NO158903B - Dielektrisk, kjoelende eller lysbueslukkende fluidum og transformator, bryter- og sikringsanlegg inneholdende dette. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår et dielektrisk, kjølende eller lysbueslukkende fluidum og transformator, bryter- og sikringsanlegg inneholdende dette.

Med uttrykket transformator menes i det foreliggende et statisk apparat som ved elektromagnetisk induksjon transformerer veksel-spenning og -strøm mellom to eller flere vindinger ved den samme frekvens og vanligvis ved forskjellige verdier for spenning og strøm; væskefylte transformatorer er velkjente, og væsken i transformatoren utgjør normalt både et dielektrikum og et kjøle-middel.

Uttrykket bryteranlegg (apparatanlegg) innbefatter i det foreliggende selvutløsende brytere, slyngledning-enheter, brytere, sikringsbrytere, lastskillebrytere og lignende for kobling eller bryting av elektriske kretser.

Bryteranlegg innbefatter normalt flere bevegelige kretsbry-tende kontakter som kan forbindes med eller skilles fra medvir-kende faste kontakter, idet alle er anordnet i et reservoir eller kammer inneholdende eller omgitt av et dielektrisk fluidme-dium. Hvis kontaktene er neddykket i eller omsluttet av det dielektriske fluidum, vil en kortvarig lysbue bli dannet i mediet, idet kontaktene skilles under normal operasjon, hvilken lysbue normalt hurtig undertrykkes av mediet. Den foreliggende oppfinnelse innbefatter også bryteranlegg i hvilke kontaktene for eta-blering og bryting av normale og unormale strømmer inneholdes i et vakuumkammer omgitt av et dielektrisk og kjølende fluidum.

Uttrykket sikring er et generisk uttrykk for en innretning som ved smelting av én eller flere av sikringens spesielt utformede og proporsjonerte komponenter åpner den krets i hvilken den er innkoblet, og bryter strømmen når denne overstiger den gitte verdi i tilstrekkelig lang tid. Mer spesielt innbefatter den væskefylte sikringer i hvilke sikringselementet er innelukket i en isolerende beholder som til et hensiktsmessig nivå er fylt med et lysbue-slukkefluidum. Det utstyr i hvilket den er anordnet, kalles sikringsanlegget og kan innbefatte et koblingsappa-rat i forbindelse med sikringer.

Uttrykket "Askarel" er et generisk uttrykk for brannresi-stente isolerende fluider og er sammensatt av polyklorerte dife-nyler (PCB) med eller uten tilsetninger av polyklorerte benzener som angitt i International Electrotechnical Commission (IEC Standard), Publication 588-1: 1977. "Askarels for transformers and capacitors". PCB-forbindelser er ikke biologisk nedbrytbare og er en miljømessig fare. Silikoner, komplekse estere og para-finiske oljer anvendes i transformatorer som direkte erstatnin-ger for PCB-forbindelser. Disse danner imidlertid store ildku-ler under de beskrevne betingelser.

I den senere tid har to USA-selskaper introdusert spesielt utformede transformatorer, hvorav én anvender perkloretylen, og en annen inneholder 1,1,2-triklortrifluoretan som det dielektriske og kjølende fluidum. Triklortrifluoretan er meget flyktig, slik at det under forhold med katastrofal svikt resulterer i en slik dampkonsentrasjon i luft at personell i nærheten av svikt-stedet vil miste bevisstheten. Under normale driftsbetingelser blir meget høye damptrykk frembragt av triklortrifluoretanet i en lukket transformator (eller bryteranlegg), hvilket krever en beholder for betydelige trykk for fluidet; beholderen er både kostbar og upraktisk; spesielle kjøleanordninger for fluidet/ dampen er blitt anvendt, men er også kostbare.

Perkloretylen har vært kjent som et dielektrisk fluidum i mange år. Dets hellepunkt er ca. -19°C, som i alminnelighet an-ses å være uegnet for bryteranlegg- og transformator-anvendelser og faller utenfor de verdier som er spesifisert i nasjonale og internasjonale standarder for slike apparater. Også perkloretylen danner uakseptable konsentrasjoner av karbonylklorid-, klor-og perkloretylen-damp under katastrofale forhold. For å redu-sere perkloretylenets hellepunkt er det blitt foreslått tilsetning av triklorbenzen. Katastrofe-svikt-undersøkelser i full målestokk viser klart at denne blanding er brannfarlig.

