KR102649609B1 - 헵타플루오로이소부티로니트릴 및 테트라플루오로메탄을 포함하는 가스 절연 중간전압 또는 고전압 전기 장치 - Google Patents
헵타플루오로이소부티로니트릴 및 테트라플루오로메탄을 포함하는 가스 절연 중간전압 또는 고전압 전기 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102649609B1 KR102649609B1 KR1020177025559A KR20177025559A KR102649609B1 KR 102649609 B1 KR102649609 B1 KR 102649609B1 KR 1020177025559 A KR1020177025559 A KR 1020177025559A KR 20177025559 A KR20177025559 A KR 20177025559A KR 102649609 B1 KR102649609 B1 KR 102649609B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electrical equipment
- gas
- equipment
- heptafluoroisobutyronitrile
- mol
- Prior art date
Links
- AASDJASZOZGYMM-UHFFFAOYSA-N 2,3,3,3-tetrafluoro-2-(trifluoromethyl)propanenitrile Chemical compound FC(F)(F)C(F)(C#N)C(F)(F)F AASDJASZOZGYMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 46
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 39
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 63
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 115
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 23
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 10
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 8
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 claims description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 23
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 13
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 12
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 12
- -1 alkyl nitrite Chemical compound 0.000 description 11
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 10
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 9
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 7
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 7
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 7
- IYRWEQXVUNLMAY-UHFFFAOYSA-N fluoroketone group Chemical group FC(=O)F IYRWEQXVUNLMAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 4
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 4
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 3
- 229920000052 poly(p-xylylene) Polymers 0.000 description 3
- FYDLLXJLGCDGFH-UHFFFAOYSA-N 1,3,3,3-tetrafluoro-2-(trifluoromethyl)prop-1-ene Chemical group FC=C(C(F)(F)F)C(F)(F)F FYDLLXJLGCDGFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 231100000616 occupational exposure limit Toxicity 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 2
- YJDMCDWHXOSSHI-UHFFFAOYSA-N 2,3,3,3-tetrafluoro-2-(trifluoromethyl)propanoic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(C(F)(F)F)C(F)(F)F YJDMCDWHXOSSHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FQUHGOFXRUDAKL-UHFFFAOYSA-N 3,3,3-trifluoro-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)C(F)(F)F FQUHGOFXRUDAKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JQJPBYFTQAANLE-UHFFFAOYSA-N Butyl nitrite Chemical compound CCCCON=O JQJPBYFTQAANLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001780 ECTFE Polymers 0.000 description 1
- QQZWEECEMNQSTG-UHFFFAOYSA-N Ethyl nitrite Chemical compound CCON=O QQZWEECEMNQSTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 1
- 229910018503 SF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 101710097943 Viral-enhancing factor Proteins 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 229960003116 amyl nitrite Drugs 0.000 description 1
- 229940095564 anhydrous calcium sulfate Drugs 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical class FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- BLLFVUPNHCTMSV-UHFFFAOYSA-N methyl nitrite Chemical compound CON=O BLLFVUPNHCTMSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100001224 moderate toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 1
- 231100000219 mutagenic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003505 mutagenic effect Effects 0.000 description 1
- CSDTZUBPSYWZDX-UHFFFAOYSA-N n-pentyl nitrite Chemical compound CCCCCON=O CSDTZUBPSYWZDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 1
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- KAOQVXHBVNKNHA-UHFFFAOYSA-N propyl nitrite Chemical compound CCCON=O KAOQVXHBVNKNHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 231100001260 reprotoxic Toxicity 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000007655 standard test method Methods 0.000 description 1
- SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N sulfur hexafluoride Chemical compound FS(F)(F)(F)(F)F SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000909 sulfur hexafluoride Drugs 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- VPAYJEUHKVESSD-UHFFFAOYSA-N trifluoroiodomethane Chemical compound FC(F)(F)I VPAYJEUHKVESSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
- H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
- H01B3/56—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances gases
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/02—Details
- H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
- H01H33/22—Selection of fluids for arc-extinguishing
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B13/00—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
- H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
- H02B13/035—Gas-insulated switchgear
- H02B13/055—Features relating to the gas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/02—Details
- H01H33/53—Cases; Reservoirs, tanks, piping or valves, for arc-extinguishing fluid; Accessories therefor, e.g. safety arrangements, pressure relief devices
- H01H33/56—Gas reservoirs
- H01H2033/566—Avoiding the use of SF6
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Gas-Insulated Switchgears (AREA)
- Organic Insulating Materials (AREA)
- Installation Of Bus-Bars (AREA)
Abstract
본 발명은, 그 안에 전기 부품들이 배치되어 있는 밀폐형 엔클로져(leaktight enclosure); 및 전기 절연을 제공하기 위한, 및/또는, 상기 엔클로져 내에서 발생 가능한 전호(electric arc)를 소멸시키기 위한 가스 혼합물로서, 헵타플루오로이소부티로니트릴 및 테트라플루오로메탄을 포함하는 가스 혼합물;을 포함하는 중간전압 또는 고전압 장비에 관한 것이다. 변화하는 두께의 고체 유전층들로 피복된 전기 부품들이, 본 발명의 장비의 상기 밀폐형 엔클로져 내에 배치된다.
Description
본 발명은 중간전압 또는 고전압 장비에서의 전기 절연 및 전호 소멸(electric arc extinction)의 분야에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 본 발명은 헵타플루오로이소부티로니트릴 및 테트라플루오로메탄을 포함하는 가스 혼합물의, 중간전압 또는 고전압 장비에서의 전기 절연 및/또는 전호 소멸용 가스로서의 용도에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 본 발명은 중간전압 또는 고전압 장비에서의 전기 절연 및/또는 전호 소멸용 가스로서 헵타플루오로이소부티로니트릴 및 테트라플루오로메탄을 포함하는 가스 매질에 기초한 낮은 환경 충격을 갖는 절연체의 용도에 관한 것이다.
그러한 가스 혼합물에 기초한 이 절연체는 선택적으로(optionally), 낮은 유전율을 갖는 고체 절연체와 조합될 수 있는데, 이때, 이 고체 절연체는, 고체 절연체가 없는 시스템의 절연파괴 전계(breakdown field)보다 더 큰 전계를 겪게 되는 전도성 부품들 상에 작거나 큰 두께의 층으로 도포된다. 절연층의 두께는 전계이용률(electric field utilization factor) η(최대 전계 Emax에 의해 나누어진 평균 전계(U/d)의 비율로서 정의됨(η = U/(Emax*d)))의 함수이기 때문에, 이 층은 0.3에 근접한 이용률에 대해서는 두껍고, 반면에, 이 층은 0.9에 접근하는 이용률에 대해서는 얇다.
이것은 또한, 헵타플루오로이소부티로니트릴 및 테트라플루오로메탄을 포함하는 가스 매질에 의해 전호 소멸이 수행되고, 고체 절연체가 없는 시스템의 절연파괴 전계보다 더 큰 전계를 겪게 되는 전도성 부품들 상에 작거나 큰 두께의 층으로 도포된 낮은 유전율의 고체 절연체와 조합된 동일한 가스에 의해 전기 절연이 제공되는 중간전압 또는 고전압 장비에 관한 것이다. 이 장비는 특히, 전력 또는 측정 변압기와 같은 전기 변압기, 전기를 송전 또는 분배하기 위한 가스 절연 전송선(gas-insulated transmission line: GIL), 버스바(busbar)들의 세트, 또는 심지어 전기 커넥터(connector)/디스커넥터(disconnector)(스위치기어(switchgear)라고도 함)(예를 들어, 회로 차단기, 스위치, 스위치를 퓨즈와 결합하는 유닛, 디스커넥터, 접지 스위치, 또는 접촉기)일 수 있다.
중간전압 또는 고전압 변전소 장비(substation equipment)에서, 전기 절연 및, 필요한 경우, 전호 소멸은 일반적으로, 상기 장비 내부에 국한된 가스에 의해 수행된다.
현재, 육불화황(SF6)은 이러한 유형의 장비에서 가장 빈번하게 사용되는 가스이다. 이 가스는 비교적 높은 절연내력(dielectric strength), 우수한 열전도도, 및 낮은 유전 손실을 나타낸다. 그것은 화학적으로 불활성이며, 사람과 동물에게 독성이 없으며, 전호에 의해 해리된 후 신속하고 거의 완전히 재결합한다. 또한, 그것은 불연성이며, 그것의 가격은 여전히 적당하다.
