TW319873B - - Google Patents

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318873 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -A7 B7五、發明説明（1 ) 本發明之技術範圍 本發明一般而言係關於使用在電力之傳輸與分配上之設 備。更明確言之，本發明係關於含有介電流體之變壓器及 % « 其他裝置、，該介電流體特牙ί是包含選自包括芳族烴類.、聚 α -晞烴類、、多元醇酯類及天然植物油類之化合物之相對 較純摻合物。.本發明進一步關於製備與處理此種流體及裝 填與密封使用此種流體之電氣裝置之方法.。 發明背景 多種習用電氣設備類型含有介電流體/用以消散藉由供 電组件所產生之熱，-及使彼等组件和設備封閉物以及和其 他内部配件與裝置絕緣。此種設備之實例包括變壓器，、電 容器、開關、調節器、，斷路器及自動反覆充電裝置.。變壓 器爲一種會使電力藉電磁設置從一個線路轉移至另一個‘線 路之裝置。變壓器係廣泛地使用在電力分配系統之發電端 與使用者端之電力傳輸。.配電變壓器爲一種在第一個電壓 下接收電力，而在第二個較低電壓下將其輸送之裝置， 配電變壓器通常包括核芯與導體，該導體係環繞著核芯 纏繞，,以形成至少兩個繞組？此等繞组（亦稱爲線圈）係彼 此絕緣/且係纏繞在適當磁性材料，譬如鐵或鋼之共用核芯 上。，初級繞組或線圈係接收來自交流電（AC)來源之能量γ。 次級繞組係藉由互感接收來自初級繞組之能量，，並輸送該 能量到連接至次級繞组之負載。該核芯係提供在初級繞組 中藉交流電流動所產生之磁力線（磁通量）用之線路或路徑 ，.且其會感應在次級繞組中之電流ί此核芯與繞組典型上 -4- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝·

*tT 線 Ί. 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） 319873 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（2 ) 係被保持在封閉物中，.以提供安全性及保護核芯與線圈組 裝免於受到因元件或野蠻行爲所造成之傷害，。 變壓器繞组或線圈本身典型上係由銅或鋁所製成。形成 / 線圈之導體；其橫截面必須’足夠大，，以傳導所意欲之電流 而不會過熱，。對於被分級爲低於1 kVA之小變壓器而言.，線 圈導線可使用蟲膠，、清漆：搪瓷或紙作絕緣對於較大單 元而言，，譬如被分級爲5 kVA及更大之變壓器：形成線圈之 導體典型上係使用油浸紙絕緣，。此絕緣體不僅必須提供正 常操作電壓與暫時過電壓：而且必須在短暫過電壓期間提 供所需要之絕緣程度.，該短暫過電壓可能是由於閃電打擊 或切換操作所造成k。 在美國被電氣公用設施所使用之配電變壓器，.係在60赫 茲（周/秒）之頻率下操作，。在歐洲，4該操作頻率典型上'爲 50赫茲。、在變壓器之尺寸與重量很重要之情況下：譬如在 航空器中，，變壓器典型上係經設計以在400至4,000周/秒之 頻率下操作與經設計以藉電氣公用設施進行電源分配之 50赫茲與60赫茲變壓器相較，.此等高頻率應用：允許變壓 器被製得較小且較輕.。 變壓器從一個線路傳送電力至另一個線路之能力.，係按 等級表示、，且係被操作期間可容許之溫度上升所限制，。變 壓器之等級：一般係表示爲其中一個繞組之電壓與電流之 乘積，，並以伏特-安培表示，.或.對實用目的而言，.係以 kVA (千伏-安培）表示？因此，.變壓器之kVA等級係表示變 壓器係經設計以在可容許之溫度上升及在正常操作條件下 -5- (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. -5 線 • U— . 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 73 A7 B7 經濟部中央標導局員工消費合作社印裝 五、發明説明（3 ) 操作之最大功率、。 現代變壓器係高度有效，、且典型上係在97-99%範圍内之 效率下操作％於轉換程序上之耗損，.係發生自數種來源，， * · 但所有耗損本身均以熱顯示、。例如被甚至相對較少流體填 充之配電變壓器所產生之熱，，使得對於15 kVA礦油填充之 變壓器而言 > 在變壓器封閉物内部連續超過大約90°C之溫 度下操作：並非不尋常* 於變整器中耗損之第一個種類：係爲由於構成初級與次 級繞組之導體中之電阻所造成之耗損。此等耗損可經由將 % * * * * * · · 各繞組中之電阻乘以被傳導經過繞組之電流之平方作定量 (典型上稱爲i2r耗損）.。 同樣地\當交流磁通量（或磁力線）切過核芯時：此通量 會在芯材中產生電流、。此等電流係稱爲"渦流"，，而且亦會 產生熱，，及因此會助長變壓器中之耗損、於變壓器中之渦 流’係藉由建立葶層會％織冬罈芍及藉由使用絕緣塗層使 相鄰層合組織絕緣；而被降至最低、此等層合組織與塗層 ，易對渦流呈現高電阻路徑，，以降低電流量.，於是減少 I2R耗損。 熱亦會在變壓器中經過一種稱爲：'磁滯現象"之作用而產 生，/此現象係爲芯材中之磁性分子粒子，，當其在核芯鋼中 琴#芩取向時於其間之摩擦，，此係發生在當AC磁場逆轉其 方向時。磁滞耗損係以下述方式被降至最低；利用特殊等 級之經熱處理 '晶粒定向之矽鋼核芯作爲層合組織，，以在 AC磁場逆轉方向時、，使其分子在逆轉其位置時獲得最大簡 ---V -6- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝‘

*1T 線 L__ 本纸乐尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 9S73 A7 _ B7五、發明説明（4 ) 易性' 雖然習用變壓器係有效地在相對較高溫度下操作，但過 量熱對於變壓器壽命是有害的。，這是因爲變壓器就像其他 *· 費 電氣設備一樣，/含有電絕緣體^其係用以防止供電組件或 導體與其他組件,、導體、，結構元件或其他内部電路系統接 觸或形成電弧；熱會使絕緣體降解，，造成其失去施行其所 意欲之絕緣功能之能力，。再者，，絕緣體所經歷之溫度愈高/ ，則絕緣體之壽命愈短？當絕緣體失效時，，内部故障或短 路可能會發生.。此種事件可能會造成設備失效，。此種失效 典型上因而會導致系統停機，。有時設備可能會大災難地破 裂，,並危及可能在其附近之人員、。因此，、最重要的是保持 變壓器内之溫度達可接受之低程度、。 爲防止過度溫度上升及變壓器過早失效.，配電變壓器通 常備有液態冷凍劑v，以消散正常變壓器操作期間所產生之 相對較大量熱，。此冷卻劑之功能亦爲使變壓器組件電絕馬 ，且其因此經常被稱爲介電冷卻劑卩介電冷卻劑必須能夠 在變壓器之使用壽命通間.，有效地且可信賴地施行其冷卻 與絕緣功能，，其例如可能高達20年或更久，。流體與變壓器 消散熱之能力，.必須是譬如在變蜃器分級爲kVA下保持平 均溫度上升低於預定最大値。，此冷卻系統亦必須防止在變 壓器之任何部份中產生熱點或過度溫度上升：一般而言.， 此係藉由將核芯與線圈組裝浸沒在介電流體中：並允許流 體自由循環而達成。t此介電流體係完全地覆蓋並圍繞核芯 與線圈組裝，，且充填絕緣體中之所有小孔隙，，以及在封閉 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝

,tT 線 本纸張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210Χ 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _B7_五、發明説明（5 ) 物中之其他場所，，否則其中可能會收集空氣或污染物，，且 最後造成變壓器失效，。 當核芯與線圈組裝被加熱時：熱被轉移至周圍介電流體/ =¾受熱流體會轉移熱至槽桶壁，，及最後至周圍空氣。大部 份習用配電變壓器，、係包含一個空氣或惰性氣體（譬如氡) 之頭部空間，、位在槽桶中之流體上方。此頭部空間允許介 電流體之些許膨脹；其將隨著溫度增加而發生.。很不幸地κ ，此頭部空間亦爲絕熱體，，並阻止或減少從流體至槽桶覆 蓋層之有效熱傳遞，，因爲此覆蓋層並未被”潤濕 '，此意謂 其並未與流體接觸《在此種設計中，，由於變壓器槽桶之覆 蓋層或頂部、，係提供相對極少熱傳遞或冷卻作用/故此冷 卻作用必須藉由與流體接觸之封閉物之其他表面維持，。 爲改良核芯與線圈組裝之熱傳遞速率,，變壓器可包含'用 以提供增加冷卻作用之設置；譬如提供位在槽桶上之翅狀 物；以增加可用以提供冷卻作用之表面積；或提供經連接 至槽桶之散熱器或管件，，以致使上升至槽桶頂部之熱流體/ ，當循環經過此等管件並返回槽桶底部時可冷卻，。此等管 件、、翅狀物或散熱器：係除了藉由槽桶壁單獨所提供者之 外，> 提供額外冷卻表面 '亦可提供、風扇，，迫使氣流吹送越 過受熱之變壓器封閉物：或越過散熱器或管件，，以更良好 地使熱從熱流體及受熱槽桶傳遞至周圍空氣而且，一些 變壓器係包括強制油冷卻系統，，其包括一個泵，，以使介電 冷卻劑從槽桶底部循環經過管件或散熱器至槽桶頂部（或 自此槽桶至個別且遠離之冷卻裝置 '然後返回變壓器）、。 —-» -8- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝· 訂 i. 本纸張尺度適用中g國家標準（CNS ) A4規格（2丨Ο X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __B7五、發明説明（6 ) 爲有效地傳遞熱使其遠離變壓器核芯與線圈組裝；以保 持可接受地低之操作溫度，t故習用變壓器係需要相對較大 量之介電流體；例如、，一個經容納在圓柱形容器中，，並具 有空氣之頭部空間位在流&上方之標準15 kVA样柱承載之 單相配電變壓器，、可包含大約十加侖流體：每加侖流體會 使變壓器之重量增加大約八磅因此，，對上文所予之實例 而言，流體單獨對變壓器增加超過八十磅。介電流體之此 種重量亦可能需要變壓器封閉物製自比起較小變壓器所需 要者較重規格之鋼/或可能需要提供特殊或較強掛鈎或載 體。此種附加物亦會增加變壓器之重量與成本。於是^顯 而易見的是，，可自一種使用低於習用介電冷卻劑體積而有 效地消散熱之變壓器設計；獲得成本利益與重量節約，。 顯而易見的是，，必須用以有效地消散變壓器中之熱之’介 電流體愈多 > 則變壓器槽桶或封閉物必須愈大，。很不幸地/ ，增加變壓器之尺寸具有不想要之結果，；甚至超過上文所 討論之尺寸與重量考量；首先是變壓器，，特別是一般桿柱 承載之配電變壓器；係經常被承載在充滿其他配電設備之 區域中，，包括其他變壓器、，導體，、保險絲及電湧放電器，， 以及充滿電話與電纜TV線及電纜之，區域中/。必須在供電變 壓器末端及所有其他附近設備與管線以及所有接地結構之 間保持重要的最小間隙，，該接地結構包括變壓器自有的接 地槽桶。，因此，，由於習用變壓器之高度\此爲絕大部份受 制於此應用中所需要流體體積之一個尺寸，，故當嘗試設置 與裝載變壓器時，、保持適當間隙係逐漸地變成一項問題/ -9- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 線 -1 .J__ 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X 297公釐）

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（7 ) 其他重要缺點係直接與習用變壓器之尺寸及重量有關聯, 。提供一種比習用類似等級變壓器較小且較輕之變壓器設 I 計，將節省和運輸與儲存較大且較重設備有關聯之成本.， * · 並可使安裝困難變得容易及減少安裝成本：因較小變壓器 可能不需要像安裝較大、較重單元一樣之相同設備或人員 • t 0 但在許多情況中，.降低變壓器之尺寸係受限於介電冷卻 劑之有效性。介電冷卻劑之許多性質、會影嚮其有效地且 \ * 可信賴地發揮功能之能力。其包括J閃點與燃點、.熱容量 、涵蓋一溫度範圍之黏度、，脈衝擊穿強度：出氣傾向及傾 點？ 流體之閃點與燃點：如藉由ASTM D-92所測得者：係爲介 電流體之重要性質，。閃點係表示當流體曝露於空氣及火'源 時，，將造成流體蒸氣點火之溫度、。燃點係表示當流體曝露 於空氣與火源時：會發生持續燃燒之溫度，。欲供一般使用 之變壓器流體之閃點.，較佳爲至少約145°C '以提供合理之 安全性，，以防止低可燃性流體固有之各種危險？欲供高燃 點應用之流體：應具有燃點至少約300°C，.以符合關於高燃 點變壓器流體之目前規格.。 . 由於介電流體係藉對流使變壓器冷卻/故介電冷卻劑在 不同溫度下之黏度：係爲決定其有效性之另一個重要因素. 。黏度係爲流體對流動抵抗性之一項度量、。介電冷卻劑之 流動性，、典型上係以其動黏度爲觀點加以討論：其係以史 托度量，.且經常只稱爲”黏度"。以史托度量之動黏度，係_-JS_ 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝.

