is eluted and liberated in the insulating oil, and has a sufficient antioxidant effect. It is thought that it was not obtained.
以上、説明したように、本発明によれば、従来と同等の機械的特性、電気絶縁特性および絶縁油の含浸性を有し、かつ従来よりも優れた耐久性・耐熱性を有する電気絶縁紙を提供できることが確認された。また、当該電気絶縁紙を用いることで、高効率化、大容量化および/または小型化に対応した油入静止誘導電器を提供することができる。 As described above, according to the present invention, an electrical insulating paper having mechanical properties, electrical insulating properties, and impregnation properties of insulating oil equivalent to those of the prior art, and having durability and heat resistance superior to those of the prior art. It was confirmed that we can provide. In addition, by using the electrical insulating paper, it is possible to provide an oil-filled static induction appliance that can cope with high efficiency, large capacity, and / or downsizing.
上述した実施形態は、本発明の理解を助けるために具体的に説明したものであり、本発明は、説明した全ての構成を備えることに限定されるものではない。例えば、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。さらに、各実施形態の構成の一部について、削除・他の構成に置換・他の構成の追加をすることが可能である。 The above-described embodiment has been specifically described to help understanding of the present invention, and the present invention is not limited to having all the configurations described. For example, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Furthermore, a part of the configuration of each embodiment can be deleted, replaced with another configuration, or added with another configuration.
10…電気絶縁紙、11…セルロース、12…紙基材、13…吸着層、
14…化学結合、15…フェノール系またはアミン系の化合物、16…酸化防止層、
21…鉄芯、22…下部支持金具、23a,23b…絶縁支持台、
24a,24b…コイル間スペーサ、25a,25b…円板コイル、26…低圧巻線、
27a,27b…静電シールド、28…直状スペーサ、29…絶縁筒、210…主絶縁部、
211…高圧巻線、212…上部支持金具、213…押しボルト、
214…高圧リード線、215…高圧ブッシング、216…支持腕木、217…スペーサ、
218…リード線バリヤ、220…変圧器本体容器、
30…絶縁電線、31…導体、32…絶縁被覆。
10 ... electric insulating paper, 11 ... cellulose, 12 ... paper substrate, 13 ... adsorption layer,
14 ... chemical bond, 15 ... phenolic or amine compound, 16 ... antioxidation layer,
21 ... Iron core, 22 ... Lower support bracket, 23a, 23b ... Insulation support base,
24a, 24b ... spacer between coils, 25a, 25b ... disc coil, 26 ... low voltage winding,
27a, 27b ... electrostatic shield, 28 ... straight spacer, 29 ... insulating cylinder, 210 ... main insulation,
211 ... High voltage winding, 212 ... Upper support bracket, 213 ... Push bolt,
214 ... High-voltage lead wire, 215 ... High-pressure bushing, 216 ... Supporting arm, 217 ... Spacer,
218 ... Lead wire barrier, 220 ... Transformer body container,
30 ... insulated wire, 31 ... conductor, 32 ... insulation coating.
Claims (9)
前記紙基材の表面に吸着形成された吸着層と、
前記吸着層と化学結合を介して結合されているフェノール系またはアミン系の化合物を有することを特徴とする電気絶縁紙。 A paper substrate based on cellulose;
An adsorption layer formed by adsorption on the surface of the paper substrate;
An electrically insulating paper comprising a phenol-based or amine-based compound bonded to the adsorption layer through a chemical bond.
前記吸着層はアミン化合物で構成されることを特徴とする電気絶縁紙。 The electrically insulating paper according to claim 1,
The electrical insulating paper, wherein the adsorption layer is made of an amine compound.
前記アミン化合物は、尿素、チオ尿素、ヘキサメチレンテトラミン、メラミン、ジシアンジアミド、ポリアクリルアミドのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする電気絶縁紙。 The electrically insulating paper according to claim 2,
The electrically insulating paper, wherein the amine compound contains at least one of urea, thiourea, hexamethylenetetramine, melamine, dicyandiamide, and polyacrylamide.
前記化学結合が、エーテル結合(-O-)、エステル結合(-COO-)、カルボニル結合(-CO-)、アミド結合(-CONH-)、イミド結合(-CONHCO-)、イミン結合(-C=N-)、(-COHCNH-)結合の少なくとも1つを含むことを特徴とする電気絶縁紙。 The electrical insulating paper according to any one of claims 1 to 3,
The chemical bonds are ether bonds (—O—), ester bonds (—COO—), carbonyl bonds (—CO—), amide bonds (—CONH—), imide bonds (—CONHCO—), imine bonds (—C). = Electrically insulating paper, comprising at least one of (N-) and (-COHCNH-) bonds.
前記吸着層と結合される前の前記フェノール系またはアミン系の化合物は、末端に親水性官能基を有することを特徴とする電気絶縁紙。 The electrical insulating paper according to any one of claims 1 to 4,
The electrically insulating paper, wherein the phenol-based or amine-based compound before being bonded to the adsorption layer has a hydrophilic functional group at a terminal.
前記親水性官能基は、アルデヒド基(-CHO)、水酸基(-OH)、カルボキシル基(-COOH)、グリシジル基(エポキシ基)のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする電気絶縁紙。 The electrically insulating paper according to claim 5,
The electrical insulating paper, wherein the hydrophilic functional group includes at least one of an aldehyde group (—CHO), a hydroxyl group (—OH), a carboxyl group (—COOH), and a glycidyl group (epoxy group).
前記フェノール系またはアミン系の化合物が、フェノール類または芳香族アミン類を含むことを特徴とする電気絶縁紙。 The electrical insulating paper according to any one of claims 1 to 6,
The electrical insulating paper, wherein the phenol-based or amine-based compound contains phenols or aromatic amines.
前記化学結合及び前記フェノール系またはアミン系の化合物の総重量は、前記紙基材に対し1質量%未満であることを特徴とする電気絶縁紙。 The electrical insulating paper according to any one of claims 1 to 7,
The electrical insulating paper, wherein the total weight of the chemical bond and the phenolic or amine compound is less than 1% by mass with respect to the paper substrate.
前記電気絶縁紙は前記電気絶縁油に浸漬されていることを特徴とする静止誘導電器。 An electrical insulating paper according to any one of claims 1 to 8, an iron core, a conductor winding, and an electrical insulating oil,
The static induction machine characterized in that the electrical insulating paper is immersed in the electrical insulating oil.
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