[发明专利]作为变换器的冷却液和绝缘液的酯

说明书

技术领域

本发明涉及包含多元醇的酯的组合物，所述多元醇的酯由来自植物油的、部分不饱和脂肪酸酯化，本发明还涉及所述组合物作为变换器的冷却液和绝缘液的用途。

背景技术

变换器的可靠工作方式需要足够的介电绝缘以及在电压转变过程中释放的热量的消散。已知的是，某些液体具有绝缘性能和散热性能。通常使用矿物油或硅酮。然而它们具有极差的可生物降解性，并且因此在泄露、不密封或其它从变换器排出的情况下对人类和环境造成危害。此外，还具有小于150℃的极低的闪点，即高的火灾倾向。

因此，建议使用可良好生物降解的植物油作为变换器中的绝缘液。使用植物油作为绝缘液是显而易见的，因为它们易于完全地生物降解并且通常对水无危害(根据德国“对水危害物规则”-VwVwS)并且具有大于300℃的闪点和燃点(根据Pensky-Martens方法)，均具有有利的原料成本。它们相比于矿物油还具有更高的吸水能力，因此减缓了变换器板的纤维素的降解并且延长的变换器的寿命。

大约从19世纪末期开始已经使用植物油作为绝缘油。然而它们的使用随即中断，因为在使用植物油的变换器中，当有空气进入时它们相对迅速地因氧化而树脂化。由于使用大大排除空气进入的密封封闭的变换器，近年来需求状况发生了变化。

氧化敏感性仍然具有重要意义，但是并不如之前的变换器中的程度，并且在密封封闭的变换器中是可控制的。另一方面，全球环保意识显著升高。因此推荐使用各种植物油例如蓖麻籽油、葵花油、菜籽油、大豆油等作为变换器液，为此参见WO 97/22977 A1和US 6,340,658 B1。

除了氧化稳定性之外，变换器液其它所需性能变得越来越重要，其中包括高的闪点和燃点、低粘度(为了更好的热对流)，特别还有低倾点、低酸值、在根据DIN EN 61099“Spezifikationen für unbenutzte synthetische organische Ester für Stromzwecke(用于电器用途的未使用的合成有机酯规范)”的稳定性测试中的良好的介电稳定性和少量淤浆形成(参见表1)。此外，良好的腐蚀特性和密封适应性是不可或缺的。遗憾的是，天然植物油不能同时满足所有这些需要或期望的性能，特别是关于粘度和冷却性能以及氧化稳定性，它们在一个或多个性能方面表现薄弱。通常通过加入抗氧化剂使氧化稳定性升高至最低水平。相反，通过添加剂仅可以少量改进冷却性能。由于对高闪点和燃点的需求，通过简单地混合植物油与其它显著更稀的原油成分来降低粘度是不适合的。

GB 1602092公开了使用具有7至10个碳原子的直链饱和脂肪酸的三羟甲基丙烷酯及其作为变换器的介电绝缘液的用途。通过实施例可知在30℃下分别具有25或30mm²/s的粘度和277℃或293℃的燃点的三羟甲基丙烷酯。WO 2005/118756 A1具有相似的公开内容。然而其中公开了具有6至12个碳原子的更宽的直链或支化羧酸。然而支化羧酸不是天然脂肪酸。

发明内容

本发明通过独立权利要求的主题进行描述。优选的实施方案为从属权利要求的主题或如下所述。

本发明涉及混合酯和/或酯混合物形式的酯，

其中所述酯具有彼此相互独立的R、R¹和R²，或R、R¹至R⁴：

R等于甲基、乙基、丙基和/或异丙基，

R¹＝至少30％，优选至少50％的具有6至12个碳原子，优选8至10个碳原子的直链饱和酸基，和

R²＝至少30％，优选至少20％的具有14至22个碳原子、优选18个碳原子的，且包含一个或多个双键，优选顺式结构双键的酸基，

任选地，特征还在于如下：

R³为0至至多20％，优选1至至多10％的具有14至22个碳原子的直链饱和酸基，

R⁴为0至至多20％，优选至多10％的除了R¹、R²和任选的R³之外的其它酸基。

所述酯由酸基R¹至R⁴和以下醇基组成

上述百分比值是指结合至如下通式的一个或多个多元醇的酸基R¹、R²等的相对数量，