CN103956673A - 用于产生、分配和/或使用电能的装置或这样的装置的部件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于产生、分配和/或使用电能的装置或这样的装置的部件，其中，该装置包括壳体，其限定绝缘空间且具有布置在绝缘空间中的电气主动部件。本发明特征在于，在绝缘空间中包含有介电的绝缘介质，其包括选自含氟醚、含氟胺、含氟酮、含氟烯烃以及这些物质的混合物和/或分解产物的至少一个有机氟化合物。
Description
本发明涉及一种用于产生、分配和/或使用电能的装置或这样的装置的部件。
根据本发明待实现的目的在于提供一种该类型的带有绝缘介质的装置，绝缘介质具有较小的GWP(全球变暖潜能(Global Warming
Potential))值，但是同时其相比已知的绝缘介质具有类似良好的或甚至改善的绝缘特性，而对此不需要超过在当今主要SF6绝缘设备中所运用的值提高或显著提高气体压力和/或绝缘距离。根据本发明待实现的目的的另一方面在于提供一种这样的装置的部件。
该目的通过权利要求1的对象来实现。优选的实施形式在从属权利要求中说明。
根据权利要求1，该装置包括限定绝缘空间的壳体和布置在绝缘空间中的电导体或通常包括布置在绝缘空间中的电气主动部件。
本发明特征在于，在绝缘空间中包含有介电的绝缘介质，其包括至少一个有机氟化合物(其选自：含氟醚、尤其氢氟单醚、含氟酮、尤其全氟酮和含氟烯烃、尤其氢氟烯烃以及它们的混合物)。
术语“装置”尤其包括以下：
开关设备、尤其空气绝缘的或气体绝缘的金属封装的开关设备、单相或三相封装的开关设备、高压开关设备(例如超过100kV)或中压开关设备(例如在1kV与52kV之间或直到72kV)，
开关，尤其接地开关、断路开关、负荷断路开关(Lasttrennschalter)和/或功率开关，
高压功率开关，其带有用于获得自吹效果的加热腔和/或带有用于强制鼓吹电弧的鼓吹活塞组件(Blaskolbenanordnung)，
变换器、尤其配电变换器(Verteiltransformator)或功率变换器，
旋转电机、发电机、马达、驱动器、半导体构件、计算机器和/或包含功率半导体的模块或仪器，和/或
转换站(Konverterstation)、尤其离岸的或岸上的HVDC/HVAC转换站。
术语用于上述装置的“部件”尤其包括以下：
吸附器(Adsorber)，特别是分子筛(Molekularsiebe)；
过压放电器(Überspannungsableiter)，特别是以金属氧化物变阻器或陶瓷块(Keramikblock)的形式；
绝缘体，例如用于轴承或者用于栅栏(Schranke)的尤其用于应用在轴、活塞、盖中的绝缘体，或者尤其用于应用在气体绝缘的开关设备(GIS)中的支撑绝缘体或阻隔绝缘体；特别是环氧树脂绝缘体；
汇流排或汇流排模块，包括带有T、L和/或X形的这样的，
套管(Durchfuehrung)，包括组装的套管、尤其由瓷构成的这样的；特别是以树脂浸渍的并且/或者具有硅酮覆层的这样的；
电缆接线盒(Kabelendverschluss)；
断路开关、尤其带有终端电阻的这样的，以及其部分，特别是PTFE 喷嘴、驱动器、可移动的活塞、室绝缘体；
传感器，尤其用于电压和/或电流测量的组合传感器或用于测量局部放电(Teilentladung)、温度、压力、紫外线、位置、时间的传感器，用于同步接通的传感器；特别是用于电流测量、用于电压测量、用于温度测量、用于压力测量和用于紫外线测量的光纤传感器；
用于气体填充、尤其绝缘气体填充的接口或连接；特别是基本上没有黄铜和铜的接口；
用于(绝缘)气体容器相对大气或相对另一(绝缘)气体容器的盖；
电流变换器和电压变换器；尤其用于测量目的的传统的电感式变流器以及电感式或电容式变压器；
用于监控气体密度的装置
接地开关和断路开关，包括快速接地开关和快速断路开关，以及它们的组合和这样的开关的弹簧机构；
中间环；
平行的和横向的平衡装置和拆卸单元，尤其在气体室之外带有导轨的这样的；
防爆片(Berstscheibe)；
变换器连接；
该装置的运输或存储盖(Lagerungsabdeckung)；
部分放电传感器，包括UHF和光学的部分放电传感器，尤其这样的，其包括绝缘的铝电极作为用于将高频的电磁信号从装置的内腔传输至测量装置的天线；
视孔玻璃(Schauglas)，尤其带有用于防止绝缘气体被UV辐射分解的盖的这样的；