Anvendelsen av perkloretylen som et dielektrisk og kjølende fluidum for transformatorer er i USA blitt anbefalt i EPRI Jour-nal (juli/august 1979), og det er en spesiell henvisning til det blandet med elektrisk isolerende hydrokarbonolje, som angis å være ikke-brannfårlig. Katastrofe-svikt-undersøkelser i full skala viser imidlertid klart en betydelig ildkule.

Vi har funnet at blandinger som inneholder mer enn ca. 1 vektprosent hydrogen, under katastrofe-svikt-forhold, som beskrevet nedenfor, vil brenne i blanding med perkloretylen og danne eksplosive gasser.

Ennvidere kan transformatorer og bryteranlegg under normale driftsbetingelser lide av elektriske utladninger. Disse utladninger kan bryte ned molekylene i det fluidum som inneholdes i innretningen. Hvis molekylet inneholder klor og hydrogen, såsom blandinger av perkloretylen og triklorbenzen, eller isolerende hydrokarbonolje, eller en ester, så vil hydrogenklorid (HC1) bli dannet. Temperaturer på særlig varme steder i transformatorvin-dingene kan også gi opphav til dannelse av HC1. Syre-akseptorer kan innføres i disse fluider. Disse akseptorer vil imidlertid etterhvert bli oppbrukt og ikke lenger oppta mer HC1. Dette HCl er meget korrosivt og bevirker betydelig skade på transformato-renes konstruksjonsmaterialer. Denne sterkt korrosive tilstand er blitt funnet i transformatorer som er fylt med blandinger av polyklorert bifenyl som det dielektriske og kjølende fluidum.

Isolerende hydrokarbonolje lignende den som er angitt i British Standard 148: 1972, har funnet og finner fremdeles ut-strakt anvendelse som et dielektrisk og kjølende medium for transformatorer og som et dielektrisk og lysbue-slukkemedium for bryteranlegg. Feil kan oppstå i den kontaktbevegende mekanisme i bryteranlegg, og kortslutninger kan forekomme som resultat av svikt på utstyr eller isolasjon i bryteranlegg og transformatorer. Sådan svikt kan resultere i intens og vedvarende lysbue-dannelse gjennom oljen, hvilket resulterer i en eksplosiv dannelse av hydrokarbondamper. I én type innretning er kammeret trykktett, og i en annen er kammerets topp lukket med et lokk slik at det arbeider ved omgivelsestrykk. Hverken i det ene eller det annet tilfelle kan eksplosjon av hydrokarbondamper be-herskes; kammer-brudd finner sted og følges av antennelse eller under tiden detonering av hydrokarbondampen ved lysbuen i nærvær av luft, hvilket vanligvis resulterer i en ildkule.

Standardmetodene for bestemmelse av antennelighetsegenska-per innbefatter åpen- og lukket-kopp- og eksplosjonskammer-for-søk; disse er ikke anvendbare og gjenspeiler ikke betingelsene for katastrofal svikt ved transformatorer eller bryteranlegg. Således må enhetene innbefattende fluidum testes som en helhet. Under høyenergi-lysbuer, som inntreffer under katåstrofe-svikt-betingelser, er temperaturene (ca. 15 000°C) betydelig høyere enn i laboratorie-kopp-tester, hvilket gir opphav til forskjel-lig fri-radikal-dannelse og en hurtigere utvikling av antenne-lige gasser. Hydrogen og etylen blir begge dannet i store mengder ut fra hydrogenholdige materialer, og disse gasser krever meget høye andeler av halogenkarboner for at eksplosjon i damp-fase skal hindres.

Forsøk vedrørende relativt høyenergetisk indre buedannelse, typisk ved 3-fase 12 kV; 13,1 kA med en varighet opptil 1 sek er blitt utført i bryteranlegg og transformatorer for simulering av en indre nedbryting av isolasjon og en kortslutning som resulterer i katastrofal svikt. Denne testmetode ble utført på et betydelig antall av fluider og blandinger av forbindelser og viser klart at fluider basert på hydrogenholdige molekyler, med et relativt høyt tennpunkt på (eksempelvis) 350°C, sammenlignet med BS 148 hydrokarbonolje (ca. 140°C) ikke viser noen betydelig forbedring under katastrofe-svikt-betingelser i full målestokk, da alle gir eksplosive og brennbare gasser som antennes, hvilket fører til en betydelig ildkule. Tabell 1 viser noen av de fluider som er blitt underkastet slike undersøkelser i full målestokk, og angir de som ble antent og de som ikke ble antent.

