DE202014003207U1 - Electrical device for the generation, transmission, distribution and / or use of electrical energy - Google Patents
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Abstract
Elektrische Vorrichtung (1) für die Erzeugung, Verteilung, Übertragung und/oder Verwendung elektrischer Energie, wobei die elektrische Vorrichtung (1) ein Gehäuse (2; 100, 140, 160, 161, 180, 190, 210) umfasst, welches einen Innenraum (3; 102, 142, 162, 163, 182, 192, 242) umschliesst, wobei wenigstens ein Teil des Innenraums (3; 102, 142, 162, 163, 182, 192, 242) der elektrischen Vorrichtung wenigstens zwei Isolationsraumkompartimente (102, 142, 162, 163, 182, 192, 242) bildet, die voneinander getrennt sind und in aufeinander nachfolgender Weise angeordnet sind, und in jedem der Isolationsraumkompartimente (102, 142, 162, 163, 182, 192, 242) eine elektrische Komponente (4; 10, 12a, 12b; 14, 14'; 16a, 16a', 16b; 184; 194; 22; 24) angeordnet ist, welche von einem Isolationsfluid umgeben ist, wobei wenigstens ein erstes Isolationsraumkompartiment (102; 142; 162; 163; 182; 192; 242) ein erstes Isolationsfluid umfasst und wenigstens ein zweites Isolationsraumkompartiment (142; 162; 163; 182; 192; 242; 102) ein zweites Isolationsfluid umfasst, wobei mindestens eines des ersten und des zweiten Isolationsfluids eine Organofluorverbindung umfasst, welche wenigstens zwei Kohlenstoffatome umfasst, und das zweite Isolationsfluid sich vom ersten Isolationsfluid unterscheidet.Electrical device (1) for the generation, distribution, transmission and / or use of electrical energy, the electrical device (1) comprising a housing (2; 100, 140, 160, 161, 180, 190, 210) which has an interior (3; 102, 142, 162, 163, 182, 192, 242), whereby at least a part of the interior (3; 102, 142, 162, 163, 182, 192, 242) of the electrical device encloses at least two insulation compartment compartments (102 , 142, 162, 163, 182, 192, 242), which are separate from one another and arranged in a successive manner, and in each of the isolation space compartments (102, 142, 162, 163, 182, 192, 242) an electrical component (4; 10, 12a, 12b; 14, 14 '; 16a, 16a', 16b; 184; 194; 22; 24) is arranged, which is surrounded by an insulation fluid, at least one first insulation compartment (102; 142; 162 ; 163; 182; 192; 242) comprises a first insulation fluid and at least one second insulation space compartment (142; 162; 163; 182; 192; 242; 102) comprises a second isolation fluid, at least one of the first and second isolation fluids comprising an organofluorine compound comprising at least two carbon atoms and the second isolation fluid being different from the first isolation fluid.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Vorrichtung für die Erzeugung, Übertragung, Verteilung und/oder Verwendung elektrischer Energie.The present invention relates to an electrical device for the generation, transmission, distribution and / or use of electrical energy.
Es ist bekannt, dielektrische Isolationsmedien in flüssiger oder gasförmiger Form in einer breiten Vielfalt von Vorrichtungen, und insbesondere auch in gasisolierten Schaltanlagen oder Teilen davon, für die Isolation eines elektrisch leitenden Teils zu verwenden.It is known to use dielectric isolation media in liquid or gaseous form in a wide variety of devices, and in particular also in gas-insulated switchgear or parts thereof, for the isolation of an electrically conductive part.
Beispielsweise wird in metallgekapselten Mittel- oder Hochspannungs-Schaltanlagen der elektrisch leitende Teil in einem gasdichten Gehäuse angeordnet, welches einen Isolationsraum definiert, der ein Isolationsgas enthält und das Gehäuse vom elektrisch leitenden Teil isoliert, wobei verhindert wird, dass elektrischer Strom durch den Isolationsraum geleitet wird. Für Unterbrechungen des Stroms in beispielsweise einer Hochspannungsschaltanlage fungiert das Isolationsmedium zudem als Lichtbogenlöschmedium (oder „Quenching”-Medium).For example, in metal-enclosed medium or high voltage switchgear, the electrically conductive part is disposed in a gas tight housing defining an isolation space containing an isolation gas and isolating the housing from the electrically conductive part, preventing electrical current from being conducted through the isolation space , For interruptions of the current in, for example, a high-voltage switchgear, the isolation medium also acts as an arc extinguishing medium (or "quenching" medium).
In konventionellen gasisolierten Schaltanlagen wird typischerweise Schwefelhexafluorid (SF6) als Isolationsmedium und/oder Quenching-Medium verwendet.In conventional gas-insulated switchgear typically sulfur hexafluoride (SF 6 ) is used as the isolation medium and / or quenching medium.
Kürzlich wurde die Verwendung von Organofluorverbindungen in einem Isolationsmedium als Ersatz für konventionelle Isolationsmedien, wie z. B. Luft, vorgeschlagen. Im Besonderen offenbart
Die in
Ungeachtet der oben erwähnten, herausragenden Eigenschaften von z. B. einem ein Fluorketon enthaltenden Isolationsgas wurde unerwarteterweise festgestellt, dass die optimale Zusammensetzung hinsichtlich der Fähigkeit zur Stromunterbrechung bzw. Lichtbogenlöschung nicht notwendigerweise auch in den besten dielektrischen Isolationseigenschaften resultiert und umgekehrt.Notwithstanding the above-mentioned, outstanding characteristics of e.g. For example, an insulating gas containing a fluoroketone has unexpectedly been found to have the optimum composition for power interruption or arc quenching not necessarily also resulting in the best dielectric isolation properties, and vice versa.
Weiter können Organofluorverbindungen zu Problemen hinsichtlich ihrer Kompatibilität mit spezifischen Materialkomponenten der elektrischen Vorrichtung führen, während sie mit dem Material anderer Komponenten vollständig kompatibel sind. Dies ist von besonderer Bedeutung, wenn das Isolationsmedium in einer elektrischen Vorrichtung verwendet wird, in der eine Vielzahl verschiedener elektrischer Komponenten in aufeinander nachfolgenden Kammern angeordnet sind, wie es z. B. in einer Schaltanlage der Fall ist, da für eine spezifische elektrische Komponente oder Kammer das optimal gewählte Isolationsmedium nicht notwendigerweise identisch sein muss mit dem optimal gewählten Isolationsmedium einer anderen elektrischen Komponente oder Kammer.Further, organofluorine compounds can lead to problems with their compatibility with specific material components of the electrical device while being fully compatible with the material of other components. This is of particular importance when the isolation medium is used in an electrical device in which a plurality of different electrical components are arranged in successive chambers, as e.g. B. in a switchgear is the case because for a specific electrical component or chamber, the optimally selected isolation medium does not necessarily have to be identical with the optimally selected isolation medium of another electrical component or chamber.
Vor diesem Hintergrund liegt das durch die vorliegende Erfindung zu lösende Problem darin, eine elektrische Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche wenigstens zwei elektrische Komponenten umfasst, die in aufeinander nachfolgenden, voneinander (insbesondere fluiddicht oder gasdicht) getrennten Kompartimenten angeordnet sind, wobei die Isolations- und/oder Lichtbogenlöscheigenschaften der elektrischen Vorrichtung insgesamt erhöht sind.Against this background, the problem to be solved by the present invention is to provide an electrical device which comprises at least two electrical components which are arranged in successive compartments (in particular fluid-tight or gas-tight) separate compartments. and / or arc extinguishing properties of the electrical device as a whole are increased.
Die Aufgabe wird durch die elektrische Vorrichtung gemäss Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen oder Anspruchskombinationen definiert oder gehen aus der nachfolgenden Beschreibung und der Figur eindeutig hervor.The object is achieved by the electrical device according to claim 1. Preferred embodiments are defined in the dependent claims or claim combinations or will be apparent from the following description and the figure.
Gemäss Anspruch 1 bezieht sich die vorliegende Erfindung somit auf eine elektrische Vorrichtung für die Erzeugung, die Verteilung und/oder die Verwendung von elektrischer Energie. Die elektrische Vorrichtung umfasst ein Gehäuse, welches einen Innenraum der elektrischen Vorrichtung umschliesst, von dem wenigstens ein Teil mindestens zwei Isolationsraumkompartimente bildet, die voneinander getrennt und in aufeinander nachfolgender Weise angeordnet sind.According to claim 1, the present invention thus relates to an electrical device for the generation, distribution and / or use of electrical energy. The electrical device comprises a housing which encloses an interior of the electrical device, of which at least one part forms at least two isolation space compartments, which are separated from one another and arranged in successive fashion.
In jedem der Isolationsraumkompartimente ist eine elektrische Komponente angeordnet, welche von einem Isolationsfluid umgeben ist. Somit enthält ein erstes Isolationsraumkompartiment ein erstes Isolationsfluid und ein zweites Isolationsraumkompartiment ein zweites Isolationsfluid, wobei wenigstens eines des ersten und des zweiten Isolationsfluids eine Organofluorverbindung enthält, die mindestens zwei Kohlenstoffatome enthält, und wobei sich das zweite Isolationsfluid vom ersten Isolationsfluid unterscheidet. In each of the isolation compartment compartments an electrical component is arranged, which is surrounded by an insulating fluid. Thus, a first isolation space compartment contains a first isolation fluid and a second isolation space compartment contains a second isolation fluid, wherein at least one of the first and second isolation fluids contains an organofluorocompound containing at least two carbon atoms, and wherein the second isolation fluid is different from the first isolation fluid.