加热装置，尤其用于加热低温应用的这样的，以便在相对周围环境提高的工作温度中确保装置的运行；
密封件，尤其用于低温应用的气体密封件或由弹性材料构成的气体密封环；
覆层质和密封物质，尤其颜料和漆，特别是带有较低的锌含量的这样的；
银覆层，尤其用于涂覆在镍基层上的这样的；
用于探测或用于侦测气体泄漏的装置；
用于经由冷凝提取绝缘介质的至少一个组成部分的装置，以及
钨-铜电弧触头，其中，其可以是可移动的或位置固定的；铜-标称触头，尤其设计为接触指的这样的；PTFE-引导环。
本发明尤其包括根据所说明的参考文件的部件或装置，其中，这些部件或装置分别以该主要区别涉及在参考文件中所说明的实施形式，即在这些参考文件中分别仅说明包含SF6的实施形式：
- 用于气体绝缘的开关设备(GIS)的湿气和分解产物吸附器，其中，就此而言参照瑞士ABB股份公司(瑞士苏黎世)的带有文件编号1HC0026141 E01/AC11的仪器说明书，其内容就此以其整体被容纳到该申请中；
- 尤其设计用于145kV、170kV、245kV、300kV、420kV、550kV或800kV或1100kV或更高的用于GIS的配件，特别是功率开关极(Leistungsschalterpol)、功率开关驱动器、断路/接地开关、断路/接地开关驱动器、快速接地开关、用于快速接地开关的连接排(Verbindungsschiene)、用于功率开关和变压器的防爆片附件、用于其它气体室的防爆片附件、支撑绝缘体和阻隔绝缘体，其中，就此而言参照瑞士ABB股份公司的带有文件编号1HC0026005 E01/AD10的仪器说明书，其内容就此以其整体被容纳到该申请中；
- 视孔玻璃内窥镜(Bendoskop)或者视孔玻璃内窥镜组，其中，就此而言参照对于带有类型编号21395的ABB视孔玻璃内窥镜组的Volpi股份公司(瑞士Schlieren)的操作指导，其内容就此以其整体被容纳到该申请中；
- 尤其设计用于145kV、170kV、245kV、300kV、420kV、550kV或800kV或更高的用于GIS的连接排和连接件，其中，就此而言参照瑞士ABB股份公司的带有文件编号1HC0030133 E01/AE10的仪器说明书，其内容就此以其整体被容纳到该申请中；
- 尤其设计用于145kV、170kV、245kV、300kV、420kV、550kV或800kV或更高的用于GIS的带有塑料绝缘体的套管，其中，就此而言参照瑞士ABB股份公司的带有文件编号1HC0018431 E01/AF11或文件编号1HC0039685 E01/AC11的仪器说明书，其内容就此以其整体被容纳到该申请中；
- 尤其设计用于145kV、170kV、245kV、300kV、420kV、550kV或800kV或更高的用于GIS的带有瓷绝缘体的套管，其中，就此而言参照瑞士ABB股份公司的带有文件编号1HC0018433 E01/AF10或文件编号1HC0018434 E01/AE10的仪器说明书，其内容就此以其整体被容纳到该申请中；
- 尤其设计用于145kV、170kV、245kV、300kV、420kV、550kV或800kV或更高的用于GIS的电缆接头以及其各个零件，其中，就此而言参照瑞士ABB股份公司的带有文件编号1HC0026514 E01/AF10的仪器说明书，其内容就此以其整体被容纳到该申请中；
- 尤其设计用于145kV、170kV、245kV、300kV、420kV、550kV或800kV或更高的用于GIS的带有弹簧储能器驱动器(Federspeicherantrieb)的功率开关以及其各个零件，包括封装部、开关室、开关杆、防爆片、阻隔绝缘体、弹簧储能器、监控模块、电源包(Power-Pack)和辅助开关，其中，就此而言参照瑞士ABB股份公司的带有文件编号1HC0025803 E01/AF10的仪器说明书，其内容就此以其整体被容纳到该申请中；
- 尤其设计用于145kV、170kV、245kV、300kV、420kV、550kV或800kV或更高的用于GIS的变换器或者变流器及其各个零件，其中，就此而言参照瑞士ABB股份公司的带有文件编号1HC0092358 E01/AA12的仪器说明书，其内容就此以其整体被容纳到该申请中；
