CN105874665B - 用于产生、传输、分配和/或使用电能的co2绝缘电装置的水和污染物吸收剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于产生、传输、分配和/或使用电能的电装置，所述电装置包括包围电装置内部空间的壳，所述电装置内部空间的至少一部分形成至少一个绝缘空间，该绝缘空间具有电组件，且包含含有一定量二氧化碳mCO2的围绕绝缘介质。绝缘空间由至少一个绝缘空间隔室形成，其中布置用于从绝缘介质减少或除去该水量mH2O和任选其它污染物的吸附剂。在至少一个绝缘空间隔室中布置的吸附剂的量mads符合式(I)和(II)。
Description
本发明涉及根据独立权利要求前序的用于产生、传输、分配和/或使用电能的电装置，和用于确定在此电装置中吸附水和任选其它污染物的吸附剂的最佳量的方法。
在多种电装置中，例如开关设备、气体绝缘变电站(GIS)、气体绝缘线(GIL)或变压器，液态或气态的介电绝缘介质常规用于其中包含的电组件的绝缘。
例如，在中电压或高电压金属包围开关设备中，电组件布置在壳中，壳包围绝缘空间，所述绝缘空间包含绝缘气体，并使壳与电组件隔离，而不使电流通过，从而提供介电绝缘。为了在高电压开关设备中切断电流，绝缘气体进一步用作灭弧气体(下文也称为“猝灭气体”)。
常规已用六氟化硫(SF6)分别作为绝缘介质或猝灭气体。SF6因其高介电强度和热切断能力而为人所知。然而，在释放进入大气时，SF6可能有一些环境影响，特别是由于其高的全球变暖潜势(GWP)和在大气中相对长的寿命。
到目前为止，已通过严格气体泄漏控制和很仔细的气体操作应对SF6的相对高的GWP。然而，仍在努力分别开发替代绝缘介质或猝灭气体。
替代SF6的一种特别有利的候选气体是CO2。CO2易得，无毒，且不可燃。用CO2作为猝灭气体限制其对全球变暧影响的一种电路断路器例如描述于US 7,816,618。另外，EP-A-2284854提出一种主要包含CO2和CH4作为灭弧介质的混合气体。
为了减少或除去存在于绝缘介质的污染物的存在，具体地讲，水分(即，水)和/或分解产物，电装置可进一步提供有减污染组分。例如，已公开用吸附剂例如沸石作为减污染组分。在EP-A-2445068中公开在含CO2的绝缘气体中沸石的预期用途。
沸石具有主要由其孔径造成的选择性。因此，仅在绝缘介质分子的动力学直径显著不同于污染物的情况下，使用沸石是可行的。如果绝缘气体分子的动力学直径相似，则可发生绝缘气体分子的共吸附。
然而，绝缘介质组分吸附伴随其绝缘和灭弧性能降低。如果绝缘介质包含CO2，这一问题就特别明显，因为它的动力学直径类似于要去除的水分子的动力学直径，因此类似于分子筛的孔径。
在使用具有0.2和0.5nm之间孔径的沸石时，如EP-A-2445068提出，不仅吸附水，而且(共)吸附CO2，导致绝缘介质的绝缘性能和灭弧性能降低。
其它问题产生于以下事实：CO2吸附到沸石依赖于温度。因此，温度变化伴随CO2的气体密度变化，并且可导致介电绝缘气体变压。如果绝缘介质为不同组分的混合物，这种密度变化还是特别不利的，因为在此情况下，介质组成的均匀性不能随时间保持。另外，在装置工作期间，检测故障模式例如气体泄漏变得困难，因为绝缘气体组成和/或密度的相应变化不能直接关联电装置的故障模式，但也可能仅仅是CO2有害吸附到沸石的结果。
因此，考虑到这些缺陷，本发明的问题是提供使用包含CO2的介电绝缘介质的电装置，所述装置允许从绝缘介质减少或除去污染物，而基本不干扰其绝缘和灭弧性能。
这一问题通过独立权利要求的主题解决。在从属权利要求和权利要求组合和在说明中结合附图给出实施方案。
因此，根据第一个方面，本发明涉及用于产生、传输、分配和/或使用电能的电装置，所述电装置包括
包围电装置内部空间的壳，电装置内部空间的至少一部分形成至少一个绝缘空间，其中布置电组件，且包含围绕所述电组件的绝缘介质，所述绝缘介质包括二氧化碳，
绝缘空间包括至少一个绝缘空间隔室，具体地讲，由至少一个绝缘空间隔室形成，其中布置用于从绝缘介质减少或除去该水量和任选其它污染物的吸附剂，
在至少一个绝缘空间隔室中(具体地讲，在各绝缘空间隔室中)布置的吸附剂的量mads符合以下式(I)：
其中
mH2O为相应绝缘空间隔室中存在的水的量，并且
kads,H2O为吸附剂在预定温度T0对水的吸附容量；
其中mads还符合以下式(II)
其中
mCO2为相应绝缘空间隔室中存在的二氧化碳(CO2)的量；并且
kads,CO2为吸附剂在预定温度T0对二氧化碳的吸附容量。
虽然不需要，但几乎不可能避免至少一个绝缘空间隔室中至少一些水的存在。因此，一般在至少一个绝缘空间隔室中存在水。可确定存在的水的量，所用方法为本领域的技术人员所熟悉。
根据本发明，至少一个且优选各绝缘空间隔室提供有针对实际需要的一定量吸附剂。因此，可很有效地去除水和/或其它污染物，同时在可接受程度或保持吸附剂对绝缘介质的绝缘和灭弧性能的影响在最低限度。
在更具体方面，由第一式(I)限定绝缘空间隔室中存在的吸附剂的量的下限，而由第二式(II)限定上限。因此，一方面，吸附剂的量足以去除绝缘空间隔室中存在的水，另一方面，限制吸附剂的量，使得吸附绝缘空间隔室中存在的二氧化碳的最多10%。
在实施方案中，吸附剂的量mads应使得在其引入绝缘空间隔室时，绝缘介质经历小于15%的CO2分压变化，优选小于10%，更优选小于5%，最优选小于2%。同样，根据该实施方案，CO2的密度变化小于15%，优选小于10%，更优选小于5%，最优选小于2%。
因此，在可接受程度限制绝缘介质的绝缘和灭弧性能降低，并且，如果使用气体混合物，则介质组成的均匀性只受非实质性影响。
这又允许在工作期间通过监测气体密度和/或组成变化进行正确的检测故障模式，例如气体泄漏，因为在超过一定程度时(例如，在本文公开的百分限度)，该变化可靠地关联故障或异常。
在本发明环境中使用的术语“吸附容量”是指能够吸附到特定量(千克)吸附剂的相应被吸附物的量(千克)，在具体情况下，相应污染物(具体为水)。换句话讲，“吸附容量”是指吸附剂能够吸附的被吸附物的量。因此，吸附容量0.1指100克被吸附物吸附到1千克吸附剂。
本文所用术语“污染物”包括水和分解产物二者。在污染物中，水的量一般高于分解产物的量。
吸附容量是吸附剂材料特有的特征，一般取决于其温度和吸附剂已经历的条件。作为规则，已吸附一些被吸附物的吸附剂的吸附容量比没有被吸附物的吸附剂低。对于特定吸附剂，吸附容量一般涉及市场上接收的新材料。关于吸附容量的相应信息为本领域的技术人员已知，或者由相应分销商提供。