그러나, SF6는, 최신 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change) 보고서(2013년)에 따르면, 지구 온난화 지수(global warming potential: GWP)가 23500(100년에 걸쳐서, 이산화탄소 대비)에 달한다는 주된 단점을 가지며, 3200년의 기간 동안 대기 중에 잔류하며, 그에 따라, SF6는 강한 온실효과 가스에 속하게 되었다. 따라서, SF6는, 교토의정서(1997)에서, 배출이 제한되어야 하는 가스의 목록에 포함되었다.
SF6 배출을 제한하는 가장 좋은 방법은 이 가스의 사용을 제한하는 것이므로, 제조업체들은 SF6에 대한 대안을 모색하게 되었다.
그러나, 환경에 부정적인 영향을 미치지 않는 공기 또는 질소와 같은 "간단한(simple)"가스는 SF6보다 훨씬 낮은 절연 내력을 나타낸다. 이로 인해, 변전소 장비에서의 전기 절연 및/또는 전호 소멸을 위한 상기 "간단한" 가스들의 사용은, 상기 장비의 부피 및/또는 충전 압력의 급격한 증가를 요구하게 될 것이며, 이는, 콤팩트하고, 작업자에게 안전하며, 부피가 더욱더 감소된 장비를 개발하기 위해 지난 수십 년 동안 기울여진 노력에 반대되는 것이다.
SF6와 질소의 혼합물은 환경에 대한 SF6의 영향을 제한하기 위해 사용된다. SF6를 10 부피% 내지 20 부피%로 첨가하면 질소의 절연내력을 크게 향상시킬 수 있다. 그럼에도 불구하고, SF6의 높은 GWP의 결과로, 그 혼합물의 GWP는 매우 높게 유지된다. 따라서, 그러한 혼합물은 환경 영향이 적은 가스로 간주되어서는 안된다.
동일한 사항이 공개번호 0 131 922를 갖는 유럽특허출원에 기재된 혼합물에 적용되는데[1], 이 혼합물은 약 60 mol% 내지 99.5 mol%의 SF6 및 약 0.5 mol% 내지 40 mol%의 포화 불화탄소(특히, C2F5CN, CBrClF2, 및 c-C4F8로부터 선택됨)를 포함한다.
과불화탄소(CnF2n +2 및 c-C4F8)는 일반적으로 유리한 절연내력 특성을 나타내지만, 통상적으로 5,000 내지 10,000 범위의 GWP를 갖는다(CF4의 경우 6,500, C3F8 및 C4F10의 경우 7,000, c-C4F8의 경우 8,700, 및 C2F6의 경우 9,200).
CF4는, 매우 낮은 온도에서의 적용을 위해, 이미 SF6와의 혼합물 형태로 사용되었다는 점에 유의해야 한다. 사실상, CF4는 SF6에 가까운 전호 제어 특성을 나타내며 저온에서 덜 민감하지만, 그것의 절연내력은 SF6만큼 우수하지 않다. 그러한 SF6-CF4 혼합물을 사용하는 경우, CF4로 인한 유전 특성의 감소로 인해 이 혼합물의 전반적인 성능은 제한적이었다.
미국특허 제4,547,316호[2]는, C2F5CN과 비교하여, 상당한 절연 특성 및 사람과 동물에 대한 온건한 독성을 나타내는 전기 장치용 절연 가스 혼합물을 제공하는 것을 목표로 한다. 그에 따라, 제안된 가스 혼합물은 C2F5CN 및 알킬 니트라이트(더욱 구체적으로는, 메틸 니트라이트, 에틸 니트라이트, 프로필 니트라이트, 부틸 니트라이트 및 아밀 니트라이트로 이루어진 군으로부터 선택됨)를 포함한다. 또한, 그러한 혼합물은 SF6를 포함할 수 있다. 그러나, 이 혼합물의 절연 특성에 관한 정보는 거의 제공되지 않았다.
국제출원 WO 2008/073790[3]은 중간전압 또는 고전압 장비에서의 전기 절연 및 전호 소멸 분야에서 사용되기 위한 다수의 다른 유전체 가스를 기술한다.
트리플루오로요오도메탄(CF3I)과 같은 GWP 및 전기적 특성 관점에서 유망한 다른 대안들이 존재한다. CF3I는 SF6보다 더 큰 절연 내력을 나타내며, 이는 5 미만의 GWP 및 0.005 년의 대기(atmosphere) 중 소요 시간에 대하여, 균일 전계(uniform fields) 및 비균일 전계(non-uniform fields) 둘 다에 적용된다. 불행히도, CF3I는 비쌀뿐만 아니라, 3 ppm 내지 4 ppm의 범위에 속하는 평균 직업 노출 한계(occupational exposure limit: OEL)를 가지며, 발암성, 변이원성 및 생식독성 범주(carcinogenic, mutagenic, and reprotoxic (CMR) category) 3 물질로 분류되는데, 이러한 물질은 산업적 규모로 사용되도록 허용될 수 없다.
국제출원 WO 2012/080246[4]은 환경적 영향이 적은 전기 절연 및/또는 전호 소멸 수단으로서의, 공기와의 혼합물 형태로의 하나의(또는, 그 이상의) 플루오로케톤(들)의 용도를 기술한다. 제안된 유체에 대한 높은 끓는점(즉, 플루오로케톤 C6의 경우 49 ℃, 플루오로케톤 C5의 경우 23 ℃) 때문에, 이러한 유체는 중간전압 및 고전압 장비의 통상적인 최소 압력 및 서비스 온도에서 액체 상태로 발견되며, 그에 따라, 본 발명자들이 액상을 기화시키기 위한 시스템을 추가하거나, 또는 장비의 온도를 플루오로케톤의 액화 온도 이상으로 유지시키기 위해 장치의 외부를 가열하기 위한 시스템을 추가하도록 요구하였다. 외부 기화 시스템 및, 특히, 가열 시스템은 장비의 설계를 복잡하게 하며, 전력 공급이 중단된 경우에 신뢰성을 감소시키며, 장비의 수명 기간 동안 100 MWh(megawatt hours)에 도달할 수 있는 추가 전력 소비를 발생시키는데, 이는 장비의 환경 영향을 줄이고 특히 탄소 배출량을 줄이려는 목적에 반하는 것이다. 저온에서의 신뢰성의 관점에서 보면, 저온에서 전력 공급이 차단되는 경우, 플루오로케톤(들)의 기상이 액화되고, 그에 따라, 가스 혼합물 중의 플루오로케톤(들)의 농도가 상당히 낮아지며, 그 결과, 장비의 절연 능력이 감소되는데, 그러면, 이러한 장비는 전력 공급이 복구되는 경우 전압을 견딜 수 없게 된다.
또한, 가스 절연체(예를 들어, 건조한 공기, 질소 또는 CO2)와 고체 절연체를 결합하는 하이브리드 절연 시스템을 사용하는 것이 제안된 바 있다. 공개번호 1 724 802를 갖는 유럽특허출원[5]에 기술된 바와 같이, 그러한 고체 절연체는, 예를 들어, 에폭시 수지 유형 등의 수지로, 가파른 전기 구배를 나타내는 충전부(充電部, live part)를 덮도록 구성되며, 그에 따라, 충전부가 겪게 되는 각각의 전계를 감소시키는 것을 가능하게 한다. 국제출원 WO 2014/037566[6]은, 가스 절연체가 희석 가스 중의 헵타플루오로이소부티로니트릴로 이루어진 그러한 하이브리드 절연 시스템을 제안한다.
그러나, 그렇게 생성된 절연은 SF6에 의해 제공되는 절연과 동등하지 않으며, 이러한 하이브리드 시스템을 사용하려면, SF6 절연으로 가능한 부피에 비해, 장비의 부피가 증가해야 한다.
SF6 없이 전호를 제어하기 위한 다음과 같은 다양한 솔루션이 존재한다: 오일 중에서의 소멸(extinguishing); 대기(ambient air) 중에서의 소멸; 진공 회로 차단기를 사용한 소멸. 그러나, 오일 중에서 소멸시키는 장비는, 소멸이 실패하거나 내부 고장이 발생할 경우, 폭발한다는 주요한 단점을 보인다. 전호가 대기 중에서 소멸되는 장비는 일반적으로 크기가 크고 값이 비싸며 환경(습기, 오염)에 민감하다. 진공 회로 차단기를 갖는 장비(특히, 스위치-디스커넥터 유형의 장비)는 매우 고가이며, 그 결과, 72.5 kV(kilovolts)보다 높은 전압을 위한 시장에서는 그다지 통상적이지 않다.