- 气体密度监控器、尤其混合式气体密度监控器、气体密度传感器、气体密度指示器、气体密度开关、气体密度传送器、用于监控二元气体混合物的浓度的密度传感器，其中，就此而言参照Trafag股份公司(瑞士Männedorf)的带有文件编号H70638b、H70640a或H70642a的仪器说明书，此外参照WIKA Alexander Wiegand有限责任公司&股份公司(德国Klingenberg)的带有名称WIKA数据单SP 60.11和WIKA数据单SP60.10的仪器说明书以及参照A.Kramer等用于二元气体混合物的浓度监控的高精度密度传感器(Proc. Eurosensors XXVI,九月9-12, 2012, Krakow波兰)，其内容就此以其整体被容纳到该申请中；
- 气体绝缘的线路(GIL)、尤其金属封装的气体绝缘的传输线路，其中，就此而言例如参照Siemens股份公司的商品说明书“Gas-insulated
transmission lines(GIL)，High-power transmission technology”订单号E50001-G620-A125-V1-4A00，其内容就此以其整体被容纳到该申请中；
- 用于功率开关(Circuit Breaker
Monitoring-System)或GIS(GIS-Monitoring-System)的诊断和/或监控系统及其零件，其中，就此而言参照Siemens Transmission
and Distribution有限责任公司(英格兰Hebburn)的带有标题“Siemens Integrated Substation Condition
Monitoring System; Circuit Breaker Monitoring”的仪器说明书以及参照ABB有限公司的带有文件编号2GNM110017的仪器说明书，其内容就此以其整体被容纳到该申请中；尤其永久安装的或可移动的诊断和/或监控系统，例如用于完全安装的设备或用于预装配的部件；
- 尤其设计用于145kV、170kV、245kV、300kV、420kV、550kV或800kV或更高的用于GIS的断路/接地开关及其各个零件，包括壳体、绝缘体、燃弧触头(Abbrandkontakt)、接地器固定触头(Erderfestkontakt)、断路器固定触头、运动的接触系统、马达、传动装置、控制单元，其中，就此而言参照瑞士ABB股份公司的带有文件编号1HC0024576 E01/AI11的仪器说明书，其内容就此以其整体被容纳到该申请中；一起还包括带有咬合机构(Schnappmechanismu)的断路开关，例如在使用弹簧的情况下；
- 尤其设计用于145kV、170kV、245kV、300kV、420kV、550kV或800kV或更高的用于GIS的接地开关屏蔽部，其中，就此而言参照瑞士ABB股份公司的带有文件编号1HC0043863 E01/AD10的仪器说明书，其内容就此以其整体被容纳到该申请中；
- 尤其设计用于145kV、170kV、245kV、300kV、420kV、550kV或800kV或更高的用于GIS的快速接地开关及其各个零件，包括驱动器壳体、绝缘部、接地器固定触头、可动的接触管、接地、弹簧储能器、马达、传动装置、用于张紧弹簧储能器的旋转杆、连接元件，其中，就此而言参照瑞士ABB股份公司的带有文件编号1HC0025997 E01/AI11的仪器说明书，其内容就此以其整体被容纳到该申请中；
- 尤其设计用于145kV、170kV、245kV、300kV、420kV、550kV或800kV或更高的用于GIS的手动接地设备即其各个零件，其中，就此而言参照瑞士ABB股份公司的带有文件编号1HC0039592 E01/AB10的仪器说明书，其内容就此以其整体被容纳到该申请中；
- 尤其设计用于145kV、170kV、245kV、300kV、420kV、550kV或800kV或更高的用于GIS的防爆片附件及其各个零件，其中，就此而言参照瑞士ABB股份公司的带有文件编号1HC0024589 E01/AE11的仪器说明书，其内容就此以其整体被容纳到该申请中；
- 尤其设计用于145kV、170kV、245kV、300kV、420kV、550kV或800kV或更高的用于GIS的过压放电器及其各个零件，包括封装部、控制电极、金属氧化物-电阻盘(Widerstandsscheibe)、玻璃纤维强化的搭环(Schlaufe)、绝缘外壳，其中，就此而言参照瑞士ABB股份公司的带有文件编号1HC0063418 E01/AF12或1HC0024207 E01/AE12的仪器说明书，其内容就此以其整体被容纳到该申请中；