如前提到，吸附容量取决于温度，因此，涉及预定温度T0，具体为室温。在实施方案中，在本发明环境中使用的术语“预定温度”指相关温度，更具体地讲，指在电装置工作条件的平均气体温度。甚至更具体地讲，预定温度T0指室温，最具体指标准环境温度，即，298.15K。
具体地讲，可如下选择与吸附剂温度相关的预定温度T0。在如本申请中公开确定式(I)或(Ii)中吸附剂的量mads的下限中，吸附容量kads,H2O一般随提高预定T0而减小，因此，最小的期望吸附剂量mads一般随提高预定T0而增加。例如，代表性吸附剂温度可在包围物温度(例如，在正常工作中30℃，或者在极端工作中60℃)和气体温度或载流组件温度(例如，在正常工作中50℃，或者在极端工作中100℃)之间，因此，可例如为约35-40℃(正常工作)或约80℃(极端工作)。
现在，为了确定式(I)或(Ii)中吸附剂的量mads的下限，应选择预定温度T0低于代表性吸附剂温度，即，明确低于约80℃，优选低于约35-40℃，更优选约室温或标准环境温度，即298.15K。
吸附剂对二氧化碳的吸附容量一般也是温度的递减函数，因此，最大的期望吸附剂量mads一般随提高预定温度T0而增加。因此，高于预定温度T0的所有温度也自动满足式(II)。因此，也应选择预定温度T0低于代表性吸附剂温度，即，明确低于约80℃，优选低于约35-40℃，更优选约室温或标准环境温度，即298.15K。
在实施方案中，优选选择吸附剂的实际量mads对于上限比对于下限更接近。这导致容许较大但仍可允许的二氧化碳分压变压，并且增加吸附剂mads的水吸附容量。
在独立权利要求的其它实施方案中，在至少一个绝缘空间隔室中(具体地讲，在各绝缘空间隔室中)布置的吸附剂的量mads符合以下式(I)：
其中
mH2O为相应绝缘空间隔室中存在的水的量，并且
kads,H2O为吸附剂在第一预定温度T1对水的吸附容量；
其中mads进一步符合以下式(II)：
其中
mCO2为相应绝缘空间隔室中存在的二氧化碳的量；并且
kads,CO2为吸附剂在第二预定温度T2对二氧化碳的吸附容量。
在其实施方案中，选择第一预定温度T1高于第二预定温度T2。这导致较小范围的容许吸附剂量mads。
在其它实施方案中，类似于上述T0，选择第一预定温度T1低于代表性吸附剂温度，即，明确低于约80℃，优选低于约35-40℃，更优选约室温或标准环境温度，即298.15K。具体地讲，选择第一预定温度T1等于或高于(单独或组合的)预定温度T0。
在其它实施方案中，选择第二预定温度T1低于代表性吸附剂温度，即，低于约35-40℃，更优选低于室温，最优选等于或近似等于电装置的最低工作温度，例如-5℃或-40℃。具体地讲，选择第二预定温度T2小于(单独或组合的)预定温度T0。这导致较小范围的容许吸附剂量mads。
在本申请中公开的所有实施方案，无论是装置还是方法，同样可适用于用第一和第二预定温度T1和T2代替(单独或组合)预定温度T0的这些布置。具体地讲，可选择第一和第二预定温度T1和T2彼此相同并因此与预定温度T0相同。
在装置工作期间，吸附剂的温度一般低于绝缘介质的平均温度，特别是壳。
吸附容量也取决于相应被吸附物的压力或分压。对于特定CO2分压，关于吸附容量的相应信息为本领域的技术人员已知，或者由相应分销商提供。关于CO2吸附，一旦CO2压力在几个bar的数量级，典型吸附剂(例如，沸石)的压力相关性就很低，这一般是本发明的电装置的情况。
另外，kads,CO2依赖例如吸附的水的量，即，吸附剂对二氧化碳的吸附容量随吸附的水的量增加而减小。考虑到事实上随时间吸附更多水，则kads,CO2随时间减小。因此，如果初始选择吸附剂的量mads使其符合式(II)，则在kads,CO2随时间减小时也应符合该式(II)。
因此，根据一个实施方案，kads,CO2指初始kads,CO2，即，在吸附剂放入至少一个绝缘空间隔室时，换句话讲，一般在电装置投入工作时或在对电装置的维护工作时，吸附剂在预定温度T0对二氧化碳的吸附容量。
类似地，在一个实施方案中，mH2O指初始mH2O，即，吸附剂放入绝缘空间隔室时绝缘空间隔室中存在的水的量。
还类似地，mCO2指吸附剂放入绝缘空间隔室时绝缘空间隔室中存在的二氧化碳的量。
还类似地，kads,H2O指吸附剂放入绝缘空间隔室时吸附剂在预定温度T0对水的吸附容量。
表达“绝缘空间隔室中存在的水的量”包括任何状态的水，具体地讲，也包括直接暴露于绝缘空间隔室的固态材料例如聚合物材料中存在的水，因为该水一般随时间从材料扩散进入绝缘空间隔室。因此，根据实施方案，术语“绝缘空间隔室中存在的水的量”除了指绝缘空间隔室中已存在的水外，也指可释放进入绝缘空间隔室的水。
根据一个实施方案，吸附剂为减湿组分。在本发明环境下，术语“减湿组分”相当于术语“减水组分”。
特别优选吸附剂为分子筛，更优选沸石，即微孔铝硅酸盐矿物，该材料已经过阳离子交换实现所需孔径。沸石廉价，并且允许吸附大范围不同污染物，甚至在升高的温度，特别在40℃至80℃。其它优选的吸附剂包括活性炭和活性氧化铝。使用任何这些吸附剂允许有效去除水和分解产物(例如HF)二者。
特别对于吸附剂为分子筛，术语“吸附容量”应包括任何吸附过程，例如物理吸附和/或化学吸附。具体地讲，物理吸附可由绝缘介质分子大小和吸附剂(具体地讲，分子筛)孔径之间的关系决定或受其影响。具体地讲，化学吸附可由绝缘介质分子和吸附剂(具体地讲，分子筛)之间的化学(一般为反向)相互作用决定或受其影响。
在实施方案中，分子筛，特别是沸石，具有2Å至13Å的平均孔径，优选2Å至10Å，更优选2Å至8Å，最优选2Å至5Å。已发现具有这些孔径的分子筛具有特别高的吸附容量，并允许有效吸附因此从绝缘介质去除水和/或分解产物，例如HF。具有最大5Å平均孔径的分子筛特别优选，特别是沸石，因为在其中绝缘介质包括氟酮的实施方案中(这将在以下详述)，后者不被吸附。由于其相对低的吸附CO2的倾向，具有最大3Å平均孔径的分子筛更优选，特别是沸石。
适合的沸石包括例如ZEOCHEM®分子筛3A(具有3Å孔径)、ZEOCHEM®分子筛5A(具有5Å孔径)和ZEOCHEM®分子筛13X(具有9Å孔径)。
如上提到，术语“吸附”或“吸附的”包括物理吸附和/或化学吸附二者。具体地讲，物理吸附可由绝缘介质分子大小和分子筛孔径之间的关系决定或受其影响。具体地讲，化学吸附可由绝缘介质分子和分子筛之间的化学相互作用决定或受其影响。