,1T 線 J-- 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A 7 _B7五、發明説明（8 ) 等於以泊除以流體密度（以每立方厘米之克數表示）之黏度 ，兩者係在相同溫度下度量。，在此項討論之其餘部份中.， "黏度”係指動黏度.。在其他因素均不變之情況下.，於較低 • · 黏度下，.變壓器流體係提供較良好之内部流體循環，及較 良好之熱移除。.具有低碳數之有機分子，.有較不黏稠之傾 向，·但降低一種油之整體碳_數以降低其黏度，.亦有顯著地 降低其燃點之傾向.。所要之絕緣流體，.在所有溫度下於可 使用之範圍内，，係具有可接受之低黏度，及可接受之高燃 點。.一種較佳介電冷卻劑，.在100°C下係具有不高於15厘史 ，且更佳係低於12厘史之黏度，。 流體之傾點亦會影嚮其作爲介電冷卻劑之整體實用性.， 特別是關於寒冷氣候中之供電設備？ -40°C之傾點被認爲是 上限，.而約-50°C之最大値係爲較佳的：傾點抑制劑係爲已 知的，，但其使用在變壓器流體中並非較佳.，因爲此等物質 有在使用中随著時間分解之可能性、。而且、，甚至由於使用 傾點抑制劑.，其或許不能夠達成所要之傾點.。因此.，較佳 情況是，，未經改質之變壓器流體即具有可接受之傾點 介電冷卻劑之出氣傾向，.係爲其有效性之另一個重要因 素。.出氣傾向係藉下述方式測定：施加10,000伏特交流電至 兩個接近而間隔之電極，.其中一個電極係在受控氫大氣下. ，被浸沒在變壓器流體中，。於受控大氣中之壓力升高量.， 係爲被施加至液體之電壓所造成分解量之指標？麼力降低 係表示液體在電暈力下很安定：且係爲氫之淨吸收劑.。 介電冷卻劑之其他重要性質如下.。一種流體在60赫茲下 _-11 -_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝. 訂 線 J/. • LI. A7 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 _B7 五、發明説明（9 ) 之介電擊穿，，係表示其在功率頻率下抵抗電擊穿之能力.， 且係以被浸沒在流體中之兩個電極間造成電弧所需要之最 小電壓度量。，流體脈衝介電擊穿電壓，、係表示其在短暫電 壓應力譬如閃電i電湧下抵’抗電擊穿之能力.。流體之散逸 因數，.係爲在該流體中介電耗損之一項度量.。低散逸因數 係表示低介電耗損？及低濃度之可溶性、極性污染物。 於過去，已使用各種多氣聯苯（PCB)組合物，作爲變壓器 及其他裝置中之介電冷卻劑，，以克服燃燒安全性問題.。但 是，PCB已失眾望.，此係由於其毒性及對於環境傷害之能 力，意即因其對於降解之抵抗性所加深之損害所致，。因此 ，PCB之適當替代物是需要的.。適當介電冷卻劑不僅必須 具有可接受之電氣與物理性質.，且亦必須是較不易燃.，如 由高燃點所証實者.，必須爲環境可相容及合理地定價：。 PCB之各種替代物已被提出，，但全部均缺乏關於此等要求 條件之一或多個.。 二甲基聚矽氧符合變壓器流體之某些要求條件：但被認 爲極昂貴且爲生物不可分解的，。亦已知使用烴油類作爲介 電冷卻劑，、但其在某些性質上顯然是不足的。.例如.，具有 燃點超過300°C之高分子量烴油類.，，具有高傾點在0至-10°C 範圍内之傾向，.因此不能夠使用在曝露於低環境溫度之電 氣設備中。.另一方面，，低分子量礦油具有較低傾點.，但具 有燃點遠低於300°C。一些石蠟油類具有高燃點，、但亦具有 無法令人接受之高黏度及傾點。同樣地，雖然一些環烷油 類具有適當非黏性，.但其具有低燃點與高傾點之傾向。 — _'_%：_ 民張尺度適用中國國家楳準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝.

*1T 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __B7_五、發明説明（10 ) 由於此等不同性質，、故作爲介電流體使用之礦油.，典型 上係被其精製性質而非被其界定組成所界定.。天然生成之 礦油係以原油來源及精製方法爲基礎.，在其組成上產生變 ·· · 化。.經常需要添加劑：以使得此精製產物可被接受，。更重 要的是：且尤其是近年來如此，礦油之安全性與環境可接 受性，.已成問題。.由於礦油含有數以千計之化學化合物， 故不可能從化學與毒物學透視而精確地界定出礦物系油類 之組成及環境影嚮。因此，.一般期望提供一種變壓器流體 ，其僅包含數種已知化學品，·其中每一種均經証實係爲環 境上安全的。- 此外，、水份：氧及環境污染物 '均會不利地影嚮介電流 體之特性。、詳言之：水份會降低流體之介電強度：而氧會 幫助形成淤泥。淤泥主要是由於當流體被加熱時，礦油、 t 4 露於空氣中之氧所造成之油分解所形成。， 爲防止此種污染物進入變壓器槽桶中，，一般實務是在變 壓器上加入墊圈蓋或覆蓋層。.可移除之覆蓋層允許變壓器 得以被使用，.而橡膠墊圈係意欲保護介電流體之完整性.； 但是：此種墊圈並非是免受水份：氧或污染物所污染之最 確實保護方式。.例如.，已知此種墊.圈會因老化而乾裂.。再 者，厂些此種覆蓋層组裝係經設計，，以充作壓力舒解裝置. ，以舒解當溫度上升時可能在變壓器槽桶内形成之過壓，。 有時在墊圈移除後，.其本身即無法適當地再密封.。同樣地 ，當例如覆蓋層被服務人員移除並置換時.，墊圈可能未對 準或不適當地安裝.。 -13- (請先閣讀背面之注意事項再填寫本莧) -裝.