- 尤其设计用于145kV、170kV、245kV、300kV、420kV、550kV或800kV或更高的用于GIS的变换器接口及其各个零件，包括阻隔或支撑绝缘体、盖子、在变换器与GIS之间的分离件、端部螺栓(Endbolzen)、(多个)中间环、波纹管(Balg)、变换器套管、封装部、非线性的电阻，其中，就此而言参照瑞士ABB股份公司的带有文件编号1HC0044511 E01/AB10的仪器说明书，其内容就此以其整体被容纳到该申请中；
- 用于GIS的部分放电传感器及其零件，包括N连接器、盖板、绝缘材料、传感器元件，其中，就此而言参照瑞士ABB股份公司的带有文件编号1HC0022596 E01/AC11的仪器说明书，其内容就此以其整体被容纳到该申请中；
- 尤其设计用于300kV的用于GIS的变压器(可选地带有集成的绝缘装置)及其各个零件，包括封装部、芯、次级绕组、初级绕组、高压屏蔽电极、集成的绝缘装置、用于集成的绝缘装置的驱动器、阻隔绝缘体，其中，就此而言参照瑞士ABB股份公司的带有文件编号1HC0094148 E01/AA13或1HC0023811 E01/AD10的仪器说明书，其内容就此以其整体被容纳到该申请中；
- 用于室内GIS和/或室外GIS的法兰连接和气体密封件、尤其O形圈，其中，就此而言参照瑞士ABB股份公司的带有文件编号1HC0022427 C01/AB05的仪器说明书，其内容就此以其整体被容纳到该申请中；
- 尤其用于所提及的气体密封件的弹性体，其中，弹性体优选地选自：天然橡胶)、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁基橡胶、乙烯-丙烯橡胶、丁腈橡胶、氢化的丁腈橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯、丙烯酸酯橡胶(Acrylatkautschuk)、聚氨酯橡胶、硅酮橡胶、氟硅酮橡胶(Fluorsilikonkautschuk)、氟橡胶及它们的混合物，其中，就此而言参照Obkirchergasse 3, A-1190维也纳Zrunek Gummiwaren有限责任公司的文件“Eigenschaften Elastomer
Beständigkeiten”(
2003 Zumek Gummiwaren有限责任公司)，其内容就此以其整体被容纳到该申请中；
- 尤其设计用于145kV、170kV、245kV、300kV、420kV、550kV或800kV或更高的用于GIS的电流和/或电压传感器及其各个零件，包括次级转换器、带有校准数据的存储器、气体密度传感器、Rogowski线圈、电压传感器电极，其中，就此而言参照瑞士ABB股份公司的带有文件编号1HC0034163 E01/AB10的仪器说明书，其内容就此以其整体被容纳到该申请中；
- 用于GIS的用于探测或用于侦测气体泄漏的装置、尤其“Negative Ion Capture”装置，其中，就此而言参照Ion Science Innovation“SF6和环境第4届国际会议，Negative Ion Capture
SF6 Leak Location and Detection”的手册，其内容就此以其整体被容纳到该申请中，以及尤其基于光声红外探测方法的用于气体确定和监控的装置、特别是光声场气体监视器装置，其中，就此而言参照Lumasense Technologies有限公司(丹麦Ballerup和加利福尼亚Santa Clara)的带有文件编号P/N:80-14498-02的仪器说明书，其内容就此以其整体被容纳到该申请中，或者基于非色散的红外吸收(NDIR)，其中，参照用于分析性传感器系统的G.A.S股份有限公司(德国Dortmund)的文件“Technical Note of the
SF6-IR-Leak and SF6-IR-Monitor”, 2006，其内容就此以其整体被容纳到该申请中；
- 用于控制湿气、绝缘介质和分解产物的百分比的装置、尤其类似于SF6-Breaker-Analyser的分析器，其中，参照用于分析性传感器系统的G.A.S股份有限公司(德国Dortmund)的文件“SF6-Breaker-Analyser”，其内容就此以其整体被容纳到该申请中；