Die vorliegende Erfindung macht Gebrauch von der Erkenntnis, dass, obschon spezifische Isolationsfluide, insbesondere alternative Organofluorverbindungen und ein Hintergrundgas umfassende Isolationsfluide, sehr gut für einige spezifische Anwendungen geeignet sind und eine vergleichbare oder bessere Alternative für konventionelle Isolationsgase darstellen können, es auch andere Anwendungen gibt, für welche andere Isolationsfluide, insbesondere konventionelle Isolationsgase oder z. B. alternative Isolationsfluide umfassend die gleichen oder unterschiedliche Organofluorverbindungen in Mischung mit einem anderen Hintergrundgas, am besten geeignet sind. Somit kann für jedes Isolationsraumkompartiment der elektrischen Vorrichtung dasjenige spezifische Isolationsfluid gewählt werden, welches am besten geeignet ist.The present invention makes use of the finding that, while specific insulating fluids, particularly alternative organofluorine compounds and background gas-containing insulating fluids, are very well suited for some specific applications and may represent a comparable or better alternative to conventional isolation gases, there are other applications as well. for which other insulation fluids, in particular conventional insulation gases or z. B. alternative insulating fluids comprising the same or different Organofluorverbindungen in mixture with another background gas, are most suitable. Thus, for each isolation compartment compartment of the electrical device, that specific isolation fluid may be chosen which is most suitable.
Gemäss einem weiteren Aspekt erlaubt es die vorliegende Erfindung zudem, Problemen zu begegnen, die daraus entstehen könnten, dass unterschiedliche Umgebungstemperaturanforderungen die Maximaldichte insbesondere der Organofluorverbindung beeinflussen, als auch Problemen, welche aus Standards wie beispielsweise
Das Merkmal der vorliegenden Erfindung, dass das zweite Isolationsfluid sich vom ersten Isolationsfluid unterscheidet, ist breit auszulegen und umfasst z. B. sowohl Ausführungsformen, in welchen die Isolationsfluide sich in ihrer Zusammensetzung einschliesslich einem Hintergrundgas (sofern vorhanden) unterscheiden, als auch Ausführungsformen, in welchen die Isolationsfluide sich in ihrer Gasdichte unterscheiden. Selbstverständlich sind auch Isolationsfluide, welche sich in ihrer Zusammensetzung und gleichzeitig auch in ihrer Gasdichte voneinander unterscheiden, auch unterschiedlich im Sinne der vorliegenden Erfindung. Zudem ist das Merkmal, dass das zweite Isolationsfluid sich vom ersten Isolationsfluid unterscheidet, derart zu interpretieren, dass Ausführungsformen umfasst sind, in welchen ein Unterschied in der Zusammensetzung und/oder der Gasdichte von Anfang an vorliegt, d. h. unmittelbar nach der Befüllung der entsprechenden Isolationsraumkompartimente (entsprechend einem bevorzugten Fall), sowie Ausführungsformen, in welchen ein Unterschied in der Zusammensetzung und/oder der Gasdichte über die Zeit hin ausgebildet wird (entsprechend einem alternativen Fall). Letzteres trifft insbesondere für Ausführungsformen zu, in welchen die Zusammensetzung eines eine Schaltkomponente umgebenden Isolationsfluids einer Änderung während einer Schaltoperation unterworfen ist, z. B. infolge von Abbau- und/oder Rekombinationsreaktionen. Diese Änderung in der Zusammensetzung des Isolationsfluids im Vergleich zur anfänglichen Zusammensetzung liegt im Allgemeinen auch durch bzw. nach der Wiederbefüllung des entsprechenden Isolationsraumkompartiments vor.The feature of the present invention that the second insulating fluid is different from the first insulating fluid is to be interpreted broadly and includes, for example, FIG. For example, both embodiments in which the isolation fluids differ in their composition including a background gas (if any), as well as embodiments in which the isolation fluids differ in their gas density. Of course, insulating fluids, which differ in their composition and at the same time in their gas density from each other, also different in the context of the present invention. In addition, the feature that the second isolation fluid is different from the first isolation fluid is to be interpreted to include embodiments in which a difference in composition and / or gas density is present from the beginning, i. H. immediately after filling the respective isolation compartment compartments (according to a preferred case), as well as embodiments in which a difference in composition and / or gas density is formed over time (according to an alternative case). The latter is particularly true for embodiments in which the composition of an insulating fluid surrounding a switching component is subject to change during a switching operation, e.g. B. as a result of degradation and / or recombination. This change in the composition of the insulating fluid compared to the initial composition is generally also present by refilling the corresponding isolation compartment compartment.
Der Begriff „Isolationsfluid” ist derart zu interpretieren, dass irgendein dielektrisches Fluid umfasst ist, schliesst aber feste Isolationskomponenten aus. Der Begriff „Isolationsfluid” ist gemäss der vorliegenden Erfindung weiter durch das Merkmal spezifiziert, dass es in einem Isolationsraumkompartiment eingeschlossen ist. Folglich kann Umgebungsluft, welche nicht in einem Isolationsraumkompartiment eingeschlossen ist, nicht als Isolationsfluid im Sinne der vorliegenden Erfindung betrachtet werden.The term "isolation fluid" is to be interpreted as encompassing any dielectric fluid, but excludes solid isolation components. The term "isolation fluid" according to the present invention is further specified by the feature that it is included in an isolation compartment compartment. Consequently, ambient air that is not trapped in an isolation compartment compartment can not be considered as an isolation fluid in the sense of the present invention.
Um sicherzustellen, dass die optimale Isolationsfluidzusammensetzung und/oder Gasdichte, welche für jede elektrische Komponente eingestellt wird, über die Zeit hin stabil ist, sind die Isolationsraumkompartimente typischerweise voneinander in einer fluid-dichten und insbesondere in einer gasdichten Weise voneinander getrennt.To insure that the optimum isolation fluid composition and / or gas density adjusted for each electrical component is stable over time, the isolation compartment compartments are typically separated from each other in a fluid-tight, and in particular, gas-tight manner.
Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind das erste Isolationsfluid und das zweite Isolationsfluid wenigstens teilweise in der Gasphase. Es ist allerdings denkbar, dass in wenigstens einem der Isolationsraumkompartimente das Isolationsfluid wenigstens teilweise in flüssiger Phase vorliegt. Im Besonderen sind Ausführungsformen bevorzugt, in welchen das Isolationsfluid ein Zweiphasensystem umfassend einen gasförmigen und einen flüssigen Anteil enthält.According to a further preferred embodiment, the first insulating fluid and the second insulating fluid are at least partially in the gas phase. However, it is conceivable that in at least one of the isolation compartment compartments, the isolation fluid is present at least partially in the liquid phase. In particular, embodiments are preferred in which the isolation fluid contains a two-phase system comprising a gaseous and a liquid portion.
Wie weiter unten detaillierter ausgeführt wird, stellen das erste Isolationsfluid und das zweite Isolationsfluid vorzugsweise eine Mischung chemischer Verbindungen dar.As will be discussed in more detail below, the first isolation fluid and the second isolation fluid are preferably a mixture of chemical compounds.
Wie erwähnt, weist wenigstens eines des ersten und des zweiten Isolationsfluids eine Organofluorverbindung auf, die wenigstens zwei Kohlenstoffatome enthält. As mentioned, at least one of the first and second isolation fluids comprises an organofluoro compound containing at least two carbon atoms.
Insbesondere wird die Organofluorverbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Fluorethern (inkl. Fluoropolyethern, z. B. Galden), insbesondere Hydrofluormonoethern, Fluoraminen, Fluorketonen (inkl. Fluoropolyketonen), insbesondere Perfluorketonen, Fluorolefinen, insbesondere Hydrofluorolefinen, sowie Mischungen und/oder Zersetzungsprodukte davon, da diese Verbindungsklassen sehr hohe Isolationseigenschaften, insbesondere eine hohe dielektrische Festigkeit (oder Durchschlagsfeldstärke), und gleichzeitig ein geringes Treibhauspotential und eine geringe Toxizität aufweisen.In particular, the organofluoro compound is selected from the group consisting of fluoroethers (including fluoropolyethers, eg Galden), in particular hydrofluoromonoethers, fluoramines, fluoroketones (including fluoropolyketones), in particular perfluoroketones, fluoroolefins, in particular hydrofluoroolefins, and mixtures and / or decomposition products thereof because these classes of compounds have very high insulating properties, in particular a high dielectric strength (or breakdown field strength), and at the same time a low global warming potential and a low toxicity.
Die Erfindung umfasst Ausführungsformen, in welchen das Isolationsmedium entweder eine einzige Verbindung aus der Gruppe bestehend aus Fluorethern, insbesondere Hydrofluormonoethern, Fluoraminen, Fluorketonen, insbesondere Perfluorketonen, und Fluorolefinen, insbesondere Hydrofluorolefinen, oder aber eine Mischung aus mindestens zwei Verbindungen dieser Gruppe enthält.The invention encompasses embodiments in which the isolation medium contains either a single compound selected from the group consisting of fluoroethers, in particular hydrofluoromonoethers, fluoramines, fluoroketones, in particular perfluoroketones, and fluoroolefins, in particular hydrofluoroolefins, or else a mixture of at least two compounds of this group.
Weiter ist bevorzugt, dass wenigstens ein Isolationsraumkompartiment ein Hintergrundgas enthält, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Luft, einer Luftkomponente, Stickstoff, Sauerstoff, Kohlendioxid, einem Stickstoffoxid, und Mischungen davon. Dies schliesst sowohl Ausführungsformen ein, in welchen ein oder mehrere Isolationsraumkompartimente zusätzlich zur Organofluorverbindung ein Hintergrundgas enthalten, als auch Ausführungsformen, in welchen ein oder mehrere Isolationsraumkompartimente lediglich das Hintergrundgas enthalten, d. h. im Wesentlichen aus dem Hintergrundgas bestehen.It is further preferred that at least one isolation compartment compartment contains a background gas, in particular selected from the group consisting of: air, an air component, nitrogen, oxygen, carbon dioxide, a nitrogen oxide, and mixtures thereof. This includes both embodiments in which one or more isolation space compartments contain a background gas in addition to the organofluorine compound, as well as embodiments in which one or more isolation space compartments contain only the background gas, i. H. consist essentially of the background gas.