,1T 線 .i__ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ^18873 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（11 ) 如上文簡述，.由於變壓器封閉物内溫度之改變，.故於變 壓器槽桶中頭部空間之體積及流體之體積，將會改變。這 會產生氣體經過墊圈蓋之"呼吸"或交換，.如前述：或經過 另一種類型之通氣孔或壓力舒解機制：其典型上係在變壓 器槽桶之頂部或覆蓋層中形成。.雖然溫度之上升可能造成 變壓器從頭部空間放出氣體至變壓器外部/但溫度之降低 可能會抽取空氣、，氧及水份進入槽桶中.。此呼吸作用亦可 能造成密閉空氣之溫度降至露點，.而造成水蒸汽在槽桶中 凝結。_水份量之逐漸蓄積，將會降低介電流體之絕緣品質 。而且，.可能會聚集成大滴水，.且比油更重.，而將朝向變 壓器之底部落下。.此等大滴水本身可能會在造成絕緣體擊 穿及形成短路之位置處，> 置換介電流體，。再者，，有時過度 溫度上升可能會造成一數量之介電流體經過壓力舒解裝'置 被逐出變壓器槽桶'此事件不僅可能產生不期望之環境影 嚮，.而且將會降低變壓器消散熱之能力，。依譬如變壓器之 額定流體容量、，過壓事件期間所損失之流體體積：由於其 他此種事件之累積流體損失及變壓器上之負載等因素而定 ，變壓器之壽命可能因介電流體之損失所造成操作溫度上 之增加，、而被顯著地縮短、。 . 因此，.儘管在變壓器與介電流體技術上所施行之進展.， 於此項技藝中仍然需要一種變壓器.，其比習用變壓器較.]、 、較輕及含有較少介電冷卻劑。.此變壓·器封閉物較佳係經 完全且永久地不透氣密封且不通氣，.以致沒有空氣.、水份 或其他環境污染物能夠進入變壓器並污染介電流體.。此種 -14- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 線 本纸乐尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29?公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ___ B7 _五、發明説明（12 ) 變壓器亦應防止介電流體被逐出，、因此保護環境及確保變 壓器自動冷卻之能力不會被減低丨此介電流體較佳應具有 界定之化學組成，.且未具有不利之環境影嚮？特別期望的 是，.與習用變壓器比較.，若此變壓器具有降低之高度.，則 能夠提供額外之間隙 '本發明之此等及其他目的與優點，， 將顯示於下文説明中，-並自其獲得瞭解。. 發明摘述 本發明係使關於變壓器及其他含流體之電氣裝置之現代 技術升級。.本發明係提供一種電氣裝置.，其具有經永久密 封而隔離周圍環境之可膨脹室。此室含有變壓器核芯與線 圈組裝（或其他載流導體），，位在該密封室中，，並包含完全 充滿該室之介電液體：此液體係在低於一大氣壓之絕對壓 力下被密封在該室中。.其封閉物較佳係具有互連之可撓性 壁，、以形成具有多邊橫截面區域之非圓柱形封閉物在此 較佳封閉物中：未提供使用孔、、墊圈蓋或通氣裝置.。替代 地，.此封閉物之側面係在介電流體膨脹與收縮時向内與向 外（個別爲朝向核芯與線圈组裝：及離開核芯與線圈组裝） 撓曲。，較佳係允許此室膨脹，，以具有比此室在最初被充填 及密封時所具有之體積大至少10至,15%之體積。.介電流體 較佳係在低於大氣壓力約1至7 p.s.i.:且最佳係在低於大氣 壓力約1至3 p.s.i之壓力下被密封:在該室中。 可在内室中提供導管以形成流體通路，.用以引導已被所 浸沒之核芯與線圈组裝加熱之介電流體朝向封閉物之頂部. 。此導管亦提供至少一個第二個流體通路.，用以引導下降 -15- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. 訂 線 ’ 1-- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 3 9873 A7 A7 __B7 五、發明説明（13 ) 中之較冷流體，.其係朝向封閉物之底部降落。.此導管係提 供介電流體在封閉物内之平滑層流，.並減少流體擾動.，於 是允許變壓器更良好地消散由於變壓器耗損所產生之熱 在本發明之一項具體實施例’中，.此導管係包括一個煙囪，， 此煙囱係圍繞核芯與線圈組裝並包括形成縱向排列溝槽之 絕緣孤立物。.此孤立物係防止變壓器封閉物之向内撓曲側 阻礙用以輸送介電流體之流體通路？在一項替代具體實施 例中，.導管係包含多個片條構件.，較佳係連結在多邊形封 閉物之一或多個角落上.。此種片條係在用以傳導受熱流體 朝向封閉物頂部之第一個内部流體通路.，及當較冷流體降 落時用以引導其朝向槽桶底部之多.個外部流體通路之間分 隔此室。.此種片條較佳係連接至封閉物，僅沿著其中一個 邊緣，.以允許封閉物側面具有所要撓曲程度.。 _ 本發明之介電流體包含具有經良好界定化學組成之烴類 之混合物。.此掺合物之物理性質可經訂製：以符合使用在 各種電力分配設備中.，且特別是在變壓器中之要求條件.。 本發明之介電冷卻劑特別適合使用在經密封.、不通氣之變 壓器中，·並具有經改良之性能特徵，.以及加強之安全性與 環境可接受性.。本發明之介電冷卻，劑包含相對較純化合物 之摻合物、該化合物係選自包括芳族烴類，、聚β -晞烴類 、多元醇酯類及天然植物油類。： Λ 本發明進一步包括一種建造變壓器之方法4該變壓器係 完全裝滿一種具有所要化學组成之無水、，經脱氣之介電流 體。、根據本發明，、該流體係經過濾：乾燥及脱氣。，於該變 -16- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） —'---；-----坤衣------1Τ------^ (請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（14 ) 壓器封閉物中係經抽取眞空，且同時在變壓器封閉物中保 持亞大氣壓，.此變壓器係裝滿經乾燥及脱氣之流體：然後 ，將變壓器永久地密封。在變壓器被充填之前，此流體較 * * . * 佳係經乾燥至低於10 ppm H2 0，.並經脱氣至低於100微米Hg 0 爲確保變壓器封閉物在被充填時.，無氣體進入其中.，較 佳充填方法係包括以下步驟，.首先提供第一個濕集管箱.， 及比第一個濕集管箱具有較大體積之第二個濕集管箱，，以 預定體積之經乾燥且經脱氣之流體、，充填第一個濕集管箱 及一部份第二個濕集管箱：同時在第二個濕集管箱中留下 頭部空間，、在第二個濕集管箱之頭部空間中抽取部份眞空、 ，在第一個與第二個集管箱之間循環預定體積之流體，，及 從第一個濕集管箱轉移一數量之預定體積流體進入變壓器 中、在充填變壓器之前：確保實質上所有氣體均自流體中 移除，、可大爲提高流體與變壓器消散熱之能力_，且實質上 使用比習用變壓器所採用者較少之介電流體即可因此，。 因此，1本發明係包括特徵與優點之组合，藉由提供完全 且永久地不透氣密封之變壓器：及不會由於水份；空氣或 其他污染物之進入而被污染或降解.之較佳介電流體：使得 變壓器設計與製造之技藝及相關技術能夠實質上升級，。與 相同等級之習用變壓器比較v Λ變壓器係實質上較小，，且 於重量上係遠爲較輕；此裝置係比類似等級之習用變壓器 顯著較短，，且因此可被安裝在保持與導線及其他裝置之適 當間隙於其他情況下爲不可能或極端困難之位置處 < 本發 __ 本纸掁尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __B7_五、發明説明（15 ) 明比習用變壓器需要實質上較少介電流體％，而又能夠足夠 地消散熱，，以致能夠避免過度溫度上升及過早之變壓器失 效。.此變壓器係防止任何介電流體被逐出；且進一步採用 磉 * 具有界定化學組成及未具有不利環境影嚮之流體。 本發明之此等與各種其他特徵及優點、，對熟諳此藝者而 言，在閲讀下文詳述並參考附圖後將易於明瞭。 附圖簡述 爲詳述本發明之較佳具體實施例：現在參考附圖％其中 圖1爲根據本發明之陳述内容所製成電變壓器之透視圖 • 圖2爲圖1中所示變壓器之側面立視圖，.部份呈橫截面.； 圖3爲圖1變壓器之頂部平面圖，，顯示覆蓋層被移除且係 在封閉物被裝滿介電流體之前.； 圖4爲圖3中所示變壓器組裝一部份之放大平面圖 圖5爲圖1中所示變壓器之核芯與線圈組裝：在此組裝被 安裝在變壓器槽桶中之前之透視圖，； 圖6爲透視圖，、顯示圖5之核芯與線圈組裝.，經裝載在變 壓器槽桶中，且電連接至次級終端，； * * 圖7爲圖1中所示變壓器槽桶之覆蓋層之透視圖j 圖8A與8B包含流程圖、以圖式説明製備介電流體以及乾 燥、充填及密封圖1變壓器之處理系統J 圖9爲類似圖4之視圖，.説明本發明之替代具體實施例，；' 圖10爲圖1中所示變壓器之高電壓襯套之橫截面圖.； -18- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝· 訂 線 L__ 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） 319873 Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（16) 圖11爲橫截面圖，，説明位在變壓器槽桶底壁上之變壓器 核芯與線圈組裝； 圖12爲圖1變壓器之頂部平面圖，顯示出封閉物已裝滿 介電流體且被密封後之情況； * 圖13爲類似圖12之視圖.，顯示圖1之變壓器於介電流體 已遭受熱膨脹後之情況， 較佳具體實施例之詳述 本發明係關於電氣裝置：其含有介電流體以提供冷卻功 能或使供電組件絕緣或兩者.。此種裝置包括變壓器.、斷路 器、，自動反覆充電裝置及其他裝置：本發明之一項典型應 用係在變壓器上，其係用以分配電力至商業與住宅使用者 鵞 » 。此種變壓器最常見類型之一：係爲桿柱承載之變壓器.。 因此，.僅爲舉例之目的，、而非以任何方式限制本發明.，’本 發明將參考單相，、桿柱承載之15 kVA配電變壓器加以描述 ，其具有初級電壓7200伏特，及次級電壓120 / 240伏特，，及在 60赫茲下操作、，並具有可容許之溫度上升爲80°C 但應明 瞭的是：本發明可採用其他裝置形式：且下文所述及所請 求之本發明概念與特徵，.可應用於其他類型與尺寸之變壓 器，.以及其他類型之含流體電氣設備，。 變壓器封閉物12 首先參考圖1，.其係顯示變聲器10之透視圖，.其爲本發 明之一項較佳具體實施例。，變壓器1〇大致上包含核芯與線 圈组裝11 (概要地示於圖1)、、可膨脹封閉物或槽桶12 .、高電 壓襯套14 .、低電壓襯套16-18及接地耳部20 ί核芯與線圈組 ______-19-______ 本紙乐尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） (請先Η讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝' ，1Τ 線 JI. • JI. B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（17 ) 裝包括初級繞組15與次級繞組19。.介電流體40係圍繞核芯 與線圈组裝11，並完全充滿封閉物12，如在圖2中所最良 * · 好地顯示者， * ， 現在參考圖1-3，.封閉物12係包括具有可膨脹内室13之非 圓柱狀箱形結構。，封閉物12具有大致上矩形型態，，且包括 前壁24、.後壁26、、側壁28與30、.底壁32及頂壁或覆蓋層34； 。側壁28與30較佳係實質上互相平行.。同樣地.，在所示之 較佳具體實施例中，.前壁24與後壁26係實質上互相平行.， 且大致上垂直於側壁28、30。因此，室13具有大致上矩形 • « · 橫截面區域》。 前壁24後壁26及側壁28、，30，較佳係製自單一長度之 薄片鋼，，其係在適當位置以直角彎曲.，以形成四面本體部 份31、其具有大致上矩形橫截面及角落36-39然後.，使'鋼 片之末端重疊：並沿著接縫42 (圖3)焊接在一起：以建立本 體部份31、。 封閉物或槽桶12爲大約16 1/2英吋高_(當在底壁32與頂壁 或覆蓋層34之間度量時）、大約11英吋寬（當在側壁28與30 之間度量時）及大約9英吋深_(在前壁24與後壁26之間度量) 。封閉物12較佳係製自0.040英吋厚之400系列不銹鋼片•。假 定係在上述封閉物12之尺寸下.，此材料具有支撑内部變壓 器核芯與線圈组裝11、介電流ft 40之體積及其他變壓器組 件所必須之強度與剛性.，則無需個別框架.。具有此等尺寸 之封閉物12 :因此具有實質上858平方英吋之表面積.。 正如熟諳此藝者即將明瞭的，.上文所予之尺寸係欲被採 -20- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 J-- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 五、發明説明（18 ) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作衽印製 用在一個特定尺寸與等級之變壓器10之封閉物上：惟本發 明之原理可被採用在極多種變壓器尺寸、等級及類型上、。 但是，.較佳情況是不管被變壓器封閉物12所收容之核芯與 線圈組裝11之尺寸或形狀爲何：本體部份31應密切地順應 核芯與線圈組裝11之足跡或整體形狀。.依此方式.，且經由 採用本發明之原理，*則變壓器封閉物12與内室13可比目前 習用之變壓器含有較少介電流體且較小.，並具有相同核芯 與線圈組裝 封閉物12之底壁32爲大致上平坦且爲矩形之鋼片.，且其 邊緣彎曲而形成凸緣33 (圖2)底壁32係稍微小於封閉物本 體31之矩形開孔s於組裝時.，係將底壁32插入本體部份31 中，.並將底郅凸緣33沿著底壁32之整個周邊焊接至封閉物 本體31。·底壁凸緣33係對變壓器封閉物12鄰近其下端提·供 額外強度以在處理期間及在安裝之前防止傷害.β底壁32 進一步包括壓紋或打印升高部份或淺凹35 (圖u)，以提供 核芯與線圈組裝11之適當定位及定向：其係更完整地解釋 於下文。* 頂壁或覆蓋層34係經最良好地示於圖1與7中，.且大致上 個別地包括上方表面44 :侧面凸緣45及前方與後方凸緣奶 、47。·覆蓋層34大致上爲平坦且爲矩形之鋼片.，較佳係製 自單一不銹鋼片，·其係經切割及彎曲，，以產生凸緣45_47·。 覆蓋層34之上方表面44係包括襯套承載孔牝與填充管孔仍 。覆蓋層34係稍微小於封閉物本體31之矩形開孔。在變壓 器10組裝時：係將覆蓋層34插入本體部份 ^ 、上碑.，並使 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 、1Τ J-- -21 - 參紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格 (210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7____ 五、發明説明（19) 凸緣45-47沿著覆蓋層34之整個周邊，焊接至封閉物12之本 體部份31。.如圖7中所示，前方凸緣46係比後方凸緣47及 側面凸緣45短，-以使其對於低電壓襯套16-18 (圖3)之向内配 « · 置部份有間隙-。 掛鈎支架22 (圖2, 3)係連接至後壁26 .，並充作使變壓器1〇 裝載在桿柱或其他載體上之設置.。掛鈎22較佳係由70規格 4〇〇系列之不銹鋼形成.，並包括一對凸緣23 .，其大約3英吋 寬並被焊接至後壁26。·在此項較佳具體實施例中，掛鈎22 具有之長度僅稍低於後壁26之高度以對後壁26提供附加 剛性與強度。.其他掛鈎長度及其他式樣之掛鈎亦可採用，。 在較佳封閉物12中未提供使用孔或可移除覆蓋層一旦 覆蓋層34被永久地固定至本體部份31，且變壓器1〇被充滿 介電流體40及被密封（更完整地描述於下文）時，核芯與'線 圈组裝11即被永久地密封在室13中且不可使用。意即，若 想要檢查、•修復或置換任何内部變壓器组件.，則必須將封 閉物12切割且部份移除·。同樣地，.封閉物12未包含釋壓閥 、斷裂圓盤：墊圈封體或其他通氣裝置。.與許多經描述爲 岔封"或"不透氣地密封"之先前技藝設計不同·丨變餍器 爲不通風，.且因·此係完全且永久地不透氣密封：。未加墊圈 且永久地密封之封閉物12，·係在所有操作條件下，，防止任 何氣體或液體進入或離開室13 ,,歷經變壓器之整個使用壽 命〇 現在參考圖2與10 '高電壓襯套14係位在封閉物覆蓋層 Μ炙孔口 48上並提供一種裝置·，使變壓器高電壓繞組15 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 線 —-----㉒- 本紙張尺度相㈣馨鮮（CNS ) Α4規格（210X29^17 五