따라서, 상기 사항들을 고려하여, 본 발명자들은 일반적으로, 동일한 SF6 장비에 비해 낮은 환경 영향을 가지면서도, 전기 절연 능력 및 전호 소멸 능력의 관점에서 장비의 특성이 SF6 장비의 특성에 가깝게 유지되도록 보장하고, 장비의 크기 또는 그것의 내부의 가스 압력을 크게 증가시키지 않는 SF6의 대안을 찾기 위해 노력하였다.
또한, 본 발명자들은 장비의 작동 온도 범위를 동등한 SF6 장비의 작동 온도 범위에 가깝게 유지하는 것을 추구하였고, 또한, 외부 가열 수단 없이 그렇게 되도록 하였다.
더욱 구체적으로, 본 발명자들은, 적어도 하나의 가스 또는 가스 혼합물을 포함하는 절연 시스템으로서, 고전압 장비 분야에서의 적용에 충분한(특히 SF6 장비에 필적하는) 전기 절연 또는 전호 소멸 특성을 나타내면서도, 환경에 미치는 영향이 낮거나 0인 절연 시스템을 찾아내는 것을 추구하였다.
본 발명자들은 또한, 특히 시스템에 포함된 가스 또는 가스 혼합물이 인간 및 환경에 대해 무독성인 절연 시스템을 제공하는 것을 추구하였다.
본 발명자들은 또한, 산업 시스템에서의 사용과 양립될 수 있는 제조 또는 구매 비용을 갖는 절연 시스템(특히, 가스 또는 가스 혼합물)을 제공하는 것을 추구하였다.
본 발명자들은 또한, 상기 단열 시스템을 기반으로 하는, 특히, SF6로 절연된 동등한 장비의 크기 및 압력에 가까운 크기 및 압력을 갖는, 그리고, 외부 열원을 추가하지 않고도 최소 사용 온도에서 액화가 일어나지 않는 가스 또는 가스 혼합물을 기반으로 하는 중간전압 또는 고전압 장비를 제공하는 것을 추구하였다.
이들 목적 및 다른 목적은, 선택적으로는(optionally) 고체 절연 시스템과 조합되어, 특정 가스 혼합물의 사용을 제안하는 본 발명에 의해 달성되며, 그에 따라, 낮은 환경 영향 및 개선된 차단 능력(breaking ability)을 갖는 중간전압 또는 고전압 장비를 얻는 것을 가능하게 한다.
따라서, 본 발명과 관련하여 구현된 절연 시스템은, 중간전압 또는 고전압 장비에서의 전기 절연 및/또는 전호 소멸용 가스로서 사용하기 위한, 테트라플루오로메탄과의 혼합물의 형태로 헵타플루오로이소부티로니트릴을 포함하는 가스 매질에 기초한다.
일반적으로, 본 발명은, 그 안에 전기 부품들이 배치되어 있는 밀폐형 엔클로져(leaktight enclosure); 및 전기 절연을 제공하기 위한, 및/또는, 상기 엔클로져 내에서 발생 가능한 전호(electric arc)를 소멸시키기 위한 가스 혼합물로서, 헵타플루오로이소부티로니트릴 및 테트라플루오로메탄을 포함하는 가스 혼합물;을 포함하는 중간전압 또는 고전압 장비를 제공한다.
본 발명의 장비에서, 가스 절연체는 헵타플루오로이소부티로니트릴 및 테트라플루오로메탄을 포함하는 가스 혼합물을 구현한다.
앞에서 그리고 이하에서, "중간전압" 및 "고전압"이라는 용어는 일반적으로 인정되는 방식으로 사용된다. 즉, "중간전압"이라는 용어는, 교류(AC)의 경우 1,000 V보다 크고 직류(DC)의 경우 1,500 V보다 크지만, AC의 경우 52,000 V이하이고 DC의 경우 75,000 V이하인 전압을 지칭한다. "고전압"이라는 용어는, AC의 경우 52,000 V보다 엄격하게 크고 DC의 경우 75,000 V보다 엄격하게 큰 전압을 지칭한다.
하기 화학식 I의 헵타플루오로이소부티로니트릴(<화학식 I>: (CF3)2CFCN)(이하, i-C3F7CN으로 표기함)은 2,3,3,3-테트라플루오로-2-트리플루오로메틸프로판니트릴(CAS 번호: 42532-60-5)에 해당한다. 이 화합물은 다음을 특성을 나타낸다:
(i) 1013 hPa(hectopascals)에서 -4.7 ℃의 끓는점(ASTM D1120-94 "엔진 쿨 런트의 끓는점의 표준 시험 방법"에 따라 측정된 끓는점);
(ii) 195 g.mol-1의 몰 질량;
(iii) 2210의 GWP(IPCC 방법(2013)에 따라 100 년에 걸쳐 계산됨); 및
(iv) 0의 오존 파괴 지수(ozone depletion potential: ODP).
아래의 표 1은, 대체하고자 하는 기체(즉, SF6)를 기준으로 정규화된, 화학식 I을 갖는 헵타플루오로이소부티로니트릴의 상대 절연내력(relative dielectric strength)을 나타내며, 이를 N2의 상대 절연내력과 비교하였다. 이때, 상기 절연 내력은 2.54 ㎝의 직경을 가지며 0.1 ㎝ 간격으로 이격된 2개의 강철 전극 사이에서, DC 전압에서, 대기압에서 측정되었다.
| SF6 | N2 | C3F7CN |
| 1.0 | 0.35-0.4 | 2.6 |
화학식 CF4의 테트라플루오로메탄(또는, 사불화탄소)(CAS 번호: 75-73-0)은 다음의 특성을 나타낸다:
(i') 1013 hPa에서 -127.8 ℃의 비등점(ASTM D1120-94에 따라 측정된 비등점);
(ii') 88 g.mol-1의 몰 질량;
(iii') 6500의 GWP(2013년 IPCC 방법에 따라 100년에 걸쳐 계산됨); 및
(iv') 0의 ODP.
아래의 표 2는, 대체하고자 하는 기체(즉, SF6)를 기준으로 정규화된, 화학식 CF4를 갖는 테트라플루오로메탄의 상대 절연내력(relative dielectric strength)을 나타내며, 이때, 상기 절연 내력은 2.54 ㎝의 직경을 가지며 0.1 ㎝ 간격으로 이격된 2개의 강철 전극 사이에서, DC 전압에서, 대기압에서 측정되었다.
| SF6 | CF4 |
| 1.0 | 0.4-0.5 |
따라서, 독성, 부식성 및 가연성 중 어느 것도 갖지 않으며, SF6보다 현저히 적은 GWP를 나타내는 상술한 헵타플루오로이소부티로니트릴 및 테트라플루오로메탄은, 이들이, 가능하게는 희석 가스와 혼합되어, 중간전압 또는 고전압 장비에서의 전기 절연 및/또는 전호 소멸용 가스로서의 SF6를 대체하는 것을 가능하게 하는데 적합한 전기 절연 및 전호 소멸 특성을 갖는다.
그러나, 주목되어야 하는 바와 같이, SF6보다는 낮지만, 테트라플루오로메탄의 GWP는 높다. 그러므로, 가스 혼합물에서 이 화합물의 존재를 최소화하고, 가스 혼합물의 목표 GWP의 함수로서 그 양을 결정하는 것이 적절하다.
이때, 주목되어야 하는 바와 같이, 본 발명에 따른 가스 혼합물에서 헵타플루오로이소부티로니트릴과 테트라플루오로메탄 사이에 예기치 않은 상승 작용 요인이 존재하며, 이는 유전 특성 및 소멸 특성을 향상시키는 것을 가능하게 한다. 이렇게 얻어진 개선은 이들 가스 혼합물의 구성 성분들 각각의 가중된 기여의 합보다 크다.
더욱 구체적으로, 본 발명은, 낮은 환경 영향(SF6에 비해 낮은 GWP)을 갖는 가스 혼합물을 포함하는 낮은 환경 영향을 갖는 가스 절연체를 제공하며, 이는 장비의 최소 사용 온도와 양립할 수 있고, 또한 이는 CO2, 공기 또는 질소와 같은 종래의 가스보다 더 우수한 유전 특성, 소멸 특성 및 열 발산 특성을 갖는다.