Der Begriff „Fluorether”, wie er im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendet wird, umfasst Fluoropolyether, insbesondere Galden, Perfluorether, d. h. vollständig fluorierte Ether, als auch Hydrofluorether, d. h. Ether, die nur teilweise fluoriert sind. Der Begriff „Fluorether” umfasst sowohl gesättigte Verbindungen als auch ungesättigte Verbindungen, d. h. Verbindungen mit mindestens einer Doppel- oder Dreifachbindung. Die mindestens teilweise fluorierten Alkylketten des Fluorethers können sowohl verzweigt als auch linear sein.The term "fluoroether" as used in the context of the present invention includes fluoropolyethers, especially galdene, perfluoroethers, d. H. fully fluorinated ethers, as well as hydrofluoroethers, d. H. Ethers that are only partially fluorinated. The term "fluoroether" includes both saturated compounds and unsaturated compounds, i. H. Compounds with at least one double or triple bond. The at least partially fluorinated alkyl chains of the fluoroether may be both branched and linear.
Der Begriff „Fluorether” umfasst zudem sowohl nicht-zyklische als auch zyklische Ether. Somit können die an das Sauerstoffatom der Ethergruppe gebundenen Alkylgruppen wahlweise einen Ring bilden. Im Besonderen umfasst der Begriff „Fluorether” Fluoroxirane. In einer besonderen Ausführungsform ist die Organofluorverbindung gemäss der vorliegenden Erfindung ein Perfluoroxiran oder ein Hydrofluoroxiran, spezifisch ein Perfluoroxiran oder Hydrofluoroxiran mit 3 bis 15 Kohlenstoffatomen.The term "fluoroether" also includes both non-cyclic and cyclic ethers. Thus, the alkyl groups attached to the oxygen atom of the ether group can optionally form a ring. In particular, the term "fluoroether" includes fluorooxiranes. In a particular embodiment, the organofluoro compound according to the present invention is a perfluoroxirane or a hydrofluoroxirane, specifically a perfluoroxirane or hydrofluoroxirane having from 3 to 15 carbon atoms.
Vorzugsweise umfasst das entsprechende Isolationsmedium einen Hydrofluormonoether mit wenigstens drei Kohlenstoffatomen. Nebst ihrer hohen dielektrischen (Durchschlags-)Festigkeit sind diese Hydrofluormonoether bis zu Temperaturen oberhalb 140°C chemisch und thermisch stabil. Sie sind im Übrigen ungiftig oder weisen eine nur geringe Toxizität auf. Zusätzlich sind sie nicht-korrosiv und nicht-explosiv.Preferably, the corresponding isolation medium comprises a hydrofluoromonoether having at least three carbon atoms. In addition to their high dielectric (breakdown) strength, these hydrofluoromonoes are chemically and thermally stable up to temperatures above 140 ° C. Incidentally, they are non-toxic or have only low toxicity. In addition, they are non-corrosive and non-explosive.
Der Begriff „Hydrofluormonoether”, wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf eine Verbindung mit lediglich einer einzigen Ethergruppe, an welche zwei Alkylgruppen gebunden sind, die unabhängig voneinander gerade oder verzweigt sein können und die wahlweise einen Ring bilden können. Die Verbindung ist somit vollständig anders als die z. B. in
Wie oben erwähnt weisen Hydrofluoromonoether mit wenigstens drei Kohlenstoffatomen eine relativ hohe dielektrische Festigkeit auf. Im Besonderen beträgt das Verhältnis der dielektrischen Festigkeit der Hydrofluoromonoether gemäss der vorliegenden Erfindung zur dielektrischen Festigkeit von SF6 mehr als 0.4.As mentioned above, hydrofluoromonoethers having at least three carbon atoms have a relatively high dielectric strength. In particular, the ratio of the dielectric strength of the hydrofluoro-monoethers according to the present invention to the dielectric strength of SF 6 is more than 0.4.
Wie ebenfalls erwähnt weisen Hydrofluoromonoether auch ein geringes Treibhauspotential (GWP) auf. Vorzugsweise liegt das GWP bei weniger als 1'000 über 100 Jahre, insbesondere weniger als 700 über 100 Jahre. Die hier erwähnten Hydrofluoromonoether weisen eine relativ geringe atmosphärische Lebensdauer auf und sind zudem frei von Halogenatomen, welche im katalytischen Zyklus des Ozonabbaus eine Rolle spielen, namentlich Cl, Br oder I. Ihr Ozonabbaupotential (Ozone Depletion Potential; ODP) beträgt 0, was aus ökologischer Sicht sehr vorteilhaft ist.As also mentioned, hydrofluoromonoethers also have a low global warming potential (GWP). Preferably, the GWP is less than 1'000 over 100 years, especially less than 700 over 100 years. The hydrofluoro-monoethers mentioned here have a relatively low atmospheric lifetime and are also free of halogen atoms, which play a role in the catalytic cycle of ozone depletion, namely Cl, Br or I. Their ozone depletion potential (ODP) is 0, which is more ecological View is very beneficial.
Die Präferenz für ein Hydrofluormonoether mit wenigstens drei Kohlenstoffatomen und somit einem relativ hohen Siedepunkt höher als –20°C basiert auf der Erkenntnis, dass ein hoher Siedepunkt des Hydrofluoromonoethers im Allgemeinen mit einer hohen dielektrischen Festigkeit einhergeht. The preference for a hydrofluoromonoether having at least three carbon atoms and thus a relatively high boiling point higher than -20 ° C is based on the finding that a high boiling point of the hydrofluoromonoether is generally associated with high dielectric strength.
Gemäss weiterer Ausführungsformen enthält der Hydrofluoromonoether genau drei oder vier oder fünf oder sechs Kohlenstoffatome, bevorzugt genau drei oder vier Kohlenstoffatome, und am meisten bevorzugt genau drei Kohlenstoffatome.According to further embodiments, the hydrofluoromonoether contains exactly three or four or five or six carbon atoms, preferably exactly three or four carbon atoms, and most preferably exactly three carbon atoms.
Im Besonderen stellt der Hydrofluormonoether eine Verbindung dar, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus den durch die folgenden Strukturformeln definierten Verbindungen, wobei ein Teil der Wasserstoffatome jeweils durch ein Fluoratom substituiert ist: In particular, the hydrofluoromonoether is a compound selected from the group consisting of the compounds defined by the following structural formulas, wherein a part of the hydrogen atoms is in each case substituted by a fluorine atom:
Indem ein Hydrofluoromonoether mit drei oder vier Kohlenstoffatomen verwendet wird, tritt unter typischen Betriebsbedingungen der elektrischen Vorrichtung keine Verflüssigung auf. Somit kann ein dielektrisches Isolationsfluid erhalten werden, dessen Verbindungen bei Betriebsbedingungen der Vorrichtung alle in gasförmigem Zustand sind.By using a hydrofluoromonoether having three or four carbon atoms, liquefaction does not occur under typical operating conditions of the electrical device. Thus, a dielectric insulating fluid can be obtained whose connections are all in the gaseous state under operating conditions of the device.
Hinsichtlich der Entflammbarkeit der Verbindungen ist weiter bevorzugt, dass das Verhältnis der Anzahl an Fluoratomen zur Gesamtzahl an Fluor- oder Wasserstoffatomen, der sogenannten „F-Rate”, der Hydrofluormonoether wenigstens 5:8 beträgt. Es wurde festgestellt, dass Verbindungen, welche unter diese Definition fallen, im Allgemeinen nicht entflammbar sind und somit in einem Isolationsfluid resultieren, welches höchsten Sicherheitsstandards genügt.With regard to the flammability of the compounds, it is further preferred that the ratio of the number of fluorine atoms to the total number of fluorine or hydrogen atoms, the so-called "F-rate", of the hydrofluoromonoether is at least 5: 8. It has been found that compounds covered by this definition are generally non-flammable and thus result in an insulating fluid which meets the highest safety standards.
Weiter ist bevorzugt, dass das Verhältnis der Anzahl Fluoratome zur Anzahl Kohlenstoffatome, welches hier als „F/C-Verhältnis” bezeichnet wird, in einem Bereich von 1.5:1 bis 2:1 liegt. Solche Verbindungen weisen im Allgemeinen ein GWP von weniger als 1'000 über 100 Jahre auf und sind somit sehr umweltfreundlich. Besonders bevorzugt weist der Hydrofluoromonoether ein GWP von weniger als 700 über 100 Jahre auf.Further, it is preferable that the ratio of the number of fluorine atoms to the number of carbon atoms, which is referred to herein as the "F / C ratio", is in a range of 1.5: 1 to 2: 1. Such compounds generally have a GWP of less than 1000 over 100 years and are thus very environmentally friendly. Most preferably, the hydrofluoromonoether has a GWP of less than 700 over 100 years.
Gemäss weiteren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist der Hydrofluormonoether die allgemeine Struktur (O) auf:
a und d unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 1 bis 3 ist, mit a + d = 3 oder 4 oder 5 oder 6, insbesondere 3 oder 4,
b und c unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 0 bis 11 ist, insbesondere 0 bis 7, mit e + f = 2d + 1, wobei weiter wenigstens eines von b und e den Wert 1 oder grösser hat und wenigstens eines von c und f den Wert 1 oder grösser hat.According to further embodiments of the present invention, the hydrofluoromonoether has the general structure (O):
a and d independently of one another are an integer from 1 to 3, with a + d = 3 or 4 or 5 or 6, in particular 3 or 4,
b and c are independently an integer from 0 to 11, in particular 0 to 7, with e + f = 2d + 1, further at least one of b and e has the value 1 or greater and at least one of c and f the Value 1 or greater.
Dabei ist weiter bevorzugt, dass in der allgemeinen Struktur bzw. Formel (O) des Hydrofluormonoethers:
a gleich 1 ist,
b und c unabhängig eine ganze Zahl von 0 bis 3 ist mit b + c = 3, d = 2,
e und f unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 0 bis 5 ist mit e + f = 5, wobei weiter wenigstens eines von b und e gleich 1 oder grösser ist und wenigstens eines von c und f gleich 1 oder grösser ist.It is further preferred that in the general structure or formula (O) of the hydrofluoromonoether:
a is 1,
b and c are independently an integer from 0 to 3 with b + c = 3, d = 2,
e and f are independently an integer from 0 to 5 with e + f = 5, further wherein at least one of b and e is 1 or greater and at least one of c and f is 1 or greater.