Tabell 1 viser også temperaturene og deres varighet i nærheten av bryteranlegget eller transformatoren for tidligere kjente dielektriske fluider under betingelser for katastrofal svikt. For fluider som ikke oppviste noen ildkule eller flamme, ble temperaturprofiler av gasskyen tatt idet den kom ut fra ap-paraturen. I alminnelighet viste temperaturmålinger ved infra-rød- teknikk verdier mindre enn 300°C i mindre enn 0,5 sek, i fravær av en flamme. Overflatetemperaturer ved 500 mm fra den apparatur som ble utprøvd, målt ved hjelp av temperaturstrimler, var i alminnelighet mindre enn 50°C i 1 sek. Mennesker kan tole-rere lufttemperaturer på 500°C i ca. 2 sek, og 200°C i ca. 2 min. Disse resultater viser at eksponering for høye temperaturer, i fravær av en flamme, ikke er noe problem.

Det er blitt foreslått å anvende fluider som inkorporerer hydrogenholdige molekyler for disse formål, men det er blitt funnet at selv små andeler av hydrogenatomer i molekylene kan føre til dannelse av syreprodukter under lysbuebetingelser. Det er derfor ønskelig å bruke forbindelser som ikke inneholder hydrogen, for disse anvendelser. Umettede karboksykliske halogenkarboner inneholdende hydrogen bevirker også problemer, idet de gjerne nedbrytes i betydelig grad under dannelse av karbon og syre. Videre har disse materialer på volumbasis betydelig lavere verdier for elektrisk motstand og tapsfaktor enn fullstendig halogenerte forbindelser.

Det er blitt foreslått å anvende ikke-brennbare dielektriske medier, og mange fluider er blitt antydet for dette formål.

Eksempler vil finnes i britisk patent 1 492 037 og

1 152 930.

I henhold til et første aspekt angår oppfinnelsen et dielektrisk, kjølende eller lysbue-slukkende fluidum, karakterisert ved at det omfatter en blanding av tetraklor-difluoretan og perkloretylen, hvor andelen av tetraklordifluoretan i blandingen er mellom 10 og 50 vekt%, og eventuelt et annet hydrogenfritt, fluorholdig alifatisk eller karbocyklisk halogenkarbon. Andelen av tetraklordifluoretan er fortrinnsvis 20-40 vekt%.

Tetraklordifluoretan, som er tilgjengelig som et kommersielt materiale, er normalt en blanding av symmetriske og asymmetriske isomerer. Det har et kokepunkt på ca. 93°C og et frysepunkt mellom 26 og 42°C avhengig av isomer-forholdet.

Fortrinnsvis inneholder fluidet, som en tredje bestanddel, andre hydrogenfrie, alifatiske eller karbocykliske fluorholdige halogenkarboner, hvilke mest hensiktsmessig har et lavere kokepunkt enn de to hovedbestanddeler, hvorved kjøling ved fordampning øker, giftige produkter reduseres betydelig og fluidets elektron-oppfangningskapasitet økes. Spesielt foretrukne forbindelser er de som er i stand til å danne elektron-oppfangende frie radikaler, CF3, CF2C1, CFCl2, etc. Denne kjøling ved fordampning kan være særlig fordelaktig når den i betydelig grad nedsetter varmpunkts- og gradient-temperaturer i transformatorviklingene. Foretrukne eksempler på nevnte tredje bestanddeler ifølge oppfinnelsen er

perfluor-(n-pentan) tetrafluordibrometan perfluor-(n-heksan) monofluortriklormetan perfluor-(cyklopentan) triklortrifluoretan og

perfluor-(cykloheksan) diklortetrafluoretan, som kan være tilstede i mengder opptil 25 vektprosent av blandin-

gen, mer foretrukket opptil 10 vektprosent. I alminnelighet vil fluid-blandinger ifølge oppfinnelsen normalt være i væskeformig fase under arbeidsbetingelser (idet kokepunktet i alminnelighet er over 100°C), selv om det i bryteranlegg i noen grad kan forekomme fordampning og nedbryting pga. den varme som produseres når elektriske kontakter åpnes og lysbue dannes. Den mengde karbon som dannes, er imidlertid liten, og dielektrikumet virker som et effektivt lysbue-slukkende fluidum med et minimum av spaltning.

