KR102683474B1 - 다성분 절연 가스를 사용하여 절연된 전기 스위치기어들의 유지 보수 동안 사용하기 위한 서비스 장치 - Google Patents

다성분 절연 가스를 사용하여 절연된 전기 스위치기어들의 유지 보수 동안 사용하기 위한 서비스 장치 Download PDF

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로베르트 콜러
마티아스 게스트레
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딜로 아르마투렌 운트 안라겐 게엠베하
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Abstract

본 발명은 특히 시스템 공간을 구비한 전기 스위치기어 시스템들의 유지 보수 동안 사용하기 위한, 다성분 절연 가스를 위한 서비스 장치에 관한 것으로서, - 하류 콘덴서(32)를 구비한 압축기(3), 및 - 저장 용기(6)를 포함하며, - 상기 서비스 장치는 시스템 공간(1)에 연결되거나 또는 연결될 수 있으며, - 상기 압축기(3)는 상기 시스템 공간(1)으로부터 제거되는 동안의 절연 가스를 압축하고, 상기 절연 가스의 모든 성분들은 상기 압축기(3)에서 기체 상태로 유지되고, 상기 콘덴서(32)는 상기 절연 가스의 응축이 상기 저장 용기(6)에서 가급적 먼저 발생하도록 제어기(8)에 의해 제어되고, 상기 저장 용기(6)를 위한 저장 가열 장치(61)가 제공되고, 상기 시스템 공간(1)이 충전되는 동안 상기 저장 가열 장치(61)는 상기 절연 가스의 모든 성분들의 임계 온도 초과의 온도로 상기 절연 가스를 가열하며, 특히, 상기 저장 용기(6)와 상기 시스템 공간(1) 사이의 파이프라인을 적어도 부분적으로 가열하거나 그리고/또는 예를 들면 필터 하우징 등과 같은 상기 파이프라인 안에 있는 성분들을 가열하는 라인 가열 장치(90)가 제공된다.

Description

다성분 절연 가스를 사용하여 절연된 전기 스위치기어들의 유지 보수 동안 사용하기 위한 서비스 장치
본 발명은 특히 전기 스위치기어 시스템들의 유지 보수 동안 사용하기 위한, 다성분 절연 가스를 위한 서비스 장치에 관한 것이다. 본 발명은 또한 특히 전기 스위치기어 시스템들의 유지 보수 동안 다성분 절연 가스를 취급하기 위한 방법에 관한 것이다.
전기 스위치기어 시스템들에 있어서, 상대적으로 높은 전압하에서의 스위칭 작업시에 생성될 수 있는 전기 아크들은 그와 같은 시스템들의 서비스 수명에 대한 문제점을 발생시킨다. 이러한 스위칭 요소들은 전기 아크들에 의해 단시간에 손상되거나 파괴된다. 이 때문에, 소위 가스 절연 스위치기어 시스템에 있어서는, 전기 아크들의 생성을 감소시키거나 방지하기 위해 절연 가스들이 채용된다. 가스 절연 스위치기어 시스템들은 밀폐적으로 형성된 시스템 공간을 가지며, 그로부터 무엇보다도 작동 중인 공기는 제거되고 그 후 상기 시스템 공간은 절연 가스로 채워진다.
가스 절연 스위치기어 시스템들의 유지 보수 동안, 상기 시스템 공간 내에 위치된 절연 가스는 유지 보수가 수행될 수 있기 전에 상기 시스템 공간으로부터 제거되어야만 한다. 다음에, 유지 보수 후에, 상기 절연 가스는 다시 상기 시스템 공간 내로 운송 복귀되야만 한다. 그와 같은 절연 가스들의 취급을 위한 다양한 서비스 장치들이 상업적으로 이용 가능한다.
육불화황(sulfur hexafluoride; SF6)은 매우 비활성적인 가스이며; 이는 그의 전기적 절연 특성들로 인해 스위치기어 시스템을 위한 절연 가스로서 매우 적합하다. 그러나, 육불화황 또한 온실 가스이다. 그 때문에 육불화황의 사용은 감소되야만 한다. 최근들어 육불화황의 대체물로서 유사한 양질의 절연 특성들을 갖는 다양한 가스 혼합물들이 절연 가스로서 알려지고 있다. 이들 가스 혼합물들 모두의 기능을 위하여는 정밀한 혼합 비율이 중요하다.
본 발명의 목적은 다성분 절연 가스들을 취급하기 위한 가능성을 창출하는 것이다.
그와 같은 목적은 특히 시스템 공간을 구비한 전기 스위치기어 시스템들의 유지 보수 동안 사용하기 위한, 다성분 절연 가스를 위한 서비스 장치에 의해 성취되며, 상기 서비스 장치는
- 하류 콘덴서를 구비한 압축기, 및
- 저장 용기를 포함하며,
- 상기 서비스 장치는 시스템 공간에 연결되거나 또는 연결될 수 있으며,
- 상기 압축기는 상기 시스템 공간으로부터 제거되는 동안의 절연 가스를 압축하고, 상기 절연 가스의 모든 성분들은 상기 압축기에서 기체 상태로 유지되고, 상기 콘덴서는 상기 절연 가스의 응축이 상기 저장 용기에서 가급적 먼저 발생하도록 제어기에 의해 제어되고, 상기 저장 용기를 위한 저장 가열 장치가 제공되고, 상기 시스템 공간이 충전되는 동안 상기 저장 가열 장치는 상기 절연 가스의 모든 성분들의 임계 온도 초과의 온도로 상기 절연 가스를 가열하며, 특히, 상기 저장 용기와 상기 시스템 공간 사이의 파이프라인을 적어도 부분적으로 가열하거나 그리고/또는 예를 들면 필터 하우징 등과 같은 상기 파이프라인 안에 있는 성분들을 가열하는 라인 가열 장치가 제공된다. 전기 스위치기어 시스템들의 유지 보수를 위한 본 발명에 따른 서비스 장치는 상기 스위치기어 시스템의 시스템 공간에 연결되거나 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 서비스 장치는 또한 상기 스위치기어 시스템 상에 고정될 수 있으며, 여기서 스위치기어 시스템과 서비스 장치 사이를 고정 방식으로 영구적으로 연결하는 플랜지 연결이 적합할 수 있으며, 또는 상기 서비스 장치는 유지 보수 동안 오직 상기 스위치기어 시스템에 연결되는 이동 장치로서 설계될 수 있다. 이동 서비스 장치의 경우에는, 서비스 장치와 스위치기어 시스템 사이의 용이하게 해제 가능한 커플링이 서비스 장치를 연결하기 위해 요구되는 작업 시간을 최소로 유지하기 위한 연결로서 더욱 적합할 수 있다. 그러나, 자명하게도 이동 서비스 장치들은 또한 영구 플랜지 연결부들에 연결될 수 있으며, 고정 방식으로 설치된 서비스 장치들은 신속한 커플링에 의해 스위치기어 시스템에 연결될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 서비스 장치는 하류 콘덴서를 구비한 압축기를 갖는다. 상기 시스템 공간으로부터 절연 가스가 제거되는 동안, 상기 압축기는 절연 가스를 끌어들이고 다음에 그것을 압축한다. 하류에 연결된 콘덴서는 상기 압축기에서 압축되는 동안 가열되는 절연 가스를 다시 냉각시키도록 작용한다. 상기 압축기에서 압력이 증가되는 동안, 상기 절연 가스의 하나 또는 그 이상의 성분들이 기상으로부터 액상으로 전이되는 공정이 발생할 수 있다. 이와 같은 상 전이는 온도 및 압력의 특정 조합의 경우 발생한다. 또한, 이와 같은 상 전이는 상이한 가스들로 발생하며, 따라서 또한 상이한 지점에서 절연 가스의 상이한 성분들로 발생한다. 각각의 경우에 이들 지점들은 압력과 온도에 의해 규정된다. 본 발명에 따른 서비스 장치는 대부분의 변형된 절연 가스들을 스위치기어 시스템으로부터 또는 상기 스위치기어 시스템 내로 제거 및 충전하기에 적합하다. 따라서, 본 발명에 따른 서비스 장치는 종래 기술로부터 공지된 육불화황을 이동시키기 위해 사용될 수 있다. 그와 같은 일-성분 절연 가스의 경우, 상술된 개별 성분들의 분리에 따른 문제점은 존재하지 않는다. 기후에 악영향을 미치는 육불화황을 피하기 위해, 육불화황 부분만을 함유하고 잔류물이 다른 가스에 의해 형성되는 가스 혼합물들이 존재한다. 여기서, 스위치기어 시스템으로부터 절연 가스 혼합물을 제거 또는 충전하는 동안 성분이 액화되자마자, 상기 성분들의 분리 문제점은 이미 발생한다. 따라서, 본 발명에 따른 서비스 장치는 이미 특정 비율의 육불화황을 함유하는 절연 가스 혼합물들의 취급에 있어서 장점을 취한다. 또한, 최근 육불화황이 없는 절연 가스들이 채용되어 왔다. 마찬가지로, 이들 가스들은 다성분 형태를 갖는다. 정확하게도, 이들 가스들의 경우, 특히 서로에 대한 개별 성분들의 정확한 혼합비를 유지하는 것이 중요하다. 따라서, 본 발명에 따른 서비스 장치는 육불화황이 없는 다성분 절연 가스들에 특히 적합하다. 그와 같은 절연 가스들은 일반적으로 캐리어 성분으로서 N2 또는 CO2를 사용한다. 그러나, 본 발명은 이것에 제한되지 않는다. 하나 또는 하나 이상의 절연 가스들이 추가 성분들로서 함유된다. 예를 들어, C5 케톤, HFO1234ze, HFO1234yf 또는 플루오로니트릴가 그와 같은 추가 성분들로서 적합하다. 육불화황이 없는 일부 적합한 절연 가스 구성 요소들에 대한 목록은 아래와 같으며, 이들은 본 발명을 제한하고자 하는 의도를 갖지 않는다.
캐리어 성분 추가 성분
N2 C5 케톤
N2 HFO1234ze
N2 HFO1234yf
CO2 HFO1234yf
CO2 플루오로니트릴
이와 같은 가스 혼합물에서 상기 캐리어 성분 비율은 적합하게는 47% 내지 97%이며, 적어도 하나의 추가 성분의 비율은 3% 내지 53%이다.