본 발명의 맥락에서, 헵타플루오로이소부티로니트릴 및 테트라플루오로메탄은, 중간전압 또는 고전압 장비에서, 일단 장비 내에 가두어지면, 가스 매질이 겪게 될 것으로 의도된 모든 온도 조건하에서, 전적으로 또는 거의 전적으로 기상으로 존재한다. 이를 위해, 헵타플루오로이소부티로니트릴 및 테트라플루오로메탄은 장비 내에서, 장비의 최소 사용 온도에서 이들 화합물에 의해 제공되는 개별적인 포화 증기압의 함수로서 선택되는 분압으로 존재해야 한다. "최소 사용 온도"라는 용어는, 장비와 관련하여 사용됨에 있어서, 장비가 사용되도록 설계된 최저 온도를 지칭한다.
따라서, 헵타플루오로이소부티로니트릴 및 테트라플루오로메탄은, 중간전압 또는 고전압 장비 내에 가두어진 가스 매질의 유일한 구성성분들일 수 있다.
그러나, 통상적으로 수 bar인, 중간전압 및 고전압 장비에 대해 일반적으로 권장되는 충전 압력 수준을 고려하면, 그리고, 첫째, 정상 대기압(1013.25 hPa)에서의 헵타플루오로이소부티로니트릴의 액화 온도 및, 둘째, 테트라플루오로메탄의 GWP를 고려하면, 헵타플루오로이소부티로니트릴 및 테트라플루오로메탄은, 적어도 하나의 다른 가스 중에 희석된 상태로 가장 빈번히 사용되는데, 이때, 고려중인 장비에 대한 권장 충전 압력 수준을 얻는 것과 동시에 헵타플루오로이소부티로니트릴이 상기 장비에 대한 이용 온도 범위의 전체에 걸쳐 기상으로 유지되는 것을 보장하는 것과 같은 방식으로 사용된다.
본 발명에 따르면, 희석 가스 또는 벡터 가스(vector gas) 또는 완충 가스(buffer gas)로 알려져 있는 상기 다른 가스가 존재하는 경우, 이것은 다음의 4가지 기준을 만족시키는 가스로부터 선택된다:
(1) 장비의 최소 사용 온도보다 낮은 매우 낮은 끓는점을 나타냄; 상기 끓는점은 전형적으로 표준 압력에서 -50 ℃ 이하임;
(2) 이산화탄소의 절연 내력을 측정하기 위해 사용된 것과 동일한 시험 조건(즉, 동일한 장비, 동일한 기하학적 구성, 동일한 작동 매개변수, 등등)에서 이산화탄소의 절연 내력보다 크거나 같은 절연 내력을 나타냄;
(3) 사람과 환경에 대해 독성이 없음; 및
(4) 헵타플루오로이소부티로니트릴 및 테트라플루오로메탄 혼합물보다 낮은 GWP를 나타냄; 그에 따라, 이 혼합물을 희석 가스로 희석하는 것은 또한 혼합물의 환경 영향을 낮추는 효과를 갖게 되는데, 이는, 가스 혼합물의 GWP가 혼합물 내의 각 화합물의 중량 분율과 그것의 해당 GWP의 곱들의 합으로부터 유도된 가중 평균이기 때문임.
통상적으로 사용되는 희석 가스는 GWP가 매우 낮은, 전형적으로는 500 이하인, 더욱 바람직하게는 10 이하인 GWP-중성 가스(GWP-neutral gas)이다.
이러한 특성들의 세트를 나타내는 가스는, 예를 들어, 공기, 및 유리하게는 건조 공기(0의 GWP), 질소(0의 GWP), 헬륨(0의 GWP), 이산화탄소(1의 GWP), 산소(0의 GWP), 아산화질소(310의 GWP)이다. 또한, 이 가스들 중의 어느 하나 또는 이들의 혼합물이 본 발명에서 희석 가스로서 사용될 수 있다.
본 발명의 맥락에서, 헵타플루오로이소부티로니트릴은, 장비의 충전 압력에서 장비의 최소 사용 온도에서 헵타플루오로이소부티로 니트릴이 나타내는 포화증기압에 해당하는 압력의 유리하게는 90% 내지 100% 범위의, 특히 98% 내지 100% 범위의 분압으로 장비 내에 존재한다. 그에 따라, 직결선(direct line) 및 추적(tracking) 둘 다에서 가스 매질의 유전 특성이 가능한 한 가장 우수할 수 있고, SF6의 유전 특성에 가능한 한 가장 근접하게 된다.
달리 표현하면, 본 발명의 장치의 최소 사용 온도에서 액상을 발생시키지 않으면서 헵타플루오로이소부티로니트릴의 최대량을 갖기 위해서는, 가스 매질의 조성은, 장비의 최소 사용 온도에 대하여, 또는 심지어 상기 최소 사용 온도보다 약간 더 높은 온도(특히, 3 ℃ 더 높은 온도)에 대하여 라울(Raoult)의 법칙에 따라 한정된다. 특히, 헵타플루오로이소부티로니트릴(i-C3F7CN), 테트라플루오로메탄(CF4) 및 희석 가스를 포함하는 3성분계 혼합물의 경우, 각 성분의 압력은 하기 수학식에 의해 한정된다:
여기서, PVSiC3F7CN = 헵타플루오로이소부티로니트릴의 포화증기압, PVSCF4 = 테트라플루오로메탄의 포화증기압.
유리하게는, 본 발명의 맥락에서, 최소 사용 온도(Tmin)는 0 ℃, -5 ℃, -10 ℃, -15 ℃, -20 ℃, -25 ℃, -30 ℃, -35 ℃, -40 ℃, -45 ℃ 및 -50 ℃로부터 선택되며, 특히, 0 ℃, -5 ℃, -10 ℃, -15 ℃, -20 ℃, -25 ℃, -30 ℃, -35 ℃ 및 -40 ℃로부터 선택된다.
특정 구현예에서, 본 발명의 맥락에서 구현되는 가스 혼합물은 다음을 포함하거나 또는 이들로 이루어진 3성분계 혼합물이다:
- 1 mol%(molar percent) 내지 20 mol%의 i-C3F7CN;
- 1 mol% 내지 40 mol%의 CF4; 및
- 40 mol% 내지 98 mol%의 희석 가스.
본 발명에 사용하기 위한 가스 혼합물의 구체적인 예는 i-C3F7CN, CF4 및 CO2를 포함하거나 이들로 이루어진다. 본 발명에 사용하기 위한 가스 혼합물의 더욱 구체적인 예는 1 mol% 내지 20 mol%의 i-C3F7CN; 1 mol% 내지 40 mol%의 CF4, 및 40 mol% 내지 98 mol%의 CO2를 포함하거나 이들로 이루어진다.
전체 절연 내력을 향상시키기 위해, 하이브리드 절연 시스템에서, 헵타플루오로이소부티로니트릴 및 테트라플루오로메탄을 포함하는 가스 혼합물은 고체 절연체(특히, 낮은 유전율을 갖는 고체 절연체)와 조합되어 사용될 수 있으며, 이때, 상기 고체 절연체는, 고체 절연체가 없는 중간전압 또는 고전압 장비의 절연파괴 전계(breakdown field)보다 큰 개별적인 전계를 겪게 되는 전도성 부품들 상에 변화하는 두께의 절연층의 형태로 도포된다.
실제로, 본 발명의 중간전압 또는 고전압 장비는 고체 유전층으로 덮이지 않은 몇몇 전기 부품들을 제공한다.
달리 표현하면, 변화하는 두께의 고체 유전층으로 덮인 전기 부품은 본 발명의 중간전압 또는 고전압 장비의 밀폐형 엔클로져 내부에 위치한다.
본 발명에 사용되는 유전/절연 층은 낮은 상대 유전율을 나타낸다. "낮은 상대 유전율"은 6 이하의 상대 유전율을 지칭한다. 기억되는 바와 같이, 재료의 상대 유전율(유전상수라고도 하며, εr로 표기됨)은 무차원(dimensionless) 양이며, 하기 수학식 IV 및 V에 의해 정의될 수 있다:
εr = ε/ε0 (IV)
이때, ε = (e*C)/S, ε0 = 1/(36π*109) (V)
여기서:
- ε는 재료의 절대 유전율(F/m(farads per meter)의 단위로 표시됨)에 해당하며;
- ε0는 진공의 유전율(F/m의 단위로 표시됨))에 해당하며;
- C는 측정될 유전율의 재료의 층(이 층이 시험편임)이 그들 사이에 배치된 2개의 평행 전극을 포함하는 평면 커패시터의 정전용량(F(farads)의 단위로 표시됨)에 해당하며;
- e는 평면 커패시터의 2개의 평행 전극 사이의 거리(m(meters)의 단위로 표시됨)에 해당하며(이 경우에는, 시험편의 두께에 해당함);
- S는 평면 커패시터를 구성하는 각 전극의 면적(m2(square meters)의 단위로 표시됨)에 해당한다.