發明説明（2Q A7 B7 經濟部中央榡準局負工消費合作社印聚 f連至管線電位㈣（未。』以製造 ::套=地連接至封閉㈣之適當構造與方法= 吴时㈣46，163中.，其揭^内容係併於本文供此項參 考。、因此.，建造靦套14及使其密封地連接至封閉物Η '去’•僅需要簡略地於本文中描述3 襯套14通常包括導電性端帽62與絕緣物體5。 體具有上方肋骨部份54、·下方部份56及中央管孔52:。';方 邵份56係經配置在孔口 48中，·且稍微呈推拔狀.，以致使下 方部份56之第-個片段57具有大於孔口招之直徑·，且經配 置在封閉物U外側。.下方部份56之第二個片段的具有低於 孔口 48之直徑並於封閉物12内部延伸.。 一襯套物體50較佳係製自瓷器〜爲使襯套物體邓固定至覆 蓋層34並使孔口 48密封，.故將鄰近第一個與第二個片段夂 59之父又點之下方邵份56之表面，.首先塗覆塡充銀之含 鉛破料。、接著，，將塡充銀之含鉛破料之第二個塗層塗敷至 相同表面，，此第二個玻料比第一個玻料具有較大比例之銀 G料及較少比例之錯黏合劑具有其他填料與黏合劑之破 料亦可採用·。接著.，將襯套燃燒以造成在第一個塗層與瓷 器之間及在第一個與第二個塗層之間，·於分子層次上之結 合。·於變壓器10组裝時：係將下方部份56配置經過孔口叫 ’並將目前經銀塗覆之襯套物體50表面.，沿著襯套物體5〇 與孔口 48之整個周邊焊接至覆蓋層34 .。焊料係同時使襯套 50固定至覆蓋層34，.並使覆蓋層34密封在孔口 4J。 正如最良好地示於圖10中者.，襯套物體50之肋骨部份54 23 本'’錄尺度通用中關家標準（CNS ) Α4^^· ( 210X297公楚 (請先閲請背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 、1Τ 線 H— —^1 · 五、發明説明（21 ) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 係包含具有外部表面60之上方圓柱形延伸部％。導電性端 帽62較佳係由鍍錫銅或銅合金製成，.並包含底座部份、 銷釘部份66及中·央管孔68 :底座64包含環狀凸緣65端帽 62之底座部份64係經配置在’圓柱形延伸部58上.，以致使中 央管孔68與襯套物體50之管孔52以軸向對準.。導電帽&係 以先前關於使襯套物體50之下方部份56密封與固定至覆蓋 層34所述之方式，.密封地連接至圓柱形延伸部％.。更明確 5之.係知第個然後是第二個填充銀之含錯玻料層.，連 續地塗敷至圓枉形延伸部58 ,在玻料與瓷器襯套已被燃燒 •^後t底座帽64之凸緣65係沿著延伸部58與凸緣65之整個 周邊 < 焊接至圓柱形延伸部58.。 變壓备初級引線74係使初級繞組15與襯套14互連.。引線 74較佳爲絕緣導線導體，.其具有未絕緣端76.，經配置經過 碎橡膠外稍78 f含有初級引線端76之外稍78,，係、經配置經 過襯套物組50之中央管孔52未絕緣端％係終止於導電帽 62爲、、止引v泉鲕76且密封排成一列之管孔52與6¾，故將 初級引線74之未絕緣端76焊接至端帽纪之銷釘部份砧之末 端67 .，如大致上在63所示者。爲保待所要之間隙.，故高電 歷襯套14係L伸大約8英1^高於覆蓋層％。目此，當從觀 套14之末^ 67度量至封閉物12之底壁時，變壓器1〇之整 體高度係爲大約24 1/2英忖。 低私壓襯套16、· π，、18係以實質上與上文關於高電壓襯 套14 :述I相同方式建立，，並密封地連接至封閉物12 ·。一 般而° .觀套16 *、17 : 18係個別地包括，絕緣物體80、. 81 .、 -24- 表紙張尺奴财關家辟（公釐 1^ ：-----^-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 -1— B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（22 ) 82，.其較佳係製自瓷器且包含中央管孔（未示出）。·絕緣物 體80-82係延伸經過在封閉物12之前壁24中形成之孔口 .，並 被焊接至封閉物12 :以固定襯套及密封封閉物，。襯套16、 峰 - 17及18係進一步包括導電銷釘84-86及端帽88-90 .。各端帽88- 90係包含孔口（未示出），.且被焊接至絕緣襯套物體80-82之 最外端，、以致使其孔口係與絕緣物體之中央管孔對準.。較 佳係由銅合金所製成之導電銷釘84、. 85 : 86，係個別地配 置經過絕緣物體80 : 81、82之中央管孔（如在圖3中所最良 好地顯示者），.並經過在端帽88-90中所形成之孔口。在銷 釘84-86與絕緣物體80-82間所需要之封口 .，係經由將各銷釘 焊接至鄰近端帽孔口之端帽而獲得。.然後.，可將習用末端 耳部連接至端帽88-90之延長端：以提供使次級繞組19互連 至分配導體（未示出）之裝置。· ' 前文段落已描述初級襯套14與次級襯套16-18之較佳具體 實施例。.但應明瞭可使用其他類型之襯套：不過：重要的 是，.各襯套應完全密封至封閉物12，以防止空氣、.水份4、 流體及其他污染物之進入與流出.。同樣地，.熟諳此藝者應 明瞭，.變壓器10依其應用而定可具有比上文所説明及所 示者更多或較少之襯套：例如.，三湘桿柱承載之配電變壓 器，將包括三個類似上文關於襯套14所述之襯套。.再一次 ，不管襯套之數目爲何，各襯套必須完全密封至封閉物12 • . 〇 最良好地示於圖2中之核芯與線圈組裝11 .，係經配置在 封閉物12之密封室13内.，且位於靠著底壁32處。，核芯與線 _______- 25 -___ 匕張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210Χ29·7公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· ,1Τ 線 .J— JI. ΙΓ . 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _______B7__ 五、發明説明（23) 圈組裝11可爲任何習用組裝.，其具有適當尺寸與等級，以 提供變壓器10欲被使用之負載與責任。此組裝可爲殼層型 或核芯、型。·核芯本身可爲經纏繞核芯或堆疊層合核芯p於 本文中所述之較^具體實施·例中·，核芯與線圈組裝U係與 目前由Cooper工業公司之cooper電源系統部門所製造者相同 ，並以圓柱形桿柱承載之15 kVA變壓器銷售，，C〇oper目綠編 號 EADH 111072 ? ' 正如熟諳此藝者所明瞭的 ' 核芯與線圈組裝U係包括頂 部與底部夾具92、· 94，.其係施加壓縮力至組裝η。·頂部與 底邵夾具92、· 94係包括中央孔口 95 β·核芯與線圈組裝^係 經配置在槽桶12中，·並直接靠著底壁32安置。爲將核芯與 線圈組裝11正確地放置在封閉物12中.，並在组裝11與封閉 物本體部份31之間保持所要間距：故將底部夾具％中之.孔 口 95 ’·配置在底壁32中所形成之凹處或淺凹95附近，如圖 11中所示，。 · * 正如最良好地顯示於圖3、· 5及6中者，.核芯與線圈組裝 11之上方夾具92，·係利用L_形支架99在兩個位置連接至封 閉物12。.各L-形支架99之第一支腳，，係利用f用扣件1〇〇連 接至上方夾具92扣件1〇〇亦以電方式使接地引線Μ之—端 連接至支架99，.引線73之相反端係連接至高電壓繞组i5. ^ 次級引線96-98係藉習用終端裝置.，使變壓器 19互連至導電銷釘84、.85、86,，其係、最良好地示於圖2= 中。、耳邵im·、酬系包括敎管孔且被焊接至封閉物㈣ 部心側面28、、30，.以個別地接收螺紋扣件1〇4 : ι〇5，.其係 -—------ -26- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格("17^297公廣）-------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 線 -H— · • ΙΓ. 五 發明説明（24 A7 B7 經濟部中央棹隼局員工消費合作社印裝 用以使L-形支架99之向上延伸腳連接至封閉物12 •。如最良 好地於圖3中所示者.，螺紋扣件105可包括細長螺栓106與螺 帽107 .，其可經气用以允許核芯與線圈組裝u裝載在不同尺 寸之封閉物12中.。同樣地，·槽缝108可在L-形支架99之腳部 形成’、其係經配置靠著上方夾具92 .，以提供額外調整裝置 〇 再一次參考圖1與7:變壓器1〇係進一步具有填充管件21 ’其係經配置在覆蓋層34中之孔口 49中。·管件21較佳j製 自锡塗覆之銅或銅合金，.並藉焊接密封而連接及密封至覆 蛊層〇4。·在核芯與線圈組裝11被固定在封閉物u中，且覆 蛊層34被焊接至封閉物12之本體部份31之後，封閉物12之 内室13係被芫全充填介電流體4〇。如更完整地描述於下文 者’走壓器封閉物12之内室13，.係被冗全充填介電流體’4〇 ’以致無頭部空間或任何殘存空氣被包含在封閉物12中.。 導管構件120 現在參考圖2-4 ’·變壓器1〇係包括煙囪或導管構件12〇， 其係經配置在核芯與線圈組裝U附近、導管構件12〇係實質 上不可透過介電流體40經過其厚度之流動。導管構件ι2〇係 與封閉物12之本體部份31間隔分開Λ以在導管12〇與封閉物 12之本體部份31之間形成環形流體通路130，。同樣地，導管 120係與核芯及線圈组裝11間隔分開，·以在其間形成環形流 體通路132、。 正如最良好地於圖4中所示者，·在較佳具體實施例中， 導管構件120係包括高電壓障壁U2與兩層絕緣材料122，各 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂 線 -27 本纸法尺度適用中國國家標準（CN:S ) Λ4規格（210x297公瘦 Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（25) 層122具有絕緣材料124之底薄片，.及多個間隔分開之細長 、絕緣孤立物126，.經連接至底薄片.孤立物126係實質上 平行於封閉物壁24、. 26 : 28 : 30，.並垂直於底壁32，以在 相鄰孤立物126之間，形成縱向排列之平行溝槽128 ,。溝槽 128較佳係延伸於導管ι20之長度方向，並垂直於覆蓋層34 與底壁32。 於圖4中所示之較佳具體實施例中.，煙囪或導管12〇係經 由將障壁112插入兩個絕緣層122之間而形成。在此種塑態 中底薄片124係接觸障壁112，同時兩個薄片124之絕緣孤 互物126 ·’係藉由兩個薄片124之厚度及障壁112之厚度而彼 此分隔。.孤立物126會對導管120增加剛性與強度，但主要 是用以在薄片124與封閉物12之間及在薄片124與核芯與線 圈組裝11之間，，保持預定最低量之分隔，，以致使環形流-體 通路丨3〇、，132保持未被阻塞 .更明確§之’.且如下文更詳細地解釋者：壁％、28、30 、32係馬可撓性且呈不同尺寸，、當内室13充滿介電流體40 且被密封時其具有朝向核芯與線圈組裝11向内彎曲之傾 向。•由於封閉物12之本體部份31之形狀，係十分密切地順 應核芯與線圈組裝之整個足跡，、故，在界定組裝n之整個足 跡之土 26、28 i 30及32之内部表面與核芯與線圈組裝丨丨之 最外層表面之間•，有相對極小間隙 '若未在導管120中提供 孤乂物126、，則向内撓曲壁在某些位置處將會壓縮一個底薄 片124靠向核芯與線圈組裝，且另一個則靠著向内彎曲壁之 内邛表面’、因此阻塞所要之流體流動.。因此.，孤立物I%係 ____ -28- ^纸痕尺度適用中國A4規格（210X297^釐） f請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂 線

• I I -- n 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _ B7 五、發明説明（26) 確保通路130與132保持開放流體流動經過縱向排列之溝槽 128 ' 障壁112 .、絕緣薄片124及孤立物126可製自習用高電壓障 泰 - 壁材料。-例如，，障壁112與絕緣薄片124可爲牛皮紙.，而孤 立物126可由牛皮紙板形成。，經如此建立之導管構件120將 在封閉物12與核芯及線圈組裝11之間.，提供所要程度之絕 緣，.即使當壁封閉物12可能向内彎曲-，以致壓縮導管120靠 向核芯與線圈組裝11時亦然.。應明瞭的是·，障壁112可製自 數個薄片或厚度之牛皮紙·，按可能必須提供之所要絕緣性 而定^ 導管構件120係利用製自尼龍或其他適當材料之帶子114 及帶夾115，，被保持在封閉物12内之適當位置。如最良好地 於圖2中所示者#，導管120係經裁切尺寸以延伸預定距離’， 高於及低於繞組15、19之高度。導管120較佳係經裁切尺寸 ， \ ，以致使導管120之上端與下端.，係與覆蓋層34及封閉物12 之底壁32間隔分開一段距離，.此距離足以在流體通路130 .、 132之間，、允許相對較無限制之流體循環.，如下文所述 於操作時，，當變壓器10供電時，*圍繞著室13中之核芯與 線圈組裝11之介電流體40 :將被加,熱至溫度大約65°C或更 大。，由於導管構件120係實質上不可透過介電流體40之流動 經過其間，，故自然對流力將驅使流體通路132内之受熱流體 向上，.如由圖2中之箭頭142所表示者。，導管構件120因此會 防止具有最大溫度之流體與封閉物12之本體部份31接觸.， 直到流體已抵達導管構件120之頂部爲止？於導管構件120 -29- 本纸乐尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨OX 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝·

、1T 線 A7 B7 27 312873 五、發明説明（ 上方’已向上通過流體通路132之受熱流體，會與較冷流體 40混合，該較冷流體已藉由轉移熱至槽桶覆蓋層％及槽桶 壁24、' 26、，28、.$0之上方部份進行冷卻3然後，.較冷流體 40係朝向封閉物12之底部下_降、，.經過流體通路13〇 ·，如由圖 2中之箭頭140表示者ϊ當流體40下降經過通路13〇時，•其會 藉由轉移熱至槽桶壁24，、26 .、28 : 30之中央與下方部份而 進行進一步冷卻。、又進一步冷卻係發生在底壁32 /爲加強 封閉物12底部處之冷卻作用·’故底壁32較佳係與槽桶壁24 、26、；28、30之末端等南♦.而非凹陷，。凹陷之底壁32會妨 礙2氣沿著底壁32移動，.及因此降低在該表面處之冷卻效 率。、由於同樣理由，.頂部或覆蓋層34係與槽桶壁24，、、 28、、3〇之上端等高連接。 導管120可以多種其他方式及許多其他材料建造：例如-， 導管構件12〇之一種替代具體實施例，，係示於圖9中.。暫時 參考圖9，，導管120可經由在封閉物12之室13中之各角落或 選定角落中提供套筒構件136而形成？套筒構件136係被製 成薄片材料之細長片條，.以致能夠近似核芯與線圈組裝11 中鄰近套筒構件136部份之曲率.。套筒構件136係延伸至高 於及低於繞組15、· 19 .，但並未一直,延伸至覆蓋層34或至底 壁32，，以允許流體40所要之循環，，如前文關於圖2-4所述，。 在此替代具體實施例中：套筒構件136較佳係製自鋼：並沿 著封閉物本體31之一個邊緣至一個邊緣焊接，，其係一般性 地顯示爲焊接珠粒138僅使套筒構件136之一個邊緣連接 至封閉物12，、可免除應力.，此應力可能在其他情況下.，因 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X29?公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. -a 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __B7_五、發明説明（28 ) 焊接程序，或於變壓器操作期間因套箇構件136之熱膨脹.， 而在封閉物12中引致β。而且、，僅沿著封閉物之一個邊緣及 僅一個壁^連接套筒構件136 .，將防止套筒構件136免於阻 嶙 攀 礙相鄰壁進行所要之撓曲程度。 套筒構件136可製自不爲金屬而具有絕緣或導電性之材料 ，且可以多種方式連接至封閉物12丨重要的是：套筒構件 136與連附裝置應對於介電流體40呈惰性：且套筒構件136 一般係界定内部流體通路142與外部流體通路140 ,。圍繞核 芯與線圈組裝11之内部通路142，，會造成被核芯與線圈組裝 11加熱之介電流體40，在封閉物12中被向上驅動，。通路142 鬌 係提供較冷流體降落至封閉物12底部之導管，。在此具體實 施例中：套筒構件136較佳係經配置於封閉物12之各角落， 以致使四個縱向排列之流體通路140經配置在環繞内部通’路 142之間隔分開位置ϊ而且，.由於在此項具體實施例中.，絕 緣材料122並未完全圍繞核芯與線圈組裝11 .，故核芯與線圈 組裝11係經包覆一層高電壓障壁材料，.譬如前文所述之高 電壓障壁112。.障壁112係充作絕緣障壁，，以防止繞組15 .、 19之供電部份，特別是初級引線76與高電壓繞组15互連之 m 末端，•免於接觸到接地封閉物12 .。絕緣障壁112較佳係藉繫 縛，.譬如前文所述之帶子114環繞核芯與線圈组裝11固定 。紙障壁112係爲確保核芯與線圈组裝11爲完全絕緣之合宜 裝置；但是，多種其他適當裝置中之任何一種均可採用。 • * 不管導管構件120之類型或構造爲何，導管120係提供一 « 種降低擾流及確保介電流體40在封閉物12之室13中之均勻 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝. 訂 線 本纸張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 A7 __________^_B7_______ 五、發明説明（29 ) 層流之装置：其係爲最適宜熱消散所需要的 '因與變壓器 核芯與線圈組裝接觸而被加熱之流體，，較佳係被迅速地導 引離開該組裝’·至相對够穸槽棉擘，•以有效地消散熱.。在 未使用導管120下.，由於流體40之加熱與冷卻所造成在室13 内之流體移動，.將有未受引導及混亂之傾向因此，朝向 封閉物頂邵上升之最熱流體之流動，•將被朝向槽桶成部下 降之較冷流體之流動所妨礙。•由於此等流動之交叉所造成 之擾流，•會減緩流體流動，•及增加此流體與變壓器封蚋物 消散經由核芯與線圈耗損所產生之熱所需要之時間：比較 上而言’·導管120係調整及導引流體流動，於是增加流動速 度及流體與封閉物更迅速地消散熱之能力乂 介電冷卻劑40 s介電流體必須具有許多重要特性•。其必須有效地轉移、 i ，具有適當介電強度及不應具有對環境有害之成份。.已^ 現某些特定化合物種類之混合物，.同時滿足作爲介電冷卻 劑合適性之要求條件·，及關於環境相容性之要求條件。此 等混合物包含兩種或多種化合物’*選自下列種類：芳族烴 類、.聚ύτ -烯烴類、.多元醇酯類Λ衍生自植物油之甘油三 醋類^如下文所述。 、 I.芳族烴類 芳族烴類包括一或多種不飽和苯環型結構•，其可直接連 接在一起或經過烴橋連接％芳族烴類可藉由苯環之烷基化 而被各種烴基取代’.包括-CH3 (曱基）·、-¾¾ (乙基）、- C3H7(丙基）等·。 -^32>__ ( CNS~) A4^ ( 210X297^% ) ' C请先閱讀背面之注意事項戽填寫本X > .装· 訂 線 i A7 _B7 五、發明説明（30) 根據本發明之一種較佳芳族烴，爲以下通式之二芳基乙 烷：

其中R!、R2、R3及R4爲Η或-CH3，及以下通式之二芳基甲 烷 · (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝.