상기 압축기에서 절연 가스의 개별 성분들의 액화는 다수의 단점들을 가질 수 있다. 한편으로, 상기 압축기에서 거의 압축할 수 없는 액체 상태는 압축기의 작동에 지장을 줄 수 있으며, 추가의 복잡한 예방 조치들에 의해 상기 압축기로부터 추출되야만 한다. 다른 한편으로, 상기 절연 가스의 개별 성분들의 액화는 상기 성분들의 혼합비에 대한 변화를 초래할 수 있다. 상기 액화된 성분들은 상기 절연 가스로부터 다소간 사라지게 될 것이며, 오직 잔류 가스 성분들만이 상기 서비스 장치에서 추가로 운송될 것이다. 상기 성분들의 변화된 혼합비는 상기 가스 혼합물의 변화된 절연 특성들을 초래하게 되며, 스위치기어 시스템의 작동에 대한 미심쩍은 결과를 가질 수 있다는 사실을 보여준다. 따라서, 절연 가스의 혼합비에 대한 변화가 발생하는 가스 절연 스위치기어 시스템에서의 유지 보수 작업은 가스의 절연 효과 및 그에 따른 전체 스위치기어 시스템의 작동에 악영향을 야기한다. 절연 가스 성분들의 혼합비에 대한 그와 같은 변화는 상기 절연 가스의 전기 특성에 악영향을 미치게 되며, 따라서 회피되어야만 한다. 본 발명에 따른 서비스 장치의 압축기는 이들 문제점들을 방지하기 위해 작동되어, 상기 절연 가스의 모든 성분들이 전체 압축 작업 동안 기체 상태로 유지된다. 또한, 서비스 장치는 절연 가스의 유동 방향으로 상기 압축기의 하류에 배열되는 콘덴서를 포함한다. 이와 같은 콘덴서의 목적은 압축 작업 동안 가열된 절연 가스를 냉각시키는 것이다. 냉각, 및 또한 압력 증가는 절연 가스의 하나 또는 그 이상의 성분들에 대한 액체 상태로의 상 전이를 유발시킨다. 따라서, 본 발명에 따른 서비스 장치의 콘덴서는 오직 상기 절연 가스의 모든 성분들이 상기 콘덴서를 떠날 때 여전히 기체 상태로 잔류하는 정도로 냉각이 발생하도록 제어된다. 이 경우, 상기 콘덴서는 상기 압축기로부터 상기 저장 용기로의 절연 가스 경로를 따르는 라인 코스 중 다양한 위치 또는 장소에 제공될 수 있다. 상업적으로 얻을 수 있는 많은 압축기들이 출구 측 상에 고정 방식으로 설치된 콘덴서를 갖게 되므로, 본 발명에 따른 서비스 장치에서는 압축기 바로 하류에 배열된 이와 같은 콘덴서를 사용하는 것이 특히 단순하다. 그러나, 상기 콘덴서를 상기 압축기로부터 훨씬 멀리 배열하는 것도 또한 가능하다. 상기 콘덴서를 상기 압축기로부터 훨씬 멀리 배열함으로써, 그의 온도 상승으로 인해, 압축 후 가열된 절연 가스가 그의 모든 성분들의 응축점으로부터 멀리 떨어져 있게 된다는 장점을 갖는다. 상기 응축점으로부터의 거리는 상기 압축기로부터 상기 저장 용기로의 경로 상에서의 개별 성분들의 액화에 대항하여 실질적인 안전성을 제공하며, 이 경우, 예를 들면 필터 등과 같은 추가의 시스템 요소들이 배열될 수 있다.
따라서, 제공되는 상기 콘덴서는 상기 압축기 내에, 특히 공통 프레임 또는 하우징으로 통합되는 것이 유리하며, 또는 상기 콘덴서는 상기 압축기로부터 분리되어, 특히 상기 저장 용기 근방에 제공되는 것이 유리하다.
"저장 용기 근방"이라는 표현은 상기 콘덴서가 상기 저장 용기와 마주하는 라인의 적어도 1/2, 특히 상기 라인의 길이의 마지막 5, 10, 20 또는 30%에서 상기 저장 용기와 상기 압축기 사이에 위치된다는 의미로 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 서비스 장치는 또한 저장 용기를 가질 수 있거나 또는 저장 용기에 연결될 수 있으며, 이 또한 마찬가지로 본 발명에 의해 커버된다. 상기 스위치기어 시스템의 시스템 공간으로부터 제거된 후, 상기 절연 가스는 상기 저장 용기에 (일시적으로) 저장된다.
액체 집적 상태에서 공간 절약형 저장은 특히 상기 절연 가스의 저장을 위해 유리하다. 따라서, 상기 절연 가스가 상기 저장 용기에 도달함에 따라 액체 상태로 전이되는 것이 바람직하다. 본 발명에 따르면, 상기 절연 가스의 가스 운송 및 그에 이은 액체 저장은, 상기 압축기 또는 콘덴서 내의 절연 가스의 압력 및 온도가 제어되어, 모든 성분들과 함께 상기 콘덴서를 떠난 후의 절연 가스가 응축점 바로 전에 위치하도록 이루어진다. 다음에, 상기 경로의 마지막 부분 상에서 그리고 상기 저장 용기에서 상기 절연 가스는 추가로 냉각되며, 종극적으로 상기 저장 용기 내의 모든 성분들의 응축을 초래한다. 이 경우, 상기 서비스 장치는 예를 들면 응축과 같은 기상에서 액상으로 전이되도록 제어되며, 가능한 경우 오직 상기 저장 용기에서 발생한다. 그러나, 상기 절연 가스의 혼합비와 관련하여, 만약 상기 성분들 중 하나 또는 하나 이상의 성분들의 응축이 이미 상기 콘덴서와 상기 저장 용기 사이의 라인 시스템에서 발생된 경우 그 중요성은 퇴색된다. 이와 같은 지점에서, 상기 라인 시스템은 액화된 성분들이 또한 액체 형태로 상기 저장 용기로 진입하도록 설계되며, 거기서 상기 성분들은 잔류하는 응축 성분들과 다시 혼합된다.
이는 대응 조절에 의해 상기 압축기가, 생성되는 액체 성분이 없고 동시에 스위치기어 시스템의 시스템 공간으로부터의 추출에 의한 절연 가스의 어떠한 분리도 없는, 최적의 작업 범위에서 작동되는 본 발명에 따른 서비스 장치에 있어서 특히 장점을 갖는다.
압축기 및 저장 용기에 추가하여, 다성분 절연 가스를 위한 본 발명에 따른 서비스 장치는 요구에 따라 상기 저장 용기를 가열하는 저장 가열 장치를 갖는다. 이 경우, 이미 위에서 설명된 바와 같이, 상기 서비스 장치는 전기 스위치기어 시스템의 시스템 공간에 연결되거나 또는 연결될 수 있다. 상기 서비스 장치는, 상기 스위치기어 시스템의 유지 보수를 위한 시스템 공간에 연결 또는 결합만을 위해, 상기 스위치기어 시스템에 고정 방식으로 연결될 수 있거나 또는 이동 장치로서 구성될 수 있다. 상기 절연 가스는 상기 서비스 장치의 저장 용기 내에 (일시적으로) 저장되거나, 또는, 만약 새로이 공급된 절연 가스가 사용될 경우, 상기 스위치기어 시스템의 시스템 공간의 충전 전에 이와 같은 저장 용기 내로 충전될 수 있다. 이 경우, 상기 저장 용기 내의 절연 가스의 저장은 액체 상태로 발생하게 된다. 이는 상기 절연 가스의 용적이 기체 상태에서보다 현격히 작게 되고 따라서 상기 저장을 위해 현격히 작은 공간이 요구된다는 장점을 갖는다. 그러나, 상기 저장 용기 내로의 절연 가스의 저장은 또한 2개의 상으로, 즉 일부의 액체 형태의 절연 가스와 다른 일부의 기체 상태의 절연 가스로 발생할 수도 있다. 이와 같은 상태는, 예를 들면, 오직 적은 양의 절연 가스만이 상기 저장 용기에 위치되고 또한 상기 저장 용기 내의 압력 및/또는 온도가 상기 절연 가스의 하나 또는 하나 이상의 성분들의 기화점 근방에 위치될 때 발생할 수 있다.
본 발명에 따른 서비스 장치를 사용하여 절연 가스로 상기 시스템 공간을 충전하기 전에 또는 충전하는 동안, 상기 저장 가열 장치는 상기 절연 가스의 모든 성분들의 임계 온도를 초과하는 온도로 액체 저장된 절연 가스를 가열한다. 현재의 전문 문헌에 따르면, 상기 임계 온도는 일반적인 압력과 관계없이 물질 또는 물질 혼합물의 어떠한 초과적인 액체 상태도 발생하지 않는 온도로서 이해될 수 있다. 본 발명에 따른 서비스 장치가 스위치기어 시스템의 시스템 공간 내로 운송되기 전에 상기 절연 가스를 상기 절연 가스의 모든 성분들의 임계 온도 초과의 온도로 가열되므로, 운송 도중에 어떠한 성분도 액체 상태로 전이되지 않으며 또한 절연 가스의 개별 성분들의 서로에 대한 혼합비에 대한 어떠한 변화도 발생되지 않게 된다. 따라서, 본 발명에 따른 서비스 장치는, 저장 용기 내의 혼합비에 기초하여, 상기 절연 가스가 서로에 대한 개별 성분들의 변화되지 않고 동일한 혼합비를 가지고 상기 시스템 공간에 도달한다는 장점을 제공한다. 따라서, 상기 시스템 공간이 충전된 후의 상기 절연 가스의 실제 전기 특성들은 상기 스위치기어 시스템의 안전한 작동에 필요한 특성에 대응한다는 사실이 보장된다.
본 발명에 따른 서비스 장치는 스위치기어 시스템의 시스템 공간으로부터 가스를 절연하기 위한 순수 제거 장치로서 설명된 실시예들에 따라 구성되는 것이 가능하다. 또한, 설명된 실시예들로부터, 단순히 시스템 공간을 절연 가스로 충전하기 위해 작용하는 서비스 장치를 구성하는 것도 가능하다. 마지막으로, 상이한 실시예들을 서로 결합시키고, 그에 따라 단일 실시예에서 스위치기어 시스템으로부터 다성분 절연 가스를 제거하기에 적합하고 또한 마찬가지로 절연 가스를 스위치기어 시스템의 시스템 공간 내로 충전 또는 복귀하기에 적합한 서비스 장치를 구성하는 것도 추가적으로 가능하다.