Gemäss einer bevorzugteren Ausführungsform ist genau eines von c und f in der allgemeinen Struktur (O) gleich 0. Die entsprechende Anordnung, in der Fluoratome auf der einen Seite der Etherbindung gruppiert sind und die andere Seite unsubstituiert vorliegt, wird als „Segregation” bezeichnet. Es wurde festgestellt, dass eine Segregation den Siedepunkt im Vergleich zu nicht segregierten Verbindungen derselben Kettenlänge herabsetzt. Dieses Merkmal ist somit von besonderem Interesse, zumal Verbindungen mit grösserer Kettenlänge, welche somit höhere dielektrische Festigkeiten ermöglichen, verwendet werden können, ohne dass unter Betriebsbedingungen die Gefahr einer Verflüssigung besteht.According to a more preferred embodiment, exactly one of c and f in the general structure (O) is 0. The corresponding arrangement in which fluorine atoms are grouped on one side of the ether bond and the other side is unsubstituted is called "segregation". It has been found that segregation reduces the boiling point compared to non-segregated compounds of the same chain length. This feature is thus of particular interest, especially since compounds with longer chain length, which thus allow higher dielectric strengths, can be used without the risk of liquefaction under operating conditions.
Am meisten bevorzugt ist der Hydrofluormonoether ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Pentafluorethylmethylether (CH3-O-CF2CF3) und 2,2,2-Trifluoroethyltrifluoromethylether (CF3-O-CH2CF3).Most preferably, the hydrofluoromonoether is selected from the group consisting of pentafluoroethyl methyl ether (CH 3 -O-CF 2 CF 3 ) and 2,2,2-trifluoroethyl trifluoromethyl ether (CF 3 -O-CH 2 CF 3 ).
Pentafluorethylmethylether weist einen Siedepunkt von +5.25°C und ein GWP von 697 über 100 Jahre auf, wobei die F-Rate 0,625 beträgt. Demgegenüber weist 2,2,2-Trifluoroethyltrifluoromethylether einen Siedepunkt von +11°C und ein GWP von 487 über 100 Jahre auf, wobei die F-Rate 0,75 beträgt. Beide weisen ein ODP von 0 auf und sind somit ökologisch vollständig unbedenklich.Pentafluoroethyl methyl ether has a boiling point of + 5.25 ° C and a GWP of 697 over 100 years with the F-rate being 0.625. In contrast, 2,2,2-trifluoroethyl trifluoromethyl ether has a Boiling point of + 11 ° C and a GWP of 487 over 100 years, where the F-rate is 0.75. Both have an ODP of 0 and are therefore ecologically completely harmless.
Zudem wurde festgestellt, dass Pentafluorethylmethylether bei einer Temperatur von 175°C während 30 Tagen thermisch stabil ist und somit für die Betriebsbedingungen der elektrischen Vorrichtung vollständig kompatibel ist. Da Studien zur thermischen Stabilität von Hydrofluormonoethern von höherem Molekulargewicht gezeigt haben, dass Ether mit vollständig hydrogenierten Methyl- oder Ethyl-Gruppen eine geringere thermische Stabilität aufweisen als solche mit teilweise hydrogenierten Gruppen, kann angenommen werden, dass die thermische Stabilität von 2,2,2-Trifluoroethyltrifluoromethylether sogar noch höher ist.In addition, it has been found that pentafluoroethyl methyl ether is thermally stable at a temperature of 175 ° C for 30 days and thus fully compatible with the operating conditions of the electrical device. Since higher molecular weight hydrofluoromonether studies on thermal stability have shown that ethers with fully hydrogenated methyl or ethyl groups have lower thermal stability than those with partially hydrogenated groups, it can be assumed that the thermal stability is 2.2.2 Trifluoroethyltrifluoromethylether is even higher.
Hydrofluoromonoether im Allgemeinen, und Pentafluorethylmethylether sowie 2,2,2-Trifluoroethyltrifluoromethylether im Speziellen, zeigen ein sehr geringes Toxizitätsrisiko für den Menschen. Dies kann aus den vorliegenden Resultaten von HFC-(„Hydrofluorocarbon”)-Tests an Säugern geschlossen werden. Zudem geben die zu kommerziell erhältlichen Hydrofluormonoethern vorliegenden Informationen für die Verbindungen der vorliegenden Erfindung keinerlei Hinweise auf Karzinogenität, Mutagenität, Reproduktions-/Entwicklungsbeeinträchtigung und weiterer chronischer Wirkungen.Hydrofluoromonoethers in general, and pentafluoroethyl methyl ether and 2,2,2-trifluoroethyl trifluoromethyl ether in particular, show a very low toxicity risk to humans. This can be concluded from the present results of HFC ("hydrofluorocarbon") tests on mammals. In addition, the information available on commercially available hydrofluoromonethers for the compounds of the present invention gives no indication of carcinogenicity, mutagenicity, reproductive / developmental impairment and other chronic effects.
Basierend auf der für kommerziell erhältliche Hydrofluoroether höheren Molekulargewichts erhältlichen Daten kann geschlossen werden, dass Hydrofluormonoether, und insbesondere Pentafluorethylmethylether sowie 2,2,2-Trifluoroethyltrifluoromethylether, einen LC50-Wert höher als 10'000 ppm aufweisen, sodass sie auch aus toxikologischer Sicht geeignet sind.Based on the data available for commercially available higher molecular weight hydrofluoroethers, it can be concluded that hydrofluoromonoethers, and in particular pentafluoroethyl methyl ether and 2,2,2-trifluoroethyl trifluoromethyl ether, have an LC 50 value higher than 10,000 ppm, so that they are also suitable from a toxicological point of view are.
Die erwähnten Hydrofluormonoether weisen eine höhere dielektrische Festigkeit als Luft auf. Insbesondere weist Pentafluorethylmethylether bei 1 bar eine dielektrische Festigkeit auf, welche ungefähr um das 2,4-fache höher ist, als diejenige von Luft bei 1 bar.The hydrofluoromonoethers mentioned have a higher dielectric strength than air. In particular, pentafluoroethyl methyl ether at 1 bar has a dielectric strength which is approximately 2.4 times higher than that of air at 1 bar.
Angesichts ihres Siedepunkts, welcher vorzugsweise unter 55°C, bevorzugter unter 40°C, und insbesondere unter 30°C liegt, sind die erwähnten Hydrofluormonoether, insbesondere Pentafluorethylmethylether und 2,2,2-Trifluoroethyltrifluoromethylether, bei Betriebsbedingungen normalerweise gasförmig. Somit kann ein dielektrisches Isolationsfluid erhalten werden, in welchem jede Komponente bei Betriebsbedingungen der elektrischen Vorrichtung gasförmig vorliegt, was bevorzugt ist.In view of their boiling point, which is preferably below 55 ° C., more preferably below 40 ° C., and in particular below 30 ° C., the hydrofluoromonoethers mentioned, in particular pentafluoroethyl methyl ether and 2,2,2-trifluoroethyl trifluoromethyl ether, are normally gaseous under operating conditions. Thus, a dielectric insulating fluid can be obtained in which each component is gaseous under operating conditions of the electrical device, which is preferable.
Alternativ oder zusätzlich zu den oben genannten Hydrofluoromonoethern kann das Isolationsmedium ein Fluorketon sein, insbesondere ein Fluorketon mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen.Alternatively or in addition to the above-mentioned hydrofluoromonoethers, the isolation medium may be a fluoroketone, in particular a fluoroketone having 4 to 12 carbon atoms.
Der Begriff „Fluorketon”, wie er im Zusammenhang dieser Erfindung verwendet wird, ist breit auszulegen und umfasst insbesondere sowohl Perfluorketone als auch Hydrofluorketone und umfasst weiter gesättigte Verbindungen und ungesättigte Verbindungen, d. h. Verbindungen mit Doppel- und/oder Dreifachbindungen zwischen Kohlenstoffatomen. Die wenigstens teilweise fluorierten Alkylketten der Fluorketone können linear oder verzweigt sein oder können einen Ring bilden, welcher wahlweise mit einer oder mehreren Alkylgruppen substituiert ist. In beispielhaften Ausführungsformen ist das Fluorketon ein Perfluorketon. In weiteren beispielhaften Ausführungsformen weist das Fluorketon eine verzweigte Alkylkette auf, welche insbesondere eine wenigstens teilweise fluorierte Alkylkette sein kann. In weiteren beispielhaften Ausführungsformen ist das Fluorketon eine vollständig gesättigte Verbindung.The term "fluoroketone" as used in the context of this invention is to be construed broadly and includes in particular both perfluoroketones and hydrofluorocarbons, and further includes saturated compounds and unsaturated compounds, i. H. Compounds with double and / or triple bonds between carbon atoms. The at least partially fluorinated alkyl chains of the fluoroketones may be linear or branched or may form a ring optionally substituted with one or more alkyl groups. In exemplary embodiments, the fluoroketone is a perfluoroketone. In further exemplary embodiments, the fluoroketone comprises a branched alkyl chain, which may in particular be an at least partially fluorinated alkyl chain. In other exemplary embodiments, the fluoroketone is a fully saturated compound.
Gemäss einem weiteren Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auch auf dielektrische Isolationsfluide umfassend ein Fluorketon mit 4 bis 12 Kohlenstoffatomen, wobei die wenigstens teilweise fluorierte Alkylkette des Fluorketons einen Ring bildet, welcher wahlweise mit einer oder mehreren Alkylgruppen substituiert ist.In another aspect, the present invention also relates to dielectric isolation fluids comprising a fluoroketone of 4 to 12 carbon atoms wherein the at least partially fluorinated alkyl chain of the fluoroketone forms a ring optionally substituted with one or more alkyl groups.
Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Fluorketon genau fünf oder genau sechs Kohlenstoffatome auf oder Mischungen davon.According to a particularly preferred embodiment, the fluoroketone has exactly five or exactly six carbon atoms or mixtures thereof.