- 涂覆物质，尤其漆、特殊的基于水的漆、粉末/环氧树脂/聚氨酯漆。它们例如可用于腐蚀防护、电气强度的改善或表面的简化清洁；
- 尤其用于腐蚀防护的金属的及其它的无机的覆层、特殊的银覆层或铝、铜和合金的镀银。其例如可用于降低电阻、用作腐蚀防护或用于改善机械特性；
- 用于根据相关标准的用于气体绝缘的开关设备的标准常规测试的器件，其中，就此而言参照瑞士ABB有限公司的带有材料编号1HC0007010 E01/AD09的通用技术信息“SF6 Gasinsulated Switchgear Standard Routine Tests of GIS Type
ELK”或瑞士ABB有限公司的带有材料编号1HC0087737 E01/AA11的“SF6 Gasinsulated Switchgear Testing of SF6-gas
tightness of GIS type ELK”，其内容就此以其整体被容纳到该申请中；
- 开关设备或高压产品、尤其空气绝缘或气体绝缘的金属封装的开关设备，
o 例如根据Siemens股份公司的商品说明书“Gas-insulated
switchgear from 72.5 to 800 kV”订单号E50001-G620-A153-X-4A00；或者
o 根据Alstom Grid的商品说明书“High Voltage
Applications”, Producs-L1-HV_Applications-72189-V1-2010-EN；或者
o 根据Xian Shiky High Voltage Electric 有限公司的商品说明书“Type ZF8-550 SF6
Gas Insulated Switchgear(GIS), Type ZHW-550 Hybrid SF6 Gas Insulated
Switchgear(HGIS)”；或者
o 根据常州XD Power Electric有限公司的商品说明书“ZF7A-72.5/126/145 Gas
Insulated Switchgear”；或者
o 根据XD¦GE General Electric
Company and China XD Electric Group的商品说明书“Gas Insulated Switchgear 72.5-800kV-Advanced
Technology in a Modular, Flexible, and Compact Design”, GEA-12721A(E)
130822, 2013；或者
o 根据XD¦GE General Electric
Company和China XD Electric Group的商品说明书“Dead Tank Circuit
Breakers, 72.5-800kV-Advanced Technology in a Compact, Reliable Design”, GEA-12723A(E)
130813, 2013；或者
o 根据上海Sieyuan High Voltage
Switchgear有限公司的商品说明书“ZF28A-126, SF6 145kV/40kA/3150A”, www.syec.com.cn；或者
o 根据河南Pinggao Electric有限公司的商品说明书“ZF12-126/145(L)”, www.pinggao.com；或者
o 根据Taikai Electric Group有限公司的商品说明书“ZF10-126G(L)/T3150-40
Gas Insulated Metal-Enclosed Switchgear”, www.taikai.cn；或者
o 根据Hyundai Heavy
Industries有限公司，Electro Electric Systems,Ulsan(韩国)的商品说明书“Gas Insulated
Switchgear from 72.5kV to 800kV”, HHI-WC-HE-B01-10, 2012；或者
o 根据Hyosung Corporation
Power & Industrial Systems Performance Group, Seoul(韩国)的商品说明书“GIS Gas Insulated
Switchgear”, 2011；或者
o 根据Toshiba Corporation,
Tokyo(日本)的商品说明书“72.5-145kV Gas