적합한 실시예에 있어서, 상기 저장 용기가 대체 가능한 가스 보틀로서 설계되거나 또는 상기 저장 용기가 상기 서비스 장치 상에 고정 방식으로 배열되도록 제안된다. 이와 같은 실시예에 있어서, 대체 가능한 가스 보틀이 저장 용기로서 사용된다. 이 경우 다량의 제거된 절연 가스가 신속하고 용이하게 대체 가능한 복수의 가스 보틀들로 분배될 수 있다는 장점을 갖는다. 상업적으로 용이하게 이용 가능한 종래의 표준 방식의 가스 보틀 타입을 사용하는 경우 특히 장점을 갖는다. 결과적으로, 계획되지 않은 더 큰 공간적 요구 사항이 발생할 경우 특별한 부품에 의존하지 않고도 추가 저장 공간을 간단하게 현장에서 얻을 수 있다. 저장 용기로서 대체 가능한 가스 보틀을 사용함으로써, 상이한 스위치기어 시스템들 사이의 절연 가스의 운송 또는 변경이 용이해진다. 다음에 상기 가스의 운송은 상기 서비스 장치와는 독립적으로 발생할 수 있다. 대체 가능한 가스 보틀에 대한 대안으로서, 상기 서비스 장치 내의 절연 가스가 또한 고정 방식으로 장착된 저장 용기에 (일시적으로) 저장될 수 있다. 고정 방식으로 장착된 저장 용기의 제공으로 인해, 상기 서비스 장치의 모든 필요한 성분들이 하나의 장치에 콤팩트하게 설치되며, 특히 이동 서비스 장치들의 경우에 실용적이라는 장점을 갖는다. 고정 방식으로 설치된 저장 용기에 추가하여, 대체 가능한 가스 보틀들을 위한 하나 이상의 연결부들을 제공하는 것도 가능하다. 이와 같은 조합의 경우, 상기 저장 용기의 양쪽 실시예들이 하나의 단일 장치에서 서로 결합된다는 장점을 갖는다.
또한, 특히, 상기 저장 용기와 상기 시스템 공간 사이의 파이프라인을 적어도 부분적으로 가열하거나 그리고/또는 예를 들면 필터 하우징 등과 같은 상기 파이프라인의 소자들을 가열하는 라인 가열 장치가 제공된다. 서비스 장치의 추가의 실시예에 있어서, 라인 가열 장치는 상기 저장 가열 장치에 추가하여 제공된다. 이와 같은 라인 가열 장치는 서비스 장치가 상기 저장 용기로부터 충전될 스위치기어 시스템의 시스템 공간으로 연장하는 파이프 시스템의 적어도 일부분을 가열한다. 이 경우, 상기 라인 가열 장치는 또한 상기 파이프라인에 있는 요소들을 추가적으로 또는 선택적으로 가열하도록 구성될 수 있다. 그와 같은 요소들로는 예를 들면 필터 하우징, 감압 장치, 밸브, 커플링 등을 들 수 있다. 그와 같은 라인 가열 장치의 목적은 모든 성분들의 임계 온도 초과의 온도로 상기 저장 용기에서 가열된 절연 가스가 모든 성분들의 임계 온도 미만의 온도로 상기 스위치기어 시스템 방향의 경로 상에서 냉각되지 않도록 보장하는 것이다. 이와 같은 경우, 임계점 미만의 온도로 절연 가스를 냉각시킴으로써, 개별 성분들의 액화를 다시 유발시키고, 순차적으로 상기 절연 가스의 성분들의 혼합비에 대한 변화를 초래하게 되므로, 회피되어야 한다. 예를 들어, 절연 가스의 현재 온도를 제어 유닛에 통보하는 복수의 온도 센서들을 상기 저장 용기로부터 상기 시스템 공간으로의 경로 상에 제공하는 것이 가능하다. 이 경우, 만약 온도가 임계 온도에 근접하여 하락되는 것을 확인하는 경우, 상기 라인 가열 장치는 활성화되고, 따라서 절연 가스의 온도는 다시 상승한다. 물론, 예를 들어 냉각 기후 조건 하에서 유리한 복수의 라인 가열 장치들을 제공하는 것 또한 가능하다. 또한, 상기 연결 파이프라인들을 자체 가열될 수 있도록 구성하는 것도 가능하다.
센서에 의해 측정된 절연 가스의 적어도 하나의 현재 매개변수에 기초하여 상기 압축기 및/또는 상기 냉각 장치의 작업점을 조절하거나 그리고/또는 센서에 의해 측정된 절연 가스의 적어도 하나의 현재 매개변수에 기초하여 상기 저장 가열 장치의 작업점을 조절하는 제어기가 제공되는 것이 유리하다. 이와 같은 본 발명의 실시예에 있어서, 다양한 조절 업무를 수행하는 제어 유닛이 상기 서비스 장치에 제공된다. 그와 같은 제어기는 예를 들어 상기 시스템 공간으로부터 절연 가스가 제거되는 동안 상기 압축기의 작업점을 조절한다. 이 경우, 상기 다성분 절연 가스의 적어도 하나의 매개변수가 상기 압축기를 조절하기 위한 입력 변수로서 사용된다. 이와 같은 적어도 하나의 매개변수는 하나 이상의 센서들에 의해 검출되며, 신호 라인들을 통해 상기 제어기로 전달된다. 물론, 조절을 위한 입력 변수들로서 상기 절연 가스의 복수의 매개변수들을 사용하는 것도 또한 가능하다. 이 경우 가능한 매개변수들로서는 압력, 온도, 밀도, 유속 등을 들 수 있다. 이 경우, 결정된 매개변수들은 또한 상기 압축기의 하류에 연결된 콘덴서의 작업점을 조절하기 위해 사용될 수 있다. 특히, 그와 같은 조절의 장점으로서는 상기 압축기 및/또는 콘덴서의 작업점들이 현재 측정된 매개변수들로 항상 조절된다는 사실을 들 수 있다. 따라서, 상기 절연 가스의 개별 성분들의 혼합비는 예를 들면 외부 온도와 같은 환경 조건이 변화될 때조차 일정하게 유지될 수 있도록 보장된다. 그와 같은 조절로 인해, 모든 작업점들은 서비스 장치의 안정되고 안전한 작업을 보장하기 위해 환경 조건들에 연속적이고 최적으로 적응된다. 동일한 방식으로, 저장 가열 장치는 또한 그의 작업점에서 제어기의 도움으로 조절될 수 있다. 상기 저장 가열 장치는 모든 성분들의 임계 온도 초과의 온도로 상기 저장 용기 내의 절연 가스를 가열하도록 작용한다. 이와 같은 가열은 특히, 하나 이상의 온도 센서가 상기 저장 용기 내에 제공되고 또한 제어기가 상기 온도 센서에 의해 결정된 데이터의 함수로서 상기 저장 가열 장치의 작업점이나 또는 가열 동력을 조절함에 따라, 제어 루프의 도움으로 유리하게 발생할 수 있다. 물론, 상기 제어기에 상기 서비스 장치의 추가 요소들 또는 조립체들을 연결하고 또한 그에 따른 추가의 제어 루프들을 형성하는 것도 또한 가능하다. 또한, 단순 제어되는 요소들이 상기 제어기에 연결되는 것도 가능하다. 이들 요소들은 예를 들어 실제 정보를 복귀시키기 위해 어떠한 전용 센서들도 제공되지 않는 밸브들일 수 있다.
또한, 상기 시스템 공간의 배출을 위해 작용하는 배출 펌프가 제공된다. 이와 같은 본 발명의 실시예에 있어서, 절연 가스로 충전되기 전에 전기 스위치기어 시스템의 시스템 공간을 배출하는 배출 펌프가 제공된다. 이는 상기 배출 펌프가 상기 시스템 공간으로부터 공기를 제거하는 것으로 이해될 수 있다. 상기 공기의 절연 특성들은 절연 가스의 절연 특성들보다 크게 열악하다. 만약, 공기가 절연 가스로 충전되기 전에 상기 시스템 공간에 잔류하는 경우, 그것은 도입된 절연 가스를 희석시킬 것이고 따라서 그의 절연 특성들을 손상시키게 될 것이다. 따라서, 무엇보다도 상기 배출 펌프는 상기 시스템 공간 내부를 진공 상태가 되게 함으로써, 어떠한 공기나 또는 매우 극소량의 공기 부분들도 그 안에 잔류하지 않게 한다. 다음에, 상기 서비스 장치의 도움으로, 상기 시스템 공간은 상기 절연 가스로 충전된다. 이 경우, 상기 배출 펌프가 상기 서비스 장치에 배열되어, 상기 서비스 장치의 파이프 시스템의 일부가 밸브들에 의해 폐쇄 될 수 있어서, 상기 배출된 공기는 상기 배출 펌프에 대한 경로를 배타적으로 취할 수 있고 또한 상기 압축기, 콘덴서 또는 저장 용기 방향으로 유동할 수 없게 된다. 상기 배출 작업 후에, 상기 서비스 장치의 파이프 시스템에 있어서, 상기 배출 펌프에 대한 경로는 밸브들의 도움으로 다시 폐쇄될 수 있으며, 그 결과 절연 가스를 갖는 상기 스위치기어 시스템이 충전되는 동안 상기 배출 펌프로의 어떠한 접근도 더 이상 없게 된다.