在其中绝缘空间由相互分开的至少两个绝缘空间隔室形成的实施方案中，本发明的优点特别显著，因为本发明允许保持吸附剂对绝缘介质的绝缘和灭弧性能的影响在最低限度，如果标准量用于所有隔室而不考虑在具体隔室中存在不同需要，则不是这种情况。如果对于存在或释放的水量和/或正产生的分解产物的量，隔室之间相互显著不同，这有特别重要的意义。这可以是例如与非电路断路器组件隔室(换句话讲，纯电流传导组件隔室，或最多包括接地开关和/或切断开关但不包括具有标称和过电流切断能力的电路断路器的隔室，或者换句话讲，不包含电路断路器或其组件的隔室)相比电路断路器隔室的情况，或具有显著不同体积的绝缘空间隔室的情况。
换句话讲，对于这些实施方案，至少两个绝缘空间隔室相互分开的特征是指它们没有相互流体连接。
在这些实施方案中，特别优选至少两个绝缘空间隔室的体积相互相差至少1.5倍，更优选至少7倍，最优选至少50倍。
根据一个优选实施方案，至少一个绝缘空间隔室包括小于5kg吸附剂/立方米绝缘空间隔室体积的体积比量，优选小于1.25kg吸附剂/立方米，更优选小于0.25kg吸附剂/立方米，最优选小于0.125kg吸附剂/立方米。
如果电组件为非电路断路器组件，则优选至少一个绝缘空间隔室包括小于2kg吸附剂/立方米绝缘空间隔室体积的体积比量，优选小于0.5kg吸附剂/立方米，更优选小于0.1kg吸附剂/立方米，最优选小于0.05kg吸附剂/立方米。
假定分子筛的吸附容量kads,CO2为约0.2，则具有约2kg/m3的CO2假想密度的10标准m3(bar∙m3)绝缘空间隔室中存在的分子筛的最大量为约10kg。应了解，根据对二氧化碳的吸附容量kads,CO2，吸附剂的最大量可以更高或更低。
作为分子筛的附加或替代，电装置可包括选自以下的干燥剂：钙、硫酸钙(特别是无水硫酸钙(drierite))、碳酸钙、氢化钙、氯化钙、碳酸钾、氢氧化钾、硫酸铜(II)、氧化钙、镁、氧化镁、硫酸镁、高氯酸镁、钠、硫酸钠、铝、氢化铝锂、氧化铝、活性氧化铝、蒙脱土、五氧化磷、硅胶和纤维素滤器及它们的混合物。
如前提到，绝缘介质包括二氧化碳(CO2)。由词语“包括”，包含了其中绝缘介质由或基本由二氧化碳组成的实施方案。因此，在此实施方案中，二氧化碳为绝缘介质的唯一组分。
或者，绝缘介质可包含二氧化碳以及其它成分，因此，形成气体混合物，这是通常优选的实施方案。特别优选的是，除了二氧化碳外，绝缘介质还包含空气或至少一种空气组分，具体选自氧气和氮气及其混合物。
根据一个优选实施方案，绝缘介质包括二氧化碳和氧气的混合物。由此，根据一个特别优选的实施方案，二氧化碳的量与氧气的量之比可以为50:50至100:1。
具体地讲，为了在高电压开关设备中切断电流，另一个实施方案是二氧化碳的量与氧气的量之比为80:20至95:5，更优选85:15至92:8，甚至更优选87:13至小于90:10，具体为约89:11。关于这一点，已发现一方面氧气以至少5%摩尔分数存在不能充分抑制烟灰形成，烟灰形成要甚至在用高电流形成电弧重复电流切断事件之后阻止。另一方面，氧气以最多20%、更优选最多15%摩尔分数存在减小电装置材料由氧化降解的风险。
根据另一个优选实施方案，绝缘介质还包含有机氟化合物，因为已发现这些化合物贡献很高的绝缘能力(具体地讲，高介电强度(或击穿场强))，同时具有低GWP和低毒性。在此实施方案中，可由本发明达到的优势特别重要，因为水被有效去除，这可能另外开启与有机氟化合物的反应路径，产生分解产物。因此，可有效避免极大毒性和腐蚀性的例如氟化氢的产生。
具体地讲，有机氟化合物选自氟醚(具体地讲，氢氟单醚)、氟酮(具体地讲，全氟酮)、氟烯烃(具体地讲，氢氟烯烃)、氟腈(具体地讲，全氟腈)及它们的混合物，因为已发现这些化合物种类具有很高的绝缘能力(具体地讲，高介电强度(或击穿场强))，同时具有低GWP和低毒性。
本发明既包括其中介电绝缘气体包括氟醚(具体地讲，氢氟单醚)、氟酮和氟烯烃(具体地讲，氢氟烯烃)之一的实施方案，也包括其中介电绝缘气体包括至少两种这些化合物的混合物的实施方案。
在本发明环境下使用的术语“氟醚”既包括全氟醚，即，全氟化醚，也包括氢氟醚，即，只部分氟化的醚。术语“氟醚”还包括饱和化合物和不饱和化合物(即在碳原子之间包括双键和/或三键的化合物)。连接到氟醚的氧原子的至少部分氟化的烷基链可相互独立为线性或支化的。
术语“氟醚”还包括非环状醚和环状醚二者。因此，连接到氧原子的两个烷基链可任选形成环。具体地讲，该术语包括氟环氧乙烷。在一个具体实施方案中，本发明的有机氟化合物为全氟环氧乙烷或氢氟环氧乙烷，更具体地讲，包含3至15个碳原子的全氟环氧乙烷或氢氟环氧乙烷。
优选介电绝缘气体包括含至少3个碳原子的氢氟单醚。除高介电强度外，这些氢氟单醚还对达到高于140℃的温度化学稳定和热稳定。它们还无毒，或者具有低毒性水平。另外，它们为非腐蚀性和非爆炸性。
本文所用术语“氢氟单醚”是指具有1个且只有1个醚基的化合物，所述醚基连接两个烷基，两个烷基可相互独立为线性或支化的，并且可任选形成环。因此，该化合物与例如US-B-7128133中公开的化合物形成鲜明对比，该专利涉及在传热流体中使用包含两个醚基的化合物，即，氢氟二醚。
还应了解，本文所用术语“氢氟单醚”应使得单醚部分氢化和部分氟化。还应了解，应使得它可包括不同结构氢氟单醚的混合物。术语“结构不同”应广泛包括氢氟单醚的和式和结构式的任何差异。
如上提到，已发现包含至少3个碳原子的氢氟单醚具有相对高的介电强度。具体地讲，本发明的氢氟单醚的介电强度与SF6的介电强度之比大于约0.4。
如也提到，氢氟单醚的GWP低。优选GWP经100年小于1’000，更具体经100年小于700。
在本文中提到的氢氟单醚具有相对低的大气寿命，此外还不含在臭氧破坏催化循环中起作用的卤素原子，即，Cl、Br或I。它们的臭氧损耗潜势(ODP)为0，这从环境观点很有利。
优选使用包含至少3个碳原子并因此具有大于-20℃的相对高沸点的氢氟单醚是基于发现该氢氟单醚的较高沸点一般伴随较高介电强度。
根据其它实施方案，氢氟单醚包含正好3或4或5或6个碳原子，具体地讲，包含正好3或4个碳原子，最优选包含正好3个碳原子。
因此，更具体地讲，氢氟单醚为选自由以下结构式限定的化合物的至少一种化合物，其中部分氢原子分别由氟原子取代：
(Oa),
(Ob),
(Oc),
(Od),
(Oe),
(Of),
(Og),
(Oh),
(Oi),
(Oj),
(Ok),
(Ol),
(Om),
(On),
(Oo),
(Op),
(Oq),
(Or)。
通过使用包含3或4个碳原子的氢氟单醚，在装置的典型工作条件下不发生液化。因此，可得到介电绝缘介质，其每种组分在装置的工作条件均为气态。