,1T 其中R!與R2爲Η或CH3。較佳二芳基乙烷之一種特殊實例爲

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 較佳二芳基甲烷之一種特殊實例爲、： 、0

CH

-CH 此外，三芳基甲烷與三芳基乙烷：含有三個芳族環而個別 被亞甲基或乙烷橋連接之分子組成.，均可採用於本發明之 -33 hi. 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 31SS73 A7 B7五、發明説明（31 ) 介電冷卻劑中。、三芳基甲烷具有以下通式

R ιR, 且三芳基乙烷具有以下通式

(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ’裝- 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 其中Ri、R2、R3、R4、R5及R6係爲Η或-CH3。.在一較佳三芳 基甲烷中，至少兩個R基爲甲基。在一較佳三芳基乙烷中 ，R3與R4係爲Η，且心、R2、R5及R6均爲-CH3。 除'了亞甲基與乙烷橋接之二芳基化合物以外，苯環可直 接連接以形成聯笨基。.較佳聯苯類爲經烷基化之聯苯，其 具有下式. .

其中 R!、R2、R3 及 R4 可爲 Η、· CH3、. -CH2 -CH2 -CH3 : CH3 -CH- I CH3、-CH2-CH2-CH2-CH3 或 CH3-CH2-CH-CH3，，其中至少一個 R -34- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） --Μ.. 1. 五、發明説明（32 A7 B7 基爲烷基 '較佳聯苯基之特殊實例，包括：

C-. (ch^jch

Cr.. C hi 經烷基化之聯苯類可單獨使用：或與其他芳族烴類混合使 用，.以提供本發明之有用摻合物。 具有較大烷基之單芳族烴類.，亦可使用於本發明之摻合 物中。.較佳單芳族烴類之通式爲 r3 其中Ri爲Η或C2至C2 0 : R2爲Η或C6至C2 0，.及R3爲Η或C6至 C2 〇。有用單芳族烴之特殊實例爲

(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝

,1T 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 具有以下通式之莕類 〇丄〇 -35 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） • Γ. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（33) 其中心、112及113爲Η或(^至C4，亦適合：其中較佳茶之特 殊實例爲

II.聚α -烯烴類（PAO) 聚α -烯烴類（ΡΑΟ)係衍生自其中不飽和键係位於1或i -位之烯烴之聚合反應。.較佳產物係以己烯（C6):辛烯（Cs) 、癸烯（q 〇)或十二晞（Ci 2)爲基礎。.若一種α晞經單體係以 本身聚合一或多次：則所形成之分子爲聚α -晞烴.。根據 本發明 '較佳聚α -稀烴係具有下式·' R— CK -I ' CH- (卞1

R一CH

I CH- 其中R爲C4H9、C6H13 C8H174 C10H21飽和直鏈烷基，且 n = 0, 1，2,3 或4。， ， 適用於本發明之聚α -烯烴，，包括寡聚物之混合物.，以及 單一寡聚物。.例如：可使用含有二聚體.、三聚體.、四聚體 及五聚體之混合物：再者：此等成份寡聚物不必以單一 α -烯烴爲基礎。，決定特定聚α -烯烴混合物適合性之主要因 素，係爲其動黏度與傾點，。 -36 - 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） —-I~丨-1-----裝------訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央榡準局員工消費合作.杜印褽 OH I ' ch2 H〇-CHrC-cHr〇H CH, I ' OH (3) A7 B7 五、發明説明（34) 聚々-烯烴之動黏度，*係部份依聚合度及構成此基本單體. <碳鏈長度而定。.應明瞭的是，，有些聚α -烯烴之黏度將 使其不適合作爲介電冷卻劑使用9上述聚α -烯烴大致上 具有足夠低之黏•度，以致以所要之方式發揮功能。較佳聚 α-烯烴於10(TC下具有動黏度在約2至約15厘史之範圍内: in·多元醇酯類 多元醇酯類係由多元醇化合物與含有多：(固烷基之有機酸 之化學結合所造成《於多元醇酯上之抗基鏈長，係在c5與 C2〇之間。於多元醇醋中之取代可爲相同，意即均爲相同 坡基，或分子可含有不同烷基鏈。分枝狀烷基鏈係爲較蚀 的。較佳多元醇爲新戊二醇（1)、三羥甲基丙烷⑺及異戊四 醇（3)。

CH Η〇- | 〒卜:2. -CHrC—CH—ΟΗ HO-CHt-C—CH-0H CH, 1 ' OH 0) (2) 爲形成較佳酯類， 故使其與具有下列ϋ 〇.

II

R-C-OH 其中R爲具有碳鏈長度〇5至(：1()、c12、c14或c16之分枝狀或 —I-丨-1-----裝------訂------線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國囷宏坦准 -37 祝 4 Λ 1/ 〇 Ν i t ί X ϋ A7 B7 五 、發明説明（ 35 ) 未分枝烷基 ，或其混合物 。較佳多元醇係形成個別具有下 列諸式之多元醇酯類： CH, j J * 0 -CH: R. | · ίί R.—C一0—CH. —C—CH「〇一C—R2 I C=0 1 CH， 〇 P 〇 1 〇 〇 CH- 〇 1 ' U η ! C—0 — CH — C —CM 11 —O —C—R? 1 c=o i - RrC—〇—CH- -C~C H t~〇一C—Ri ! CH: 匕•一., 1 ' (la) (2a) Ο i - (3a) C^=0 1

其中各& - 4爲相同或不同，且係選自上述之C5至Ci 〇、C 12 <：14及(316烷基 種特佳多元醇酯係具有下式：

cicο—C丨c-1 c 1 〇 I ϋ ί c r H c I 〇 1 one Γ c26 H 10 HIo

K c»' Ϊ one 1 οl. :Γ· 2C 〇 Η — ^---^-----^------1------0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 其中各烷基碳鏈可爲分枝狀或未分，枝。 IV.植物油類 曾 植物油類爲衍生自植物.，且最常爲衍生自植物種子之天 然產物。（此油類爲一般稱爲甘油三酯之化合物種類之來源 ，其係衍生自甘油與天然生成之單羧酸類（常被稱爲脂肪 酸類）之化學結合。，脂防酸類係藉由被包含在统基鏈中之 _ -38- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X29·/公釐） 319873 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作.杜印製 -39- 五、發明説明（36 ) 碳數及藉由被併入脂肪酸碳鏈中之碳雙鍵數目作分類·。 脂防酸分子大致上係與上文畫出之單酸相同，.惟R烴基 亦可爲單不飽和·或多不飽f 其中不飽和雙鍵之數目係從 零改變至三。·一種常用單不飽和酸.，油酸，具有鏈長爲十 八個碳，‘其中一個雙鍵總是位在碳9與碳1〇位置.。同樣地 ’一種常用多不飽和酸，.亞麻仁油酸，具有十八個礙並具 有兩個不飽和鍵β 具有後鍵長度從四個破至二十二個碳之三飽和.、單-或多 -不飽和脂肪酸與甘油之結合.，會形成具有以下通式之甘 油三酯分子.： 〇 I! CH~〇~C — R. 、丨' 〇 I I! CH — 〇 — C — I 〇' I I! . CH-C —C-.R, 其中尺丨、R2及R3可爲相同或不同，具有碳鏈從C4至C2 2，及 不飽和程度從0至3。. 植物油甘油三酯係藉其所包含之各種脂肪酸類之典型百 分比作定義：此等百分比可隨著植物物種及生長條件而改 變。•可使用於本發明之植物油，包括：大豆、玉米、向日 葵、.紅花、·棉籽、.花生'·菜軒·:、.包心菜、荷荷芭豆及列斯 奎拉（lesquella)種杆油類。. 僅舉例言之i 一種較佳油：大豆油：係具有下列典刑全 成： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐 丨^--*1-----裝------訂------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本I) A7 __B7 五、發明説明（37 ) 脂肪酸 百分比 肉苴蔻酸 0.1 棕櫚酸 ' 10.5 ' 硬脂酸 3.2 油酸 22.3 亞麻仁油酸 54.5 蘇子油酸 8.3 花生酸 0.2 二十碳烯酸 0.9 一種特佳組成可衍生自一或多種植物油來源之摻合物， 添加劑· 可將各種添加劑以相對較少量加入上述摻合物中.。此等 添加劑可爲傾點抑制劑、抗氧化劑及/或安定劑。·較佳抗 氧化劑包括酚性抗氧化劑，其中以二-第三-丁基對甲酚爲 特佳抗氧化劑，其具有下式：

(請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝' 訂 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印繁 其中R爲C(CH3)3。或者，可使用單芳基酚，譬如

i Cr；3 i. -40- 本纸乐尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 五、發明説明（38 ) A7 B7 此外，環氧化物添加劑可用以改良電系統之安定性與老 化性質。一種環氧化基團具有下列結構 • A， R— CH —CH — R 且有用環氧化物之實例包括 〇

0 ' 〇 CΗ — 0 — C一 (^CH — C—Ο — CH

〇 與 o ,c H 、c 〇 r H c \ / 〇 Η _ Η C丨C丨c ο •O-CH-CH —CH, 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 可藉由抑制流體在低溫下之結晶化作用，而用以改良絕 緣液體之低溫性質之添加劑，包括甲基丙烯酸甲酯之寡聚 物與聚合體、醋酸乙烯酯之寡聚物與聚合體及烷基化苯乙 烯之寡聚物與聚合體，其個別具有，下列化學式： cicio!cr H c

H 门 — 1^---1------批衣------1T------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 〇=

H CIOICIC 12 :-H c

H n

〇.3 II H

格 規 4 A s N c I準 I標 I家 國 -國 I中 用 適 I度 尺 張 纸 本 x o 公 B7 五、發明説明（39) 其中R爲Q至C20分枝狀或未分枝烷基。 如上述，.意欲涵蓋在本發明中之介電流體，，係包括，# 气多前文所述分子種類之組合；該分子包括芳族烴類/、 聚α -缔經類、|多元醇醋類及植物油類：例如，一種較佳 組成係包含約75至約85重量百分比之聚π -烯烴，與約25 羣 至約15重量百分比之芳族分子合併，.該芳族分子之主要組 成爲豕基鄰一甲表基乙燒' 較佳聚π -稀煙包括已被氫化 至飽和之1-癸烯之寡聚物，、且特別是其二聚體•。較佳竝成 亦可包含受阻酚抗氧化劑.，譬如2,6-二-第三-丁基酚•，以 商‘名 Ethanox 701 由 Albemarle 公司（Bat〇n R0Uge, Louisiana)銷售。 可添加以改良電安定性之另一種添加劑，•係爲二環氧化物 ，其中由Union Carbide公司所製造之ERL4299係爲一種較佳實 例。， . 聚α -烯烴亦可與如前文所提及之三芳族烴摻合，，其中咳 芳族經含有利用亞甲基或乙燒橋所連接之三個芳族環。_ 佳芳族烴類包括芳族環之甲基取代，·以增加與聚α _烯= 成份之相容性；此組成可涵蓋約1至約99重量百分比聚 稀煙與約1至約99重量百分比三芳族烴之範圍，其中更"佳 範圍爲約75至約85重量百分比之聚_締烴與約乃至約Η 重：r百分比之二芳族烴·。可加入添加劑以改良如上文户斤 論之安定性及防止氧化.。 同樣地，·可將聚α _烯烴與如前文所提及之多元醇酽 及/或甘油三酯摻合。·此組成可涵蓋範圍從約丨至約 量百分比聚α-晞烴與至約99重量百分比多元醇酷及 ’ -42- 本纸乐尺度適用中國國家標準（CMS) A4規格（210X 297公釐） 五、發明説明（40) 或甘油三酯，其中更佳範圍爲約50 土 10重量百分比聚α _ 烯烴與約50 ± 1〇重量百分比多元醇酯及/或甘油三酯。可 加入添加劑以改•良如上文所討論之安定性及防止氧化。與 多元醇酯類一起使用之一種較佳添加劑，爲在〇3重量百分 比含！下之2,6-二第三丁基對甲酚pBpc)，而與植物油_起 使用之一種較佳添加劑，爲在〇4重量百分比含量下之 TBHQ 。 ' 下述實例僅意欲作爲説明例，並非徹底地顯示出本鮝明 所意欲涵蓋之油類型式。