무 급유, 특히 건식 운전 진공 펌프가 상기 절연 가스의 유동 방향으로 상기 압축기의 상류에 배열되는 것이 유리하다. 본 실시예에 있어서, 상기 시스템 공간으로부터의 절연 가스의 추출을 위해 작용하는 진공 펌프가 제공된다. 이러한 진공 펌프는 상기 시스템 공간과 압축기 사이에 배열되며, 따라서 상기 절연 가스의 유동 방향으로 상기 압축기 상류에 위치된다. 상기 시스템 공간으로부터 상기 절연 가스를 제거하는 동안, 상기 절연 가스가 상기 전기 스위치기어 시스템의 시스템 공간으로부터 가능한 한 완전히 제거되는 것이 중요하다. 한편으로, 이는, 사용된 절연 가스가 서비스 책임자가 접촉해서는 안되며 건강에 해를 끼치는 분해생성물을 함유할 수 있기 때문에, 서비스 직원의 보호를 위해 필요하다. 다른 한편으로, 상기 시스템 공간으로부터의 절연 가스의 완전한 제거는, 서비스 후에 동일한 완전하게 제거된 절연 가스가 상기 시스템 안으로 재도입될 수 있고 따라서 어떠한 새로운 절연 가스도 사용되어서는 안되기 때문에, 경제적인 장점을 갖는다. 상기 압축기의 상류에 연결된 진공 펌프는 절연 가스의 추출을 위해 압축기 단독으로 가능한 것보다 큰 음압이 발생할 수 있다는 장점을 제공한다. 상기 진공 펌프는 기술적으로 흡입 또는 입구측 상에서 가능한 한 최대의 음압이 발생하도록 설계된다. 한편으로, 상기 진공 펌프의 출구 압력은 배열된 압축기가 최적의 작동을 하도록 설계되고, 따라서 그의 최적의 흡기 압력으로 적응된다. 따라서, 상기 압축기는 실제 목적, 즉 상기 절연 가스의 압축에 최대한 적합하도록 사용될 수 있다. 상기 진공 펌프의 제공은 상기 시스템 공간으로부터 상기 절연 가스를 제거하는 동안 기능들을 분배한다는 장점을 갖는다. 상기 진공 펌프는 가능한 한 상기 시스템 공간으로부터의 상기 절연 가스의 잔류물 없는 제거를 보장하며, 이 경우 상기 압축기는 가스의 안전 및 공간 절약형 저장을 위해 중요한 상기 절연 가스의 최적의 압축을 보장한다. 이와 같은 경우, 특히 건식 운전, 무 급유 진공 펌프를 제공하는 것이 유리하다. 건식 운전 진공 펌프는 상기 시스템 공간으로부터 추출하는 공정 동안 상기 절연 가스가 상기 진공 펌프의 윤활유들에 의해 오염되지 않으면서, 그의 구성 상의 어떠한 변화도 초래함 없이 상기 압축기에 도달하도록 보장한다.
본 발명의 적합한 실시예에 있어서, 필터가 상기 절연 가스의 유동 방향으로 상기 진공 펌프의 상류에 배열된다. 본 실시예에 있어서, 필터는 상기 시스템 공간과 진공 펌프 사이에 배열된다. 이와 같은 필터는 상기 전기 스위치기어 시스템이 작동하는 동안 또는 작동에 의해 생성될 수 있는 절연 가스로부터의 오염 물질들을 제거하도록 작용한다. 이와 같은 방식에 있어서는, 오염 물질들이 상기 진공 펌프에 대해 그리고 이어지는 압축기나 또는 콘덴서와 같은 조립체들에 대해 어떠한 손상도 유발시킬 수 없게 된다.
또한, 건식 필터 및/또는 파티클 필터가 제공되며, 상기 필터(들)는 상기 유동 방향으로 상기 압축기의 하류에 배열된다. 본 실시예에 있어서, 하나 이상의 필터(들)가 상기 유동 방향으로 상기 압축기의 하류에 배열된다. 이와 같은 필터들은 다양하게 설계될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 상기 절연 가스로부터 습기를 제거하기 위해 건식 필터가 제공될 수 있다.
또한, 또는 대안적으로, 유동하는 절연 가스로부터 입자들을 제거하기 위한 파티클 필터(particle filter)가 제공될 수 있다. 상기 유동 방향으로 상기 압축기 및 콘덴서의 하류에 배열되는 상기 필터는 저장 용기 내에 일시적으로 저장되기 전에 추출 및 사용된 절연 가스로부터 바람직하지 않은 물질들을 제거하도록 작용한다. 상기 시스템 공간으로부터 추출 공정이 진행되는 동안 상기 절연 가스의 정화 작업으로 인해, 상기 저장 용기에 저장된 가스가 전기 스위치기어 시스템의 시스템 공간 내로 더 이상의 세척 단계 없이 재도입될 수 있도록 보장하고, 이 경우 상기 가스가 절연 가스로서 안전하게 기능하도록 다시 보장한다.
추가의 적합한 실시예에 있어서, 상기 가스 보틀의 현재 중량을 결정하는 계량 수단이 제공된다. 그와 같은 계량 수단은 상기 가스 보틀의 현재 중량 및 그에 따른 상기 가스 보틀에 위치한 절연 가스의 질량을 결정한다. 이 때, 저장된 절연 가스의 총량은 상기 절연 가스의 질량에 의해 결정될 수 있다. 얼마나 많은 절연 가스가 상기 가스 보틀 내에 위치하는지에 관한 지식은, 예를 들어, 언제 가스 보틀의 저장 용량이 도달했는지를 확인하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 전기 스위치기어 시스템의 시스템 공간을 채우기 위해 현재 연결된 가스 보틀에 여전히 충분한 절연 가스가 존재하는지의 여부를 확인할 수 있다. 상기 계량 수단을 상기 서비스 장치의 제어기에 연결하는 것이 특히 바람직하다. 그와 같은 연결은 예를 들면 센서 라인에 의해 또는 무선 접속에 의해 발생할 수 있다. 다음에, 상기 계량 수단에 의해 제공되는 가스 보틀의 현재 중량에 관한 정보는 보틀 가열 장치를 조절하기 위한 제어기에 의해 또한 사용될 수 있다. 그와 같은 보틀 가열 장치는 이미 상술된 저장 가열 장치와 유사하게 기능하며 또한 상기 절연 가스의 모든 성분들의 임계 온도 초과의 온도로 상기 가스 보틀 내에 위치한 절연 가스를 가열하기 위해 작용한다. 물론, 상기 서비스 장치 상에 또는 서비스 장치에 고정 방식으로 설치된 저장 용기 상에 계량 수단을 제공하는 것도 가능하며, 가스 보틀을 위한 계량 수단과 관련하여 상술된 방식으로 상기 계량 수단을 사용하는 것도 가능하다.
본 발명의 목적은 또한 특히 전기 스위치기어 시스템들의 유지 보수 중에 시스템 공간으로부터 다성분 절연 가스를 제거하고, 상기 시스템 공간을 다성분 절연 가스로 재충전하기 위한 방법에 의하여 성취될 수 있으며, 순차적인 다음의 단계를 특징으로 한다:
- 상기 시스템 공간으로부터 상기 절연 가스를 제거하는 단계,
- 압축기에서 상기 절연 가스를 압축하는 단계로서, 상기 압축기는 상기 압축기 내부의 모든 성분들이 기체 상태로 유지되도록 작동되는, 상기 압축하는 단계,
- 적어도 상기 압축된 절연 가스의 대부분을 저장 용기에 응축하는 단계,
- 상기 액상 절연 가스를 상기 저장 용기 내에 저장하는 단계,
- 상기 시스템 공간을 충전하기 전에, 상기 저장 용기 내의 절연 가스를 상기 절연 가스의 모든 성분들의 임계 온도 초과의 온도로 가열하는 단계, 및
- 특히 상기 압축기에 의해 상기 기상 절연 가스를 상기 시스템 공간 내로 운송하는 단계.
본 발명에 따른 방법은 무엇보다도 복수의 성분들로 구성된 절연 가스를 시스템 공간으로부터 제거하고 이를 저장 용기 내에 액체 형태로 일시적으로 저장하기 위해 제공된다. 본 발명에 따른 방법은 양호하게도, 유지 보수 전에 상기 시스템 공간으로부터 절연 가스를 제거하고 유지 보수 후의 재충전을 위해 상기 절연 가스를 일시적으로 저장하기 위해, 전기 스위치기어 시스템들의 유지 보수에 채용된다. 이 경우, 상기 방법은 복수의 단계들을 포함한다. 먼저, 상기 절연 가스는 상기 전기 스위치기어 시스템의 시스템 공간으로부터 제거된다. 이 경우, 진공 펌프가 상기 절연 가스의 제거를 위해 채용될 수 있다. 상기 절연 가스가 제거되는 동안, 가능한 한 완벽하게 또한 상기 시스템 공간으로부터의 잔류물이 없이 가스가 제거되는 경우 특히 유리하다. 따라서, 어떠한 잔류 절연 가스도 상기 시스템 공간의 유지 보수를 방해하지 않도록 보장된다. 또한, 어떠한 절연 가스도 소실되지 않으므로, 상기 시스템 공간이 재충전되는 동안, 어떠한 새로운 절연 가스를 도입할 필요가 없게 된다. 상기 방법의 연속된 단계에서, 상기 제거된 절연 가스는 압축된다. 압축을 위해, 상기 절연 가스의 모든 성분들이 완전한 압축 공정 동안 기체 상태로 유지되도록 작동되는 압축기가 사용된다. 이와 같은 기체 상태로의 유지는 상기 압축기가 작동하는 동안 장점을 갖는다. 만약, 상기 압축기가 작동하는 동안 절연 가스의 일부가 액체 상태로 전이될 경우, 그와 같이 액화된 성분들은 상기 압축기로부터 연속적으로 제거되야만 할 것이다. 이와 같은 액체 성분들의 제거는 기술적이고 또한 그로 인한 금전적인 비용을 초래하게 되므로 회피되어야만 한다. 또한, 상기 압축기 내의 절연 가스의 개별 성분들의 액화는 서로에 대한 상기 성분들의 혼합비가 변경되는 결과를 초래할 수 있다. 이와 같이 액화된 성분들이 상기 압축기에 잔류하게 되고, 또한 오직 가스 성분들만이 이어지는 공정 단계들이 진행되는 방향으로 추가 운송될 수 있다. 그러나, 정확하게 서로에 대한 상기 개별 성분들의 혼합비는 상기 전기 스위치기어 시스템에서 상기 절연 가스의 절연 기능을 위해 본질적으로 중요하다. 상기 압축기가 상기 절연 가스의 모든 성분들이 기체 상태로 유지되도록 작동하므로, 압축 작업 동안 서로에 대한 성분들의 혼합비가 일정하게 유지되고 따라서 상기 절연 가스의 전기적 특성이 변하지 않도록 보장된다. 적어도 추가의 방법 단계에 있어서, 저장 용기 내의 압축된 절연 가스의 대부분은 응축된다. 상기 절연 가스는 기체 상태로 저장 용기로 운송된다. 이 때, 오직 저장 용기에서만 상기 절연 가스가 그의 모든 성분들과 응축된다. 이와 같은 응축은 상기 절연 가스의 온도 하락에 의해 발생된다. 이 경우, 이 경우, 상기 절연 가스의 작은 부분이 상기 저장 용기 이전의 파이프 라인의 마지막 부분에서 이미 응축되었을 가능성이 존재한다. 이 경우에도, 상기 저장 용기의 상류의 파이프 시스템은 그 내부에서 액화된 절연 가스의 부분 또는 성분들이 동일하게 상기 저장 용기 내로 안내되도록 구성되기 때문에, 또한 서로에 대한 상기 절연 가스의 개별 성분들의 혼합비에는 어떠한 변화도 발생하지 않으며, 그들은 액화된 부분 또는 성분들과 같이 다른 것들과 다시 혼합된다.