考虑化合物的可燃性，更有利的是，氢氟单醚的氟原子数与氟和氢原子总数之比，在此简称为“F比率”，为至少5:8。已发现，落在此定义内的化合物一般不易燃，因此得到符合最高安全要求的绝缘介质。因此，通过使用相应的氢氟单醚，可容易满足电绝缘体及其制造方法的安全要求。
根据其它实施方案，氟原子数与碳原子数之比，在此简称为“F/C比”，范围为1.5:1至2:1。此类化合物一般具有经100年小于1’000的GWP，因此很环保。氢氟单醚特别优选具有经100年小于700的GWP。
根据本发明的其它实施方案，氢氟单醚具有通用结构(O)
CaHbFc-O-CdHeFf (O)
其中a和d独立为1至3的整数，且a+d=3或4或5或6，具体地讲，3或4，b和c独立为0至11的整数，具体地讲，0至7，且b+c=2a+1，e和f独立为0至11的整数，具体地讲，0至7，且e+f=2d+1，再进一步讲，b和e至少之一为1或更大，c和f至少之一为1或更大。
因此，一个优选实施方案是在氢氟单醚的通用结构或式(O)中：a为1，b和c独立为0至3的整数，且b+c=3，d=2，e和f独立为0至5的整数，且e+f=5，再进一步讲，b和e至少之一为1或更大，c和f至少之一为1或更大。
根据一个更具体实施方案，通用结构(O)中c和f恰好之一为0。醚键一侧上氟的相应形成基团，而另一侧保持未取代，称为“偏析(segregation)”。与相同链长的未偏析的化合物比较，已发现偏析降低沸点。因此，这一特征特别有利，因为可使用允许较高介电强度的具有较长链长的化合物，而没有在工作条件下液化的风险。
最优选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)。
五氟乙基·甲基醚具有+5.25℃的沸点和经100年697的GWP，F比率为0.625，而2,2,2-三氟乙基·三氟甲基醚具有+11℃的沸点和经100年487的GWP，F比率为0.75。它们二者均具有0的ODP，因此，在环境上完全可接受。
另外，已发现五氟乙基·甲基醚在175℃温度热稳定30天，因此，完全适用于在装置中所给的工作条件。由于较高分子量氢氟单醚的热稳定性研究已显示，与具有部分氢化基团的那些比较，包含完全氢化甲基或乙基的醚具有较低热稳定性，因此，可以设想2,2,2-三氟乙基·三氟甲基醚的热稳定性甚至更高。
通常，氢氟单醚，具体地讲，五氟乙基·甲基醚和2,2,2-三氟乙基·三氟甲基醚，显示低人毒性风险。这可从哺乳动物HFC(氢氟烃)试验的可利用结果推断。同时，关于工业氢氟单醚的可利用信息没有给出本申请化合物的致癌性、致突变性、生殖/发育影响和其它慢性效应的任何证据。
基于较高分子量的工业氢氟醚的可利用数据，可以推断，氢氟单醚，特别是五氟乙基·甲基醚和2,2,2-三氟乙基·三氟甲基醚，具有高于10’000ppm的致死浓度LC 50，使它们从毒理的观点也适用。
所述氢氟单醚具有比空气高的介电强度。具体地讲，五氟乙基·甲基醚在1bar具有高于空气在1bar约2.4倍的介电强度。
给定其沸点，优选低于55℃，更优选低于40℃，特别低于30℃，所述氢氟单醚，具体地讲，五氟乙基·甲基醚和2,2,2-三氟乙基·三氟甲基醚，一般分别在工作条件处于气态。因此，可得到其中每种组分在装置工作条件处于气态的介电绝缘介质，这是有利的。
作为以上提到氢氟单醚的替代或附加，介电绝缘气体包括含4至12个碳原子的氟酮。
在本申请中使用的术语“氟酮”应宽泛解释，并且应包括全氟酮和氢氟酮二者，还应包括饱和化合物和不饱和化合物(即，在碳原子之间包括双键和/或三键的化合物)二者。氟酮的至少部分氟化烷基链可以为线性或支化的，或者可形成任选由一个或多个烷基取代的环。在示例性实施方案中，氟酮为全氟酮。在另外的示例性实施方案中，氟酮具有支化烷基链，具体地讲，至少部分氟化的烷基链。在另外的示例性实施方案中，氟酮为完全饱和化合物。
根据另一个方面，本发明还涉及一种包含具有4至12个碳原子的氟酮的介电绝缘介质，氟酮的至少部分氟化烷基链形成任选由一个或多个烷基取代的环。
特别优选绝缘介质包括含正好5或正好6个碳原子的氟酮或其混合物。
与具有大于6个碳原子的更大链长的氟酮比较，包含5或6个碳原子的氟酮具有相对低沸点的优点。因此，甚至在低温使用装置时，也可避免可能伴随液化的问题。
根据实施方案，氟酮为选自由以下结构式限定的化合物的至少一种化合物，其中至少一个氢原子用氟原子取代：
(Ia)
(Ib)
(Ic)
(Id)
(Ie)
(If)
(Ig)
(Ih)
(Ii)
包含5或更多个碳原子的氟酮更有利，因为它们一般无毒，对人安全有显著的余量。这与有毒性且很有反应性的具有小于4个碳原子的氟酮形成对比，例如六氟乙酮(或六氟丙酮)。具体地讲，包含正好5个碳原子的氟酮(在本文中简称为氟酮a)和包含正好6个碳原子的氟酮在最多500℃热稳定。
在本发明的实施方案中，具有支化烷基链的氟酮(具体地讲，氟酮a))是优选的，因为它们的沸点低于具有直烷基链的相应化合物(即，具有相同分子式的化合物)的沸点。
根据实施方案，氟酮a)为全氟酮，具体地讲，具有分子式C5F10O，即，完全饱和，在碳原子之间没有双键或三键。氟酮a)可更优选选自1,1,1,3,4,4,4-七氟-3-(三氟甲基)丁-2-酮(也称为十氟-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，最优选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)表示：
已发现，1,1,1,3,4,4,4-七氟-3-(三氟甲基)丁-2-酮，在本文中简称为“C5-酮”，具有分子式CF3C(O)CF(CF3)2或C5F10O，对高电压和中电压绝缘应用特别优选，因为它具有高介电绝缘性能的优点，特别在与介电载气的混合物中，具有极低GWP，并且具有低沸点。它的ODP为0，并且实际无毒。
根据实施方案，通过组合不同氟酮组分的混合物，可实现更高绝缘能力。在实施方案中，包含正好5个碳原子的氟酮(如上所述，在本文中简称为氟酮a))和包含正好6个碳原子或包含正好7个碳原子的氟酮(在本文中简称为氟酮c))可有利地同时为介电绝缘的部分。因此，可得到具有多于一种氟酮的绝缘介质，各氟酮单独贡献绝缘介质的介电强度。
在实施方案中，另一种氟酮c)为选自由以下结构式限定的化合物的至少一种化合物，其中至少一个氢原子用氟原子取代：
(IIa),
(IIb),
(IIc),
(IId),
(IIe),
