163272. lajstromszámú szabadalom • Eljárás villamos vezetékeket hordozó szigetelőknek légszennyezéssel szemben védelmet nyújtó szilikon paszták előállítására

3 163272 4 old.), Japánban [4] M. Yamamoto, K. Ohashi: Salt contamination of external insulation of highvoltage apparatus and its contermeasures., Trans. AIEE, August 1961. 385—7 old.). Hátrányuk volt, hogy — különösen a szemcsés szennyeződéssel terhelt területeken — csak viszonylag rövid ideig (néhány hónapig) voltak hatásosak [5]. G. Basel, L. Siede: Fremdschichten auf Isolatoren in Netz-Versuchständen., Mitteilungen des Institutes für Energetik, 1967. Heft 91.), illetőleg, ha a hatásosságukat néhány hónapnál hosszabb időre akarták biztosítani, akkor nagy (0,5—1 mm) vastagságban kellett őket a felületre felvinni [2—5], ami a szilikonos paszták viszonylag magas egységára következtében költségessé teszi az üzemzavarok megelőzését szolgáló felületkezelést. A szilikonos paszták hatása a metilpolisziloxánok jó víztaszító tulajdonságán alapul. A szilikonos felületet a víz nem képes összefüggő film formájában nedvesíteni, a vízcseppek és a szilikonozott felületek között kialakuló peremszög 100° körüli érték. Ez a jó víztaszító jelleg azonban csak vizes-elektrolitos szennyezés esetén tartós, a szemcsés szennyezés, különösen akkor, ha nedvesen jut a szilikonos felületre, és egyidejűleg elektrolitös szennyezés is fellép, veszélyezteti a szigetelők üzembiztonságát. A jelenleg ismert és alkalmazott speciális szilikon paszták között, közvetlenül a kezelés után, csak jelentéktelen eltérések mutatkoznak a védőhatás szempontjából és az egyes készítmények eltérő értékét csak a huzamos szennyezés során előálló hatásromlás, a megmaradó védőhatás időtartama adja. Az anyagköltség csökkenése érdekében petróleumbázisú zsírokat fejlesztettek ki és ezeket eredményesen használják az angliai energiarendszer egyes körzeteiben [3] [6] P. J. Lambeth: Surface coatings for H. V. insulators in pilluted areas., Proc. IEE, Vol. 113 No. 5. May 1966.). A petróleumbázisú zsírok egységára ugyan csupán egy hányada a szilikon pasztákénak, de ha hasonló tartósságot kívántak biztosítani, akkor ezeket 4—5 mm-es minimális vastagságban kellett alkalmazni. Ez egyrészt — a rétegvastagsággal arányos anyagszükséglet miatt — a teljes anyagárat növeli, másrészt ilyen vastagságok esetén a munka-költségek rendkívül nagymértékben megnőnek. A felvitel és az újra eltávolítás nagyon munkaigényes; a szigetelőket nem lehet a helyszínen kezelni, leszerelés után a bevonatot központi helyen kell letisztítani, az új réteget felhordani, végül a körülményes visszaszállítás után ismét felszerelni. Ezzel az eredő gazdaságosság a szilikon paszták gazdaságossága alá csökken [7] CIGRÉ 1960. Vol. I. Discussion Gr 25; Mott: 662. old., Dey: 663. old., Forrest: 675. old., Lusignan: 676. old.). További hátrány, hogy a petróleumbázisú zsírok már kb. 60 °C-on lágyulnak és lefolynak a felületről; az angol klimatikus viszonyok mellett a petróleum zsírnak ez a tulajdonsága még nem zavaró [6]. Ismeretessé váltak olyan speciális szilikon paszták, amelyek a fent említett rétegvastagságnál vékonyabb rétegben, tehát gazdaságosabban voltak alkalmazhatók [8] P. Ignácz: Erfahrungen mit Siliconfett als Schutz gegen Fremdschichtüberschläge an Isolatoren., Elektrizitätswirtschaft, 1963. H. 2. 