추가의 방법 단계에 있어서, 이제 액체 형태로 제공되는 상기 절연 가스가 상기 저장 용기 내에 저장된다. 액체 형태의 저장은 가스 상태의 경우에 있어서보다 동일한 양의 절연 가스를 저장하기 위해 실질적으로 더 적은 공간이 필요하다는 장점을 갖는다. 유지 보수가 수행된 후, 상기 저장된 절연 가스는 동일한 전기 스위치기어 시스템으로 재도입되거나 또는 상기 저장 용기에서 운송되어 다른 위치에서 사용될 수 있다.
다음에, 본 발명에 따른 방법의 도움으로, 복수의 성분들로 구성되는 절연 가스는 전기 스위치기어 시스템의 시스템 공간 내로 도입된다. 이 경우 시작점은 저장 용기 내에 액체 형태로 압력 하에 존재하는 저장된 절연 가스가 된다. 본 발명에 따른 방법은 특히 유지 보수 후에 시스템 공간을 재충전하기에 적합하다. 물론, 상기 방법은 또한 상기 스위치기어 시스템의 제작 후의 제 1 충전에 사용될 수 있다. 상기 충전 작업의 제 1 방법 단계에 있어서, 상기 절연 가스는 상기 저장 용기에서 가열된다. 이 경우, 상기 가열은 상기 절연 가스의 모든 성분들의 임계 온도 초과의 온도까지 발생한다. 상기 임계 온도는 가스가 더 이상 초과적인 액체 상태로 전이되지 않는 온도를 가리킨다. 상기 임계 온도 초과의 온도로 가열된 가스는 고압 하에서조차 더 이상 액상으로 전이하지 않는다. 상기 절연 가스를 모든 성분들의 임계 온도 초과의 온도로 가열하기 때문에, 상기 시스템 공간을 충전시키는 공정에서 압력차가 발생할 수 있는 동안, 상기 성분들 중 어느 성분도 다시 액화되지 않도록 보장된다. 따라서, 충전 작업 동안 절연 가스의 개별 성분들 서로에 대한 혼합비가 일정한 상태로 유지되도록 보장된다. 추가의 방법 단계에 있어서, 초임계 온도로 가열된 기체 절연 가스는 전기 스위치기어 시스템의 시스템 공간 내로 운송된다. 압축기는 특히 그와 같은 운송에서 요구되는 압력을 발생시키기에 적합하다. 그와 같은 상기 시스템 공간으로의 절연 가스의 운송은 배타적으로 기체 상태에서 발생한다. 만약 환경 조건에 따라 필요한 경우, 파이프 시스템의 일부 또는 상기 경로 상을 유동하는 절연 가스가 통과하는 조립체의 일부에 가열 시스템이 제공되어 절연 가스가 그의 경로 상의 임계치 이하의 온도까지 냉각되지 않도록 보장한다. 모든 그의 성분들의 임계 온도 초과의 온도에서 상기 절연 가스를 운송함으로써, 상기 성분들의 서로에 대한 혼합비는 상기 운송 도중 일정한 상태로 유지되게 한다. 결과적으로, 상기 절연 가스의 전기적 특성들도 마찬가지로 변하지 않는 상태로 유지되며, 전기 스위치기어 시스템에서 작동하는 동안 안전 기능들도 보장된다.
본 발명의 적합한 실시예에 있어서, 상기 압축된 절연 가스는, 가능한 경우 상기 절연 가스의 어떠한 성분도 상기 콘덴서에서 응축되지 않는 방식으로, 상기 유동 방향으로 상기 압축기의 하류에 연결된 콘덴서에서 냉각되도록 제공된다. 본 발명에 따른 방법의 실시예에 있어서, 상기 압축기에서 압축되는 동안 가열된 절연 가스는 상기 유동 방향으로 상기 압축기의 하류에 위치되는 콘덴서에서 냉각되도록 제공된다. 이 경우, 상기 압축기는 냉각으로 인해 가능한 경우 상기 절연 가스의 어떠한 성분도 또는 어떠한 구성 요소도 응축되지 않는 방식으로 작동한다. 이 경우, 상기 콘덴서의 목적은, 그의 모든 성분들을 갖는 절연 가스이 응축이 그 근방에 위치한 저장 용기에서 발생될 수 있으므로, 압축 후에 다시 상기 온도를 감소시키게 된다. 그러나, 상기 응축은 오직 상기 저장 용기에서 발생하지만, 항상 상기 콘덴서에서는 아직 발생하지 않는다. 상기 콘덴서에서의 응축은 콘덴서에서의 응축은 절연 가스의 개별 성분들의 서로에 대한 혼합비의 변화로 이어질 것이고, 이와 관련하여는 이미 다수 상술한 바 있다. 따라서, 상기 절연 가스의 혼합비에 대한 변화는 가능한 한 상기 콘덴서의 설명된 작업점에 의해 방지될 것이다.
유리하게도, 상기 절연 가스는 상기 유동 방향으로 상기 압축기 상류 또는 상기 유동 방향으로 제공된 진공 펌프의 상류에 위치한 상기 시스템 공간으로부터 추출 동안 필터를 통과한다. 본 방법의 실시예에 있어서 필터링 단계가 제공되며, 여기서 오염 물질들은 상기 진공 펌프 또는 압축기를 통과하기 전에 필터에 의해 제거될 수 있다. 이 경우 추출된 절연 가스 내의 오염 물질들로 인한 압축기 또는 진공 펌프에 대한 손상이 회피되므로 특히 유리하다.
유리하게도, 상기 절연 가스의 압축 동안, 상기 압축기는 상기 절연 가스의 모든 성분들이 상기 압축 공정 동안 기체 상태로 유지되도록 제어기에 의해 조절되도록 제공된다. 본 방법의 실시예에 있어서, 제어기가 채용되며, 그로 인해 상기 압축기의 작업점이 연속적으로 조절되어, 환경 조건에 적응하여, 상기 절연 가스의 모든 성분들이 전체 압축 공정 동안 기체 상태로 유지된다. 이 경우, 상기 압축기를 조절하기 위해, 상기 제어기는 센서들에 의해 제공된 상이한 형태의 정보들을 사용하는 것이 가능해진다. 다음에, 상기 압축기의 작업점은 상기 압축 동안 항상 모든 성분들이 기체 상태로 유지되게 보장받도록 조절된다. 그와 같은 조절 유닛은 예를 들면 변화된 환경 조건들에 의한 변화들을 보상할 수 있다. 따라서, 압축 동안 상기 절연 가스의 하나 이상의 성분들의 액화가 항상 회피되도록 보장한다. 결과적으로, 상기 절연 가스는 전기적 특성들이 압축에 의해 변화되는 일 없이 요구되는 범위로 압축된다.
또한, 본 발명은, 가스 보틀 내에 위치한 절연 가스의 가열 동안, 가스 보틀의 중량은 계량 수단의 도움으로 측정되며, 상기 측정값은 상기 제어기로 공급되는 장점을 갖는다. 본 실시예에 있어서, 상기 가스 보틀의 중량 및 그에 따라 간접적으로 또한 그 안에 포함된 절연 가스의 중량이 계량 수단의 도움으로 측정된다. 다음에, 상기 측정된 값은 상기 제어기로 공급되고, 그 안에서 예를 들면 상기 보틀 가열의 조절을 위한 입력 정보로서 사용된다. 또한, 상기 가스 보틀에 위치된 절연 가스의 중량은 여전히 상기 시스템 공간의 충전에 이용 가능한 절연 가스의 양에 대한 정보를 제공한다. 따라서, 예를 들면, 시스템 공간의 충전이 완료됨으로써 절연 가스를 갖는 추가의 가스 보틀이 요구되는지의 여부가 인지될 수 있다.
또한, 상기 초임계적으로 가열된 절연 가스가 상기 시스템 공간 내로 운송되기 전에, 공기가 배출 펌프의 도움으로 상기 시스템 공간으로부터 외부로 추출되도록 제공된다는 장점을 갖는다. 이와 같은 방법의 실시예에 있어서, 상기 절연 가스가 상기 시스템 공간 내로 운송되기 전에, 그 안에 위치된 공기가 제거된다. 배출 펌프는 그와 같은 상기 시스템 공간의 배출을 위해 채용된다. 상기 절연 가스로 충전되기 전에 상기 시스템 공간으로부터 공기를 제거함으로써, 상기 시스템 내의 절연 가스의 가장 최적의 절연 특성들을 성취하게 된다. 공기는 명백하게 상기 다성분 절연 가스보다 열악한 절연 거동을 갖는다. 만약 공기가 절연 가스로 충전되기 전에 상기 시스템 공간에 잔류할 경우, 이와 같은 공기와 상기 절연 가스는 충전 동안 혼합될 것이다. 그와 같은 상기 절연 가스의 희석 결과는 상기 가스 혼합물의 전기적 절연 특성들을 실질적으로 더욱 악화시킨다. 상기 시스템 공간으로부터 공기를 제거시키는 작업은 절연 가스로 재충전한 후 상기 전기 스위치기어 시스템의 안전한 작동에 중요한 기여를 한다.