(IIf), 和
(IIg),
及具有正好6个碳原子的任何氟酮，其中氟酮的至少部分氟化烷基链形成由一个或多个烷基取代的环(IIh)；
和/或为选自由以下结构式限定的化合物的至少一种化合物，其中至少一个氢原子用氟原子取代：
(IIIa),
(IIIb),
(IIIc),
(IIId),
(IIIe),
(IIIf),
(IIIg),
(IIIh),
(IIIi),
(IIIj),
(IIIk),
(IIIl),
(IIIm), 和
(IIIn)，
具体地讲，十二氟环庚酮，
及具有正好7个碳原子的任何氟酮，其中氟酮的至少部分氟化烷基链形成由一个或多个烷基取代的环(IIIo)。
具体地讲，本发明包括任何结构式(Ia)至(Id)的化合物与任何结构式(IIa)至(IIg)和/或(IIIa)至(IIIn)的化合物的各组合。本发明也包括选自以下的各化合物或各化合物的组合：结构式(Ia)至(Ii)、(IIa)至(IIh)、(IIIa)至(IIIo)的化合物及它们的混合物。
根据另一个方面，本发明涉及一种包含具有正好6个碳原子的氟酮的介电绝缘介质，其中氟酮的至少部分氟化烷基链形成任选由一个或多个烷基取代的环。另外，这些介电绝缘介质还可包含背景气体，具体地讲，选自：空气、空气组分、氮气、氧气、二氧化碳、氮氧化物(具体地讲，即包括但不限于NO2、NO、N2O)及它们的混合物。另外，也公开包含此类介电绝缘介质的电装置。
根据另一个方面，本发明涉及一种包含具有正好7个碳原子的氟酮的介电绝缘介质，其中氟酮的至少部分氟化烷基链形成任选由一个或多个烷基取代的环。另外，这些介电绝缘介质还可包含背景气体，具体地讲，选自：空气、空气组分、氮气、氧气、二氧化碳、氮氧化物(包括但不限于NO2、NO、N2O)及它们的混合物。另外，也公开包含此类介电绝缘介质的电装置。
本发明包括包含选自以下的各化合物或各化合物的组合的介电绝缘介质：结构式(Ia)至(Ii)、(IIa)至(IIg)或至(IIh)、(IIIa)至(IIIn)或至(IIIo)的化合物及它们的混合物，其中介电绝缘介质还包含背景气体，具体地讲，选自：空气、空气组分、氮气、氧气、二氧化碳、氮氧化物(包括但不限于NO2、NO、N2O)及它们的混合物。另外，也公开包含此类介电绝缘介质的电装置。
根据本发明的装置的具体应用，包含正好6个碳原子的氟酮(落在以上提到的名称“氟酮c)”内)可能是优选的，这种氟酮无毒，对人安全有显著的余量。
如氟酮a)一样，在实施方案中，氟酮c)为全氟酮，并且/或者具有支化烷基链，具体地讲，至少部分氟化的烷基链，并且/或者氟酮c)包含完全饱和的化合物。具体地讲，氟酮c)具有分子式C6F12O，即，完全饱和，在碳原子之间没有双键或三键。更优选氟酮c)可选自1,1,1,2,4,4,5,5,5-九氟-2-(三氟甲基)戊-3-酮(也称为十二氟-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(也称为十二氟-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(也称为十二氟-3-甲基戊-2-酮)、1,1,1,4,4,4-六氟-3,3-双-(三氟甲基)丁-2-酮(也称为十二氟-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，特别为提到的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(也称为十二氟-2-甲基戊-3-酮)可由以下结构式(II)表示：
已发现，1,1,1,2,4,4,5,5,5-九氟-4-(三氟甲基)戊-3-酮(在本文中简称为“C6-酮”，具有分子式C2F5C(O)CF(CF3)2)，对高电压绝缘应用特别优选，因为它的高绝缘性能和极低GWP。具体地讲，其减压击穿场强为约240kV/(cm*bar)，比具有低得多的介电强度(Ecr=25kV/(cm*bar))的空气的减压击穿场强高得多。它的臭氧损耗潜势为0，并且无毒(LC50为约100’000ppm)。因此，环境影响比使用SF6时低得多，同时获得对人安全的显著余量。
如上提到，有机氟化合物也可以为氟烯烃，具体地讲，氢氟烯烃。更具体地讲，氟烯烃或氢氟烯烃分别包含正好3个碳原子。
因此，根据一个实施方案，氢氟烯烃选自：1,1,1,2-四氟丙烯(HFO-1234yf)、1,2,3,3-四氟-2-丙烯(HFO-1234yc)、1,1,3,3-四氟-2-丙烯(HFO-1234zc)、1,1,1,3-四氟-2-丙烯(HFO-1234ze)、1,1,2,3-四氟-2-丙烯(HFO-1234ye)、1,1,1,2,3-五氟丙烯(HFO-1225ye)、1,1,2,3,3-五氟丙烯(HFO-1225yc)、1,1,1,3,3-五氟丙烯(HFO-1225zc)、(Z)1,1,1,3-四氟丙烯(HFO-1234zeZ)、(Z)1,1,2,3-四氟-2-丙烯(HFO-1234yeZ)、(E)1,1,1,3-四氟丙烯(HFO-1234zeE)、(E)1,1,2,3-四氟-2-丙烯(HFO-1234yeE)、(Z)1,1,1,2,3-五氟丙烯(HFO-1225yeZ)、(E)1,1,1,2,3-五氟丙烯(HFO-1225yeE)及它们的组合。
如上提到，有机氟化合物也可以为氟腈，具体地讲，全氟腈。具体地讲，有机氟化合物可以为包含两个碳原子、三个碳原子或四个碳原子的氟腈，具体地讲，全氟腈。更具体地讲，氟腈可以为全氟烷基腈，具体地讲，全氟乙腈、全氟丙腈(C2F5CN)和/或全氟丁腈(C3F7CN)。
最具体地讲，氟腈可以为全氟异丁腈(根据式(CF3)2CFCN)和/或全氟-2-甲氧基丙腈(根据式CF3CF(OCF3)CN)。在这些当中，由于其低毒性，全氟异丁腈特别优选。
为了进一步保证绝缘介质的完整性，壳优选以气密方式包围绝缘空间。
在实施方案中，在至少一个绝缘空间隔室中(具体地讲，在各绝缘空间隔室中)布置的吸附剂的量mads符合以下式(Ii)：
其中
mdpi为绝缘介质中存在的相应分解产物dp1, dp2,… dpn的量，其中i为第i分解产物的标记，并且
kads,dpi为吸附剂在预定温度T0(或在提及第一和第二预定温度T1, T2的实施方案中代替T0的第一预定温度T1)对相应第i分解产物dp1, dp2, … dpn的吸附容量。
在这些实施方案中，除绝缘空间隔室中存在的水外，还考虑至少一种分解产物作为另外的污染物。具体地讲，至少一种分解产物为任选在绝缘介质中包含的有机氟化合物的分解产物，更具体地讲，氟酮的分解产物。