Fluidene ifølge foreliggende oppfinnelse er fullstendig ikke-brennbare under betingelser for katastrofal svikt.

Fluidene ifølge oppfinnelsen er spesielt effektive som lysbue-undertrykkende eller slukkende midler. Slike fluider er også effektive når det gjelder å undertrykke eller slukke korona-utladning i mediene eller i damprommet over mediene, pga. deres evne til å absorbere frie bærere av elektronisk ladning, hvilke er årsak til utladningen.

Fluidene ifølge denne oppfinnelse oppviser elektriske egenskaper som er minst like gode som de verdier som er gitt i British Standard: 148; 1972 og i andre tilsvarende nasjonale eller internasjonale spesifikasjoner, såsom IEC 296: 1969 of the International Electro-Technology Commission. Tabell 2 gir verdier for den dielektriske styrke (kV) og volum-motstand (ohm . cm)

for tre blandinger av fluider ifølge oppfinnelsen, utelukkende som eksempel, og innbefatter, for sammenligningsformål, tilsvarende data for andre fluider.

Disse blandinger har vist seg å oppvise gode dielektriske egenskaper, og pga. deres høye densitet og lave viskositet er de meget gode kjølemidler til bruk i transformatorer. Blanding av disse fluider i de foretrukne andeler muliggjør en nedsettelse av smeltepunktet når smeltepunktet for det umettede perkloretylen er for høyt til at dette kan anvendes alene som et fluidum i transformatorapparater. Hellepunkter for tre blandinger er gitt i tabell 2, som eksempel.

Et materiale må oppfylle visse fysikalske og elektriske minimumskriterier hvis det skal anvendes som et dielektrisk fluidum. Vesentlige egenskaper innbefatter høy elektrisk gjennom-slagsstyrke, høy volum-motstand, lavt hellepunkt, høyt kokepunkt og kjemisk forlikelighet med andre materialer som anvendes for konstruksjon av apparatet. Tester ved 100°C og i nærvær av kobber har vist at fluidumet ifølge oppfinnelsen er termisk stabilt.

Ifølge et andre aspekt angår oppfinnelsen et væskefylt transformatorapparat, karakterisert ved at det som det vesentlige dielektriske kjølefluidum inneholder et fluidum i henhold til det ovenfor angitte første aspekt av oppfinnelsen.

Tetraklordifluoretan-bestanddelen utgjør fortrinnsvis mellom 20 og 50 vektprosent av den væskeformige blanding.

Det dielektriske fluidum inneholder fortrinnsvis en tredje

bestanddel som er et fluorert alifatisk eller karbosyklisk halogenkarbon som er hydrogenfritt og har et lavere kokepunkt enn de to hovedbestanddeler. Foretrukne tredje bestanddeler til bruk i denne sammenheng innbefatter

perfluor-(n-pentan)

perfluor-(n-heksan)

perfluor-(cyklopentan)

perfluor-(cykloheksan)

tetrafluordibrometan

monofluortriklormetan og

triklortrifluoretan

Denne tredje bestanddel kan være tilstede i mengder opptil 25 vektprosent, mer foretrukket opptil 10 vektprosent, av den samlede blanding. Det menes at denne tredje bestanddel bidrar

til effektiviteten av det dielektriske fluidum ved at den opptar varme fra varm-punkter i transformatorviklingene ved fordampning. Under sviktbetingelser for testutstyret fordamper denne bestanddel preferensielt inn i lysbueområdet og reduserer i vesentlig grad konsentrasjonen av perkloretylen-damp, målt på bruddstedet i testutstyret. Testresultater og eksponeringsgrenser i nøds-fall ved tester på en transformator er gitt i tabell 5. Perkloretylen-dampen er erstattet med mindre giftige klorfluorkarbon-produkter, såsom CC13F, CC12F2 og CC1F3 og CF4.