본 발명의 목적은 또한, 특히 복수의 상이한 성분들로 구성된 절연 가스로 충전되는 스위치기어 시스템들의 유지 보수 동안, 특히 상술된 실시예들 중 하나에 따른 방법을 수행하기 위해 작용하는 상술된 실시예들 중 하나에 따른 서비스 장치의 사용에 의해서 성취되며, 상기 상이한 성분들은 예를 들면 상이한 임계점들과 같은 상이한 물리적 특성들을 갖는다. 상술된 실시예들 중 하나에 따른 서비스 장치의 용도는 가스 절연된 스위치기어 시스템의 유지 보수에 있어서 또는 그와 같은 유지 보수를 위해 특히 장점을 갖는다. 최근, 복수의 가스 또는 성분들로 구성된 절연 가스의 용도는 그와 같은 가스 절연된 스위치기어 시스템들에서 성취되어 왔다. 당연히, 상이한 가스들은 또한 예를 들면 액화 압력, 액화 온도 또는 임계 온도와 같은 상이한 물리적 특성들을 가질 수 있다. 그와 같은 다성분 절연 가스로 충전된 전기 스위치기어 시스템들의 유지 보수 동안에, 상기 시스템 공간으로부터의 제거 및 상기 시스템 공간 내로의 재도입으로 인한 상기 절연 가스의 특성들에 대한 어떠한 변화도 존재하지 않도록 보장되어야 한다. 상술된 실시예들 중 하나에 따른 서비스 장치는, 그와 같은 장치가 사용될 때 유지 보수 작업에 의한 상기 절연 가스의 특성들에 있어서의 어떠한 변화도 초래되지 않으므로, 그와 같은 용도를 위해 특히 유리한 것으로 입증되었다. 이와 같은 타입의 서비스 장치는 상기 서비스 장치를 통한 상기 다성분 절연 가스의 운송 중에 모든 성분들이 기체 상태로 유지되고 따라서 상기 어떠한 성분들도 별도의 액화에 의해 상기 가스 혼합물로부터 부분적으로 또는 완전히 제거되지 않도록 설계된다. 일 성분 절연 가스의 취급을 위해 설계된 서비스 장치들이 사용되는 동안, 개별 성분들의 액화는 종종 불필요한 분리를 초래하며, 만약 그와 같은 분리가 인식되지 않을 때 스위치기어 시스템의 작동을 위해 특히 중요하다. 물론, 오직 하나의 성분으로 구성된 절연 가스를 함유하는 스위치기어 시스템들의 유지 보수를 위해 본 발명에 따른 서비스 장치를 사용하는 것도 또한 가능하다. 그러나, 일반적으로, 상술된 실시예들 중 하나에 따른 서비스 장치의 용도는 상기 취급 공정 내내 상기 가스 혼합물의 개별 성분들 사이에 일정한 혼합비가 보장되는 다양한 타입의 가스 혼합물을 취급하는데 적합하다.
본 발명의 적합한 실시예에 있어서, 유지될 상기 스위치기어 시스템들을 충전하는 상기 다성분 절연 가스는 어떠한 SF6(육불화황)도 함유하지 않으며, 상기 절연 가스는 N2 또는 CO2에 의해 형성되는 적어도 하나의 캐리어 성분을 포함하도록 제공된다. 서비스 장치 및 방법이 사용되는 동안, 이동된 절연 가스는 어떠한 육불화황도 함유하지 않는다. 이와 같은 사용은, 상기 이동된 절연 가스가 육불화황보다 실질적으로 더 적게 온실 효과에 기여하며 따라서 비의도적으로 배출되는 어떠한 가스도 실질적으로 훨씬 적은 손상을 유발하기 때문에, 특히 환경 보호를 위해 장점을 갖는다. 육불화황의 대체물로서, N2　또는 CO2에 의해 형성된 적어도 하나의 캐리어 성분이 제공된다. 그와 같은 다성분 절연 가스는 또한 상기 캐리어 성분에 추가하여 추가 성분을 함유한다.
또한, 상기 다성분 절연 가스는, 상기 캐리어 성분에 추가하여, C5 케톤, HFO1234ze, HFO1234yf, 플루오로니트릴 또는 이들 가스들의 조합으로 형성된 추가의 성분을 함유하도록 제공된다. 이와 같은 서비스 장치 및 방법의 용도와 관련된 실시예에 있어서, 다성분 절연 가스는 또한, 상기 캐리어 성분에 추가하여, 상기 절연 가스들인 C5 케톤, HFO1234ze, HFO1234yf, 플루오로니트릴 중 적어도 하나에 의해 형성된 추가의 성분을 함유한다. 물론, 이와 같은 추가의 성분들은 또한 상기 가스들의 혼합 또는 조합에 의해 형성될 수 있거나 또는 유리한 특성들을 갖는 대안적 성분들을 함유할 수 있다. 실용적으로 사용될 수 있는 상기 캐리어 성분 및 추가 성분의 혼합비에 대하여는 위에서 설명되었다.
이와 관련하여, 특히, 주차 서비스 장치와 관련하여 설명된 모든 특징들 및 특성들뿐만 아니라 절차들도 또한 본 발명에 따른 방법의 공식화 또는 본 발명에 따른 용도와 관련하여 유사하게 전달 가능하며, 또한 본 발명의 문맥 상에 채용될 수 있으며, 또한 본 명세서에 개시된 것으로서 간주될 수 있는 것으로 밝혀둔다. 또한 역으로도 동일하게 적용되며, 다시 말해서, 구조적 특징, 즉 장치 용어 상의 특징은 방법에 관해서만 언급되며 그의 용도는 또한 서비스 장치에 대한 청구항들의 맥락에서 고려되고 청구될 수 있으며, 이들도 마찬가지로 본 개시물에 포함된다. 또한, 동일 개념이 본 발명에 따른 방법과 본 발명에 따른 용도 사이에 유사하게 적용된다.
본 발명은 특히 도면 상의 하나의 예시적 실시예에서 개략적으로 설명된다. 도면에 있어서:
도 1은 본 발명에 따른 서비스 장치의 실시예에 대한 개략도를 나타낸다.
도 1에서는 서비스 장치의 실시예에 대한 개략도를 볼 수 있다. 상기 스위치 시스템의 작동 동안 다성분 절연 가스로 채워지는, 상기 스위치기어 시스템의 시스템 공간(1)은 우측 하부 코너에 위치된다. 도 1에서 다른 요소들은 서비스 장치의 실시예의 부품들 또는 요소들을 나타낸다. 이 경우, 상기 서비스 장치는 상기 전기 스위치기어 시스템 및 상기 시스템 공간(1)에 고정 방식으로 영구적으로 연결될 수 있거나, 또는 상기 서비스 장치는 오직 요구에 따라 도는 유지 보수 동안에 상기 시스템 공간(1)에 연결되는 이동 장치로서 설계될 수 있다. 이 경우, 상기 서비스 장치는 커플링(11)에 의해 상기 시스템 공간(1)에 연결된다. 이 경우, 상기 커플링(11)은 매우 변화된 방식들로 구성될 수 있다. 신속한 커플링들은 단순 작동식 슬라이딩 또는 회전 요소들의 도움으로 서로 연결되거나 또는 서로로부터 분리되는 것으로 인식될 수 있다. 또한, 서로 나사 결합, 용접 또는 다른 방식들로 연결될 수 있고 또한 밀봉될 수 있는 플랜지 연결이 가능하다. 적합한 커플링(11)의 선택은 상기 서비스 장치가 고정 방식으로 설치된 것인지 이동 장치인지에 기초한다. 이동 장치의 경우, 사용자 친화적인 이유로 신속 커플링들이 적합하다.
상기 서비스 장치의 다음의 설명을 잘 이해하기 위해, 상기 서비스 장치를 통한 절연 가스의 3가지 상이한 경로들에 대한 개념이 도입된다. 제거 경로(50) 상에서, 상기 절연 가스는 상기 시스템 공간(1)으로부터 제거되고 임시 저장을 위해 저장 용기(6) 또는 유리 보틀(5) 내로 전달된다. 복귀 경로(60) 상에서, 다음에 상기 절연 가스는 반대로 상기 저장 용기(6) 또는 가스 보틀(5)로부터 상기 스위치기어 시스템의 시스템 공간(1) 내로 다시 운송된다. 상기 바이패스 경로(70)는 상기 제거 경로(50)와 동일한 기능을 하며 주로 동일한 구성을 가지나, 상기 바이패스 경로(70) 상에서는 진공 펌프(4)가 우회된다.
상기 제거 경로(50)는 상기 커플링(11)에서 시작해서 처음에 필터(7) 및 밸브(41)를 통해 상기 진공 펌프(4)에 대해 상향으로 연장한다. 상기 진공 펌프(4)는 강력한 음압을 발생시킴으로써 상기 시스템 공간(1)으로부터 거의 완전히 상기 절연 가스를 추출하도록 작용한다. 스위치기어 시스템의 양질의 유지 보수를 위해, 그 안에 위치된 절연 가스가 가능한 한 완전히 제거되는 것이 중요하며, 가능한 한 상기 절연 가스는 대기 중으로 방출되지 않아야 한다. 따라서, 한편으로, 상기 진공 펌프(4)의 목적은 가능하면 잔류물이 없도록 상기 시스템 공간(1)을 비우는 것이며, 다른 한편으로, 상기 진공 펌프(4)의 목적은 상기 절연 가스를 상기 압축기(3)로 추가 운송되게 하는 적합한 작동 압력을 출력측에 제공하는 것이다. 제 1 필터(7)는 상기 시스템 공간(1)과 상기 진공 펌프(4) 사이에 위치된다. 상기 스위치기어 시스템의 작동 중에, 상기 절연 가스는 다양한 공정에 의해 화학적으로 변화되며 그에 따라 오염된다. 상기 절연 가스로의 변화를 초래하는 그와 같은 공정들은 예를 들면 스위칭 작업 중에 일시적으로 생성되는 전기 아크를 포함한다. 이와 같은 전기 아크는 상기 절연 가스 상에서 열적 및 전기적으로 작용하며, 가끔 독성 분해생성물들을 생성할 수 있다. 따라서, 상기 스위치기어 시스템의 유지 보수 동안, 상기 절연 가스는 여러번 여과되며, 따라서 변화 및 분해생성물들은 상기 절연 가스로부터 제거된다. 상기 필터(7)는 절연 가스가 상기 진공 펌프(4)로 진입되기 전에 상기 절연 가스의 정화를 위해 제 1 여과 단계를 형성한다. 상기 제거 경로(50) 상에서 상기 절연 가스는 상기 좌측 페이지 상에서 상기 진공 펌프(4)를 떠나고 다음에 상기 압축기(3)로 진입한다. 다음에, 거기서 상기 절연 가스는 상기 스위치기어 시스템의 유지 보수 동안 공간 절약형 저장을 제공하기 위해 압축된다. 상술된 바와 같이, 온실 효과가 실제로 장기간 축적된 SF6의 효과보다 적은, 현재 절연 가스들은 복수의 성분들로 구성된다. 복수의 성분들로 구성된 구성의 경우, 상기 압축기에서 압력이 상승함에 따라 먼저 상기 성분들 중 하나가 기상에서 액상으로 전이될 위험이 있으며, 반면 상기 절연 가스의 성분들 중 나머지는 여전히 기체 상태로 유지된다. 개별 성분들의 액상으로의, 서로에 대해 시간 또는 공간의 관점에서 다르게 형성되는, 그와 같은 전이는 개별 성분들의 서로에 대한 혼합비의 변화를 초래하게 된다. 먼저 액화되는 성분들은 상기 가스 혼합물로부터 다소 손실될 것이며 상기 압축기에 잔류하며, 반면, 나머지 성분들은 가스 형태로 상기 제거 경로(50) 상에서 추가로 운송될 것이다. 이 문제를 해결하기 위해, 상기 압축기(3)는 오직 모든 성분들이 상기 압축기(3)를 떠나는 경우도 여전히 항상 가스 상태로 있게 될 정도로 상기 절연 가스의 압력 증가가 발생하는 방식으로 작동된다. 따라서, 상기 압축기(3)의 출력 압력은 모든 성분들의 최저 응축 압력을 갖는 상기 성분들의 응축 압력 이하가 되도록 설정된다. 따라서, 상기 절연 가스는 가스 형태로 완전히 상기 압축기(3)를 떠나서 상기 콘덴서(32)로 진입한다.