通常，mdpi指在相应绝缘空间隔室中产生和/或释放进入相应绝缘空间隔室的相应第i分解产物的量，例如，在气体维护或气体更换间隔之间。
根据另一个优选实施方案，电装置为高电压或中电压装置。优选电装置为以下装置的一部分或为以下装置：高电压装置、中电压装置、低电压装置、直流装置、开关装置、空气绝缘开关装置、空气绝缘开关装置的部分或组件、气体绝缘金属包围开关装置(GIS)、气体绝缘金属包围开关装置的部分或组件、空气绝缘输电线、气体绝缘输电线(GIL)、母线、套管、空气绝缘绝缘体、气体绝缘金属包围绝缘体、电缆、气体绝缘电缆、电缆接头、变流器、变压器、传感器、电涌放电器、电容器、电感、电阻器、限流器、高电压开关、接地开关、切断开关、负载分断开关、电路断路器、气体电路断路器、真空电路断路器、发电机电路断路器、中电压开关、环网柜、自动开关、分段器、低电压开关、变换器、配电变压器、电力变压器、分接开关、变压器套管、旋转电机、发电机、发动机、驱动机、半导体器件、电力半导体器件、电力转换器、计算机；和这些器件的组件和/或组合。
根据第二个方面，本发明也独立涉及用于产生、传输、分配和/或使用电能的电装置，所述电装置包括
包围电装置内部空间的壳，所述电装置内部空间的至少一部分形成至少一个绝缘空间，其中布置电组件，且包含围绕所述电组件的绝缘介质，所述绝缘介质包括二氧化碳，
绝缘空间包括至少一个绝缘空间隔室，具体地讲，由至少一个绝缘空间隔室形成，其中布置用于从绝缘介质减少或除去一定量水和任选其它污染物的吸附剂，
其中至少一个绝缘空间隔室包括小于5kg吸附剂/立方米绝缘空间隔室体积的体积比量，优选小于1.25kg吸附剂/立方米，更优选小于0.25kg吸附剂/立方米，最优选小于0.125kg吸附剂/立方米。
如果电组件为非电路断路器组件，则特别优选至少一个绝缘空间隔室包括小于2kg吸附剂/立方米绝缘空间隔室体积的体积比量，优选小于0.5kg吸附剂/立方米，更优选小于0.1kg吸附剂/立方米，最优选小于0.05kg吸附剂/立方米，从而在保持吸附剂对绝缘介质的绝缘性能的影响在最低限度。
以上与第一方面相关公开的优选特征同样适用于本发明的第二方面。
根据另一个方面，本发明还涉及确定用于在产生、传输、分配和/或使用电能的电装置中吸附水和任选其它污染物的吸附剂的最佳量的方法，所述电装置包括包围电装置内部空间的壳，电装置内部空间的至少一部分形成至少一个绝缘空间，其中布置电组件，且包含围绕电组件的绝缘介质，绝缘介质包含二氧化碳，绝缘空间包括至少一个绝缘空间隔室，所述方法包括以下步骤或方法要素：
a)关于至少一个绝缘空间隔室确定绝缘空间隔室中存在的水的量mH2O；
b)关于至少一个绝缘空间隔室确定绝缘空间隔室中存在的二氧化碳的量mCO2；
c)关于至少一个绝缘空间隔室通过式(I)确定吸附剂的量mads的下限
和
d)关于至少一个绝缘空间隔室通过式(II)确定吸附剂的量mads的上限
其中
kads,H2O为吸附剂在预定温度T0对水的吸附容量；并且
kads,CO2为吸附剂在预定温度T0对二氧化碳的吸附容量。
应了解，以上与电装置相关公开的优选特征同样适用于本发明的方法，反之亦然。
具体地讲，mH2O指在吸附剂放入绝缘空间隔室时或直接在此之前绝缘空间隔室中存在的水的量，kads,CO2指在吸附剂放入绝缘空间隔室时或直接在此之前吸附剂在预定温度T0对二氧化碳的吸附容量。
具体地讲，吸附剂的量mads应使得在其引入吸附绝缘空间隔室时，绝缘介质经历小于15%的CO2分压变化，优选小于10%，更优选小于5%，最优选小于2%。同样，根据该实施方案，CO2的密度变化小于15%，优选小于10%，更优选小于5%，最优选小于2%。
在实施方案中，至少一个绝缘空间隔室(具体地讲，各绝缘空间隔室)的吸附剂量mads的下限具体符合以下式(Ii)：
其中
mdpi为绝缘介质中存在的相应分解产物dp1, dp2,… dpn的量，其中i为第i分解产物的标记，并且
kads,dpi为吸附剂在预定温度T0(或在提及第一和第二预定温度T1, T2的实施方案中代替T0的第一预定温度T1)对相应第i分解产物dp1, dp2, … dpn的吸附容量。
实施例
对于具有约5Å平均孔径的沸石，如下确定其用于包含无源组件的电装置的最佳量：
为了确定沸石的量的下限，通过绝缘空间隔室中包含的聚合材料的量乘以聚合物材料中包含的水量，加上直接暴露于绝缘介质的每平方米1g水，再加上1g水(与在最长30年的装置长期工作期间水扩散通过密封的经验值相关)，计算绝缘空间隔室中水的量。由于在绝缘空间隔室(约1立方米数量级)中包含10kg聚合材料，每kg包含2g水，要吸附的水的总量为22g。
因此，对于约0.147的吸附剂kads, H2O，吸附剂的量的下限由下式限定
为110g。
上限根据下式确定：
给定CO2的量mCO2为约8.8kg(约5bar)，且给定沸石的kads,CO2为约0.2，则沸石的上限为4.4kg。因此，要引入绝缘空间隔室的沸石的最佳量为110g-4.4kg。
在整个本申请中，词语“优选”、“特别”、“特别优选”等仅指任选的实施方案。
Claims (67)
1.一种用于产生、传输、分配和/或使用电能的电装置，所述电装置包括
包围电装置内部空间的壳，所述电装置内部空间的至少一部分形成至少一个绝缘空间，其中布置电组件，且包含围绕电组件的绝缘介质，所述绝缘介质包括二氧化碳，
所述绝缘空间包括至少一个绝缘空间隔室，其中布置用于从绝缘介质减少或除去一定量水和包括分解产物的其它污染物的吸附剂，
其中吸附剂的量mads符合以下式(II)：
其中
mCO2为在吸附剂放入绝缘空间隔室时相应绝缘空间隔室中存在的二氧化碳的量；和
kads,CO2为在吸附剂放入绝缘空间隔室时所述吸附剂在预定温度T0对二氧化碳的吸附容量，而且
其中所述绝缘介质另外包含有机氟化合物，且在所述至少一个绝缘空间隔室中布置的吸附剂的量mads符合以下式(Ii)：
其中
mH2O为在吸附剂放入绝缘空间隔室时相应绝缘空间隔室中存在的水的量，
kads,H2O为在吸附剂放入绝缘空间隔室时所述吸附剂在预定温度T0对水的吸附容量，
mdpi为在气体维护或气体更换间隔之间在相应绝缘空间隔室中产生和/或释放进入相应绝缘空间隔室的相应分解产物dp1, dp2,… dpn的量，其中i为第i分解产物的标记，并且
kads,dpi为吸附剂在预定温度T0对相应第i分解产物dp1, dp2, … dpn的吸附容量，而且
至少一种分解产物为有机氟化合物的分解产物。