Im Vergleich zu Fluorketonen mit grösserer Kettenlänge mit mehr als sechs Kohlenstoffatomen, weisen Fluorketone mit genau fünf oder genau sechs Kohlenstoffatomen den Vorteil eines relativ tiefen Siedepunkts. Somit können Probleme, welche bei einer Verflüssigung auftreten können, sogar dann vermieden werden, wenn die Vorrichtung bei tiefer Temperatur verwendet wird.Compared to longer chain fluoroketones with more than six carbon atoms, fluoroketones with exactly five or exactly six carbon atoms have the advantage of a relatively low boiling point. Thus, problems that may occur with liquefaction can be avoided even when the device is used at low temperature.
Im Besonderen stellt das Fluorketon wenigstens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den durch die folgenden Strukturformeln definierten Verbindungen dar, in welchen wenigstens ein Wasserstoffatom durch ein Fluoratom substituiert ist: In particular, the fluoroketone is at least one compound selected from the group consisting of the compounds defined by the following structural formulas in which at least one hydrogen atom is substituted by a fluorine atom:
Fluorketone mit fünf oder mehr Kohlenstoffatomen sind weiter bevorzugt, weil sie nicht toxisch sind und über eine sehr hohe Sicherheitstoleranz für den Menschen verfügen. Dies steht im Gegensatz zu Fluorketonen mit weniger als vier Kohlenstoffatomen, wie etwa Hexafluoroaceton (oder Hexafluoropropanon), welche toxisch und sehr reaktiv sind. Im Speziellen sind Fluorketone mit genau fünf Kohlenstoffatomen, welche hier kurz als Fluorketone a) bezeichnet werden, und Fluorketone mit genau sechs Kohlenstoffatomen bis zu 500°C thermisch stabil.Fluoroketones having five or more carbon atoms are more preferred because they are non-toxic and have a very high safety tolerance for humans. This is in contrast to fluoroketones with less than four carbon atoms, such as hexafluoroacetone (or hexafluoropropanone), which are toxic and very reactive. Specifically, fluoroketones with exactly five carbon atoms are short here as fluoroketones a), and fluoroketones with exactly six carbon atoms up to 500 ° C thermally stable.
In besonderen Ausführungsformen sind Fluorketone, insbesondere Fluorketone a), mit einer verzweigten Alkylkette bevorzugt, weil ihre Siedepunkte tiefer sind als die Siedepunkte der entsprechenden Verbindungen (d. h. mit derselben Summenformel) mit einer linearen Alkylkette.In particular embodiments, fluoroketones, especially fluoroketones a), are preferred with a branched alkyl chain because their boiling points are lower than the boiling points of the corresponding compounds (i.e., having the same molecular formula) with a linear alkyl chain.
Gemäss besonderen Ausführungsformen ist das Fluorketon a) ein Perfluorketon, spezifisch mit der Summenformel C5F10O, d. h. vollständig gesättigt, also ohne Doppel- oder Dreifachbindungen zwischen Kohlenstoffatomen. Bevorzugter ist das Fluorketon ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1,1,1,3,4,4,4-Heptafluoro-3-(trifluoromethyl)butan-2-on (auch als Decafluor-2-methylbutan-3-on bezeichnet), 1,1,1,3,3,4,4,5,5,5-Decafluoropentan-2-on, 1,1,1,2,2,4,4,5,5,5-Decafluoropentan-3-on und Octafluorocylcopentanon, und ist am meisten bevorzugt 1,1,1,3,4,4,4-Heptafluoro-3-(trifluoromethyl)butan-2-on.According to particular embodiments, the fluoroketone a) is a perfluoroketone, specifically with the empirical formula C 5 F 10 O, ie completely saturated, ie without double or triple bonds between carbon atoms. More preferably, the fluoroketone is selected from the group consisting of 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3- (trifluoromethyl) butan-2-one (also referred to as decafluoro-2-methylbutan-3-one). , 1,1,1,3,3,4,4,5,5,5-decafluoropentan-2-one, 1,1,1,2,2,4,4,5,5,5-decafluoropentane-3 and octafluorocyclopentanone, and is most preferably 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3- (trifluoromethyl) butan-2-one.
1,1,1,3,4,4,4-Heptafluoro-3-(trifluoromethyl)butan-2-on kann durch die folgende Strukturformel (I) dargestellt werden: 1,1,1,3,4,4,4-Heptafluoro-3-(trifluoromethyl)butan-2-on, welches hier kurz als ”C5-Keton” bezeichnet wird und die Molekülformel CF3C(O)CF(CF3)2 oder C5F10O aufweist, ist besonders bevorzugt hinsichtlich einer Verwendung in Hoch- und Mittelspannungsisolationsanwendungen, weil es die Vorteile einer hohen dielektrischen Festigkeit, insbesondere in Mischung mit einem dielektrischen Hintergrund- bzw. Trägergas, eines sehr tiefen GWP-Werts und eines tiefen Siedepunkts in sich vereint. Weiter weist es einen ODP(Ozone Depletion Potential)-Wert von 0 auf und ist praktisch ungiftig.1,1,1,3,4,4,4-Heptafluoro-3- (trifluoromethyl) butan-2-one can be represented by the following structural formula (I): 1,1,1,3,4,4,4-heptafluoro-3- (trifluoromethyl) butan-2-one, which is herein referred to as "C5-ketone" and the molecular formula CF 3 C (O) CF (CF 3 ) 2 or C 5 F 10 O is particularly preferred for use in high and medium voltage insulation applications, because it has the advantages of high dielectric strength, particularly in admixture with a dielectric background gas of very low GWP and a low boiling point. Furthermore, it has an ODP (Ozone Depletion Potential) value of 0 and is practically non-toxic.
Noch bessere Werte hinsichtlich der Isolation können mit einer Mischung aus unterschiedlichen Fluorketon-Komponenten erzielt werden. Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist es besonders bevorzugt, dass ein Fluorketon mit genau 5 Kohlenstoffatomen gemäss obigen Ausführungen, welches hier kurz als Fluorketon a) bezeichnet wird, und ein Fluorketon mit genau 6 Kohlenstoffatomen oder genau 7 Kohlenstoffatomen, welches hier kurz als Fluorketon c) bezeichnet wird, gleichzeitig im dielektrischen Isolationsfluid enthalten sind. Somit resultiert ein Isolationsfluid mit mehr als einem Fluorketon, wobei jedes Fluorketon für sich zur dielektrischen Festigkeit des Isolationsfluids beiträgt.Even better insulation values can be achieved with a mixture of different fluoroketone components. According to a particularly preferred embodiment, it is particularly preferred that a fluoroketone having exactly 5 carbon atoms according to the above statements, which is here briefly referred to as fluoroketone a), and a fluoroketone having exactly 6 carbon atoms or exactly 7 carbon atoms, which is briefly referred to as fluoroketone c) is referred to simultaneously contained in the dielectric insulating fluid. Thus, an isolation fluid results in more than one fluoroketone, with each fluoroketone contributing to the dielectric strength of the isolation fluid.
Gemäss einer besonderen Ausführungsform stellt das weitere Fluorketon c) wenigstens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den durch die folgenden Strukturformeln definierten Verbindungen dar, in welchen wenigstens ein Wasserstoffatom durch ein Fluoratom substituiert ist: sowie allen Fluorketonen mit genau 6 Kohlenstoffatomen, in welchen die wenigstens teilweise fluorierte Alkylkette des Fluorketons zumindest teilweise oder vollständig einen Ring bildet, welcher mit einer oder mehreren Alkylketten substituiert ist (IIh);
und/oder wenigstens eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den durch die folgenden Strukturformeln definierten Verbindungen, in welchen wenigstens ein Wasserstoffatom durch ein Fluoratom substituiert ist: sowie allen Fluorketonen mit genau 7 Kohlenstoffatomen, in welchen die wenigstens teilweise fluorierte Alkylkette des Fluorketons zumindest teilweise oder vollständig einen Ring bildet, welcher mit einer oder mehreren Alkylketten substituiert ist (IIIo).According to a particular embodiment, the further fluoroketone c) is at least one compound selected from the group consisting of the compounds defined by the following structural formulas in which at least one hydrogen atom is substituted by a fluorine atom: and all fluorocarbons having exactly 6 carbon atoms in which the at least partially fluorinated alkyl chain of the fluoroketone at least partially or completely forms a ring substituted with one or more alkyl chains (IIh);
and / or at least one compound selected from the group consisting of the compounds defined by the following structural formulas in which at least one hydrogen atom is substituted by a fluorine atom: and all fluoro ketones having exactly 7 carbon atoms, in which the at least partially fluorinated alkyl chain of the fluoroketone at least partially or completely forms a ring which is substituted by one or more alkyl chains (IIIo).
Gemäss einem anderen Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein dielektrisches Isolationsfluid, welches ein Fluorketon mit genau 6 Kohlenstoffatomen umfasst, in welchem die zumindest teilweise fluorierte Alkylkette des Fluorketons einen Ring bildet, der vorzugsweise mit einer oder mehreren Alkylgruppen substituiert ist. Zudem kann ein solches dielektrisches Isolationsfluid ein Hintergrundgas umfassen, welches insbesondere ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Luft, einer Luftkomponente, Stickstoff, Sauerstoff, Kohlendioxid, Stickoxid (einschliesslich, aber nicht eingeschränkt auf NO2, NO, N2O), und Mischungen dieser Substanzen. Des Weiteren wird eine elektrische Vorrichtung offenbart, die ein solches dielektrisches Isolationsfluid aufweist.In another aspect, the present invention relates to a dielectric isolation fluid comprising a fluoroketone of exactly 6 carbon atoms in which the at least partially fluorinated alkyl chain of the fluoroketone forms a ring, which is preferably substituted with one or more alkyl groups. In addition, such a dielectric insulating fluid may comprise a background gas, which is in particular selected from the group consisting of: air, an air component, nitrogen, oxygen, carbon dioxide, nitric oxide (including but not limited to NO 2 , NO, N 2 O), and Mixtures of these substances. Furthermore, an electrical device comprising such a dielectric isolation fluid is disclosed.
