JP2018527872A - 電気エネルギーの生成、伝送、配給および/または使用を行うための電気装置の絶縁媒体から少なくとも1つの物質を再生するための方法 - Google Patents
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Abstract
Description
a)絶縁媒体の有機フッ素化合物と少なくとも1つの更なる成分とを含む初期ガス混合物を、電気装置の絶縁空間から物質再生装置に移送する工程と、
b)初期ガス混合物を圧縮し(工程b1)、圧縮された初期ガス混合物を有機フッ素化合物の液化温度まで冷却すること(工程b2)によって、物質再生装置内の有機フッ素化合物を液化する工程と、
c)初期ガス混合物の少なくとも1つの残留成分を含む残留ガスから、液化した有機フッ素化合物を分離する工程とを含む。
CaHbFc−O−CdHeFf (O)
式中、
aおよびdは各々、1〜3の整数であり、且つ、a+d=3、4、5または6、特に3または4、
bおよびcは各々、0〜11の整数、特に0〜7の整数であり、且つ、b+c=2a+1、
eおよびfは各々、0〜11の整数、特に0〜7の整数であり、且つ、e+f=2d+1、さらに、
bおよびeの少なくとも一方は、1以上の整数であり、cおよびfの少なくとも一方は、1以上の整数である。
および/または少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換された以下の構造式により定義された化合物からなる群から選択された少なくとも1つの化合物、特にドデカフルオロ−シクロヘプタノン、
Claims (37)
- 電気エネルギーの生成、伝送、配給および/または使用を行うための電気装置(10)の絶縁媒体(22)から、少なくとも1つの物質を再生するための方法であって、前記絶縁媒体(22)は、有機フッ素化合物および少なくとも1つの更なる気相成分を含み、前記方法は、以下の工程、すなわち、
a)前記絶縁媒体(22)の前記有機フッ素化合物と前記少なくとも1つの更なる成分とを含む初期ガス混合物を、前記電気装置(10)の絶縁空間(16)から物質再生装置(30)に移送する工程と、
b)前記初期ガス混合物を圧縮し(工程b1)、前記圧縮された初期ガス混合物を前記有機フッ素化合物の液化温度まで冷却すること(工程b2)によって、前記物質再生装置(30)内の前記有機フッ素化合物を液化する工程と、
c)前記初期ガス混合物の少なくとも1つの残留成分を含む残留ガスから、前記液化した有機フッ素化合物を分離する工程と、
d)バランスバルブ(48)を介して前記残留ガスを膨張させ、前記残留ガスの少なくとも一部を前記絶縁空間(16)に再導入する工程とを含む、方法。 - 工程b)において、前記有機フッ素化合物のみが液化される、請求項1に記載の方法。
- 工程b1)において、前記初期ガス混合物は、2バール〜20バール、好ましくは5バール〜10バール、最も好ましくは約9バールの圧力まで圧縮される、請求項1〜2のいずれか1項に記載の方法。
- 工程b2)において、前記初期ガス混合物は、0℃未満、好ましくは−10℃未満、より好ましくは−20℃未満、更により好ましくは−30℃未満、最も好ましくは約−38℃の温度まで冷却される、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記初期ガス混合物は、工程b1)の後且つ工程b2の前に予冷却される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記初期ガス混合物は、前記物質再生装置(30)の分離器(34)に移送される前に、濾過器(32)によって液体不純物および/または固体不純物を除去するように精製される、請求項1〜5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記方法は、工程c)の後に、
e)前記再生装置(30)の有機フッ素化合物回収装置(38)によって、前記液化された有機フッ素化合物を回収する工程をさらに含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。 - 前記方法は、工程c)の後または必要に応じて工程d)および/またはe)の後に、
f)前記有機フッ素化合物を前記物質再生装置(30)の有機フッ素化合物貯蔵タンク(40)に搬送して貯蔵する工程をさらに含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法。 - 前記絶縁空間(16)をパージすることにより、前記初期ガス混合物を移送することで、前記初期ガス混合物を前記絶縁空間(16)から強制的に排出する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の方法。
- 前記残留ガスは、前記絶縁空間(16)に再導入される前に精製される、請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法。