Insulated Switchgear”, GIS Typ G3A, 5410-1|06-02T1；或者
o 根据Mitsubishi Electric
Power Products Inc., Pennsylvania(USA)的商品说明书“Gas Switch and Circuit Breaker, The compact
solution to expand your transmission substation”, www.meppi.com；或者
o 根据日本AE Power Systems
Corporation, Tokyo(日本)的商品说明书“300/362kV 50/63kA Gas Insulated Switchgear, equipped
with hydraulic operated GCB”, Ref. No. GIS300(P1)H；
其就此通过引用以其整个内容被容纳到该申请中。
如所提及的那样，在绝缘空间中包含有介电的绝缘介质，其包括选自含氟醚尤其氢氟单醚、含氟胺、含氟酮尤其全氟酮和含氟烯烃尤其氢氟烯烃以及它们的混合物和/或分解产物的至少一个有机氟化合物。
本发明包括实施形式，在其中绝缘介质包含来自含氟醚尤其氢氟单醚、含氟胺、含氟酮尤其全氟酮和含氟烯烃尤其氢氟烯烃的唯一的化合物而或包含由它们中的至少两个化合物构成的混合物。
术语“含氟醚”(如其与本发明相联系地被应用的那样)不仅包括全氟醚、也就是说完全氟化的醚，而且包括氢氟醚，也就是说仅部分氟化的醚。术语“含氟醚”不仅包括饱和的化合物而且包括不饱和的化合物、也就是说带有至少一个双键或三键的化合物。含氟醚的至少部分氟化的烷基链不仅可以是分支的而且可以是直链的。
术语“含氟醚”此外不仅包括非环状的醚而且包括环状的醚。因此，结合到醚基的氧原子处的烷基可选择性地形成环。术语“含氟醚”尤其包括氟氧杂环丙烷(Fluroxirane)。在一特别的实施形式中，有机氟化合物根据本发明是全氟氧杂环丙烷或氢氟氧杂环丙烷，特别是带有3至15个碳原子的全氟氧杂环丙烷或氢氟氧杂环丙烷。
根据一特别优选的实施形式，绝缘介质包括带有至少三个碳原子的氢氟单醚。除了其较高的介电的(击穿)强度之外，这些氢氟单醚直至在140℃之上的温度是化学稳定和热稳定的。此外，其是无毒的或具有仅较小的毒性。附加地，其不是腐蚀性的且不是爆炸性的。
术语“氢氟单醚”(如其此处所使用的那样)涉及一种带有仅仅一个唯一的醚基的化合物，两个烷基(其可彼此独立地是直链的或分支的且其可选择性地形成环)连结到其处。
术语“氢氟单醚”另外应如此来理解，即单醚仅部分氟化、即还具有氢原子。该术语应进一步如此来理解，即其可包括不同氢氟单醚的混合物。
氢氟单醚尤其是一种化合物，其选自通过以下结构式(Strukturformeln)定义的化合物，其中，氢原子中的一部分分别被氟原子取代：
(Oa)，
(Ob)，
(Oc)，
(Od)，
(Oe)，
(Of)，
(Og)，
(Oh)，
(Oi)，
(Oj)，
(Ok)，
(Ol)，
(Om)，
(On)，
(Oo)，
(Op)，
(Oq)，
(Or) 。
进一步优选的是，氟原子的数量与碳原子数量的比(其此处被称为“F/C比”)处在1.5:1至2:1的范围中。
进一步优选的是，氢氟单醚具有通用结构(O)
CaHbFc-O-CdHeFf (O)
在其中，a和d彼此独立地是1至3的整数，其中，a+d=3或4或5或6、尤其3或4，
b和c彼此独立地是0至11的整数、尤其0至7，其中，e+f=2d+1，其中，另外b和e中的至少一个是1或更大而c和f中的至少一个是1或更大。
在此进一步优选的是，在氢氟单醚的通用结构或分子式(O)中：
a是1，
b和c彼此独立地是0至3的整数，其中，b+c=3，d=2，
e和f彼此独立地是0至5的整数，其中，e+f=5，其中，另外b和e中的至少一个是1或更大而c和f中的至少一个是1或更大。
根据一更优选的实施形式，c和f中的恰一个在通用结构(O)中是0。相应的布置(在其中氟原子被分组在醚键的一侧上而另一侧保持未被取代)被称作“偏析”(Segregation)。
最优选地，氢氟单醚选自五氟-乙基-甲基醚(CH3-O-CF2CF3)和2,2,2-三氟乙基-三氟甲基醚(CF3-O-CH2CF3)。
备选或附加于上面所提及的氢氟单醚，绝缘介质可以是含氟酮、尤其带有4至12个碳原子的含氟酮。