상기 압축기(3)에서 압축 작업 동안 가열되는 절연 가스는 상기 콘덴서(32)에서 다시 냉각된다. 이 경우, 상기 콘덴서(32)는 상기 절연 가스의 모든 성분들이 상기 콘덴서(32)의 출력시에 여전히 가스 상태가 되도록 작동된다. 그러나, 상기 냉각 작업으로 인해, 상기 가스 혼합물은 액화점, 즉 임계 온도 및 임계 압력의 조합에 근접한다. 상기 제거 경로(50)의 추가 코스에 있어서, 상기 절연 가스는 건식 공기 필터(12) 및 파티클 필터(13)뿐만 아니라 밸브(31)를 관통한다. 상기 절연 가스는 상기 밸브(62)를 통해 상기 파티클 필터(13)의 하류에 배열된 후에, 최종적으로 커넥터 커플링(63)을 통해 상기 저장 용기(6)로 진입한다. 대안적으로, 상기 절연 가스는 보틀 커플링(51)을 통해 가스 보틀(5) 내로 운반된다. 상기 제거 경로(50) 상의 온도 및 압력은 상기 절연 가스의 액화가 오직 상기 저장 용기(6) 또는 가스 보틀(5)에서 발생하도록 설정 및 조절된다. 다음에, 상기 저장 용기(6) 또는 상기 가스 보틀(5)에서의 액화는 상기 제거 경로의 파이프라인과 비교하여 약간 감소된 온도로 인해 발생된다. 액체 상태로의 상기 다성분 절연 가스의 저장 또는 일시적 저장은 상기 가스 상태의 저장과 비교할 때 대단한 공간 절약을 제공한다.
상기 제거 경로(50) 상에서 가스 상태로의 상기 절연 가스의 운송, 및 뒤이은 상기 저장 용기(6) 또는 가스 보틀(5)에서의 상기 다성분 절연 가스의 액화는 상기 절연 가스의 개별 성분들의 혼합비에 대한 원치 않는 변화에 대응한 매우 양호한 보호를 제공하며 또한 동시에 액체 상태로의 공간 절약형 저장을 제공한다. 상기 제어기(8)의 기능은 상기 절연 가스가 상기 시스템의 모든 부분들에서 원하는 상태를 가지도록 상기 서비스 장치의 조립체 또는 개별 요소들을 조절하는 것이다. 복수의 센서들이 상기 제어기(8)에 연결되며 도 1에서 제어기(8)의 방향으로 지시되는 화살표들에 의해 표시된다. 또한, 상기 제어기(8)는 설정될 대응 요소의 방향으로 지시되는 화살표들에 의해 표시되는 복수의 조작 변수들을 갖는다. 상태 센서(33)가 상기 제거 경로(50) 상의 상기 콘덴서(32)의 하류에 제공되며, 상기 센서 라인(85)을 통해 상기 제어기(8)에 연결된다. 이와 같은 상태 센서(33)는 상기 콘덴서(32)를 떠난 후의 상기 절연 가스의 압력 및/또는 온도 및/또는 집적 상태를 결정한다. 다음에 상기 제어기(8)는 상기 압축기(3)와 상기 콘덴서(32)를 제어하기 위해 상기 상태 센서(33)의 정보를 사용한다. 이와 같은 목적을 위해, 상기 제어기(8)는 상기 작동 라인(81 또는 86)을 통해 상기 조립체에 연결된다. 여기서 또한, 상기 제거 경로(50) 상에 추가의 상태 센서들을 제공하는 것도 가능하다. 따라서, 예를 들어, 절연 가스가 상기 압축기(3)를 떠남에 따라 상기 절연 가스를 분석할 수 있게 하기 위해 상기 압축기(3)와 상기 콘덴서(32) 사이에 추가의 상태 센서가 장착될 수 있다. 추가의 상태 센서(64)가 상기 제거 경로 상에 제공되며, 또한 상기 밸브(31), 상기 건식 필터(12), 상기 파티클 필터(13) 및 상기 밸브(62)를 통과한 후 상기 콘덴서(32)로부터 상기 저장 용기(6)로의 그의 경로 상의 절연 가스의 상태를 결정한다. 상기 상태 센서(64)에 의해 제공된 정보는 마찬가지로 상기 제어기(8)에 의해 수행된 상기 압축기(3) 및 상기 콘덴서(32)의 조절에 사용된다.
상기 제어기는 또한 상기 서비스 장치의 밸브들, 예를 들면 상기 밸브들(31 및 62)에 연결된다. 이 경우, 상기 제어기는 상기 밸브들의 상태, 특히 그들이 개방 상태에 있는지 폐쇄 상태에 있는지를 인식할 수 있으며, 또한 상기 밸브들의 상태를 변화시킬 수 있다. 명료함을 이유로, 상기 제어기(8)와 밸브들 사이의 상기 센서 라인 및 작동 라인들은 도 1에 도시하지 않았다.
유지 보수 작업이 상기 스위치기어 시스템 상이나 또는 상기 시스템 공간(1) 상에서 수행된 후, 상기 절연 가스는 다시 상기 서비스 장치의 도움으로 상기 시스템 공간(1) 내로 운송된다. 이와 같은 복귀 운송 중, 상기 절연 가스는 상기 스위치기어 시스템에서의 사용을 위해 액체 상태로부터 다시 기체 작동 상태로 전환된다. 상기 서비스 장치에 의한 이와 같은 변환 및 운송 중에는, 또한 상기 절연 가스의 개별 성분들 서로에 대한 혼합비가 변화되지 않는 것이 특히 중요하다. 상기 절연 가스의 상기 시스템 공간(1) 내로의 복귀 시점에 있어서, 상기 저장 용기(6) 또는 가스 보틀(5)에서의 가스 혼합물은 상기 절연 가스의 모든 성분들의 증발 온도 초과의 온도로 가열된다. 따라서, 상기 절연 가스는 이미 상기 저장 용기(6) 또는 가스 보틀(5)에서 가스 상태로 다시 전환된다. 저장 가열 장치(61) 및/또는 보틀 가열 장치(52)가 상기 온도를 상승시키기 위해 제공된다. 이와 같은 가열 장치들은 상기 작동 라인들(82 및 83)을 통해 상기 제어기(8)에 의해 조절된다. 명료성을 이유로 도 1에 도시되지 않은 센서들 및 센서 라인들은 현재의 온도를 결정하기 위해 제공된다. 계량 수단(53)이 가스 보틀(5)의 현재 중량을 결정하고 또한 그에 따라 상기 가스 보틀(5)에 위치한 상기 절연 가스의 중량을 간접적으로 결정하기 위해 제공된다. 이와 같은 계량 수단(53)은 상기 센서 라인(87)을 통해 상기 제어기(8)에 연결된다. 상기 제어기(8)는 상기 보틀 가열 장치(52)를 조절하기 위해 상기 계량 수단(53)에 의해 결정된 정보를 사용한다.
상기 시스템 공간(1) 내로 복귀하는 동안, 상기 절연 가스는 상기 서비스 장치에 의해 상기 복귀 경로(60) 상에서 안내된다. 상기 절연 가스의 복귀 전에, 상기 밸브들(62, 71, 41 및 21)은 상기 복귀 경로(60)를 개방하고 다른 경로들로부터 차별화하기 위해 폐쇄된다. 다음에, 상기 절연 가스는 먼저 감압 장치 및 개방 밸브(65)를 통과한다. 상기 복귀 경로(60)는 도 1에서 화살표에 의해 표시된다. 상기 복귀 경로(60) 상에서, 상기 압축기(3)는 상기 절연 가스를 상기 시스템 공간(1) 내로 다시 운송하기 위한 요구 운송 압력을 발생시키기 위해 사용된다. 상기 밸브(65)를 통과한 후에, 상기 절연 가스는 감압 장치를 통해 안내되고 상기 압축기(3)로부터 추출된다. 상기 압축기(3)를 떠난 후에, 상기 절연 가스는 상기 콘덴서(3)를 지나게 되나, 이 경우 거기서 냉각되지는 않는다. 다음에, 상기 절연 가스는 상기 2개의 필터들(12 및 13)을 거쳐 상기 밸브(31)를 통해 추가로 안내된다. 다음에, 상기 절연 가스는 추가의 감압 장치뿐만 아니라 상기 개방 밸브(66)를 통과한다. 상기 라인 가열 장치(90)는 상기 복귀 경로(60) 상에 제공된다. 이와 같은 라인 가열 장치(90)는 상기 절연 가스가 상기 가스의 개별 성분들이 액화될 정도로 상기 복귀 경로(60) 상에서 냉각될 때 사용된다. 이미 설명된 바와 같이, 개별 성분들의 액화는 상기 시스템 공간(1) 내 절연 가스의 혼합비에 대한 변화를 유발시킨다. 개별 성분들의 가능한 액화의 위험성은 상기 라인 가열 장치(90)의 도움으로 상기 복귀 경로 상에서 절연 가스를 재가열함으로써 저지된다. 상기 라인 가열 장치(90)는 상기 작동 라인(88)을 통해 상기 제어기(8)에 의해 조절된다. 이와 같은 조절에 필요한 정보는 예를 들면 상태 센서(33)와 같은 센서들에 의해 상기 제어기(8)에 제공된다. 상기 라인 가열 장치(90)의 조절을 위해, 도 1에 도시되지 않은 추가의 센서들이 또한 제공된다. 또한, 상기 복귀 경로(60) 상에 복수의 라인 가열 장치들(90)을 제공하는 것도 가능하다. 상기 복귀 경로(60)의 종료 시점에서, 상기 절연 가스는 상기 커플링(11)을 통해 다시 상기 시스템 공간(1) 내로 안내된다. 상기 서비스 장치의 복구 경로 상에, 예를 들면 대체 커플링(14)과 같은, 스위치기어 시스템들의 시스템 공간에 연결하기 위한 복수의 연결부 또는 커플링들을 제공하는 것도 가능하다. 따라서, 도 1에서, 사용된 커플링(11)에 추가하여, 상기 설명된 경우에는 어떠한 스위치기어 시스템도 연결되지 않는, 추가의 커플링(51)이 제공된다.