- 工程b1)に従って前記初期ガス混合物を圧縮することによって生成された熱を用いて、前記残留ガスを前記絶縁空間(16)に再導入する前に加熱する、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記残留ガスまたはその一部は、再導入される任意の他の成分、特に再導入される任意の有機フッ素化合物とは別々に絶縁空間に再導入される、請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記残留ガスのみが前記絶縁空間に再導入される、請求項1〜12のいずれか1項に記載の方法。
- 特に電気装置(10)の絶縁空間(16)に含まれる初期ガス混合物の少なくとも1つの物質を再生するために、請求項1〜13のいずれか1項に記載の方法を実施するための物質再生装置(30)であって、
前記物質再生装置(30)は、前記初期ガス混合物の少なくとも1つの残留成分から、有機フッ素化合物を分離するための分離器(34)を備え、
前記分離器(34)は、前記有機フッ素化合物を液化するための凝縮器(37)を有する冷却装置(35)と組み合わせて使用される圧縮機(25)を含み、
前記圧縮機(25)は、前記電気装置(10)から前記物質再生装置(30)に前記初期ガス混合物を移送する方向から見たときに、前記凝縮器(37)の上流側に配置され、前記初期ガス混合物を前記凝縮器(37)に移送する前に当該初期ガス混合物を圧縮するように設計され、
前記物質再生装置(30)は、前記残留ガスを前記絶縁空間(16)に再導入するために、前記電気装置(10)のハウジング(12)に設けられたガス入口開口に流体的に接続されるガス再循環チャネル(46)を備える、物質再生装置(30)。 - 前記ガス再循環チャネル(46)は、前記分離された有機フッ素化合物の供給を行うためのいかなる入口接続部も有しない、請求項14に記載の物質再生装置(30)。
- 前記分離器(34)を前記電気装置(10)の前記絶縁空間(16)に流体的に接続するための手段(26,28;50)を備える、請求項14〜15のいずれか1項に記載の物質再生装置(30)。
- 前記物質再生装置(30)は、前記物質再生装置(30)から前記電気装置(10)に前記初期ガス混合物を移送する方向から見たときに、前記凝縮器(37)の下流側に配置され、前記初期ガス混合物が前記凝縮器(37)を通過した後に、前記残留ガスを膨張させるように設計されているバランスバルブ(48)をさらに備える、請求項14〜16のいずれか1項に記載の物質再生装置(30)。
- 前記圧縮機(25)は、前記初期ガス混合物を最大圧力pmaxまで圧縮するように設計され、
前記最大圧力pmaxは、圧縮によって生じた最大温度Tmaxが前記有機フッ素化合物の分解温度よりも低くなるように選択される、請求項14〜17のいずれか1項に記載の物質再生装置(30) - 前記圧縮機(25)は、前記初期ガス混合物を2バール〜20バール、好ましくは5バール〜10バール、最も好ましくは約9バールの圧力まで圧縮するように設計されている、請求項14〜18のいずれか1項に記載の物質再生装置(30)。
- 前記凝縮器(37)は、前記有機フッ素化合物のみを液化するように特に構成されている、請求項14〜19のいずれか1項に記載の物質再生装置(30)。
- 前記凝縮器(37)は、初期ガス混合物を0℃未満、好ましくは−10℃未満、より好ましくは−20℃未満、更により好ましくは−30℃未満、最も好ましくは約−38℃の温度まで冷却するように設計されている、請求項14〜20のいずれか1項に記載の物質再生装置(30)。
- 前記凝縮器(37)は、前記温度を0℃よりも高く上昇させ、特に前記凝縮器(37)を除氷するための加熱要素をさらに含む、請求項14〜21のいずれか1項に記載の物質再生装置(30)。
- 前記冷却装置(35)は、前記初期ガス混合物を前記凝縮器(37)に移送する前に予冷却するための熱交換器(36)、特に板状熱変換器(36)をさらに含む、請求項14〜22のいずれか1項に記載の物質再生装置(30)。
- 前記物質再生装置(30)は、前記分離器(34)によって分離された前記有機フッ素化合物を回収するための有機フッ素化合物回収装置(38)をさらに備える、請求項14〜23のいずれか1項に記載の物質再生装置(30)。
- 前記物質再生装置(30)は、前記分離器(34)によって分離された前記有機フッ素化合物を貯蔵するための少なくとも1つの有機フッ素化合物貯蔵タンク(40)をさらに備える、請求項14〜24のいずれか1項に記載の物質再生装置(30)。
- 前記初期ガス混合物を排出するための前記電気装置(10)の出口開口(26)と前記圧縮機(25)との間に配置され、前記圧縮機(25)に流入する前の前記初期ガス混合物のガス流から固体不純物および/または液体不純物を除去するように設計された濾過器(32)をさらに備える、請求項14〜25のいずれか1項に記載の物質再生装置(30)。