본 발명의 맥락에서, 정전용량은 IEC 표준 60250-ed1.0에 따라, 즉, 상기 재료에 의해 구성된 시험편에 고정된, 50 ㎜ 내지 54 ㎜ 범위의 직경을 갖는 2개의 원형 전극을 포함하는 캐패시터를 사용하여, 측정된다. 이때, 상기 전극들은 보호 장치(guard device)를 사용하여 전도성 페인트를 분무함으로써 얻어진다. 시험편은 100 mm x 100 mm의 치수와 3 mm의 두께를 나타낸다. 그러므로 앞에서 언급된 파라미터 e에 해당하는, 커패시터의 전극들 사이의 거리는 3 mm이다.
또한, 정전용량은 50 Hz(hertz)의 주파수, 23 ℃의 온도 및 50%의 상대습도에서 500 Vrms(volts root mean square)의 여기 수준을 사용하여 측정된다. 앞에서 언급된 전압은 1 min(minute)의 기간 동안 인가된다.
"변화하는 두께의 절연/유전 층"은, 본 발명의 맥락에서, 전기 부품 또는 전도성 부품 상에 부착되거나(deposited) 도포된(applied) 유전체 재료가, 그것이 부착된 전도성 부품 또는 전도성 부품 부분의 함수로서 변화하는 두께를 나타낸다는 것을 나타낸다. 층의 두께는 장비가 사용될 때는 변하지 않으며, 장비를 구성하는 요소를 제조하는 동안 결정된다.
본 발명의 맥락에서, 절연층은, 고체 절연체가 없는 시스템의 절연파괴 전계(breakdown field)보다 더 큰 전계를 겪게 되는 전도성 부품들 상에 작거나 큰 두께의 층의 형태로 도포된다.
더욱 구체적으로 살펴보면, 본 발명의 문맥에서 구현되는 절연층의 두께는 평균 전계(U/d)를 최대 전계 Emax로 나눈 비율로서 정의되는 전계 이용률 η(η = U/(Emax*d))의 함수이기 때문에, 상기 층은 0.3에 가까운 이용률(즉, 예를 들면, 0.2 내지 0.4 범위의 이용률)에 대해서는 두껍고, 상기 층은 0.9에 접근하는 이용률(즉, 예를 들면, 0.5 초과의, 특히, 0.6 초과의 이용률)에 대해서는 얇다.
본 발명의 맥락에서, "두꺼운 층"은 1 ㎜보다 크고 10 ㎜보다 작은 두께의 층을 지칭하고, "얇은 층"은 1 ㎜보다 작은, 유리하게는 500 ㎛보다 작은, 특히 60 ㎛ 내지 100 ㎛ 범위의 두께의 층을 지칭한다.
본 발명의 맥락에서 구현되는 고체 절연층은 단일 유전 재료 또는 복수의 상이한 유전 재료들을 포함할 수 있다. 또한, 절연층의 조성, 즉, 상기 층이 포함하는 유전 재료(들)의 성질은, 그 위에 고체 절연층이 부착되는 전도성 부품 또는 전도성 부품의 부분의 함수로서, 달라질 수 있다.
특히, 본 발명에서, 두꺼운 절연층을 제조하는데 사용되는 재료는 낮은(예를 들어, 6 이하의) 상대 유전율을 나타낸다. 본 발명의 특정 구현예에서, 두꺼운 고체 층을 형성하는데 사용되는 절연 재료의 유전율은 약 3 이하의 상대 유전율(예를 들어, 4 이하의, 특히 3 이하의 상대 유전율)을 나타낸다. 본 발명의 장비의 두꺼운 고체 유전층을 형성하는데 사용하기에 적합한 재료의 예로서는, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리이미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리술폰, 폴리에테르이미드, 폴리에테르 에테르 케톤, 파릴렌 N™(parylene N™), 누플론(Nuflon™), 실리콘, 및 에폭시 수지가 언급될 수 있다.
상기 얇은 층을 형성하는데 사용되는 재료와 관련하여, 본 발명의 맥락에서 선택되는 재료는 3 정도의, 예를 들어, 2 내지 4 범위의, 특히 2.5 내지 3.5 범위의 상대 유전율을 나타낸다. 본 발명의 장비에서 얇은 고체 유전층을 형성하는데 사용하기에 적합한 재료의 예로서는, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리이미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리아미드, 에틸렌-모노클로로트리플루오로에틸렌, 파릴렌 N™(parylene N™), 누플론(Nuflon™), 할라르(HALAR™), 및 할라르 C(HALAR C™)가 언급될 수 있다.
본 발명에 따른 장비는 첫째로 가스 절연 전기 변압기(gas-insulated electrical transformer)(예를 들어, 전력 변압기(power transformer), 또는 측정 변압기(measurement transformer))일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 장비는 오버헤드 또는 매립 가스 절연 라인(overhead or buried gas-insulated line), 또는 전기를 송전하거나 분배하기 위한 버스바(busbar)들의 세트일 수 있다.
네트워크의 다른 장비에 연결하기 위한 요소(예를 들어, 오버헤드 라인, 또는 파티션 부싱(partition bushing))가 있을 수도 있다.
마지막으로, 본 발명에 따른 장비는 커넥터(connector)/디스커넥터(disconnector)(스위치기어(switchgear)라고도 함)일 수도 있는데, 예를 들어, 회로 차단기(예를 들어, "데드 탱크(dead tank)"유형의 회로 차단기, "퍼퍼(puffer)" 또는 "셀프 블라스트(self blast)" 유형의 회로 차단기, 이중 동작 아크 접점을 갖는 퍼퍼 유형 회로 차단기, 단일 동작 아크 접점을 갖는 열 효과 퍼퍼 유형 회로 차단기, 접촉 핀의 부분 운동을 갖는 열 효과 퍼퍼 유형 회로 차단기), 스위치, 디스커넥터(예를 들어, AIS(air-insulated switchgear) 또는 GIS(gas-insulated switchgear)), 스위치와 퓨즈를 결합하는 유닛, 접지 스위치, 또는 접촉기(contactor)일 수 있다.
본 발명은 또한, 중간전압 또는 고전압 장비에서 전기 절연 및/또는 전호 소멸용 가스로서의 헵타플루오로이소부티로니트릴 및 테트라플루오로메탄을 포함하는 가스 혼합물의 용도를 제공하며, 이때, 상기 장비에 있어서, 전기 부품들이 추가적으로, 앞에서 정의된 바와 같은 변화하는 두께의 고체 절연층으로 덮일 수도 있다.
본 발명의 다른 특징들 및 이점들은 예시적이고 비제한적인 예로서 주어진 이하의 추가적인 설명으로부터 더욱 명확하게 알 수 있다.
본 발명은, 희석 가스를 사용하거나 사용하지 않으면서, 앞에서 정의된 바와 같이 헵타플루오로이소부티로니트릴 및 테트라플루오로메탄을 조합합으로써 낮은 환경 영향 및 개선된 차단 능력을 갖는 특정 가스 혼합물의 사용에 기초한다.
본 발명에서, "희석 가스", "중성 가스" 또는 "완충 가스"라는 표현은 서로 동등하며, 상호교환 가능하게 사용될 수 있다.
유리하게는, 헵타플루오로이소부티로니트릴 및 테트라플루오로메탄은, 장비 내에서, 상기 장비의 전체 이용 온도 범위에 걸쳐, 전적으로 또는 거의 전적으로 가스 형태로 존재한다. 그러므로, 장비의 헵타플루오로이소부티로니트릴 분압은 상기 장비의 가장 낮은 사용 온도에서 이 화합물이 나타내는 포화증기압(PVS)의 함수로서 선택되는 것이 바람직하다.
그러나, 장비는 일반적으로 대기 온도에서 가스로 채워지기 때문에, 장비를 헵타플루오로이소부티로니트릴로 채우기 위해 참조되는 압력은, 충전 온도(예를 들어, 20 ℃)에서, 상기 장비의 최소 사용 온도 Tmin에서 상기 화합물에 의해 제공되는 PVS에 해당하는 압력 PTfill이다. 이러한 관련성은 각 화합물에 대해 다음 공식에 의해 주어진다:
PTfill = (PVSTmin x 293)/ Tmin
여기서, Tmin 은 K(kelvins) 단위로 표시된다.