Gemäss einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein dielektrisches Isolationsfluid, welches ein Fluorketon mit genau 7 Kohlenstoffatomen umfasst, in welchem die zumindest teilweise fluorierte Alkylkette des Fluorketons einen Ring bildet, der optional mit einer oder mehreren Alkylgruppen substituiert ist. Zudem kann ein solches dielektrisches Isolationsfluid ein Hintergrundgas umfassen, welches insbesondere ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Luft, einer Luftkomponente, Stickstoff, Sauerstoff, Kohlendioxid, Stickoxid (einschliesslich, aber nicht eingeschränkt auf NO2, NO, N2O), und Mischungen dieser Substanzen. Des Weiteren wird eine elektrische Vorrichtung offenbart, die ein solches dielektrisches Isolationsfluid aufweist.In another aspect, the present invention relates to a dielectric isolation fluid comprising a fluorocarbon of exactly 7 carbon atoms in which the at least partially fluorinated alkyl chain of the fluoroketone forms a ring optionally substituted with one or more alkyl groups. In addition, such a dielectric insulating fluid may comprise a background gas, which is in particular selected from the group consisting of: air, an air component, nitrogen, oxygen, carbon dioxide, nitric oxide (including but not limited to NO 2 , NO, N 2 O), and Mixtures of these substances. Furthermore, an electrical device comprising such a dielectric isolation fluid is disclosed.
Die vorliegende Erfindung umfasst jegliches dielektrisches Isolationsfluid, welches irgendeine Verbindung oder irgendeine Kombination von Verbindungen umfasst, die ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: den Verbindungen gemäss den Strukturformeln (Ia) bis (Ii), (IIa) bis (IIh), (IIIa) bis (IIIo), und Mischungen davon, wobei das dielektrische Isolationsfluid zusätzlich ein Hintergrundgas oder Trägergas umfasst, welches insbesondere ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Luft, einer Luftkomponente, Stickstoff, Sauerstoff, Kohlendioxid, Stickoxid (einschliesslich, aber nicht eingeschränkt auf NO2, NO, N2O), und Mischungen dieser Substanzen. Des Weiteren wird eine elektrische Vorrichtung offenbart, die ein solches dielektrisches Isolationsfluid aufweist.The present invention includes any dielectric isolation fluid comprising any compound or combination of compounds selected from the group consisting of: the compounds of structural formulas (Ia) to (Ii), (IIa) to (IIh), (IIIa ) to (IIIo), and mixtures thereof, wherein the dielectric insulating fluid additionally comprises a background gas or carrier gas selected, in particular, from the group consisting of: air, an air component, nitrogen, oxygen, carbon dioxide, nitric oxide (including, but not limited to NO 2 , NO, N 2 O), and mixtures of these substances. Furthermore, an electrical device comprising such a dielectric isolation fluid is disclosed.
Abhängig von der gewünschten Anwendung der elektrischen Komponente des elektrischen Apparats der vorliegenden Erfindung kann ein Fluorketon mit genau sechs Kohlenstoffatomen (welches unter die oben genannte Bezeichnung „Fluorketone c)” fällt) für das Isolationsraumkompartiment bevorzugt sein; ein solches Fluorketon ist nicht-toxisch und weist eine sehr hohe Sicherheitstoleranz für den Menschen auf.Depending on the desired application of the electrical component of the electrical apparatus of the present invention, a fluorocarbon of exactly six carbon atoms (which falls under the above designation "fluoroketone c)" may be preferred for the isolation compartment compartment; such a fluoroketone is non-toxic and has a very high safety tolerance for humans.
Gemäss einer besonderen Ausführungsform ist Fluorketon c), wie Fluorketon a), ein Perfluorketon und/oder hat eine verzweigte Alkylkette, insbesondere eine wenigstens teilweise fluorierte Alkylkette, und/oder ist eine vollständig gesättigte Verbindung. Insbesondere weist das Fluorketon c) die Summenformel C6F12O auf, d. h. stellt eine vollständig gesättigte Verbindung dar, also eine Verbindung ohne Doppel- oder Dreifachbindungen zwischen Kohlenstoffatomen.According to a particular embodiment, fluoroketone c), such as fluoroketone a), is a perfluoroketone and / or has a branched alkyl chain, in particular an at least partially fluorinated alkyl chain, and / or is a fully saturated compound. In particular, the fluoroketone c) has the empirical formula C 6 F 12 O, ie represents a completely saturated compound, ie a compound without double or triple bonds between carbon atoms.
Bevorzugter ist das Fluorketon c) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 1,1,1,2,4,4,5,5,5-Nonafluoro-2-(trifluoromethyl)pentan-3-on (auch als Dodecafluoro-2-methylpentan-3-on bezeichnet), 1,1,1,3,3,4,5,5,5-Nonafluoro-4-(trifluoromethyl)pentan-2-on (auch als Dodecafluoro-4-methylpentan-2-on bezeichnet), 1,1,1,3,4,4,5,5,5-Nonafluoro-3-(trifluoromethyl)pentan-2-on (auch als Dodecafluoro-3-methylpentan-2-on bezeichnet), 1,1,1,4,4,4-Hexafluoro-3,3-bis-(trifluoromethyl)butan-2-on (auch als Dodecafluoro-3,3-(dimethyl)butan-2-on bezeichnet), Dodecafluorohexan-2-on, Dodecafluorohexan-3-on und Decafluorocyclohexanon (mit der Summenformel C6F10O), und ist insbesondere das erwähnte 1,1,1,2,4,4,5,5,5-Nonafluoro-2-(trifluoromethyl)pentan-3-on.More preferred is the fluoroketone c) selected from the group consisting of 1,1,1,2,4,4,5,5,5-nonafluoro-2- (trifluoromethyl) pentan-3-one (also referred to as dodecafluoro-2-methylpentane -3-on), 1,1,1,3,3, 4,5,5,5-Nonafluoro-4- (trifluoromethyl) pentan-2-one (also referred to as dodecafluoro-4-methylpentan-2-one), 1,1,1,3,4,4,5,5 , 5-nonafluoro-3- (trifluoromethyl) pentan-2-one (also referred to as dodecafluoro-3-methylpentan-2-one), 1,1,1,4,4,4-hexafluoro-3,3-bis- (trifluoromethyl) butan-2-one (also referred to as dodecafluoro-3,3- (dimethyl) butan-2-one), dodecafluorohexan-2-one, dodecafluorohexan-3-one and decafluorocyclohexanone (with the empirical formula C 6 F 10 O ), and is in particular the mentioned 1,1,1,2,4,4,5,5,5-nonafluoro-2- (trifluoromethyl) pentan-3-one.
1,1,1,2,4,4,5,5,5-Nonafluoro-2-(trifluoromethyl)pentan-3-on (auch als Dodecafluoro-2-methylpentan-3-on bezeichnet) kann durch die folgende Strukturformel (II) dargestellt werden: 1,1,1,2,4,4,5,5,5-Nonafluoro-4-(trifluoromethyl)pentan-3-on (hier kurz als ”C6-Keton” bezeichnet mit der Molekülformel C2F5C(O)CF(CF3)2) ist insbesondere für Hochspannungsisolationsanwendungen besonders bevorzugt wegen seiner guten isolierenden Eigenschaften und seinem extrem tiefen GWP-Wert. Insbesondere ist die druckreduzierte Durchschlagsfeldstärke ungefähr 240 kV/(cm·bar) und liegt damit viel höher als diejenige von Luft, die nur eine dielektrische Festigkeit von Ecr = 25 kV/(cm·bar) aufweist. Es weist ein Ozonabbaupotenzial von 0 auf und ist nicht-toxisch. Somit sind die Einflüsse auf die Umwelt wesentlich geringer, als wenn SF6 verwendet wird, wobei sehr hohe Sicherheitstoleranzen für den Menschen erzielt werden.1,1,1,2,4,4,5,5,5-nonafluoro-2- (trifluoromethyl) pentan-3-one (also referred to as dodecafluoro-2-methylpentan-3-one) may be represented by the following structural formula ( II) are shown: 1,1,1,2,4,4,5,5,5-nonafluoro-4- (trifluoromethyl) -pentan-3-one (hereinafter referred to as "C6-ketone" with the molecular formula C 2 F 5 C (O ) CF (CF 3 ) 2 ) is particularly preferred for high voltage insulation applications because of its good insulating properties and its extremely low GWP value. In particular, the pressure-reduced breakdown field strength is approximately 240 kV / (cm · bar), much higher than that of air having only a dielectric strength of E cr = 25 kV / (cm · bar). It has an ozone depletion potential of 0 and is non-toxic. Thus, the environmental impact is much lower than when SF 6 is used, with very high safety tolerances for humans.
Wie oben erwähnt kann die Organofluorverbindung auch ein Fluorolefin, insbesondere ein Hydrofluorolefin, sein. Bevorzugt enthält das Fluorolefin oder Hydrofluorolefin genau drei Kohlenstoffatome.As mentioned above, the organofluoro compound may also be a fluoroolefin, in particular a hydrofluoroolefin. Preferably, the fluoroolefin or hydrofluoroolefin contains exactly three carbon atoms.