2.根据权利要求1所述的电装置，其中在各绝缘空间隔室中布置的吸附剂的量mads符合以下式(Ii)：
。
3.根据权利要求1所述的电装置，其中所述电装置包括分子筛作为吸附剂。
4.根据权利要求3所述的电装置，其中所述分子筛为沸石。
5.根据权利要求3或4所述的电装置，其中所述分子筛具有2Å至13Å的平均孔径。
6.根据权利要求3或4所述的电装置，其中所述分子筛具有2Å至10Å的平均孔径。
7.根据权利要求3或4所述的电装置，其中所述分子筛具有2Å至8Å的平均孔径。
8.根据权利要求3或4所述的电装置，其中所述分子筛具有2Å至5Å的平均孔径。
9.根据权利要求1、2、3或4所述的电装置，其中所述绝缘空间通过至少两个相互分开的绝缘空间隔室形成。
10.根据权利要求9所述的电装置，其中所述至少两个隔室的体积相互相差至少1.5倍。
11.根据权利要求9所述的电装置，其中所述至少两个隔室的体积相互相差至少7倍。
12.根据权利要求9所述的电装置，其中所述至少两个隔室的体积相互相差至少50倍。
13.根据权利要求1、2、3或4所述的电装置，其中所述电装置还包含选自以下的干燥剂：钙、硫酸钙、碳酸钙、氢化钙、氯化钙、碳酸钾、氢氧化钾、硫酸铜(II)、氧化钙、镁、氧化镁、硫酸镁、高氯酸镁、钠、硫酸钠、铝、氢化铝锂、氧化铝、活性氧化铝、蒙脱土、五氧化磷、硅胶、纤维素滤器及它们的混合物。
14.根据权利要求13所述的电装置，其中所述硫酸钙是无水硫酸钙。
15.根据权利要求1、2、3或4所述的电装置，其特征在于所述绝缘介质还包含背景气体。
16.根据权利要求15所述的电装置，其中所述背景气体选自空气、空气组分、氧气(O2)、氮气(N2)、氮氧化物及它们的混合物。
17.根据权利要求15所述的电装置，其中所述绝缘介质包括由二氧化碳和氧气的混合物组成的背景气体。
18.根据权利要求17所述的电装置，其中二氧化碳的量与氧气的量之比为50:50至100:1。
19.根据权利要求17的电装置，其中二氧化碳的量与氧气的量之比为80:20至95:5。
20.根据权利要求17所述的电装置，其中二氧化碳的量与氧气的量之比为85:15至92:8。
21.根据权利要求17所述的电装置，其中二氧化碳的量与氧气的量之比为87:13至小于90:10。
22.根据权利要求17所述的电装置，其中二氧化碳的量与氧气的量之比为89:11。
23.根据权利要求1所述的电装置，其中所述有机氟化合物选自：氟醚；氟酮；氟烯烃；氟腈；及它们的混合物。
24.根据权利要求23所述的电装置，其中所述氟醚为氢氟单醚；氟酮为全氟酮；氟烯烃为氢氟烯烃；氟腈为全氟腈。
25.根据权利要求1、2、3或4所述的电装置，其特征在于所述绝缘介质包括含至少3个碳原子的氢氟单醚。
26.根据权利要求1、2、3或4所述的电装置，其特征在于所述绝缘介质包括含4至12个碳原子的氟酮。
27.根据权利要求1、2、3或4所述的电装置，其特征在于所述绝缘介质包括含正好5个碳原子或正好6个碳原子的氟酮或其混合物。
28.根据权利要求1、2、3或4的电装置，其特征在于所述绝缘介质包含全氟烷基腈。
29.根据权利要求1、2、3或4所述的电装置，其特征在于所述绝缘介质包含选自以下的组分：全氟乙腈、全氟丙腈(C2F5CN)、全氟丁腈(C3F7CN)、全氟异丁腈(CF3)2CFCN)、全氟-2-甲氧基丙腈(CF3CF(OCF3)CN)及它们的混合物。
30.根据权利要求1、2、3或4所述的电装置，其中在各绝缘空间隔室中布置的吸附剂的量mads符合以下式(Ii)：
。
31.根据权利要求1、2、3或4所述的电装置，其特征在于所述电装置为高电压装置或中电压装置。
32.根据权利要求1、2、3或4所述的电装置，其特征在于所述电装置为以下装置的一部分或为以下装置：高电压装置、中电压装置、低电压装置、直流装置、开关装置、空气绝缘开关装置、空气绝缘开关装置的部分或组件、气体绝缘金属包围开关装置(GIS)、气体绝缘金属包围开关装置的部分或组件、空气绝缘输电线、气体绝缘输电线(GIL)、母线、套管、空气绝缘绝缘体、气体绝缘金属包围绝缘体、电缆、气体绝缘电缆、电缆接头、变流器、变压器、传感器、电涌放电器、电容器、电感、电阻器、限流器、高电压开关、接地开关、切断开关、负载分断开关、电路断路器、气体电路断路器、真空电路断路器、发电机电路断路器、中电压开关、环网柜、自动开关、分段器、低电压开关、变换器、配电变压器、电力变压器、分接开关、变压器套管、旋转电机、发电机、发动机、驱动机、半导体器件、电力半导体器件、电力转换器、计算机；和这些器件的组件和/或组合。
33.根据权利要求1、2、3或4所述的电装置，其中所述至少一个绝缘空间隔室包括小于5kg吸附剂/立方米绝缘空间隔室体积的体积比量。
34.根据权利要求1、2、3或4所述的电装置，其中所述至少一个绝缘空间隔室包括小于1.25kg吸附剂/立方米绝缘空间隔室体积的体积比量。
35.根据权利要求1、2、3或4所述的电装置，其中所述至少一个绝缘空间隔室包括小于0.25kg吸附剂/立方米绝缘空间隔室体积的体积比量。
36.根据权利要求1、2、3或4所述的电装置，其中所述至少一个绝缘空间隔室包括小于0.125kg吸附剂/立方米绝缘空间隔室体积的体积比量。
37.用于产生、传输、分配和/或使用电能的电装置，所述电装置包括
包围电装置内部空间的壳，所述电装置内部空间的至少一部分形成至少一个绝缘空间，其中布置电组件，且包含围绕电组件的绝缘介质，所述绝缘介质包括二氧化碳，
所述绝缘空间包括至少一个绝缘空间隔室，其中布置用于从绝缘介质减少或除去一定量水和一定量包括分解产物的其它污染物的吸附剂，
其中所述至少一个绝缘空间隔室包括小于5kg吸附剂/立方米绝缘空间隔室体积的体积比量，
其中所述绝缘介质另外包含有机氟化合物，且在所述至少一个绝缘空间隔室中布置的吸附剂的量mads符合以下式(Ii)：
其中
mH2O为在吸附剂放入绝缘空间隔室时相应绝缘空间隔室中存在的水的量，
kads,H2O为在吸附剂放入绝缘空间隔室时所述吸附剂在预定温度T0对水的吸附容量，
mdpi为在气体维护或气体更换间隔之间在相应绝缘空间隔室中产生和/或释放进入相应绝缘空间隔室的相应分解产物dp1, dp2,… dpn的量，其中i为第i分解产物的标记，并且
kads,dpi为吸附剂在预定温度T0对相应第i分解产物dp1, dp2, … dpn的吸附容量，而且
至少一种分解产物为有机氟化合物的分解产物。
38.根据权利要求37所述的电装置，其中所述至少一个绝缘空间隔室包括小于1.25kg吸附剂/立方米绝缘空间隔室体积的体积比量。