5—29 old.) [9] P. Ignácz: Silicone greasing, best protection of insulators in polluted atmosphere., Transelektro News 1969. No. 12.). A légszennyezés mértéke azonban minden fejlett ipari területen olyan erősen nőtt és vált összetettebbé az utóbbi évtized folyamán, hogy ez ellen a felületvédelemre használt anyagok már nem képesek teljesen kielégítő védelmet nyújtani. Az optimális védőhatást nyújtó szilikonbázisú pasz-5 ták kialakítását célzó vizsgálataink során meglepő módon azt találtuk, hogy a szigetelők felületkezelésére alkalmas szilikonos paszták védőhatását többszörösére lehet növelni akkor, ha a szilikon paszta készítéséhez felhasznált polisziloxán elegy molekuláiba a szilícium 10 atomon kívül titán és/vagy bór atomokat is beépítünk olyan mennyiségben, hogy a szilícium/heteroatom arány 50—500 között legyen a difunkciós láncnövelő egységek és a monofunkciós lánclezáró egységek aránya 50—250 között van, de a lineáris polisziloxán mo-15 lekulák láncvégeit 2—50%-ban nem a szokásos trimetilszilil-végcsoportok, hanem funkciós szilanol és/ vagy alkoxiszilil-csoportok zárják le. A trimetilszilil végcsoportokkal lezárt láncú polisziloxánokkal ellentétben az ilyen ún. nyíltláncú olajokat trifunkciós, vagy 20 tetrafunkciós vegyületekkel reakcióba vive több-kevesebb keresztkötést tartalmazó bonyolult rendszerekhez jutunk, amelyeknek a tulajdonságai igen kedvezőek a villamos szigetelők felületén megkívánt hatások elérésében. Különösen a szemcsés jellegű légszennyezés erős 25 koptató hatásával szemben teszi ellenállóvá a villamos szigetelő felületén kialakított bevonatot a fentjellemzett összetételű polimer-keverékből és szilárd, kolloid méretű anorganikus töltőanyagból előállított szilikon paszta. 30 A meglepő hatásjavulás oly módon állt elő, hogy a fentjellemzett összetételű szilikon paszta már feleharmada akkora rétegvastagságban is képes azonos mértékű és tartósságú védőhatás kifejtésére, mint a jelenleg alkalmazásban levő szilikon paszták. A hatás-35 javulás magyarázata valószínűleg abban keresendő, hogy bór és titán heteroatomokat tartalmazó sziloxánláncok bizonyos fokú regenerálódásra képesek, ha kezdődő kisülések hatására, illetőleg a szemcsés jellegű szennyezés felszívó hatására megváltozik a polimer-40 elegy összetétele; továbbá a funkciós láncvégződések kellő mennyiségben való jelenléte révén a szilikon paszta reológiai tulajdonságai igen előnyösen alakulnak. Ez utóbbi különösen a szemcsés jellegű szennyeződések kivédésénél lényeges. 45 A szilikonos felületkezelést kapott villamos szigetelő villamos paramétereire többek között a szilikon paszta készítésére felhasznált szilikonolaj villamos átütési szilárdsága szolgáltat mérvadó adatot. Az alábbi táblázatban azokat a villamos átütési értékeket ismertetjük, 50 amelyeket a találmányunk szerinti eljárással készült szilikon alapolajok, valamint a velük azonos difunkciós/monofunkciós aránnyal jellemezhető, trimetilszililvégcsoportokkal lezárt dimetilpolisziloxán olajok szolgáltattak. Sorszám 12 3 4 5 6 7 D/M 175 7 175 175 175 120 90 Si/B — — 50 200 — 200 200 Si/Ti — — — — 50 200 — átütési szilárdság kV/cm 150,3150,9 240 256 206,2 235 252 2