Gemäss Ausführungsbeispielen ist das Hydrofluorolefin ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: 1,1,1,2-Tetrafluoropropen (HFO-1234yf), 1,2,3,3-Tetrafluoro-2-propen (HFO-1234yc), 1,1,3,3-Tetrafluoro-2-propen (HFO-1234zc), 1,1,1,3-Tetrafluoro-2-propen (HFO-1234ze), 1,1,2,3-Tetrafluoro-2-propen (HFO-1234ye), 1,1,1,2,3-Pentafluoropropen (HFO-1225ye), 1,1,2,3,3-Pentafluoropropen (HFO-1225yc), 1,1,1,3,3-Pentafluoropropen (HFO-1225zc), (Z)1,1,1,3-Tetrafluoropropen (HFO-1234zeZ), (Z)1,1,2,3-Tetrafluoro-2-propen (HFO-1234yeZ), (E)1,1,1,3-Tetrafluoropropen (HFO-1234zeE), (E)1,1,2,3-Tetrafluoro-2-propen (HFO-1234yeE), (Z) 1,1,1,2,3-Pentafluoropropen (HFO-1225yeZ), (E)1,1,1,2,3-Pentafluoropropen (HFO-1225yeE), und Kombinationen davon.According to embodiments, the hydrofluoroolefin is selected from the group consisting of: 1,1,1,2-tetrafluoropropene (HFO-1234yf), 1,2,3,3-tetrafluoro-2-propene (HFO-1234yc), 1,1, 3,3-tetrafluoro-2-propene (HFO-1234zc), 1,1,1,3-tetrafluoro-2-propene (HFO-1234ze), 1,1,2,3-tetrafluoro-2-propene (HFO-) 1234ye), 1,1,1,2,3-pentafluoropropene (HFO-1225ye), 1,1,2,3,3-pentafluoropropene (HFO-1225yc), 1,1,1,3,3-pentafluoropropene (HFO -1225zc), (Z) 1,1,1,3-tetrafluoropropene (HFO-1234zeZ), (Z) 1,1,2,3-tetrafluoro-2-propene (HFO-1234yeZ), (E) 1,1 , 1,3-tetrafluoropropene (HFO-1234zeE), (E) 1,1,2,3-tetrafluoro-2-propene (HFO-1234yeE), (Z) 1,1,1,2,3-pentafluoropropene (HFO -1225yeZ), (E) 1,1,1,2,3-pentafluoropropene (HFO-1225yeE), and combinations thereof.
Gemäss weiteren bevorzugten Ausführungsformen enthält ein oder mehrere Isolationsraumkompartimente ein dielektrisches Isolationsfluid, welches SF6 enthält. SF6 ist bekannt für seine herausragenden Isolations- und Lichtbogenlöscheigenschaften. Ausserdem ist SF6 sehr gut mit Materialien oder Materialkomponenten kompatibel, die in bekannten elektrischen Vorrichtungen und insbesondere in Schaltanlagen zur Anwendung kommen. Somit wird SF6 vorzugsweise in einem oder mehreren Isolationsraumkompartimenten verwendet, in denen eine sehr hohe dielektrische Isolationsfestigkeit und/oder Lichtbogenlöschfähigkeit erforderlich ist und in denen Materialien vorhanden sind, die mit (zu SF6) alternativen Gasen möglicherweise Inkompatibilitäten aufweisen könnten. Dies könnte beispielsweise in Spannungswandlern der Fall sein, wie im Detail unten ausgeführt wird.According to further preferred embodiments, one or more isolation space compartments contains a dielectric isolation fluid containing SF 6 . SF 6 is known for its outstanding insulation and arc quenching properties. In addition, SF 6 is very well compatible with materials or material components used in known electrical devices, and in particular in switchgear. Thus, SF 6 is preferably used in one or more isolation compartment compartments where very high dielectric and / or arc-extinguishing capability is required, and in which materials may be present which may have incompatibilities with (to SF 6 ) alternative gases. This could be the case in voltage transformers, for example, as detailed below.
In weiteren Ausführungsformen ist/sind ein oder mehrere Isolationsraumkompartimente frei von SF6. Auf diese Weise können potentielle Treibhauseffekte, welche sich aufgrund der Verwendung von SF6 ergeben könnten, auf ein Minimum reduziert werden.In further embodiments, one or more isolation space compartments are / are free of SF 6 . In this way, potential greenhouse effects that could result from the use of SF 6 can be minimized.
Die Verwendung eines Isolationsfluids, welches frei von SF6 ist, ist insbesondere bevorzugt für Isolationsraumkompartimente, für die die Verwendung einer umweltfreundlichen Organofluorverbindung mit einer geringen Toxizität, wie etwa eines Fluorketons, insbesondere C5K, eine vergleichbare oder sogar verbesserte Alternative zu konventionellen Isolations- oder Quenching-Medien, wie etwa SF6, darstellen.The use of an insulating fluid which is free of SF 6 is particularly preferred for isolation compartment compartments for which the use of an environmentally friendly organofluorine compound having a low toxicity, such as a fluoroketone, especially C5K, is a comparable or even improved alternative to conventional isolation or quenching -Media, such as SF 6 represent.
In dieser Hinsicht ist weiter bevorzugt, dass die Isolationsraumkompartimente, welche ein Isolationsfluid umfassen, das eine Organofluorverbindung enthält, im Wesentlichen frei von SF6 sind.In this regard, it is further preferred that the isolation compartment compartments comprising an isolation fluid containing an organofluorine compound are substantially free of SF 6 .
Wie erwähnt kann sich das zweite Isolationsfluid vom ersten Isolationsfluid in seiner Zusammensetzung und/oder einer Gasdichte und/oder seinem Gasdruck unterscheiden, insbesondere in seiner Befüllungszusammensetzung und/oder seiner Befüllungsgasdichte und/oder seinem Befüllungsgasdruck. As mentioned, the second insulating fluid can differ from the first insulating fluid in its composition and / or a gas density and / or its gas pressure, in particular in its filling composition and / or its filling gas density and / or its filling gas pressure.
Die vorliegende Erfindung wird weiter durch die beiliegende Figur illustriert; dabei zeigt:The present invention is further illustrated by the attached figure; showing:
Die in
Der andere Kontakt
Der Leistungsschalter
Der erste Trenner
Der Spannungswandler
Die Durchführung
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist die elektrische Vorrichtung
Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung einen Trenner
In einer wiederum weiteren Ausführungsform umfasst die elektrische Vorrichtung
In irgendeiner dieser Ausführungsformen ist die Organofluorverbindung, die im Trennerisolationsfluid enthalten ist, ein Fluorketon. Es ist weiter bevorzugt, dass das Fluorketon in einer Menge von 3 Vol.-% bis 60 Vol.-%, bevorzugter von 10 Vol.-% bis 40 Vol.-%, noch bevorzugter von 20 Vol.-% bis 30 Vol.-%, und am meisten bevorzugt von ca. 20 Vol.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Isolationsfluids fd vorliegt. Es wurde festgestellt, dass die Organofluorverbindung, insbesondere das Fluorketon, im Speziellen C5K, in Mischung mit Luft oder Stickstoff eine besonders hohe Isolationsfähigkeit zeigt, wodurch die Mischung besonders gut geeignet ist für die Verwendung in einem Trennerisolationsraumkompartiment
Selbstverständlich können nebst dem Trenner
Gemäss einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die elektrische Vorrichtung
Eine Mischung von Kohlendioxid (CO2) und Sauerstoff (O2) ist besonders bevorzugt. In dieser Hinsicht ist bevorzugt, dass das Verhältnis des molaren Anteils an CO2 zum molaren Anteil von O2 in einem Bereich von 98:2 bis 80:20 liegt, da die Anwesenheit von O2 in den entsprechenden Mengen erlaubt, dass eine Russbildung verhindert wird.A mixture of carbon dioxide (CO 2 ) and oxygen (O 2 ) is particularly preferred. In this regard, it is preferred that the ratio of the molar fraction of CO 2 to the molar fraction of O 2 be in the range of 98: 2 to 80:20, since the presence of O 2 in the appropriate amounts permits soot formation to be prevented becomes.
Bevorzugter liegt das Verhältnis des molaren Anteils von CO2 zum molaren Anteil von O2 in einem Bereich von 95:5 bis 85:15, bevorzugter von 92:8 bis 88:12, und am meisten bevorzugt bei ca. 90:10. In dieser Hinsicht wurde einerseits festgestellt, dass O2, welches zu einem molaren Anteil von wenigstens 5% vorliegt selbst nach wiederholten Stromunterbrechungsereignissen mit einer starken Lichtbogenbildung eine Verhinderung von Russbildung erlaubt. Andererseits wird dann, wenn O2 zu einem molaren Anteil von höchstens 15% anwesend ist, das Risiko eines Abbaus des Leistungsschaltermaterials durch Oxidation reduziert.More preferably, the ratio of the molar fraction of CO 2 to the molar fraction of O 2 is in the range of 95: 5 to 85:15, more preferably 92: 8 to 88:12, and most preferably about 90:10. In this regard, it has been found, on the one hand, that O 2 , which is present in a molar fraction of at least 5%, allows prevention of soot formation even after repeated power interruption events with high arcing. On the other hand, if O 2 is present at a molar fraction of at most 15%, the risk of degradation of the circuit breaker material due to oxidation is reduced.
Auch wird insbesondere hinsichtlich Ausführungsformen, in welchen das Isolationsfluid eine Organofluorverbindung enthält, durch die Verwendung von O2 ermöglicht, dass reaktive und potentiell toxische Nebenprodukte oxidiert werden. Je nach Art und Menge der gebildeten Nebenprodukte kann ein molarer Anteil von bis zu 15% O2 verwendet.Also, particularly with respect to embodiments in which the isolation fluid contains an organofluorine compound, the use of O 2 will allow reactive and potentially toxic byproducts to be oxidized. Depending on the type and amount of by-products formed, a molar fraction of up to 15% O 2 can be used.
Alternativ dazu sind Isolationsraumkompartimente, in welchen typischerweise kein Abbau von Organofluorverbindungen stattfindet, vorzugsweise wenigstens nahezu frei von Sauerstoff, um zu ermöglichen, dass die elektrische Vorrichtung bei höheren Temperaturen betrieben werden kann und dabei immer noch in Einklang mit bekannten Standards, wie etwa
Gemäss einer weiteren Ausführungsform umfasst die elektrische Vorrichtung
Gemäss einer weiteren Ausführungsform umfasst die elektrische Vorrichtung
Selbiges trifft auch für einen Ausgansstromschienenkanal oder ein Aussenteil
Je nach Situation können andere Isolationsraumkompartimente ein Isolationsfluid enthalten, welches im Wesentlichen frei von Sauerstoff ist, um eine Korrosion zu verhindern. Alternativ oder zusätzlich dazu kann ein Isolationsfluid verwendet werden, welches hauptsächlich Sauerstoff umfasst, d. h. mit einem Anteil von mehr als 50%, oder das im Wesentlichen aus Sauerstoff besteht, wenn eine moderate dielektrische Festigkeit ausreichend ist.Depending on the situation, other isolation compartment compartments may contain an isolation fluid that is substantially free of oxygen to prevent corrosion. Alternatively or additionally, an insulating fluid may be used which mainly comprises oxygen, i. H. with a content of more than 50%, or which consists essentially of oxygen, if a moderate dielectric strength is sufficient.