實例I 一種包含礦油之習用15 kVA變壓器.，其具有圓柱形封閉 物及位在習用變壓器油體積上方之頭部空間·，於其中負載 至80°/。、100%及120%容量，•且平均繞组溫度上升及頂部油 瓜度上升係在各條件下度量.。此等熱操作度量及關於下述 實例之熱操作度量之結果，、係表列於表1中/ 在已將導管配置於相同習用變壓器（例如圓柱形封閉物， 於頭部空間下之礦油）中.之核芯與線圈组裝附近後，，亦在 各條件下施行相同度量t加入導管係爲減少擾流及提供介 電流體之均勻層流•，於是亦增加熱傳遞速率、。在此項試驗 中所採用之導管，，與本文中所述之導管120並不相同·，且如 上文所解釋者，•在此項試驗中所採用之變壓器、，同樣地並 非根據如變歷器10所述與描繪之較佳具體實施例所建造而 成。，雖然如此由於在此等一系列試驗間之唯一差異係爲 加入導管，·故在表1與2中所示結果之比較，，咸認係爲使用 -43- 尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21QX297公慶） ^12673 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（41 ) 導管與較佳介電流體40所達成利益之一項有效指標/此等 度量及關於下述實例使用導管熱操作試驗度量之結果/係 表列於表2中、。 * · 實例II 將65重量百分比具有黏度10厘史之聚α -烯烴，與35重量 百分比ΕΧΡ-4摻合，後者爲由Elf-Atochem (Paris, France)所銷售 之芳族烴流體。.該聚α -烯烴係由癸烯寡聚物之摻合物所 組成。.其組成爲：0.1°/。二聚體、1.1%三聚體、42.5%四聚體 、32.3。/。五聚體、11.8°/。六聚體及12.2%七聚體。以摻合物重 量爲基準，.於該聚α -烯烴/ ΕΧΡ-4摻合物中添加0.4重量百 分比4,4'-亞甲基雙（2,6-二-第三·丁基酚），其爲一種氧化抑制 剖，以商標名 Ethanox 702 由 Albemarle 公司（Baton Rouge, L ouisiana) 銷售。將此含添加劑之摻合物，置於上文實例1中所述'之 習用15 kVA配電變壓器中，並使其接受如實例1中之相同負 載條件。實例Π之混合物並未使用導管測試，因爲第一個 無導管試驗之結果顯示此流體並非較佳，此係由於其熱操 作性能比其他流體拙劣。同樣地，由於此項原因，故其許 多性質並未度量。 實例III ‘ 將80重量百分比具有黏度2厘史之聚π -烯烴，與20重量 百分比之丁烯基化聯苯摻合，後者係以商標名SureSol 370由 Koch化學公司（Corpus Christi ,Texas)銷售。此聚π -晞烴係由大 約100%癸烯二聚體所組成。於此聚α -晞烴/ SureSol摻合物 中添加0.4重量百分比之一種氧化抑制劑，譬如2,6-二-第三- -44- (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- 訂 線 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（42 ) 丁基粉，以商標名 Ethanox 701 由 Albemarle 公司（Baton Rouge, Louisiana)銷售。將此含添加劑之摻合物置於實例1中所述之 習用15 kVA配電變壓器中，並使其接受如實例1中之相同負 載條件，使用及未使用導管。

實例IV 實例IV係與實例m相同，惟使用具有黏度4厘史之癸晞 聚α -烯烴。聚α -烯烴之组成如下：0.6%二聚體、84.4%三 聚體' 14.5%四聚體、0.5%五聚體。.

實例V 於此摻合物中添加0.4重量百分比之Ethanox 701。將此含添 加劑之摻合物置於實例1之習用15 kVA配電變壓器中，並使 其接受如實例1中之相同負載條件，使用及未使用導管120 。與前述實例一樣，將此等熱操作度量之結果表列於表1 與2中3 此外，將對於介電冷卻劑之選擇，及關於使用在此實例 中之化合物之評價很重要之一些健康與安全因素，列示於 表5中。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝- 訂 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -45 - 本紙張尺度適用中国國家操準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 五、發明説明（43 A7 B7 表1 (未使用導管） 負載條件 實例I 實例Π 實例m 實例IV 會例V 80%負載 平均繞組上并 頂部油上升 43.5 36.3 *45.9 38.9 41.6 35.2 42.6 36 7 只 K J v 41.3 34 2 100%負載 平均繞组上升 頂部油上升 63.2 50.8 61.5 51.-3 57.2 47 8 58.6 49.6 59.0 48.1 120%負載 平均繞組上升 頂部油上升 83.3 68.5 84.6 70.8 -圓 . 76.3 〜63.1 =553¾¾^- 78.5 65.9 78.7 65.0 一丨 ― J·!* 丨 g — 1 -----裝—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) B J 負載條件 實例I 實例Π 實例m 實例IV 實例V 80。/。負載 平均繞組上升 43.2 - 39.6 41.2 40.9 頂部油上升 37.3 34.6 36.1 34.7 100%負載 平均繞組上升 59.6 55.7 • 56.3 56.1 頂部油上升 50.7 47.8 48 9 47.5 120。/。負載 平均繞組上升 80.6 74.5 76.0 76.1 頂部油上井 67.8 _ 64.4 .1 1 1 65.4 64.3 表3與4列出前文實例中所述流體之各種性質 訂 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 張 -纸 本 -46 - t度適用中國國家標準（CNS )八4規格（2丨0X297公釐） A7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 五 、發明説明（44) 表3 -物理性質 物理性質 實例I 實例Π 實例m 實例IV 實例V 閃點（°C ) 154 186 168 210 166 燃點（°C ) · 164 204 177 229 178 傾點（°c) -52 -50 -75 -69 <-74 黏度 @ 40°C @ 100°C 9.14 2.35 X X 5.58 1.79 15.79 3.61 4.71 1.63 苯胺點f C ) 77 X 90.1 107 90.4 出氣傾向 (微升/分鐘） -7 X -21.5 -36.4 X 密度（克/毫升） 0.877 0.883 0.822 0.839 0.823 顏色 <0.5 0.5 <0.5 <0.5 <0.5 表4 -電性質 電性質 實例I 實例Π 實例m 實例IV 實例V 介電常數 2.20 X 2.20 2.25 2.20. 散逸因數 <0.0001 <0.0001 <0.0001 <0.0001 <0.0001 介電強度 (D-877) (kV) 52 X 55.6 57.7 55 體積電阻率 (歐姆·公分） 500xl0E12 X 566xlOE12 521χ10Ε1 2 500x10E12 脈衝介電強度 (kV) > >流體 >> 10密爾牛皮 紙w /流體浸 潰（2"直徑電極） 172.3 X 145.3 X 36.7 X 37.3 40.1 X -47- I^ "T-----裝-- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 訂 線 •i. 873 五、發明説明（45 ) A7 B7 表5 下述環境資料可採用於2厘史級聚α -烯烴（PAO)與POXE流體成份》 管理資訊 (ΡΑΟ) •經 FDA 認可於 21 CFR 178.3620(b)。具有 USDA HI 授權（Η1-潤滑劑偶爾與可食用產品接觸）。 -，，非危險性"，根據OSHA危險傳播標準29 CFR 1910.1200。-··對輸送未管制"，根據DOT。 -"順從"TSCA (15 USC 2601-2629) -··未列示"（未管制），根據EPA SARA標題III段落313 « -CAS 编號 68649116 (Albemarle) (POXE)-此流體未在CERCLA (超長期危險性）物料清單上。 -TSCA編號爲類似POXE 6165-5 1 - 1之分子。 支物可降解能力 (PAO) 對2厘史級PAO之’‘比較生物降解能力"實驗，於2週内產生45 %生物降解，於3週内爲75%，及於4週内爲90% (CEC-L33 A- 94) (Albemarle) (POXE) 在7天内100%生物降解（Nippon) 急性毒性-對老鼠之LD50測試，輕微毒性範園爲0.5-5克/公斤 且實·際 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝·

、1T 經 濟 部 t 標 準 局 員 工 消 費 合 作 社 印 無毒性範圍爲5-15克/公斤。 (PAO) LD50 在老鼠中 >5 克 / 公斤（Albemarle) EC50細菌（微毒性試驗）-對於在水中高達4.95b/〇之濃度無毒性回 應（此係由於PAO在水中之低溶解度所致，其對水中生物通常 不爲生物可利用的。EC50試驗係使用PAO之水溶性部份進行 )(Albemarle)。 (POXE) LD50在老鼠中 1.7克/公斤（Nippon油品） 2.3克/公斤（Koch化學） 2.3 毫升 / 公斤（Dielectrol III，Saperstein 與 Faeder 論文） 註：以異丙醇（擦拭醇）作比較，其具有列示値1.9克/公斤， 而同表鹽具有數値5.3克/公斤》 慢性毒性（口服） * 0.58毫升/公斤/天歷經 (POXE) (PAO) 於老鼠中，0.58毫升/公斤/天歷經1個月，產生50%死亡率 。0.146毫升/公斤/天歷經3-6個月，顯示較低重量增加，且 肝臟-/ 腎喊腫大（Dielectrol - Saperstein 與 Faeder) » < 0.146 毫克 / 公斤 /天顯示極少至無作用（Nippon油品/ Saperstein與Faeder) a 迄今無可取得之資料。 、 -----48-____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _ B7 五、發明説明（46 ) 根據本發明，.只有在預設範圍内具有特定特徵之上述混 合物，.適於使用：因此，.只選擇具有燃點至少約145°C (527 °F )、.黏度在100°C下不高於15厘史及傾點低於-4(TC之介電 流體。.再者，較佳係使用具有燃點至少約300°C (572T ).、黏 度在100°C下不高於12厘史及傾點低於-50Ό之流體。. 以表1與2所示之結果爲基礎.，雖然實例m顯示出提供最 良好熱操作度量値，-但實例V之流體係爲本發明較佳的.， 因爲介電與環境優先性係爲完全生物可分解的。.實例Π之 熱傳遞性質幾乎與實例m —樣好•，且已知關於實例v流體 之環境、.健康及安全特性：係顯著地更好。再者，.最佳具 體實施例係包含實例V中所述之組成：其中之改變是以二-第三丁基對甲酚取代Ethanox 701。. 此外t進行長期熱老化與相容性測試，.比較習用變壓E ( 礦）油與得自實例V並使用DBPC (二-第三-對甲酚）作爲添 加劑之流體。-此係經由在充滿個別流體之廣口瓶中密封標 準變壓器组件而達成.。使此等獨立系統在130°C .、150°C及 170°C下老化1000小時·。於老化後之流體與組件測試.，顯示 整體結果係爲類似的·，而當與習用變壓器油比較時，，對150 °C系統而言，，在含有得自實例V流體之系統中.，標準絕緣 牛皮紙之抗張強度係較少降解，.如下文所示β兩種流體之 介電與化學性質係保持類似。： 將具有厚度爲0.010英吋之牛皮紙.，在礦油（實例I)或類似 實例V之流體中老化1000小時，.其試驗結果如下： (請先鬩讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- 、ν5 線 i. -49- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X29?公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（47 )

抗張強度（P.S.U 溫度 礦油 實例V (DBPC 代替 Ethanox 701) 130°C 17,200 16,800 150°C 14,000 14,300 170°C 5,400 - 5,000 在上述試驗中，實驗流體係包含8〇重量百分比之實例m 中所使用之相同2厘史聚α -烯烴，並與20重量百分比之苯 基-鄰-甲苯基乙烷摻合，後者係以商標名ΡΟΧΕ由Koch化學 公司（Corpus Christi，Texas)銷售，於其中添加二-第三-丁基對 甲酚（DBPC)代替Ethanox 701。已發現有用之介電冷卻劑之其 他配方，係包括實例VI-IX中所陳述之配方。

實例VI 80重量百分比異戊四醇酯類（其中烷基爲.C9)與20重量百 分比苯基鄰二甲苯基乙烷之摻合物。

實例VII 80重量百分比大豆油甘油三酯與20重量百分比苯基鄰二 曱苯基乙烷之摻合物。 實例VIII ' 70重量百分比2厘史之聚α -烯烴與15重量百分比異戊四 醇酯類（其中烷基爲C9)及15重量百分比苯基鄰二甲苯基乙 燒之換合物。

實例IX 70重量百分比2厘史之聚π -烯烴與15重量百分比大豆油 -50- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- 訂

甘;重量百分比苯基鄭二甲苯基乙燒之掺合物。 薛 月，有用I組成可藉由芳族烴類與ΡΑΟ、多元 曰類與ΡΑΟ '植物油類與ρΑ〇 哎枯in拓' * . 方秩經類與多π每醋類 組合，以及芳族煙類、職多元醇酿或植 物油又組合而衍生出。 應明瞭的是，亦可能需要添加劑，譬如在前述組成中所 及者，以使此等组成之性能針對其所意欲之 佳化。 ^ 里與充塡系钫.丨切 如前述：介電流體40具有界定之化學組成·，並含有至少 兩種化合物。.本發明係提供處理來自此種成份化合物之流 體’•及一旦流體40已被製成時充填變壓器1〇之新穎方法與。 裝置'關於處理流體4G之目前較佳方法，，將於以下說明ς 中參考兩種化合物（爲簡略起見，稱之爲化合物"α„與％ 加以描述q 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 I11------裝! (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 參考圖8A與8B，，其係描述流體處理與充填系統i5〇，，且 一般性地顯示爲包括化合物"A"儲存槽152化合物"B”儲存 槽154 :流體處理槽156及處理過之流體儲^槽158,。化合物 A係藉泵170·，經過閥163與169(閥165與m係被關閉）及經 過管線180中之黏土濾器166與粒子濾器168 ·，從圓桶或等^ 槽桶162泵送至成份"A"儲存槽丨52;同樣地；化合物，卫"係 從圓桶或等高槽桶164泵送經過管線18〇中之遽器166、168 ’並進入化合物"B"儲存槽154中.。濾器166、168係移除不 想要之離子性及微粒子污染物 '氮頭部空間153係利用氮來 _ _ -51- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐)' 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（49 )

