[发明专利]不燃电气绝缘液

说明书

本发明涉及用于电气设备的不燃电气绝缘液，其中包含至少两种含氟有机化合物；所述含氟有机化合物为惰性、无毒、不燃、无闪点的化合物，常温常压下为液体；所述含氟有机化合物为支链、直链、或环状的含氟有机化合物，可选自含氟烷、含氟酮、含氟醚、含氟胺中的至少两种，且所选含氟有机化合物之间相溶。根据本发明所述的不燃电气绝缘液具有高绝缘能力、高介电强度(或击穿场强)、无闪点、不燃不爆等特性，可用作电气设备的绝缘液，赋予电气设备不燃特性。

技术领域

本发明涉及一种电气设备用的新材料，尤其涉及一种不燃电气绝缘液。

背景技术

在电气行业，采用真空蒸馏将重质原油分成所需的馏分后，通过硫酸、碱、水洗、白土等精制的矿物绝缘油，联苯、硅硐、邻苯二甲酸酯等合成化合物类绝缘油，通常被用来作为变压器、电容器、充电枪、断路开关的绝缘、冷却用的电绝缘油。但是，由于矿物油类绝缘油或合成化合物类绝缘油易燃，在安全性等方面存在问题，这种可燃绝缘油的电气设备难以应用于一些对消防要求高的场合。

为应对上述问题，业内曾用多氯联苯(PCB)作为电气绝缘油，研制出不燃变压器，但因存在毒性和环境污染等问题，很快就被禁止使用，而且行业为清理这一有毒物质付出了大的代价。

随后，提出用高燃点的大豆油、蓖麻籽油、菜籽油等天然植物油作为电气绝缘油。油浸式电气设备多是通过对流冷却的方式将设备内的热量带出。植物油存在粘度高、流点高、导热系数小、对氧和热稳定性差的缺点，这不利于更快的将设备内的热量传递至散热装置，且对设备内固体绝缘的老化速度也存在负面影响。

在新能源领域，为满足大功率充电需求，缩短充电时间，需要将充电功率提升至900kW甚至更高，在该工况下传统的干式集成电缆需增加动力线导体的截面以降低大电流充电时导线的温升。另一方面，动力电池组在高温环境下使用或者在大电流充放电时，可能会引发电池内部发生剧烈的化学反应，产生大量的热。目前，已有相关厂家针对上述问题，提出液冷充电电缆和液冷动力电池包解决方案。用得较多的电缆冷却介质是导电流体，例如水或乙二醇/水，使用这类介质时，应避免使用异种金属，以防止发生电化学腐蚀，并需要根据与冷却液的相容性来选择诸如端子、弹性密封圈、管道或热塑性连接器之类的聚合物组件，以提高充电电缆的稳定性和安全性。

因此，上述电气绝缘介质的综合性能不足以作为解决今后电气设备安全问题的电气绝缘油，无法从根本上解决安全问题。

鉴于此，近年来世界众多电气设备供应商以及科研机构都在尝试寻找一种合适的代替物替代解决电气设备绝缘同时规避上述问题的实施方案。

例如，WO2008/073790公开了一种介电气态化合物，除了其他特性之外，其还具有低沸点(-20℃至-273℃)；US4175048A公开了一种全氟化合物气态绝缘介质；EP1933432A1公开了一种三氟碘甲烷(CF₃I)及其在气体绝缘开关设备中的应用提案。这些文献中涉及的电气绝缘介质都为气体，气体介质的散热能力较差，须要通过增加气体填充压力和/或增大绝缘距离来补偿绝缘强度，致使设备需要考虑承压能力或/和增大体积。例如在一些中压或高压电气设备中，为了满足绝缘要求，这些气体绝缘介质所需要的填充压力可能仍然相对较高，甚至可能超过常用外壳构造所能承受的填充压力。

发明内容

本发明要解决现技术中还没有能同时满足绝缘、不燃、安全、冷却性能好、对氧和热的稳定性好等综合性能的电气绝缘介质的问题。

为解决前述技术问题，本发明提供一种不燃电气绝缘液，其中包含至少两种含氟有机化合物；所述含氟有机化合物为惰性、无毒、不燃、无闪点的化合物，常温常压下为液体；所述含氟有机化合物为支链、直链、或环状的含氟有机化合物，选自含氟烷、含氟酮、含氟醚、含氟胺中的至少两种，且所选含氟有机化合物之间相溶。

本发明中，所述含氟有机化合物为C6～C18的有机化合物，其碳主链上的所有氢原子被氟原子替代。