Wie auch erwähnt, werden gemäss vorliegender Erfindung ein erstes und ein zweites Isolationsfluid verwendet, die sich voneinander unterscheiden. Selbstverständlich können weitere Isolationsfluide, d. h. ein drittes, ein viertes, ein fünftes Isolationsfluid etc., verwendet werden, je nach Anzahl an Isolationsraumkompartimenten, für welche unterschiedliche Erfordernisse erfüllt sein müssen. Gemäss spezifischer Ausführungsformen kann ein drittes Isolationsraumkompartiment
In weiteren Ausführungsformen ist mindestens unter Betriebsbedingungen der elektrischen Vorrichtung
Gemäss spezifischen Ausführungsformen ist der Druck des ersten Isolationsfluids im ersten Isolationsraumkompartiment somit unterschiedlich vom Druck des zweiten Isolationsfluids im zweiten Isolationsraumkompartiment.According to specific embodiments, the pressure of the first isolation fluid in the first isolation compartment compartment is thus different from the pressure of the second isolation fluid in the second isolation compartment compartment.
Hinsichtlich eines Unterschieds in der Gasdichte kann das Verhältnis des Drucks im ersten Isolationsraumkompartiment zum Druck im zweiten Isolationsraumkompartiment mehr als ca. 1.1 betragen, insbesondere mehr als ca. 1.3, im spezifischen Fall mehr als ca. 1.5, und im spezifischsten Fall mehr als ca. 1.7. Konkret kann ein Druck von ca. 12 bar im ersten Isolationsraumkompartiment vorliegen, während der Druck im zweiten Isolationsraumkompartiment ca. 7 bar beträgt.With regard to a difference in the gas density, the ratio of the pressure in the first isolation chamber compartment to the pressure in the second isolation compartment can be more than about 1.1, in particular more than about 1.3, in the specific case more than about 1.5, and in the more specific case more than about 1.7. Specifically, a pressure of about 12 bar in the first Isolationraumkompartiment be present, while the pressure in the second Isolationraumkompartiment is about 7 bar.
Ausführungsformen erster Isolationsraumkompartimente mit höheren Drucken (z. B. in den oben genannten Druckverhältnissen) gegenüber zweiten Isolationsraumkompartimenten mit tieferen Drucken können rein beispielhalber und nebst anderen Möglichkeiten die folgenden sein:
- – ein Sammelschienenisolationsraumkompartiment
142 , ein erstes Trennerisolationsraumkompartiment162 , ein zweites Trennerisolationsraumkompartiment163 , ein Gehäuseisolationsraumkompartiment182 , ein Aussenteilisolationsraumkompartiment192 und ein Spannungswandlerisolationsraumkompartiment242 gegenüber einem Leistungsschalterisolationsraumkompartiment102 ; oder - – ein Leistungsschalterisolationsraumkompartiment
102 gegenüber einem Sammelschienenisolationsraumkompartiment142 , einem ersten Trennerisolationsraumkompartiment162 , einem zweiten Trennerisolationsraumkompartiment163 , einem Durchführungsisolationsraumkompartiment182 , einem Aussenteilisolationsraumkompartiment192 und einem Spannungswandlerisolationsraumkompartiment242 ; oder - – ein Durchführungsisolationsraumkompartiment
182 und ein Aussenteilisolationsraumkompartiment192 gegenüber einem Sammelschienenisolationsraumkompartiment142 , einem ersten Trennerisolationsraumkompartiment162 , einem zweiten Trennerisolationsraumkompartiment163 und einem Spannungswandlerisolationsraumkompartiment242 ; oder - – ein erstes Trennerisolationsraumkompartiment
162 und ein zweites Trennerisolationsraumkompartiment163 gegenüber einem Leistungstrennerisolationsraumkompartiment102 , einem Sammelschienenisolationsraumkompartiment142 und einem Spannungswandlerisolationsraumkompartiment242 .
- - a busbar isolation compartment compartment
142 , a first isolator insulation compartment162 , a second isolator isolation compartment compartment163 , a housing isolation compartment compartment182 , an outdoor compartment isolation compartment192 and a voltage transformer isolation compartment compartment242 opposite a circuit breaker isolation compartment compartment102 ; or - A circuit breaker isolation compartment compartment
102 opposite a busbar isolation compartment compartment142 , a first isolator isolation compartment compartment162 , a second isolator isolation compartment compartment163 , a bushing isolation compartment compartment182 , an outdoor compartment isolation compartment192 and a voltage transformer isolation compartment compartment242 ; or - - a bushing isolation compartment compartment
182 and an outdoor compartment isolation compartment compartment192 opposite a busbar isolation compartment compartment142 , a first isolator isolation compartment compartment162 , a second isolator isolation compartment compartment163 and a voltage transformer isolation compartment compartment242 ; or - A first isolator isolation compartment compartment
162 and a second isolator isolation compartment compartment163 opposite a power isolator isolation compartment compartment102 , a busbar isolation compartment compartment142 and a voltage transformer isolation compartment compartment242 ,
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- elektrische Vorrichtungelectrical device
- 22
- Gehäuse der elektrischen VorrichtungHousing of the electrical device
- 33
- Innenraum der elektrischen Vorrichtung, dielektrischer IsolationsraumInterior of electrical device, dielectric isolation room
- 44
- elektrische Komponenteelectrical component
- 1010
- Leistungsschalterbreakers
- 100100
- LeistungsschaltergehäuseCircuit breaker housing
- 102102
- Leistungsschalterisolationsraumkompartiment; Unterbrechervolumen, UnterbrecherkammerLeistungsschalterisolationsraumkompartiment; Breaker volume, breaker chamber
- 12a12a
- erster Kontakt (innerhalb der Unterbrecherkammer)first contact (inside the breaker chamber)
- 12b12b
- zweiter Kontakt (innerhalb der Unterbrecherkammer)second contact (inside the breaker chamber)
- 14, 14'14, 14 '
- Sammelschienenbusbars
- 140140
- SammelschienengehäuseBusbar housing
- 142142
- Sammelschienenisolationsraumkompartimente (typischerweise gebäudeintern)Busbar isolation compartment compartments (typically in-building)
- 16a, 16a'16a, 16a '
- erster Trenner, Sammelschienentrennerfirst disconnector, busbar disconnector
- 16b16b
- zweiter Trenner, zuführungsseitiger Trenner, ausgehender Trennersecond separator, supply-side separator, outgoing separator
- 160160
- erstes Trennergehäusefirst isolator housing
- 161161
- zweites Trennergehäusesecond disconnector housing
- 162162
- erstes Trennerisolationsraumkompartimentfirst isolator insulation compartment
- 163163
- zweites Trennerisolationsraumkompartimentsecond isolator isolation compartment compartment
- 1818
- Durchführungexecution
- 180180
- DurchführungsgehäuseThrough housing
- 182182
- DurchführungsisolationsraumkompartimentDurchführungsisolationsraumkompartiment
- 184184
- DurchführungsstromleiterImplementing conductor
- 1919
- (ausgehendes oder zuführungsseitiges) Aussenteil der GIS oder GIL, Aussengebäudeleitungsteil, Ausgangsstromschienenkanal(outgoing or supply side) outside part of GIS or GIL, outdoor building part, output busbar trunking
- 190190
- (gebäudeaussenseitiges) Gehäuse des Aussenteils der GIS oder GIL, Ausgangsstromschienenkanalgehäuse(building exterior) housing of the GIS or GIL outer section, output busbar trunking
- 192192
- AussenteilisolationsraumkompartimentAussenteilisolationsraumkompartiment
- 194194
- aktive Komponente des Aussenteils der GIS oder GILactive component of the outer part of GIS or GIL
- 2020
- Gebäudewandbuilding wall
- 2222
- SchnellerdungsschalterHigh-speed grounding switch
- 2424
- SpannungswandlerDC converter
- 240240
- SpannungswandlergehäuseVoltage converter housing
- 242242
- SpannungswandlerisolationsraumkompartimentSpannungswandlerisolationsraumkompartiment
- 2626
- StromwandlerPower converter
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2010/142346 A [0005, 0006] WO 2010/142346 A [0005, 0006]
- WO 2012/080246 A [0005, 0006, 0083] WO 2012/080246 A [0005, 0006, 0083]
- US 7128133 B [0027] US 7128133 B [0027]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- IEC 62271-1 [0014] IEC 62271-1 [0014]
- IEC 62271-1 [0089] IEC 62271-1 [0089]
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Applications Claiming Priority (1)
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DE202014003207.6U DE202014003207U1 (en) | 2014-04-15 | 2014-04-15 | Electrical device for the generation, transmission, distribution and / or use of electrical energy |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family Applications (1)
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20140710 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: HITACHI ENERGY SWITZERLAND AG, CH Free format text: FORMER OWNER: ABB TECHNOLOGY AG, ZUERICH, CH Owner name: ABB POWER GRIDS SWITZERLAND AG, CH Free format text: FORMER OWNER: ABB TECHNOLOGY AG, ZUERICH, CH Owner name: ABB SCHWEIZ AG, CH Free format text: FORMER OWNER: ABB TECHNOLOGY AG, ZUERICH, CH |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: DENNEMEYER & ASSOCIATES S.A., DE Representative=s name: ZIMMERMANN & PARTNER PATENTANWAELTE MBB, DE |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: HITACHI ENERGY SWITZERLAND AG, CH Free format text: FORMER OWNER: ABB SCHWEIZ AG, BADEN, CH Owner name: ABB POWER GRIDS SWITZERLAND AG, CH Free format text: FORMER OWNER: ABB SCHWEIZ AG, BADEN, CH |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: DENNEMEYER & ASSOCIATES S.A., DE |
|
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: HITACHI ENERGY SWITZERLAND AG, CH Free format text: FORMER OWNER: ABB POWER GRIDS SWITZERLAND AG, BADEN, CH |
|
R071 | Expiry of right |