源160與閥161而被保持在槽桶152 \ 154中.。一旦在儲存槽A 與B中之流體液位已抵達預定程度，，立即將閥163關閉並將 閥165打開。，然後，，操作泵170以連續地循環被儲存在槽桶 * . 152、154中之流體.，經過管線180與濾器166、168 正如熟 諳此藝者所明瞭的，.對於包含超過兩種化合物之流體40而 言、，將採用其他與前文所述者相同之儲槽、，供應管線·、濾 器及泵.，並互連至共同進料管線182 ,。 目前較佳情況是.，流體40應以批次爲基礎進行處理，。因 此，.當一體積之流體40欲被製備時、，係將閥169關閉並將閥 171打開（閥165保持開放）。·泵184係在預定速率下.，獨立地 計量來自槽桶152、. 154之化合物A與B，、以致使進入混合室 186之流體具有所要之組成：泵184可爲例如由Baldor公司所 製造之型式/部件編號M3560 .。 ' 流體混合物係流經進料管線182與閥183進入混合室186中 ，混合室中含有折流板（未示出），·以促進化合物A與B在 進入處理槽桶156前之混合。i經部份混合之化合物A與B之 溶液，.係從混合室186流入處理槽桶156 因槽桶156絕不會 被完全填滿.，故頭部空間187會被保持在槽桶156中.。當藉 由眞空泵188控制時，.頭部空間187係在眞空下？於處理槽 桶156中之流體混合物係經脱氣j以自流體中移除空氣及其 他氣體，.否則其將不利地影嚮變壓器消散熱至所要程度之 能力。·在處理槽桶内之流體40係經攪拌·，其方式是利用泵 192使液體循環經過管線190與閥194循環之混合物係離開 槽桶156經過管線196，、並通過粒子濾器198 ·，其係自混合物 -52- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ·297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝. ,ιτ 線 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（5Q ) 中移除污染物。，此循環會使液體攪動，•以允許其更有效地 經過眞空泵188之操作而脱氣，.該眞空泵係在頭部空間187 中發展出低於500微米汞柱高度之眞空，，且較佳係低於100 碡 》 微米汞柱高度。.爲加強脱氣作用.，較佳係使液體經過噴嘴 189返回槽桶156 i該噴嘴係藉管線190餵入..，且係位在高於 處理槽桶156液位之處。、或者.，除了提供喷嘴189以外.，經 過管線190返回槽桶157之流體，、可通過槽桶中折流板上方（ 未示出），·以促進有效脱氣與乾燥。、此外，、可將添加齊j液 流藉由添加劑儲槽206 .、添加劑泵204及閥202 ·，加入循環液 體中 流體混合物40在處理槽桶156中之循環將持續著.，直到獲 得可接受之眞空程度及流體水含量爲止。，眞空係藉由連接 至頭部空間187之眞空感測系統214度量*。眞空感測單元‘爲 一種標準單元，.其中在頭部空間187中之絕對壓力或眞空，， 可被顯示在LED顯示器或其他目視指示器上.。適用於本申 請案之一種此類感測器*，係爲由Teledyne Hastings-Raydist所製 造之型號VT-652 .。流體之水含量係藉Karl-Fischer滴定測定，。 在本申請案中能夠度量水含量之裝置.，係爲由Mitsubishi化 學工業公司所製造之型號CA-05之濕，度計，。流體水含量較佳 係低於10 ppm。.添加劑濃度之程度係藉氣相層析法或顏色 指示劑滴定法檢查：在流體40已被處理至可接受參數後/ 將閥194關閉，-將閥208打開，並將流體40藉泵210經過管線 212，泵送至流體儲存槽158、。 當流體40已被乾燥及脱氣至可接受程度時，，將流體40分 _-53-_ 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. 訂 線 .一__ ^19873 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（51 ) 批泵送至儲存槽158。，由於在槽桶156中之程序爲分批法、， 同時用以充填變壓器之流體之速率，，係與該程序無關，，故 流體在儲存槽158中之體積會波動而留下頭部空間215.。爲 鵪 . 確保供應實質上不含氣體及不含水份之流體40 ;故頭部空 間215係在藉由眞空泵216所提供之眞空下^於儲存槽158中 之介電流體40係被保持在眞空下，·其方式係類似關於處理 槽桶156所述者。、明確言之•，經連接至頭部空間215之眞空 泵216、，係抽取至低於500微米汞柱高度範圍内之眞空·，且 較佳係低於100微米.。在槽桶中之液體.，係藉泵220經由使 液體連續地循環經過密閉管線218而被攪動.。噴嘴224較佳 係連接至管線218 :以將返回之液體噴洒在頭部空間215中 。此第二個脱氣程序係爲確保供應不含氣體且不含水份之 流體.。 在變壓器10被充填來自槽桶158之介電流體40之前·，係將 變壓器首先以習用方式藉短暫回路加熱乾燥在此程序期 間，.變壓器10並未連接至充填系統150。.此最初乾燥程序典 型上需要數小時、，且較佳係預先或趁介電流體40正在被處 理時施行。. 在進行變壓器之分批充填程序時.、，係將已接受上述最初 乾燥程序之一系列經組裝之變壓器10置於支撑表面上·。此 等變壓器係完全根據上文所提巧之説明進行組裝.，在完成 此等單元之前，、唯一保留之步驟係爲抽氣，，及隨後以介電 流體40充填封閉物12、，以及填充管件21之密封*。 爲抽氣及充填變壓器封閉物12 '故將各變壓器10之填充 -54- (讀先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 訂 線 .Ί· 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ 297公釐） 319873 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 B7五、發明説明（52 ) 管件21,，藉標準快速移除接頭25 (圖7)連接至其個別填充管 線269 :填充管線269係與乾集管箱264 :藉管線266與閥268 互連。.乾集管箱264係經過閥262連接至眞空泵260，然後打 開閥262與268，.並開動眞空泵260以在各變壓器封閉物12内 部抽取眞空，•同時閥272全部關閉。、於封閉物12中之眞空， 較佳係低於500微米.，且最佳係低於100微米、。在此處理階 段期間，，閥280係被打開、，以允許眞空感測單元290感測及 顯示各封閉物12中之眞空量、眞空感測系統290可與前述眞 空感測單元214相同、。所要之眞空可在約16小時内達成.，於 此段時間内，，變壓器封閉物之溫度係保持低於60°C ·，且較 佳係在室溫下•。在此抽氣與乾燥程序期間，.會滲漏且因此 未能保持所要眞空程度之變壓器封閉物12，·可利用隔離及 眞空衰減檢查加以確認，♦並將其移離充填程序以供修復： 當預定時間及眞空程度達成時.，將閥280與262關閉以使 封閉物12與乾集管箱264隔離。·然後，，將充填封閉物12所需 要之流體40體積，•藉泵226從流體儲存槽158經過閥228,，泵 送至大的濕集管箱240 .。濕集管箱240包含頂部空間242.，藉 眞空泵244保持在實質上等於變壓器封閉物12中所提供之眞 空下。.由於閥228、‘ 234及272關閉且閥236與237打開.，故此 經度量體積之流體40係藉循環泵239循環經過小的濕集管箱 250，，並經過管線246與248返回大的濕集管箱240 ·，以確保 變壓器封閉物12被充滿前，，所有氣泡均被移離小的濕集管 箱250一旦利用適當眞空度量測出此項作業已達成時，，立 即將閥268與272打開，.並允許流體40從小的濕集管箱250經 _-55-_ 本纸張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝.

-1T 線 • J— · ΙΓ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（53 )

過管線270 : 271及管線269排放至封閉物12中，。具有15 kVA 等級且封閉物具有前文所述尺寸之變壓器10,，將需要低於 四又二分之一加侖以圍繞核芯與線圈組裝11及完全充滿封 • · 閉物12〜在以封閉物12容納核芯與線圈組裝11且完全充滿 4.3加侖流體40下t，封閉物表面積對流體在室13中體積之比 例，，係爲每加侖大約200平方英吋ϊ 在期望使流體從大的濕集管箱240返回儲存槽158之情況 中，、係提供管線232、'閥234及泵233 如所述.，變壓器10將被充填：同時各封閉物12係被保持 在低於大氣壓力下意即低於大氣壓力約一至七p.s.i.之範 圍内、且最佳係在低於大氣壓力約一至三p.s.i.之範圍内J。 於充填後，，首先經由使管件在覆蓋層34上方數英忖處捲曲 ，然後經由在捲曲部份上焊接使填充管件21不透氣地‘密 封f[依 此方式，，將提供一個完全且永久地不透氣密封之變 壓器10，t其中變壓器之整個内部，，係在絕對壓力低於一大 氣壓下丨完全充滿乾燥、，經脱氣之介電冷卻流體40 1 變壓器操作 」 -般期望在變壓器10操作期間；提供介電流體40之膨脹 與收縮。、因此，t壁24, 26, 28, 30, 32及34係製自相對較薄鋼〆 這允許彼等在流體遭受膨脹與收縮時產生撓曲f、彎曲#或鼓 起（在金屬之彈性極限内）：關於此點，，可將封閉物12之室 13描述爲具有動態或非靜態體積丨意即當流體膨脹及收縮 時會改變之體積依流體40之溫度而定，，室13之體積可從 其最初經充填及密封時：此室所具有之體積增加大約10-15 _^_ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 線 31S873

、發明説明（54 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 如則这，，變壓器i。係於最初在絕對壓力低於—大氣壓下 ^介電流體40·，.這將造成壁24 26 28 3()，32及34會從封閉 物12被㈣之前，，藉由此等表面所具有之未撓曲且實質上 千面狀型態(此種未撓曲、實質上平面狀型態，係最良好 地不於圖3中)向内以不同數量撓曲或-曲·。向内撓曲或彎 曲之非平面狀型態，，係最良好地示於圖8與12中〆於本文 中所述 < 較佳具體實施例中，•側壁28 : 3〇將撓曲或彎曲超 過封閉物12之其他壁/這是因爲側壁28、3〇具有相對較大 未被支撑跨距之薄片鋼（當與底壁32及覆蓋層％之尺寸比 較時），·及因爲此種跨距並未藉較厚鋼、.角板肋材或其 他補強物補強t(其在一些變壓器中，可能在覆蓋層34與前 壁24上提供，以防止在對於襯套14、16_18所提供之密封，孔 口 48、49附近之過度撓曲）。，掛鈎22在後壁26上之連附，， 將會部份限制後壁26將彎曲♦、鼓起或撓曲之程度；如圖12 中所示，、向内彎曲侧28與30 ,，在側面邊緣間之實質上中間 位置處具有最大撓曲\此係由於藉角落36-39所提供之強度 與剛性、’在遠離此等角落時會降低$同樣地：如圖8中所 示：側面28、、30之最大向内撓曲·，，係發生在底壁32與覆蓋 層34間之大约中途位置。•再一次，i藉由側面28 i 30與覆蓋 層34及底壁32之交又點所形成之角落，.係提供剛性與抵抗 撓曲；正如參考圖8與12所明瞭的；向内撓曲壁係在兩個 尺寸上彎曲，、且因此係被描述爲凹面，。 在變壓器10安裝及供電時，、介電流體40將被加熱及膨脹 -57- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閎讀背面之注意事颂再填寫本頁〕 -裳· -訂 線 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 、發明説明（55 ) 當已發生大量熱膨脹時，，壁Μ、30 (及壁以，26, 32以及覆 ^層34達較小程度）將從其最初向内彎曲位置向外撓曲或 ’曲’、且依溫度士升而定，•可呈現鼓起型態，•如圖13中所 不、於圖中其係相對於内部核芯與線圈組裝U及相對於壁 之未撓曲型態向外彎曲或撓曲（圖3) 壁24, 26, 28, 30, 32及34 、心曲k佳應允許室13膨脹至大於室13最初被充填時所 :、有姐積至少1〇?/。之體積》因此，.可允許介電冷卻劑奶之 '為晦脹其方式是允許封閉物12之壁向外撓曲或彎曲·/因 此二本發明係考慮及允許介電流體40之熱膨脹/而無需在 變壓器中加入任何空氣空間或空氣袋·，或任何通氣裝置或 其他壓力舒解裝置、。 隹…；本發明之較佳具體實施例已經説明與描述，，但其修 可由…、叫此藝者在未偏離本發明之精神與陳述内容下.施 仃•本文中所述之具體實施例僅爲舉例而已，.並非限制.。 二本文中所揭不之本發明與裝置之許多變型與修正均爲可 能，，^其係在本發明之範圍内。•因此，•其保護之範圍並非 受限一於t文所陳述之説明I而是僅受限於下述申請專利範 圍Ά範81包括中請專利^圍主題事項之所有等效事物。 -58- 本紙浪尺度適用中國國家標準膽297妓） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T