예로서, 하기 표 3은 0 ℃, -5 ℃, -10 ℃, -15 ℃, -20 ℃, -25 ℃, -30 ℃, -35 ℃, 및 -40 ℃의 온도에서 헵타플루오로이소부티로니트릴에 의해 제공되는 포화증기압(PVSi-C3F7CN 으로 지칭되며, 헥토파스칼(hectopascals) 단위로 표시됨)을 나타내며, 뿐만아니라, 20 ℃로 상승했을 때의 포화증기압에 해당하는 압력(Pi-C3F7CN으로 지칭되며, 헥토파스칼 단위로 표시됨)을 나타낸다.
표 3: i-C3F7CN의 포화증기압
| 온도 | PVS i - C3F7CN (hPa) |
P i- C3F7CN (hPa) |
| 0℃ | 1177 | 1264 |
| -5℃ | 968 | 1058 |
| -10℃ | 788 | 877 |
| -15℃ | 634 | 720 |
| -20℃ | 504 | 583 |
| -25℃ | 395 | 466 |
| -30℃ | 305 | 368 |
| -35℃ | 232 | 286 |
| -40℃ | 173 | 218 |
끓는점이 -128 ℃ 정도인 테트라플루오로메탄은 중간전압 및 고전압 장치의 통상적인 최대 압력 및 최소 온도에서 항상 기체 상태이다. 그 결과, 포화증기압에 결코 도달하지 않기 때문에, 이 화합물에 대해서는 포화증기압이 제공되지 않았다.
따라서, 예를 들어, 최소 온도 -30 ℃에서 사용하도록 설계된 장비가, 20 ℃의 온도에서, 20 ℃에서 368 hPa를 초과하지 않는 헵타플루오로이소부티로니트릴의 분압으로 채워지는 경우, 바람직하게도, 이 화합물을, 상기 장비의 사용 온도 범위 전체에 걸쳐서, 상기 장비에서 기체 상태로 유지시킬 수 있다.
장비에 따라, 가스 매질로 채울 때 권장되는 총 충전 압력은 달라진다. 그러나, 상기 압력은 전형적으로 수 bar, 즉, 수백 kPa이다.
또한, 비록 이론상 헵타플루오로이소부티로니트릴 및 테트라플루오로메탄이 가스 매질의 유일한 성분들일 수 있지만, 이들에게는 통상적으로 희석 가스(또는, 벡터 가스 또는 완충 가스)가 첨가되며, 그에 따라, 충전 압력의 권장 수준을 얻는 것이 가능하게 된다.
바람직하게는, 희석 가스는, 첫째, 장비의 최소 사용 온도 이하의 매우 낮은 끓는점 및, 둘째, 이산화탄소의 절연 내력 이상의 절연 내력(이산화탄소의 절연 내력을 측정하기 위해 사용된 조건과 동일한 시험 조건(동일한 장비, 동일한 기하학적 구성, 동일한 작동 파라미터, ...)하에서 측정됨)을 나타내는 가스로부터 선택된다.
또한, 희석 가스가 무독성이고, 희석 가스가 낮거나 0인 GWP를 나타냄으로써, 희석 가스에 의한 테트라플루오로메탄의 희석에 의해서도, 이 화합물의 환경 영향을 감소시키는 효과가 나타나도록 하는 것이 바람직한데, 이는, 가스 혼합물의 GWP는 그것의 구성성분들의 각각의 분압에 비례하기 때문이다.
또한, 희석 가스는 바람직하게는, GWP가 1인 이산화탄소; GWP가 0인 질소, 산소 또는 공기, 유리하게는 건조 공기; 또는 이들의 혼합물;이다.
헵타플루오로이소부티로니트릴 및 테트라플루오로메탄의 절연 내력은 희석 가스로서 사용되기 쉬운 가스의 절연 내력보다 크기 때문에, 헵타플루오로이소부티로니트릴 및 테트라플루오로메탄에 의한 장비의 충전을 최적화하는 것이 바람직하다. 따라서, 장비를 충전하는데 사용되는 헵타플루오로이소부티로니트릴의 분압은, 유리하게는, 충전 온도에서, 장비의 최소 사용 온도에서 이 화합물이 나타내는 포화증기압에 해당하는 압력의 95% 내지 100%의 범위, 더욱 바람직하게는 98% 내지 100%의 범위에 있어야 한다.
달리 표현하면, 헵타플루오로이소부티로니트릴은 바람직하게는 95 mol% 내지 100 mol% 범위의, 더욱 바람직하게는 98 mol% 내지 100 mol% 범위의 몰 백분율로 가스 매질 중에 존재하며, 여기서, 몰 백분율 M은, 각 화합물에 대해, 하기 수학식으로 주어진다:
M = (PTfill/P매질) × 100,
여기서:
- PTfill은, 충전 온도에서 그리고 헵타플루오로이소부티로니트릴에 대해, 장비의 최소 사용 온도에서 이 화합물에 의해 제공되는 포화증기압에 해당하는 압력을 나타내고;
- P매질은 충전 온도에서 가스 매질(i-C3F7CN + CF4 + 희석 가스)의 전체 압력을 나타낸다.
최소 온도 -30 ℃에서 본 발명에서 사용하기 위한 3성분계 가스 혼합물의 제1 특정 예는 다음으로 이루어진다:
- 4.1 mol%의 i-C3F7CN;
- 20 mol%의 CF4; 및
- 75.9 mol%의 CO2.
이러한 혼합물은 순수 SF6에 대한 탄소 당량의 90.2% 정도의 감소를 얻는 것을 가능하게 한다(표 4 참조).
| 가스 |
몰 질량 | GWP |
mol% (%P) | 질량 분율 (wt%) |
| i-C3F7CN | 195 | 2210 | 4.10% | 13.55% |
| CF4 | 88 | 6500 | 20.00% | 29.84% |
| CO2 | 44 | 1 | 75.90% | 56.61% |
| 혼합물 GWP = 2239 | ||||
| SF6 대비 감소 = 90.2% | ||||
최소 온도 -25 ℃에서 본 발명에서 사용하기 위한 3성분계 가스 혼합물의 제2 특정 예는 다음으로 이루어진다:
- 6.3 mol%의 i-C3F7CN;
- 20 mol%의 CF4; 및
- 73.7 mol%의 CO2.
이러한 혼합물은 순수한 SF6에 대한 탄소 당량의 90.0% 정도의 감소를 얻는 것을 가능하게 한다(표 5 참조).
| 가스 |
몰 질량 | GWP |
mol% (%P) | 질량 분율 (wt%) |
| i-C3F7CN | 195 | 2210 | 6.30% | 19.71% |
| CF4 | 88 | 6500 | 20.00% | 28.24% |
| CO2 | 44 | 1 | 73.70% | 52.04% |
| 혼합물 GWP = 2272 | ||||
| SF6 대비 감소 = 90.0% | ||||
실용적인 관점에서 살펴보면, 오일 진공 펌프에 의해 진공을 생성한 후에, -30 ℃에서 사용하기 위한 5 bar(500 kPa)의 상업용 장비는 가스 혼합기에 의해 채워질 수 있으며, 그에 따라, 헵타플루오로이소부티로니트릴과 테트라플루오로메탄 사이의 압력비, 및 희석 가스의 압력을 제어하는 것이 가능해지고, 그에 따라, 상기 압력비는 일정하게 유지될 수 있고, 정밀 질량 유량계를 사용한 충전을 통하여, 헵타플루오로이소부티로니트릴은 6.3 mol%이고, 테트라플루오로메탄은 20 mol%일 수 있다. 진공(0 kPa 내지 0.1 kPa)은 바람직하게는 장비 내부에서 미리 준비된다.
또한, 주목되어야 하는 바와 같이, 향후의 장비에는 무수황산칼슘(CaSO4) 유형의 분자체가 장착될 수 있으며, 이는 가스의 수분을 흡착하여, 부분 배출 후에 가스 매질의 독성 및 산도(잠재적 독성 분자(통상적으로 HF)에 의해 야기됨)를 감소시킨다.
또한, 수명의 종료시에 또는 회로 차단 시험 후에, 압축기와 진공 펌프를 사용하는 종래의 회수 기술에 의해 가스 매질을 회수할 수 있다. 그 다음, 더 작은 크기의 희석 가스만을 포획할 수 있는 제올라이트를 사용하여, 헵타플루오로이소부티로니트릴 및 테트라플루오로메탄을 희석 가스로부터 분리할 수 있으며; 대안적으로는, 헵타플루오로이소부티로니트릴 및 테트라플루오로메탄은 희석 가스보다 더 큰 몰 질량을 갖기 때문에, 희석 가스는 빠져나가도록 하고 헵타플루오로이소부티로니트릴 및 테트라플루오로메탄은 저지하는 선택적(selective) 분리막을 사용하는 것도 가능하다. 당연히, 임의의 다른 선택지도 고려될 수 있다.