상기 바이패스 경로(70)는 상기 시스템 공간(1)으로부터 상기 절연 가스를 제거하는 동안 상기 진공 펌프(4)를 우회하도록 작용한다. 상기 진공 펌프(4)를 우회한 후에, 이와 같은 바이패스 경로(70)는 이미 설명된 상기 제거 경로(50) 내로 개방된다. 상기 바이패스 경로(70)가 사용되는 동안, 상기 시스템 공간(1)으로부터 상기 저장 용기(6) 또는 가스 보틀(5)로의 절연 가스의 운송은 오직 상기 압축기(3)의 도움으로 발생한다. 이 경우, 상기 다성분 가스의 운송에 요구되는 압력을 상승시키기 위해 어떠한 추가의 조립체들도 사용되지 않는다. 상기 바이패스 경로(70)가 사용될 때, 상기 밸브(41)는 폐쇄될 것이고 상기 밸브(71)는 개방될 것이다.
상기 배출 펌프(2)는 도 1의 우측 상부에 도시되어 있다. 이와 같은 배출 펌프(2)는 상기 절연 가스로 충전되기 전에 상기 시스템 공간(1)으로부터 공기를 제거하도록 작용한다. 이와 같은 목적을 위해, 상기 밸브들(41 및 71)은 폐쇄되고 상기 밸브(21)는 개방된다. 다음에, 상기 배출 펌프(2)는 상기 시스템 공간(1)으로부터 공기를 추출하고 그것을 대기 중으로 방출한다. 상기 시스템 공간(1)으로부터 공기를 제거함으로써, 또한 상기 절연 가스의 개별 성분들의 서로에 대한 혼합비를 일정하게 유지하도록 작용한다. 만약, 다량의 공기가 충전 전에 상기 시스템 공간 내에 잔류할 경우, 상기 절연 가스는 그와 같은 공기에 의해 희박화될 것이며, 이어서 상기 가스 혼합물의 특성에 바람직하지 않은 변화를 초래하게 될 것이다.
도면들에 있어서, 동일하거나 또는 대응하는 요소들은 각각의 경우 동일한 도면 부로로서 표시되었으며, 따라서 적절하지 않는 한 재차 설명되지 않는다. 전체 상세한 설명에 포함된 사실들은 동일한 참조 번호 또는 동일한 구성 요소 명칭들을 갖는 동일한 부분들로 유사하게 전환될 수 있다. 또한, 예를 들어, 상부, 하부, 측면 등과 같은, 상세한 설명에서 선택된 위치적 세부 사항들은 직접적으로 설명되고 도시된 도면들과 관련되며, 또한 위치가 변경되는 경우 새로운 위치로 전환될 수 있다. 또한, 상이하게 도시 및 설명된 예시적 실시예들의 개별적 특징들 또는 특징들의 조합은 또한 본 발명에 따른 해결책들이나 또는 별도의 독립적이거나 또는 창의적인 해결책들을 구성할 수 있다.
본 출원서에서 청구되는 청구항들은 나중에 보다 광범위한 보호를 성취하기 위해 편견을 허용하지 않는다.
또한, 특히 관련 선행 기술에 대한 면밀한 검토를 통해, 하나의 또는 다른 특징이 본 발명의 목적에 유리하나 결정적으로 중요하지 않은 것으로 드러날 경우, 물론 추후에 더 이상 특히 주요 청구항에서의 그와 같은 특징을 포함하지 않도록 공식화를 강구하게 될 것이다. 또한, 그와 같은 하위 조합은 본 출원서의 상세한 설명에 의해 커버된다.
다양한 실시예들에서 설명되고 또한 도면들에 도시된 본 발명의 구성들 및 변형예들은 임의의 방식으로 서로 결합될 수 있다는 사실을 또한 주목해야 할 것이다. 이 경우, 개별 특징들 또는 복수의 특징들은 임의의 방식으로 서로 상호 교환될 수 있다. 이와 같은 특징들의 조합도 또한 설명되었다.
종속항들에 개시된 종속 상태는 개별적인 종속 청구항들의 특징들에 의해 상기 주요 청구항의 주제에 대한 추가의 실시예를 제안한다. 그러나, 이들은 종속되는 종속항들의 특징들에 대한 독립적인 객관적 보호의 성취를 포기하는 것으로 이해되어서는 안된다.
오직 상기 상세한 설명에 설명된 특징들 또는 복수의 특징들을 포함하는 청구항들로부터의 개별적인 특징들도 또한, 그와 같은 특징들이 다른 특징들과 관련하여 언급되었거나 또는 다른 특징들과 관련하여 특히 바람직한 결과들을 달성하는 경우에 조차도, 언제라도 종래 기술과 구분하기 위해 본 발명에 반드시 중요한 특징들로서 독립 청구항/청구항들 내에 합체될 수 있다.

Claims (19)

  1. 전기 스위치기어 시스템의 시스템 공간으로부터 다성분 절연 가스를 제거하고 상기 시스템 공간을 다성분 절연 가스로 재충전하기 위한 다성분 절연 가스를 위한 서비스 장치로서,
    - 압축기의 하류에 배치된 콘덴서(32)를 구비한, 상기 압축기(3), 및
    - 저장 용기(6)를 포함하며,
    - 상기 서비스 장치는 시스템 공간(1)에 연결되거나 또는 연결될 수 있는, 상기 서비스 장치에 있어서,
    상기 압축기(3)는 상기 시스템 공간(1)으로부터 상기 절연 가스가 제거되는 동안 상기 절연 가스를 압축하고, 상기 절연 가스의 모든 성분들은 상기 압축기(3)에서 기체 상태로 유지되고, 상기 콘덴서(32)는 상기 절연 가스의 모든 성분들이 상기 콘덴서를 떠날 때 여전히 기체 상태로 있고 상기 절연 가스의 응축이 상기 저장 용기(6)에서 발생하도록 제어기(8)에 의해 제어되고, 상기 저장 용기(6)를 위한 저장 가열 장치(61)가 제공되고, 상기 저장 가열 장치(61)는 상기 절연 가스의 모든 성분들의 임계 온도 초과의 온도로 상기 저장 용기(6) 내의 절연 가스를 가열하도록 사용되며 상기 시스템 공간(1)이 충전되는 동안 상기 저장 가열 장치(61)는 상기 절연 가스의 모든 성분들의 임계 온도 초과의 온도로 상기 절연 가스를 가열하며, 상기 저장 용기(6)와 상기 시스템 공간(1) 사이의 파이프라인을 적어도 부분적으로 가열하고 그리고/또는 상기 파이프라인 안에 있는 요소들을 가열하는 라인 가열 장치(90)가 제공되고,
    상기 제어기(8)는 센서에 의해 측정된 상기 절연 가스의 적어도 하나의 현재 매개변수에 기초하여 상기 저장 가열 장치(61)의 작동을 조절하고 그리고/또는 상기 저장 용기(6)는 대체 가능한 가스 보틀(5)로서 설계되거나 또는 상기 저장 용기(6)는 상기 서비스 장치 상에 고정 방식으로 배열되고,
    상기 가스 보틀(5)의 현재 중량을 결정하는 계량 수단(53)이 제공되는 것을 특징으로 하는 다성분 절연 가스를 위한 서비스 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어기(8)는 센서에 의해 측정되는 상기 절연 가스의 적어도 하나의 현재 매개변수에 기초하여 상기 압축기(3) 및/또는 상기 콘덴서(32)의 작동을 조절하는 것을 특징으로 하는 다성분 절연 가스를 위한 서비스 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 시스템 공간(1)의 배출을 위해 기능하는 배출 펌프(2)가 제공되는 것을 특징으로 하는 다성분 절연 가스를 위한 서비스 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 무 급유 진공 펌프(4)가 상기 절연 가스의 유동 방향으로 상기 압축기(3)의 상류에 배열되는 것을 특징으로 하는 다성분 절연 가스를 위한 서비스 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 필터(7)가 상기 절연 가스의 유동 방향으로 상기 진공 펌프(4)의 상류에 배열되고, 그리고/또는 건식 필터(12) 및/또는 파티클 필터(13)가 제공되며, 상기 필터(7), 상기 건식 필터(12), 및 상기 파티클 필터(13) 중 적어도 하나는 상기 유동 방향으로 상기 압축기(3)의 하류에 배열되는 것을 특징으로 하는 다성분 절연 가스를 위한 서비스 장치.
  7. 삭제
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 콘덴서(32)는 상기 압축기(3)와 통합되거나, 또는 상기 콘덴서(32)는 상기 압축기(3)로부터 분리되게 제공되는 것을 특징으로 하는 다성분 절연 가스를 위한 서비스 장치.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 절연 가스는
    캐리어 성분 및 C5 케톤, HFO1234ze, HFO1234yf, 플루오로니트릴 또는 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터의 적어도 하나의 추가 성분을 갖는 절연 가스로서 선택되거나, 또는
    캐리어 성분 및 C5 케톤, HFO1234ze, HFO1234yf, 플루오로니트릴 또는 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터의 적어도 하나의 추가 성분으로 이루어진 절연 가스로서 선택되는 것을 특징으로 하는 다성분 절연 가스를 위한 서비스 장치.
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