Claims (1)

1. 3 7ου S i ABCD 、申請專利範圍 1- 一種電氣裝置，其包括： 具有不透氣地密封、•可膨腹室之封閉物：其中該室 可從第一個體積膨脹至第二個體積； • * 經配置在該密封室之^體 圍繞該導體且完全充滿該室之介電液體； 其中該液體係在絕對壓·力低於一大氣廢下被密封在 該室中。 / * 2.根據申請專利範圍第1項之裝置，、其中該封閉物包括多 個可撓性壁，％當該室具有該第一個體積時，璧係向内彎 曲, 尸根據申請專利範圍第1項之裝置：其中該第二個體積係 大於該第一個體積至少10% : 4. 根據申請專利範圍第1項之裝置，、其中該封閉物包括·多 個可撓性壁，、當該室具有之體積等於該第二個體積時·， 壁係向外彎曲、。 5. 根據申請專利範圍第1項之裝置，•其中該液體係在低於 大氣壓力一至七P.S.L範圍内之絕對壓力下：被密封在該 室中。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 — 一Ί — ，·------裝―· f請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 線 6. 根據申請專利範圍第1項之裝置、，、其中該液體包含由兩 種或多種化合物所製成之流體，k該化合物係選自包括具 有碳鏈長度爲c6至Ci 2之ΛΤ 烯烴寡聚物丨芳族烴類•，經 醋化至具有鏈長爲c5至C20之分枝狀烷基之多元醇類r 及甘油二§旨類。 7· —種電變壓器，其包括： 59- 衣纸压尺度適用中國國家標準（CNS ) a4規格（210X29"/公釐） •------ A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作祍印製 六、申請專利範圍 可膨脹封閉物其具有上端與下端及不同體積之内 主’、此内室係永久地密封隔離周園環境：該封閉物具有 多個可撓性壁^位在該封閉物上端之上方表面·； &配置在該内室中而位於該封閉物之上方表面下方 之核芯與線圈組裝； 圍繞該核芯與線圈组裝·並完全充滿該内室之介電冷 卻劑’、以在該變壓器供電時；用以消散被該核芯與線圈 組裝所產生之熱，；及 在孩室中之導管·，用以引導已被該核芯與線圈組裝 加熱之介電冷卻劑朝向該封閉物之上方表面 8. 根據申請專利範園第7項之變壓器，、其中該内室之體積 係從第—個體積改變至大於該第一個體積至少10%之第 二個體積/ . 9. 根據令請專利範圍第7項之變壓器，.其中該封閉物之表 面積對該内室中流體體積之比例v係爲每加侖至少19〇 平方英叶/ 1〇·根據申請專利範圍第8項之變壓器，、其中該介電冷卻劑 係在絕對壓力低於一大氣壓下被密封在該室气。 11-根據申請專利範圍第8項之變壓器，、其中該可梭性壁係 在該室具有該第一個體積時向内彎曲·。 12.根據申請專利範圍第7項之穹壓器·，其中該導管包括煙 固’·其係經配置在該核芯與線圈組裝附近，並使該内室 分成内部流體通路及圍繞該内部流體通路之外部流體 通路I該核芯與線圈組裝係經配置在該内部流體通路内 -60- 本'表張尺度適用中S國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝. -訂 線 六、申請專利範圍 ABCD 躂濟部中夫择率局員Η消費合作杈印复 13_根據申請專利範圍第12項之變壓器，、其中該煙囪係由實. 質上不可透過介電冷卻劑流動之絕緣材料所形成、。 14.根據申請專利範圍第12項·之變壓器：其中該煙囪包含笔 緣材料薄片、，其具有面向該核芯與線圈組裝之向内表面 ’並具有連接至該向内表面·之絕緣孤立物。 b·根據申請專利範圍第14項之變壓器，·其在該煙囪之向内 表面上之孤立物之間進一步包含溝槽·。 16.根據申請專利範圍第7項之變壓器，·其中該内室包含多 個角落，.且其中該導管包含多個套筒構件.，其中各該套 同構件係經配置在其中一個該角落上•，該套筒構件係使 孩内室分隔成一個内部流體通路及在該内部流體通路外 ，之多個外部流體通路•，該核芯與線圈組裝係經配置在 孩内部流體通路内。 7· $據申請專利範圍第16項之變壓器.，其中該套筒構件爲 具有第—個與第二個邊緣之細長材料片條：其中該片條 18係僅沿著該第一個邊緣連附至該封閉物/ 18-彳根據申請專利範圍第7項之變壓器：其;^該室之體積係 19作爲介電冷卻劑溫度之函數而改雙v。 據申請專利範圍第18項之變壓器，•其中該冷卻劑包含 括=種或多種化合物所製成之流體，•該化合物係選自包 ，r有碳鏈長度爲（^至^2之α _埽烴寡聚物〆芳族烴類， 二經酯化至具有鏈長爲（^至。^之分枝狀烷基之多元醇 ^ ’、及甘油三酯類。

   本紙 國国家榡準（CNS ) Α4規格（210X297公釐 ---1 I H— · ·. , ^-- (詩先閱讀背面之注意事項、再填寫本頁〕 、j1T 線 3 c 673 A8 B8 C8 D8 經濟部中央梯準局員工消費合作社印褽 申請專利範圍 20. —種電變壓器，，其包括： 非圓柱形封閉物、，其具有經永久地密封而隔離周圍 環境之内室，P室爲多邊形橫截面並具有多個角落〆 其中該封閉物包括底部：與該底部間隔分開之頂部 ，及在該底郅與該頂部之間延伸之多個側面•，各該侧面 係沿著交叉線連接至兩個其他側面，，該交叉線係形成該 内室之角落； % 潤濕4封閉物之所有内部表面之.介電流體、； 經配置在該室中並具有整體足跡之變壓器核芯與線 圈組裝； 在該室中形成内部流體通路之導管該内部流體通 路係圍繞茲核芯與線圈組裝’•並引導已被該核芯與線圈 組裝加熱之介電流體朝向該封閉物之頂部.。 - 21. 根據申請專利範圍第20項之變壓器，·其中該導管包括煙 囪’，其係經配置在該核芯與線圈組裝附近.，並使該内室 分隔成内部流體通路及圍繞該内部流體通路之外部流體 通路·。 22. 根據申請專利範圍第20項之變壓器·，其中該導管包含多 個套筒構件，、且其中各該套筒構，件係經配置在其中—個 該角落上、該套筒構件係使該内室分隔成該内部流體通 路及在該内部流體通路外側之多個外部流體通路，該核 芯與線圈組裝係經配置在該内部流體通路内。. 23. 根據申請專利範圍第22項之變壓器其中該套筒構件爲 具有第一個與第二個邊緣之細長材料片條v其中該片條 62 f纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1^---τ-----^------ir------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 係僅沿著該第一個邊緣連附至該封閉物。 24. 根據申請專利範圍第20項之變壓器.，其中該室可從第一 個體積膨脹至大於該第一個體積至少10%之第二個體積 〇 25. 根據申請專利範圍第24項之變壓器，其中當該室具有之 體積等於該第一個體積時，•至少一個該側面係朝向該核 芯與線圈組裝向内彎曲 26. 根據申請專利範圍第20項之變壓器，，其中該介電流Μ具 有低於一大氣壓之絕對壓力，，且至少一個該側面係朝向 該核芯與線圈組裝向内彎曲.。 27. 根據申請專利範圍第20項之變壓器.，其中該側面包括上 端與下端，且其中該底部係實質上與該側面之下端等高 〇 28. 根據申請專利範圍第20項之變壓器，.其中該封閉物爲具 有四個側面之矩形箱，在充填該介電流體之前、，該側面 係實質上爲平面狀，X且其中當該介電流體在低於一大氣 壓之絕對壓力下被密封在該室中時.，至少一個該側面係 朝向該核芯與線圈組裝向内彎曲、。 29. 根據申請專利範圍第20項之變壓，器，、其中該内室具有非 靜態體積：且其中該封閉物側面係爲可撓性，，當該室之 體積減少時，、該側面係朝向該核芯與線圈组裝向内撓曲 ，而當該室之體積增加時、，該側面係遠離該核芯與線圈 组裝向外挽曲。 30. —種提供完全充滿乾燥、、經脱氣流體之變壓器之方法， _-63-_ 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） -----Μ-----¾------ir------.ii (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) 319673 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 其包括以下步驟： 提供一種流體，，其具有由兩種或多種化學成份形成 之所要化學組成； ψ 為 , 過濾該流體； % 使該流體乾燥及脱氣； « 在該變壓器中抽取眞空j 在該變壓器中保持亞大氣壓，同時以乾燥及脱氣過 磉 之流體充填該變壓器；.及 不透氣地密封該經充填之變壓器.。 31. 根據申請專利範圍第30項之方法，其中該流體係經乾燥 * 至低於10 ppm Η2 Ο。 32. 根據申請專利範圍第30項之方法.，其中該流體係經脱氣 至低於100微米Hg .。 ' 33. 根據申請專利範圍第30項之方法，.其中該變壓器係經乾 燥，同時在該變壓器中保持亞大氣壓.。 34. 根據申請專利範圍第30項之方法，，其中該變壓器之充填 ，係包括以下步驟.： 提供第一個濕集管箱，.及具有比該第一個濕集管箱 較大體積之第二個濕集管箱.；. 以預定體積之乾燥與脱氣過之流體，充填該第一個 鲁 濕集管箱及一部份該第二個濕集管箱.，並在該第二個濕 集管箱中留下頭部空間，； 在該第二個濕集管箱之頭部空間中抽取部份眞空.； 在該第一個與第二個集管箱之間.，循環該預定體積 _-64-_ 本纸張尺度速用中國國家標準（CN'S ) A4規格（210 X 297公釐） 1^,---7-----^------ΐτ------.ii (請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 七、申請專利範圍 · 之流體，•以確保實質上所有氣體均自該第一個濕集管箱 中移除；， 自該第一個濕集管箱轉移一數量該流體至該變壓器 中。 % 35. 根據申請專利範圍第30項之方法、，其進一步包括在該變 壓器上提供填充管件以傳導流體進入該變壓器中之步驟- ，其中充填該變壓器之步驟係包括以下步驟，： 經過該填充管件、，供應預定體積之經脱氣並經乾燥 之流體至該變壓器 捲曲該填充管件以形成封體，.以閉合該管件及密封 該變壓器：同時在變壓器中之壓力係低於一大氣壓，； 切斷該封體上方之填充管件？ 36. 根據申請專利範圍第35項之方法丨其進一步包括在該# 體處焊接該填充管件以提供第二個密封裝置之步驟，。 37. 根據申請專利範圍第30項之方法r其進一步包括以下步 驟： 個別地儲存該流體之各該化學成份^ ; 攪拌並過濾該經儲存之成份； % 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 轉移預定量之各成份至混合室，，並將該預定量在該 混合室中混合在一起，，以形成具有預定組成之混合物，； 轉移該混合物至具有頭部空間之處理槽桶中.； 在該處理槽桶之頭部空間中抽取部份眞空，*並攪拌 該混合物，、以致使該混合物被乾燥及脱氣。* 38. 根據申請專利範圍第37項之方法其進一步包括自該處 _-65-_ 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A8 B8 C8 D8 經濟部中夬標準局負工消费合作社印製 六、申請專利範圍 理槽桶轉移—數量該混合物至具有頭部空間之儲存槽♦; 在該儲存槽之頭部空間中抽取眞空；並攪拌該混合 物以致使該产合物進一步乾燥及脱氣β 39.根據申請專利範圍第38項之方法，其進—步包括以下步 驟： 自該流體儲存槽轉移預定數量該混合物至管件系統 ’其包括具有頭部空間之集管箱，； · 在該集管箱之頭部空間中抽取部份眞空，，以自該管 件系統中移除氣體，； 自該管件系統移除氣體之步驟後，.以來自該管件系 統之流體充填該變壓器.。 4〇.根據申請專利範圍第5項之裝置，，其中該液體係在低於 大氣壓力1至3 p.s.i.範圍内之絕對壓力下，被密封在該·室 中 41. 根據申請專利範圍第1〇項之變壓器，，其中該液體係在低 於大氣壓力一個p.S.i·或較大之絕對壓力下，，被密封在該 室中。， 42. —種供使用於周圍環境中之電變壓器其包括： / # 矩形封閉物，‘其具有底部.，與該底部間隔分開之頂 部及在該底部與該頂部之間延伸之四個側面·，該封閉 物係永久地密封而隔離周圍3裒境，，並具有可膨脹内室，， 此内室會膨脹而包含一範圍之體積·，包括第一個體積及 大於該第一個體積至少10。/〇之第二個體積.； 具有絕對壓力低於一大氣而完全充滿該内室之介電 _____ - 66 - _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公瘦 —1^---r-----1-------U------i——V (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 申請專利範固 流體； 其中多個該側面爲可撓性 > 且當該介電流體具有絕 對壓力低於一大氣壓時.，具有凹的外部表面 43.:據_請專利範圍第42項之變壓器，•其中料閉物係不 通風，。 44·根據申請專利範圍第42項之變壓器 及側面係由金屬製成，，且其中該封閉物.底^ 、底部及側面焊接在一起而被永久地密封：將琢頂部 頁 45:Ϊ=:，42項之變壓器·，其W封閉物係不 經 製 線 本紙張尺錢财_家轉（CNS ) A4規格（21 Οχ297公釐） -------