- 前記圧縮機(25)は、前記電気装置(10)の前記絶縁空間(16)をパージすることによって、前記絶縁空間(16)から前記初期ガス混合物を強制的に排出するように設計されている、請求項14〜26のいずれか1項に記載の物質再生装置(30)。
- 前記電気装置(10)の前記絶縁空間(16)をパージすることによって、前記絶縁空間(16)から前記初期ガス混合物を強制的に排出するように設計されたポンプをさらに備える、請求項14〜27のいずれか1項に記載の物質再生装置(30)。
- 組立品であって、
A)電気エネルギーの生成、伝送、配給および/または使用を行うための電気装置(10)と、
B)請求項14〜28のいずれか1項に記載の物質再生装置(30)とを含み、
前記電気装置(10)は、電気装置内部空間を囲むハウジング(12)を備え、前記電気装置内部空間の少なくとも一部は、少なくとも1つの絶縁空間(16)を含み、前記絶縁空間(16)には、電気部品(14)が配置され、前記絶縁空間(16)は、前記電気部品(14)を取り囲む絶縁媒体(22)を含み、前記絶縁媒体(22)は、有機フッ素化合物および少なくとも1つの更なる気相成分を含み、
前記電気装置(10)の前記ハウジングには、前記絶縁空間(16)から初期ガス混合物を移送するための出口開口(26)が設けられ、前記初期ガス混合物は、前記絶縁媒体(22)の前記有機フッ素化合物および少なくとも1つの更なる成分を含み、
前記物質再生装置(30)は、前記初期ガス混合物を移送する方向に対して前記出口開口(26)の下流側に配置され、前記物質再生装置(30)の前記分離器(34)から少なくとも1つのガス再循環チャネル(46)を分岐し、前記ガス再循環チャネル(46)は、バランスバルブ(48)を介して、前記初期ガス混合物の背景ガスを前記電気装置(10)の前記絶縁空間(16)に再導入するために、前記電気装置(10)の前記ハウジング(12)に設けられたガス入口開口(50)に流体的に接続され、前記背景ガスは、前記有機フッ素化合物を少なくとも本質的に含まず、前記バランスバルブ(48)は、前記背景ガスを前記絶縁空間(16)に再導入する前に膨張させるように設計されている、組立品。 - 前記初期ガス混合物は、成分調整される直前に前記絶縁空間(16)に存在している前記絶縁媒体(22)と少なくとも本質的に同様である、請求項29に記載の組立品。
- 特に前記絶縁空間(16)に再導入される前記背景ガスを精製するために、前記ガス入口開口(50)の上流側に背景ガス処理装置(49)を配置し、より特定的に、前記背景ガス処理装置(49)は、前記有機フッ素化合物および/またはその分解生成物を吸着できるゼオライトであるまたはそれを含む、請求項29〜30のいずれか1項に記載の組立品。
- 前記有機フッ素化合物は、フルオロエーテル、特にハイドロフルオロモノエーテル、フルオロケトン、フルオロオレフィン、特にハイドロフルオロオレフィン、フルオロニトリル、特にパーフルオロニトリル、およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項29〜31のいずれか1項に記載の組立品。
- 前記絶縁媒体(22)は、少なくとも3個の炭素原子を有するハイドロフルオロモノエーテルを含む、請求項29〜32のいずれか1項に記載の組立品。
- 前記絶縁媒体(22)は、4〜12個の炭素原子、好ましくはちょうど5個の炭素原子または6個の炭素原子を有するフルオロケトンまたはそれらの混合物を含む、請求項29〜33のいずれか1項に記載の組立品。
- 前記少なくとも1つの更なる成分、より特定的には前記背景ガスは、空気、空気成分、窒素、酸素、炭酸ガス、窒素酸化物、およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項29〜34のいずれか1項に記載の組立品。
- 前記電気部品(14)は、高電圧もしくは中電圧装置または高電圧もしくは中電圧部品である、請求項29〜35のいずれか1項に記載の組立品。
- 前記装置(10)は、スイッチ装置、特にガス絶縁スイッチ装置(GIS)、前記ガス絶縁スイッチ装置の一部または部品、バスバー、ブッシング、ケーブル、ガス絶縁ケーブル、ケーブル継手、ガス絶縁送電線(GIL)、変成器、電流変成器、電圧変成器、サージ避雷器、接地スイッチ、断路器、断路器および接地スイッチの複合装置、負荷開閉スイッチ、回路遮断器、あらゆる種類のガス絶縁スイッチ、高電圧装置、中電圧装置、低電圧装置、直流装置、空気絶縁絶縁体、ガス絶縁金属封止絶縁体、センサ、蓄電器、インダクタ、抵抗器、電流制限器、高電圧スイッチ、ガス回路遮断器、真空回路遮断器、発電機回路遮断器、中電圧スイッチ、環状主回路ユニット、再閉路器、分割器、低電圧スイッチ、配電変成器、電力変成器、タップ切換器、変成器ブッシング、電力半導体装置、電力変換装置、変電所、変電建物、計算機、これらの装置の部品および/または組合わせからなる群から選択される、請求項29〜36のいずれか1項に記載の組立体。
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