术语“含氟酮”(如其与本发明相联系地被应用的那样)应广义地来解释且尤其不仅包括全氟酮而且包括氢氟酮并且另外包括饱和的化合物和不饱和的化合物、也就是说在碳原子之间带有双键和/或三键的化合物。含氟酮的至少部分地氟化的烷基链可以是直链的或分支的或者可形成环，其选择性地以一个或多个烷基来替代。在示例性的实施形式中，含氟酮是全氟酮，其中，在其中可存在分支的烷基链，其尤其可以是至少部分地氟化的烷基链且其优选地完全氟化。
根据一特别优选的实施形式，含氟酮具有5或6或7个碳原子，其也可至少部分被杂原子(Heteroatom)取代；在此，在明确定义的意义中在计数碳原子时也一起来计数取代的杂原子(例如氮、氧、硫或元素周期表的其它原子)。这样的含氟酮直至500℃是热稳定的。
带有刚好5个碳原子的含氟酮这里被简称为含氟酮a)。
含氟酮尤其是一种化合物，其选自通过以下结构式定义的化合物，在其中至少一个氢原子分别被氟原子取代：
(Ia)
(Ib)
(Ic)
(Id)
(Ie)
(If)
(Ig)
(Ih)
(Ii)。
带有分支的烷基链的含氟酮、尤其含氟酮a)通常是优选的，因为其沸点低于带有直的烷基链的相应的化合物(也就是说带有相同的总分子式)的沸点。
根据一特别的实施形式，含氟酮a)是特别带有总分子式C5F10O的全氟酮，也就是说完全饱和、即在碳原子之间没有双键或三键。更优选地，含氟酮选自：1,1,1,3,4,4,4-七氟-3-(三氟甲基)丁-2-酮(还称为十氟-2-甲基丁-3-酮)、1,1,1,3,3,4,4,5,5,5-十氟戊-2-酮、1,1,1,2,2,4,4,5,5,5-十氟戊-3-酮和八氟环戊酮，并且最优选的是1,1,1,3,4,4,4-七氟-3-(三氟甲基)丁-2-酮。
1,1,1,3,4,4,4-七氟-3-(三氟甲基)丁-2-酮可由以下结构式(I)来表示：
1,1,1,3,4,4,4-七氟-3-(三氟甲基)丁-2-酮(其在此简称为“C5-酮”且具有分子式CF3C(O)CF(CF3)2或C5F10O)在应用在高压和中压绝缘运用中方面是特别优选的，因为其自身结合了较高的介电强度(尤其在与介电的背景气体或载气的混合中)、非常低的GWP值和较低的沸点的优点。另外，其具有为0的ODP(臭氧消耗潜能)值且实际是无毒的。
在绝缘方面还更好的值可利用由不同的含氟酮组分构成的混合物来获得。
根据一特别优选的实施形式特别优选的是，根据上述实施方案带有刚好5个碳原子的含氟酮(其此处被简称为含氟酮a))和带有刚好6个碳原子或刚好7个碳原子的含氟酮(其此处被简称为含氟酮c))同时包含在介电的绝缘介质中。因此产生带有多于一种含氟酮的绝缘介质，其中，每种含氟酮本身对绝缘介质的介电强度做出贡献。
根据一更特别的实施形式，另外的含氟酮c)是至少一种化合物，其选自通过以下结构式定义的化合物，在其中至少一个氢原子分别被氟原子取代：
(IIa)，
(IIb)，
(IIc)，
(IId)，
(IIe)，
(IIf)和
(IIg)，
以及带有刚好6个碳原子的所有含氟酮，在其中含氟酮的至少部分地氟化的烷基链至少部分地或完全形成以一个或多个烷基链来取代的环；
和/或至少一种化合物，其选自通过以下结构式定义的化合物，在其中至少一个氢原子分别被氟原子取代：
(IIIa)，
(IIIb)，
(IIIc)，
(IIId)，
(IIIe)，
(IIIf)，
(IIIg)，
(IIIh)，
(IIIi)，
(IIIj)，
(IIIk)，
(IIIl)，
(IIIm)和
(IIIn)，尤其十二氟-环庚酮，
以及带有刚好7个碳原子的所有含氟酮，在其中含氟酮的至少部分地氟化的烷基链至少部分地或完全形成以一个或多个烷基链来取代的环。
本发明包括选自结构式(Ia)至(Ii)、(IIa)至(IIg)、(IIIa)至(IIIn)的化合物的所有化合物以及化合物的任合组合和它们的混合物。
根据一特别的实施形式，含氟酮c)以及含氟酮a)是全氟酮并且/或者具有分支的烷基链、尤其至少部分地氟化的烷基链并且/或者是完全饱和的化合物。
尤其地，含氟酮c)具有总分子式C6F12O，也就是说是完全饱和的化合物、即在碳原子之间不带有双键或三键的化合物。
优选地，含氟酮c)选自1,1,1,2,4,4,5,5,5-九氟-2-(三氟甲基)戊-3-酮(还称为十二氟-2-甲基戊-3-酮)、1,1,1,3,3,4,5,5,5-九氟-4-(三氟甲基)戊-2-酮(还称为十二氟-4-甲基戊-2-酮)、1,1,1,3,4,4,5,5,5-九氟-3-(三氟甲基)戊-2-酮(还称为十二氟-3-甲基戊-2-酮)、1,1,1,4,4,4-六氟-3,3-双-(三氟甲基)丁-2-酮(还称为十二氟-3,3-(二甲基)丁-2-酮)、十二氟己-2-酮、十二氟己-3-酮和十氟环己酮(总分子式C6F10O)，且尤其是提到的1,1,1,2,4,4,5,5,5-九氟-2-(三氟甲基)戊-3-酮。