39.根据权利要求37所述的电装置，其中所述至少一个绝缘空间隔室包括小于0.25kg吸附剂/立方米绝缘空间隔室体积的体积比量。
40.根据权利要求37所述的电装置，其中所述至少一个绝缘空间隔室包括小于0.125kg吸附剂/立方米绝缘空间隔室体积的体积比量。
41.根据权利要求1、2、3、4、37、38、39或40所述的电装置，其中所述电组件为非电路断路器组件，且该至少一个绝缘空间隔室包括小于2kg吸附剂/立方米绝缘空间隔室体积的体积比量。
42.根据权利要求1、2、3、4、37、38、39或40所述的电装置，其中所述电组件为非电路断路器组件，且该至少一个绝缘空间隔室包括小于0.5kg吸附剂/立方米绝缘空间隔室体积的体积比量。
43.根据权利要求1、2、3、4、37、38、39或40所述的电装置，其中所述电组件为非电路断路器组件，且该至少一个绝缘空间隔室包括小于0.1kg吸附剂/立方米绝缘空间隔室体积的体积比量。
44.根据权利要求1、2、3、4、37、38、39或40所述的电装置，其中所述电组件为非电路断路器组件，且该至少一个绝缘空间隔室包括小于0.05kg吸附剂/立方米绝缘空间隔室体积的体积比量。
45.根据权利要求1、2、3、4、37、38、39或40所述 的电装置，其中预定温度为室温。
46.根据权利要求1、2、3、4、37、38、39或40所述 的电装置，其中预定温度为标准环境温度。
47.根据权利要求1、2、3、4、37、38、39或40所述的电装置，其中预定温度为298.15K。
48.根据权利要求1、2、3、4、37、38、39或40所述的电装置，其中吸附剂的量mads使得在其引入绝缘空间隔室时，绝缘介质经历小于15%的CO2分压变化。
49.根据权利要求1、2、3、4、37、38、39或40所述的电装置，其中吸附剂的量mads使得在其引入绝缘空间隔室时，绝缘介质经历小于10%的CO2分压变化。
50.根据权利要求1、2、3、4、37、38、39或40所述的电装置，其中吸附剂的量mads使得在其引入绝缘空间隔室时，绝缘介质经历小于5%的CO2分压变化。
51.根据权利要求1、2、3、4、37、38、39或40所述的电装置，其中吸附剂的量mads使得在其引入绝缘空间隔室时，绝缘介质经历小于2%的CO2分压变化。
52.根据权利要求1、2、3、4、37、38、39或40所述的电装置，其中选择吸附剂的量mads对于第二式(II)给出的上限比对于第一式(Ii)给出的下限更接近。
53.根据权利要求1、2、3、4、37、38、39或40所述的电装置，其中选择吸附剂的量mads，使得在第一预定温度T1确定由第一式(Ii)给出的下限，在第二预定温度T2确定由第二式(II)给出的上限，并选择第一预定温度T1高于第二预定温度T2。
54.根据权利要求52所述的电装置，其中选择吸附剂的量mads，使得第一预定温度T1选择为等于或高于预定温度T0，且第二预定温度T2选择为小于预定温度T0。
55.根据权利要求52所述的电装置，其中选择吸附剂的量mads，使得第一预定温度T1选择为等于或高于室温，且第二预定温度T2选择为低于室温或等于电装置的最低工作温度。
56.确定在产生、传输、分配和/或使用电能的电装置中用于吸附水和包括分解产物的其它污染物的吸附剂的最佳量的方法，所述电装置包括包围电装置内部空间的壳，所述电装置内部空间的至少一部分形成至少一个绝缘空间，其中布置电组件，且包含包围电组件的绝缘介质，所述绝缘介质包含二氧化碳，所述绝缘空间包括至少一个绝缘空间隔室，所述方法包括以下步骤：
a)关于所述至少一个绝缘空间隔室确定在吸附剂放入绝缘空间隔室时所述绝缘空间隔室中存在的水的量mH2O；
b)关于所述至少一个绝缘空间隔室确定在吸附剂放入绝缘空间隔室时所述绝缘空间隔室中存在的二氧化碳的量mCO2；
其中所述绝缘介质另外包含有机氟化合物，
c)关于所述至少一个绝缘空间隔室通过式(Ii)确定吸附剂的量mads的下限：
其中
kads,H2O为在吸附剂放入绝缘空间隔室时所述吸附剂在预定温度T0或在第一预定温度T1对水的吸附容量，
mdpi为在气体维护或气体更换间隔之间在相应绝缘空间隔室中产生和/或释放进入相应绝缘空间隔室的相应分解产物dp1, dp2,… dpn的量，其中i为第i分解产物的标记，并且
kads,dpi为吸附剂在预定温度T0或在第一预定温度T1对相应第i分解产物dp1, dp2, …dpn的吸附容量，其中
至少一种分解产物为有机氟化合物的分解产物，而且
d)关于所述至少一个绝缘空间隔室通过式(II)确定吸附剂的量mads的上限
其中
kads,CO2为在吸附剂放入绝缘空间隔室时所述吸附剂在预定温度T0或在第二预定温度T2对二氧化碳的吸附容量。
57.根据权利要求56所述的方法，其中所述电装置是权利要求1、2、3、4、37、38、39或40的电装置。
58.根据权利要求56所述的方法，所述方法包括以下方法要素：选择吸附剂的量mads，对于第二式(II)给出的上限比对于第一式(Ii)给出的下限更接近。
59.根据权利要求56至58中任一项所述的方法，所述方法包括以下方法要素：选择吸附剂的量mads，使得在第一预定温度T1确定由第一式(Ii)给出的下限，在第二预定温度T2确定由第二式(II)给出的上限，并选择第一预定温度T1高于第二预定温度T2。
60.根据权利要求59所述的方法，其中选择吸附剂的量mads，使得第一预定温度T1选择为等于室温，且第二预定温度T2选择为低于室温或等于电装置的最低工作温度。
61.根据权利要求56至58中任一项所述的方法，其中吸附剂的量使得在其引入绝缘空间隔室时，绝缘介质经历小于15%的CO2分压变化。
62.根据 权利要求56至58中任一项所述的方法，其中吸附剂的量使得在其引入绝缘空间隔室时，绝缘介质经历小于10%的CO2分压变化。
63.根据 权利要求56至58中任一项所述的方法，其中吸附剂的量使得在其引入绝缘空间隔室时，绝缘介质经历小于5%的CO2分压变化。
64.根据权利要求56至58中任一项所述的方法，其中吸附剂的量使得在其引入绝缘空间隔室时，绝缘介质经历小于2%的CO2分压变化。
65.根据权利要求56至58中任一项所述的方法，其中选择预定温度等于室温。
66.根据权利要求56至58中任一项所述的方法，其中预定温度为标准环境温度。
67.根据权利要求56至58中任一项所述的方法，其中预定温度为298.15K。
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