따라서, 본 발명은 CO2 당량의 매우 큰(90% 정도) 감소 요인을 가지며 낮은 환경 영향을 갖는 가스 혼합물을 제안하는데, 이 가스 혼합물은 장비의 최소 사용 온도와 양립가능하며, 또한, 이 가스 혼합물은 CO2, 공기, 또는 질소와 같은 통상적인 가스에 비하여 향상된 유전 특성으로서, 순수한 SF6에 가까운 유전 특성을 가짐과 동시에, 개선된 차단 능력(breaking abilities)을 갖는다. 이 가스 매질은 유리하게도, 장비에서 현재 사용되는 SF6을 대체할 수 있으며, 이때, 장비의 설계가 거의 또는 전혀 수정될 필요가 없다: 동일한 생산 라인이 사용될 수 있으며, 충전용으로 사용되는 가스 매질 만이 변경될 뿐이다.
저온에서의 성능을 저하시키지 않으면서, 또는, 전체 압력을 증가시키지 않으면서 SF6과 동등한 유전 특성(SF6의 강도의 100%에 도달)을 얻기 위해, 상기 제공된 가스 혼합물은, 고체 절연체가 없는 시스템의 절연파괴 전계보다 큰 개별적인 전계를 겪게 되는 전도성 부품들 상에 도포되는 낮은 유전율을 갖는 고체 절연체와 함께 사용된다.
본 발명의 맥락에서 구현되는 고체 절연체는 주어진 장비에 대해 변화하는 두께를 갖는 층의 형태이다. 구현된 절연층은 낮은 두께(얇은 또는 미세한 층) 또는 높은 두께(두꺼운 층)를 나타낼 수 있다.
절연층의 두께는, 평균 전계(U/d)를 최대 전계 Emax로 나눈 비율로 정의되는 전계 이용률 η(η = U /(Emax * d))의 함수이기 때문에, 상기 층은 0.3에 근접하는 이용률에 대해서는 두껍고, 상기 층은 0.9에 근접하는 이용률에 대해서는 얇다.
따라서, 이 해결책은 기상에 대한 최대 전계를 감소시켜, 연이어 고체 절연체와 가스 절연체로 구성된 "혼합된" 전체 절연체의 절연 내력을 높일 수 있다. 기상에 작용하는 전계를 감소시키는 이러한 현상은 고체 층의 유전율이 낮을 때 더욱 두드러진다.
참고문헌
[1] European patent application, in the name of Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha, published under number 0 131 922 on January 23, 1985.
[2] US patent No. 4 547 316, in the name of Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha, published on October 15, 1985.
[3] International application WO 2008/073790, in the name of Honeywell International Inc., published on June 19, 2008.
[4] International application WO 2012/080246, in the name of ABB Technology AG., published on June 21, 2012.
[5] European patent application, in the name of Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha, published under number 1 724 802 on November 22, 2006.
[6] International application WO 2014/037566, in the name of Alstom Technology Ltd, published on March 13, 2014.
Claims (14)
- 그 안에 전기 부품들이 배치되어 있는 밀폐형 엔클로져(leaktight enclosure); 및
전기 절연을 제공하기 위한, 및/또는, 상기 엔클로져 내에서 발생 가능한 전호(electric arc)를 소멸시키기 위한 가스 혼합물로서, 헵타플루오로이소부티로니트릴 및 테트라플루오로메탄의 조합을 포함하는 가스 혼합물;
을 포함하고,
상기 가스 혼합물은 다음으로 이루어진 3성분계 혼합물인, 전기 장비:
- 1 mol% 내지 20 mol%의 i-C3F7CN;
- 1 mol% 내지 40 mol%의 CF4; 및
- 40 mol% 내지 98 mol%의 희석 가스. - 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 희석 가스는 이산화탄소, 질소, 산소, 공기 및 이들의 혼합물로부터 선택되는, 전기 장비.
- 제 1 항에 있어서, 헵타플루오로이소부티로니트릴이, 상기 전기 장비 내에서, 상기 전기 장비의 최소 사용 온도에서 헵타플루오로이소부티로니트릴에 의해 제공되는 포화증기압의 함수로서 선택되는 분압으로 존재하는, 전기 장비.
- 제 1 항에 있어서, 헵타플루오로이소부티로니트릴이, 상기 전기 장비 내에서, 상기 전기 장비의 충전 온도(filling temperature)에서, 상기 전기 장비의 최소 사용 온도에서 헵타플루오로이소부티로니트릴에 의해 제공되는 포화증기압에 해당하는 압력의 95% 내지 100% 범위에 있는 분압으로 존재하는, 전기 장비.
- 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 전기 장비의 상기 최소 사용 온도는 0 ℃, -5 ℃, -10 ℃, -15 ℃, -20 ℃, -25 ℃, -30 ℃, -35 ℃, -40 ℃, -45 ℃ 및 -50 ℃로부터 선택되는, 전기 장비.
- 삭제
- 제 1 항, 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 변화하는 두께의 고체 유전층들로 피복된 전기 부품들이 상기 밀폐형 엔클로져 내에 배치되는, 전기 장비.
- 제 8 항에 있어서, 상기 고체 유전층의 두께는 전계이용률(electric field utilization factor) η의 함수이고, 이때 η는 최대 전계 Emax에 의해 나누어진 평균 전계(U/d)의 비율로서 정의되며(η = U/(Emax*d)), 상기 고체 유전층은 0.2 내지 0.4 범위에 있는 이용률에 대하여 1 mm 초과 10 mm 미만의 두께를 나타내는 두꺼운 층인, 전기 장비.
- 제 9 항에 있어서, 상기 두꺼운 고체 유전층을 형성하기 위해 선택되는 재료(들)는 6 이하의 상대유전율을 나타내는, 전기 장비.
- 제 8 항에 있어서, 상기 고체 유전층의 두께는 전계이용률 η의 함수이고, 이때 η는 최대 전계 Emax에 의해 나누어진 평균 전계(U/d)의 비율로서 정의되며(η = U/(Emax*d)), 상기 고체 유전층은 0.5 초과의 이용률에 대하여, 1 mm 미만의 두께를 나타내는 얇은 층인, 전기 장비.
- 제 11 항에 있어서, 상기 얇은 고체 유전층을 형성하기 위해 선택되는 재료(들)는 2 내지 4의 범위에 있는 상대유전율을 나타내는, 전기 장비.
- 제 1 항, 제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 장비는 가스 절연 전기 변압기, 송전 또는 배전용 가스 절연 도관, 네트워크 내의 다른 장비들에 연결하기 위한 요소, 또는 커넥터(connector)/디스커넥터(disconnector)인 것인, 전기 장비.