1,1,1,2,4,4,5,5,5-九氟-2-(三氟甲基)戊-3-酮(还称为十二氟-2-甲基戊-3-酮)可由以下结构式(II)来表示：
1,1,1,2,4,4,5,5,5-九氟-4-(三氟甲基)戊烷-3-酮(此处被简称为“C6-Keton”，带有分子式C2F5C(O)CF(CF3)2)由于其良好的绝缘特性及其极低的GWP值特别是对于高压绝缘运用特别优选。
优选地，绝缘介质包含背景气体，其尤其选自：空气、空气组分尤其氮气和氧气、以及二氧化碳和它们的混合物。特别优选地，绝缘介质包含二氧化碳且选择性地包含空气组分、尤其氧气和/或氮气。
根据一特别的实施形式，绝缘介质是包含二氧化碳和氧气的气体混合物。在此，二氧化碳的量与氧气的量的比优选地处在50:50至100:1的范围中。
尤其鉴于在高压开关设备中的电流中断，特别优选的是，二氧化碳的量与氧气的量的比处在80:20至95:5、优选地85:15至92:8、还更优选地87:13至小于90:10的范围中且尤其为大约89:11。
基于上述特定特征的任意组合作为一起公开产生的所有实施形式适用在包含在其中的公开的范围中。这尤其涉及在特别提及的装置和/或其部件方面与特别提及的有机氟化合物的组合。
Claims (6)
1.一种用于产生、分配和/或使用电能的装置或这样的装置的至少一个部件，其中，所述装置包括限定绝缘空间的壳体和布置在所述绝缘空间中的电气主动部件，其特征在于，在所述绝缘空间中包含有介电的绝缘介质，其包括选自含氟醚、含氟胺、含氟酮、含氟烯烃以及这些物质的混合物和/或分解产物的至少一个有机氟化合物。
2.根据权利要求1所述的装置或部件，其特征在于，所述含氟醚是氢氟单醚。
3.根据前述权利要求中任一项所述的装置或部件，其特征在于，所述含氟酮是全氟酮。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置或部件，其特征在于，所述含氟烯烃是氢氟烯烃。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置或部件，其特征在于，所述装置是
- 开关设备，尤其空气绝缘的或气体绝缘的金属封装的开关设备，
- 开关，尤其接地开关、断路开关、负荷断路开关和/或功率开关，
- 高压功率开关，其带有用于提供自吹效果的加热腔和/或带有用于主动电弧鼓吹的鼓吹活塞腔，
- 变换器，尤其配电变换器或功率变换器
- 旋转电机、发电机、马达、驱动器、半导体构件、计算机器和/或功率电子装置，和/或
- 转换站，尤其HVDC/HVAC转换站。
6.根据前述权利要求中任一项所述的部件，其特征在于，所述部件是或包括至少一个元件，其选自：
- 吸附器
- 过压放电器
- 绝缘体
- 汇流排和/或汇流排模块
- 套管
- 电缆接线盒
- 断路开关或其一部分，尤其PTFE喷嘴、驱动器、可移动的活塞和/或室绝缘体
- 用于电压和/或电流测量的传感器，尤其组合传感器
- 用于气体填充、尤其绝缘气体填充的接口或连接
- 用于气体容器相对大气和/或相对另一气体容器的盖
- 电流变换器
- 用于监控气体密度的装置
- 接地开关和/或断路开关以及这些开关的弹簧机构
- 中间环
- 平行的和/或横向的平衡装置和/或拆卸单元
- 防爆片
- 变换器连接
- 该装置的运输或存储盖
- 部分放电传感器
- 视孔玻璃
- 电压变换器
- 加热装置
- 密封件
- 涂覆和/或密封物质，尤其颜料和/或漆
- 银覆层
- 用于探测或用于侦测气体泄漏的装置
- 用于经由冷凝提取所述绝缘介质的至少一个组成部分的装置
- 钨-铜电弧触头、尤其设计为接触指的这样的，以及PTFE引导环，
- 在实施形式中所提及的元件，其设计用于与由SF6和/或氮气和/或空气构成的传统的绝缘气体相关联地应用
- 在实施形式中所提及的元件，其特别设计用于与在所述绝缘空间中存在的包括至少一个所述有机氟化合物的介电的绝缘介质相关联地应用，以及
- 所提及的元件的组合。
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