Рабочая жидкость для электрооборудования

 

Сущность изобретения: жидкость содержит, олигофенил (2 этилгексокси) силоксан 5 10 и фенилтри(2 этилгексокси)силан 90 95. 2 табл.

Изобретение относится к рабочим жидкостям для электрооборудования и может быть использовано особенно эффективно, в частности в системах охлаждения погружного электрооборудования, для трансформаторов ручных переносных приборов, например, сварочных аппаратов и т.п.

Известно, что обеспечение нормальной работы электрооборудования является важнейшей задачей его проектирования и эксплуатации. Однако создание и применение решений, полностью исключающих перерывы электроснабжения, сопряжены со столь большими капитальными и эксплуатационными затратами, что практически они недостижимы.

Поэтому большое значение имеет повышение надежности электрооборудования, т.е. уменьшение частоты вынужденных отказов и повышение длительности нормальной и аварийной работы, уменьшение времени восстановления оборудования после отказа и т.п.

Не последнюю роль при этом играют рабочие жидкости, т.к. они не только обеспечивают надежную электроизоляцию и охлаждение, но и являются средой, в которой работают подвижные и неподвижные элементы оборудования. Что касается охлаждающей способности рабочей жидкости, то от нее, в частности, зависят размеры, а значит и область использования электрооборудования.

Известно использование в качестве рабочих жидкостей для электрооборудования минеральных масел, т.н. трансформаторных масел (1).

Недостатком их является высокая температура застывания (-40^оС), относительно низкая термическая стабильность и высокая пожароопасность.

Кроме того, эти масла имеют сравнительно низкие значения электрической прочности, теплоемкости.

Наиболее близким к предложенному является рабочая жидкость для электрооборудования на основе олигоорганосилоксанов (2).

Эти жидкости в принципе удовлетворяют имеющимся требованиям по вязкости, другим физико-механическим характеристикам, температуре застывания, электрической прочности и т.п.

Недостатком этих жидкостей является то, что они являются очень дорогостоящими, способ их приготовления сложен, включает стадии магнийорганического синтеза, гидролиза, каталитической перегруппировки циклов, разгонки. Кроме того они не могут в необходимой степени обеспечить надежность работы электрооборудования, и поэтому эти жидкости не нашли широкого применения.

Целью изобретения является создание доступных рабочих жидкостей, производство которых не является трудоемким, не требует высоких энергозатрат, обладающих повышенной надежностью при работе в электрооборудовании.

Указанный результат достигается тем, что рабочая жидкость для электрооборудования состоит из смеси фенил-три(2-этилгексокси)силана (ФЭГС) и олигофенил (2этилгексокси)силоксана (ОФГС) при следующем соотношении компонентов, мас. Фенил-три(2-этил- гексокси)силан 90-95 Олигофенил(2-этил- гексокси)силоксан 5-10 Сравнение предложенного решения с прототипом позволяет установить, что оно соответствует критерию патентоспособности "новизна".

Соединения, входящие в состав, известны для использования в паромасляных диффузионных насосах (3), для защиты поверхности аммиаксодержащего удобрения (4).

Компоненты рабочей жидкости получают известными способами: ФЭГС получают этерификацией фенилтрихлорсилана 2-этилгексиловым спиртом с последующим удалением избытка спирта дистилляцией, ОФГС получают путем гидролитической этерификации фенилтрихлорсилана смесью этилового и 2-этилгексилового спиртов с последующей отгонкой легколетучих продуктов дистилляции.

Рабочую жидкость готовят следующим образом.

В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 90 г фенил-три (2-этилгексокси)силана и 10 г олигофенил(2-этилгексокси)силоксана. Смесь перемешивают в течение 3 ч при 40-50^оС, затем смесь вакуумируют при 95^оС при остаточном давлении 0,1 мм рт.ст. После фильтрации жидкости готова к использованию.

Характеристики продукта, полученного по описанному примеру, приведены в табл. 1. Сведения о жидкостях, имеющих различный состав, полученных аналогичным путем, также приведены в табл. 1. Готовые жидкости испытывались в качестве рабочих для охлаждения трансформатора. Для сравнения проводились испытания с использованием трансформаторного масла, как наиболее распространенной рабочей жидкости в электрооборудовании (из-за дефицитности жидкости марки ПЭС-Д).

Установлено, что при сохранении мощности трансформаторов появилась возможность уменьшить массогабаритные параметры в 2-3 раза за счет интенсификации активных элементов, что в свою очередь позволило дополнить трансформатор выпрямителем тока без чрезмерного увеличения массы. При этом появилась возможность использовать трансформатор в быту с подключением к электросети. Разработан и испытан новый трансформатор с использованием предложенной охлаждающей жидкости, который планируется с успехом использовать для ручной электродуговой сварки, наплавки, резки на переменном токе низкоуглеродистых конструкционных сталей электродами 3,4 мм. Он обеспечивает глубину проплавления при сварке до 4-х мм и резку стали толщиной до 3 мм. Характеристики трансформатора следующие. Номинальное напряжение сети 220 В, частота тока сети 50 Гц, количество фаз 1, ток холостого хода не более 0,25-0,75 А (в зависимости от режима работы), номинальный сварочный ток 110-140 (10) А, ток, потребляемый из сети не более 30 А. При этом масса трансформатора не более 20 кг, габаритные размеры в мм составляют 290 х 230 х 230.

Производились также испытания предложенной жидкости в качестве рабочей в выключателях типа ВМП-10 и С-35. Рабочая жидкость при этом используется не только для гашения дуги, но и для изоляции токоведущих частей друг от друга и от земли. С этой точки зрения предложенная жидкость полностью удовлетворяет всем требованиям. Производилось измерение скоростей включения и отключения в выключателях, полностью залитых рабочей жидкостью при температуре окружающей среды 20^оС, номинальном напряжении на зажимах обмоток электромагнитов включения и отключения. Измерение скоростей осуществлялось с помощью вибрационного отметчика вибрографа с последующей расшифровкой виброграмм стандартным методом (5). Результаты испытаний приведены в табл. 2. Из табл. 2 следует, что предложенная жидкость обеспечивает преимущества по сравнению с прототипом и трансформаторным маслом. Следует признать, что описанные преимущества не вытекают с очевидностью из состава предложенной жидкости и структуры ее компонентов.

При анализе уровня техники путем исследования источников информации авторам не удалось установить известность достижения описанного технического результата признаками, являющимися отличительными признаками предложенного решения, что обеспечивает, по мнению авторов, соответствие критерию "изобретательский уровень".

Формула изобретения

РАБОЧАЯ ЖИДКОСТЬ ДЛЯ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ на основе олигоорганосилоксанов, отличающаяся тем, что в качестве олигоорганосилоксанов жидкость содержит смесь фенилтри(2-этилгексокси)силана и олигофенил (2-этилгексокси)силоксан при следующем соотношении компонентов, мас.

Олигофенил(2-этилгексокси)силоксан 5-10 Фенилтри(2-этилгексокси)силан 90-95

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2