- 삭제
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1551216A FR3032828B1 (fr) | 2015-02-13 | 2015-02-13 | Appareil electrique moyenne ou haute tension a isolation gazeuse comprenant de l'heptafluoroisobutyronitrile et du tetrafluoromethane |
| FR1551216 | 2015-02-13 | ||
| PCT/EP2016/053079 WO2016128571A1 (fr) | 2015-02-13 | 2016-02-12 | Appareil électrique moyenne ou haute tension à isolation gazeuse comprenant de l'heptafluoroisobutyronitrile et du tétrafluorométhane |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170118130A KR20170118130A (ko) | 2017-10-24 |
| KR102649609B1 true KR102649609B1 (ko) | 2024-03-19 |
Family
ID=53298510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020177025559A KR102649609B1 (ko) | 2015-02-13 | 2016-02-12 | 헵타플루오로이소부티로니트릴 및 테트라플루오로메탄을 포함하는 가스 절연 중간전압 또는 고전압 전기 장치 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20180040391A1 (ko) |
| EP (1) | EP3257059A1 (ko) |
| JP (1) | JP2018506947A (ko) |
| KR (1) | KR102649609B1 (ko) |
| CN (1) | CN107430901A (ko) |
| BR (1) | BR112017016903A2 (ko) |
| CA (1) | CA2976018C (ko) |
| FR (1) | FR3032828B1 (ko) |
| MX (1) | MX2017010448A (ko) |
| WO (1) | WO2016128571A1 (ko) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3174071B1 (fr) | 2015-11-30 | 2018-11-14 | General Electric Technology GmbH | Procédé et installation de remplissage d'un appareillage électrique à isolation gazeuse comprenant un mélange de (cf3)2cfcn et de co2 |
| EP3188196B1 (fr) | 2015-12-28 | 2020-03-04 | General Electric Technology GmbH | Appareil électrique moyenne ou haute tension à isolation hybride de faible épaisseur |
| FR3057388B1 (fr) * | 2016-10-10 | 2019-05-24 | Supergrid Institute | Commutateur au co2 pour un reseau a courant continu haute tension |
| FR3058144B1 (fr) | 2016-10-27 | 2019-03-29 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Procede de traitement de polyamide charge en silice par impregnation dans le co2 supercritique |
| DE102017105982B4 (de) * | 2017-03-21 | 2022-03-03 | Fritz Driescher KG Spezialfabrik für Elektrizitätswerksbedarf GmbH & Co. | Dielektrisches Medium und damit befüllte gasisolierte Schaltanlage |
| KR102639421B1 (ko) | 2017-12-13 | 2024-02-21 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 | 유전체 유체 및 전기 디바이스에서의 퍼플루오르화 1-알콕시프로펜 |
| JP7292280B2 (ja) | 2017-12-13 | 2023-06-16 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 全フッ素化１－アルコキシプロペン、組成物、並びにそれらを使用するための方法及び装置 |
| US11535579B2 (en) | 2017-12-13 | 2022-12-27 | 3M Innovative Properties Company | Hydrofluoroolefin ethers, compositions, apparatuses and methods for using same |
| CN109493995A (zh) * | 2018-09-25 | 2019-03-19 | 上海交通大学 | 填充有七氟异丁腈和二氟甲烷混合气体的中高压设备外壳 |
| CN110095529B (zh) * | 2019-05-08 | 2024-03-08 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种全氟异丁腈混合气体的环保效应评估方法 |
| WO2020225911A1 (ja) * | 2019-05-09 | 2020-11-12 | 日新電機株式会社 | 絶縁ガス用吸着剤及びガス絶縁電力機器 |
| EP3797857A1 (en) | 2019-09-30 | 2021-03-31 | General Electric Technology GmbH | Method and apparatus for recycling heptafluoroisobutyronitrile |
| CN114105821B (zh) * | 2020-08-28 | 2023-09-12 | 浙江省化工研究院有限公司 | 一种七氟异丁腈的制备方法 |
| KR102608855B1 (ko) * | 2020-10-23 | 2023-12-01 | 한국전기연구원 | Sf6 가스를 대체하여 전기 절연 또는 아크 소호에 사용되는 절연 가스와 이를 이용한 전기 장치 |
| CN112578036A (zh) * | 2020-11-06 | 2021-03-30 | 武汉大学 | 一种判断七氟异丁腈与三元乙丙橡胶材料相容性的方法 |
| CN112467599A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-03-09 | 云南电网有限责任公司保山供电局 | 填充有七氟异丁腈和二氟甲烷混合气体的中高压设备外壳 |
| CN112489852A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-03-12 | 云南电网有限责任公司保山供电局 | 一种含环保型气体七氟异丁腈的混合气体灭弧介质及其制备方法 |
| CN113851995A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-12-28 | 化学与精细化工广东省实验室 | 一种绝缘气体及应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004222483A (ja) * | 2002-11-19 | 2004-08-05 | Tm T & D Kk | ガス絶縁開閉装置 |
| JP2006320156A (ja) * | 2005-05-16 | 2006-11-24 | Mitsubishi Electric Corp | ガス絶縁機器 |
| WO2014037566A1 (fr) * | 2012-09-10 | 2014-03-13 | Alstom Technology Ltd | Appareil électrique moyenne ou haute tension à faible impact environnemental et à isolation hybride |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3048648A (en) * | 1959-08-25 | 1962-08-07 | Gen Electric | Electrical apparatus and gaseous dielectric material therefor comprising perfluoroalkylnitrile |
| JPS602011A (ja) * | 1983-06-14 | 1985-01-08 | 三菱電機株式会社 | ガス絶縁電気装置 |
| FR2869449B1 (fr) * | 2004-04-21 | 2008-02-29 | Areva T & D Sa | Appareillage electrique de coupure en moyenne ou haute tension. |
| JP4660407B2 (ja) * | 2006-03-27 | 2011-03-30 | 株式会社東芝 | ガス絶縁開閉器 |
| US7807074B2 (en) * | 2006-12-12 | 2010-10-05 | Honeywell International Inc. | Gaseous dielectrics with low global warming potentials |
| WO2012077436A1 (ja) * | 2010-12-07 | 2012-06-14 | 三菱電機株式会社 | ガス遮断器 |
| HUE028113T2 (en) * | 2010-12-16 | 2016-11-28 | Abb Technology Ag | Dielectric insulating medium |
| EP2834818B2 (en) * | 2012-04-04 | 2022-05-18 | 3M Innovative Properties Company | Fluorinated nitriles as dielectric gases |
-
2015
- 2015-02-13 FR FR1551216A patent/FR3032828B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2016
- 2016-02-12 MX MX2017010448A patent/MX2017010448A/es unknown
- 2016-02-12 CN CN201680010261.9A patent/CN107430901A/zh active Pending
- 2016-02-12 BR BR112017016903A patent/BR112017016903A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2016-02-12 EP EP16704609.3A patent/EP3257059A1/fr not_active Withdrawn
- 2016-02-12 WO PCT/EP2016/053079 patent/WO2016128571A1/fr active Application Filing
- 2016-02-12 CA CA2976018A patent/CA2976018C/en active Active
- 2016-02-12 KR KR1020177025559A patent/KR102649609B1/ko active IP Right Grant
- 2016-02-12 US US15/550,599 patent/US20180040391A1/en not_active Abandoned
- 2016-02-12 JP JP2017541952A patent/JP2018506947A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004222483A (ja) * | 2002-11-19 | 2004-08-05 | Tm T & D Kk | ガス絶縁開閉装置 |
| JP2006320156A (ja) * | 2005-05-16 | 2006-11-24 | Mitsubishi Electric Corp | ガス絶縁機器 |
| WO2014037566A1 (fr) * | 2012-09-10 | 2014-03-13 | Alstom Technology Ltd | Appareil électrique moyenne ou haute tension à faible impact environnemental et à isolation hybride |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3032828A1 (fr) | 2016-08-19 |
| CA2976018A1 (en) | 2016-08-18 |
| US20180040391A1 (en) | 2018-02-08 |
| CN107430901A (zh) | 2017-12-01 |
| FR3032828B1 (fr) | 2017-03-17 |
| KR20170118130A (ko) | 2017-10-24 |
| MX2017010448A (es) | 2017-11-28 |
| BR112017016903A2 (pt) | 2018-03-27 |
| CA2976018C (en) | 2023-05-09 |
| JP2018506947A (ja) | 2018-03-08 |
| WO2016128571A1 (fr) | 2016-08-18 |
| EP3257059A1 (fr) | 2017-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102649609B1 (ko) | 헵타플루오로이소부티로니트릴 및 테트라플루오로메탄을 포함하는 가스 절연 중간전압 또는 고전압 전기 장치 | |
| KR102321950B1 (ko) | 이산화탄소, 산소 및 헵타플루오로이소부티로니트릴을 포함하는 가스 절연 중간 또는 고전압 전기 장치 | |
| US9899125B2 (en) | Medium- or high-voltage electrical appliance having a low environmental impact and hybrid insulation | |
| US8709303B2 (en) | Dielectric insulation medium | |
| Kieffel et al. | SF 6 alternative development for high voltage switchgears | |
| US9928973B2 (en) | Dielectric insulation medium | |
| EP2652752B1 (en) | Dielectric insulation medium | |
| US9257213B2 (en) | Dielectric insulation medium | |
| US9491877B2 (en) | Use of a mixture comprising a hydrofluoroolefin as a medium-voltage arc-extinguishing and/or insulating gas and medium-voltage electrical device comprising same | |
| KR20140078689A (ko) | 절연 및/또는 아크 소거성 매질로서의 사용을 위한 히드로플루오로올레핀 및 플루오로케톤의 혼합물 및 이를 포함하는 가스 절연된 중간 전압 전기적 디바이스 | |
| CN114072881B (zh) | 介电绝缘或消弧流体 | |
| CA2821218A1 (en) | Dielectric insulation medium | |
| EP4376025A1 (en) | Gas-insulated electrical apparatus comprising heptafluoroisobutyronitrile and heptafluoroisopropyl(trifluoromethyl)ketone | |
| KR20230020537A (ko) | 이산화탄소, 헵타플루오로이소부티로니트릴 및 고함량 산소를 포함하는 가스 절연 전기 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| X091 | Application refused [patent] | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| GRNT | Written decision to grant |