Således vil eksempelvis nærvær av triklortrifluoretan i

det dielektriske fluidum (i mengder opptil ca. 10 vektprosent) fremme dannelse av dampbobler og begynnende koking, under opptak av varme fra varm-punkts-områder i transformatorviklingene.

Et fluidum ifølge denne oppfinnelse er blitt temperatur-stigningstestet i en typisk transformator som vist på tegningen, som er et diagram som viser noen av de steder på hvilke temperaturmålinger ble utført. For sammenligningsformål er andre fluider som selges som dielektriske og kjølende medier, også testet under samme betingelser i den samme transformator.

På figuren er to viklinger 10 vist nedsenket i et dielektrisk og kjølende fluidum 12. Denne transformator var av den lukkede type med panelradiatorer 13, 14, og var for testformål forsynt med 48 termoelementer, hvorav 32 var på viklingene med høy og lav spenning. T. og T2 er typiske for slike termoelementer, men spesielt skal Tm og T_ ved hen-holdsvis toppen og bunnen av fluidet omtales. Tabell 3 viser verdiene for visse målte temperatur-stigninger:

TT = Topp-fluidum-temperatur (°C)

T . = Gjennomsnittlig fluidum-temperatur (°C)

^ * STI •

T , . = Temperatur i den varmeste del av viklingen,

varm.pkt. r 3 Ytelsen av transformatoren var 11000/433 volt 3-fase

500 kVA med samlede "kobber"- og "jern"-tap på 8050 watt og med 18 kjølepaneler.

Testresultatene i tabell 3 viser at et fluidum ifølge oppfinnelsen gav lavest økning i topp-fluidum-temperatur og viste den laveste varmpunkt-temperaturstigning og gjennomsnitts-temperaturstigning sammenlignet med de øvrige fluider som ble testet.

Temperaturdifferansen T,X ,, - T yj. •sn» viser klart at fluidet ifølge oppfinnelsen strømmer betydelig hurtigere enn sammen-ligningsf luidene . Det eksisterer en signifikant korrelasjon mellom viskositeten av hvert fluidum og dets varmeoverførings-egenskaper, hvilke gjenspeiles i de temperaturer som erholdes

i testresultatene. Således er varmpunkttemperaturen for transformatoren med fluidet ifølge oppfinnelsen ca. 25 %

lavere enn for BS.148 isolasjonsolje og viser en 45 % forbedring i forhold til paraffiniske oljer.

Disse testresultater viser at betydelige økonomiske for-deler kan oppnås ved anvendelse av de meget signifikante varme-overføringsegenskaper hos fluidet ifølge foreliggende oppfinnelse i forøvrig konvensjonelle transformatorer.

For ytterligere å illustrere de gode varmeoverførings-egenskaper hos fluider ifølge oppfinnelsen skal de følgende data gis, hvilke viser viklingstemperatur-gradientene i den transformator som er vist på figuren, med forskjellige dielektriske fluider: perkloretylen (P), perkloretylen + tetraklordifluoretan (112), perkloretylen + triklortrifluoretan (113), og perkloretylen + tetraklor-difluoretan og tri-klortrif luoretan .

"Viklingstemperatur-gradienten" er en velkjent parameter som anvendes i forbindelse med kjøling av transformatorer, og er hovedsakelig et mål for temperaturdifferansen mellom massen av fluidum og massen av spiralene. Det vil sees av resultatene ovenfor at (i) anvendelsen, se (b), av 2-komponent-fluidum-blandingen ifølge oppfinnelsen viser en forbedring på mellom 20 % og 35 % i kjølekapasitet sammenlignet med anvendelsen av perkloretylen alene, (ii) tilsetning av 9 vekt% av triklortrifluoretan til perkloretylen eller 5 vekt% til to-komponent-blandingen, se (d), gir en ytterligere 20 % forbedring i varme-fjerningsevne; anvendelse av perkloretylen + 113 er imidlertid uegnet på grunn av hellepunkt/trykk-betraktninger. Videre med-fører flyktigheten av 113 en giftighetsrisiko ved den høyere konsentrasjon av 113.

For å illustrere ikke-antenneligheten og den lave giftighet av transformator-fluider ifølge foreliggende oppfinnelse under katastrofal-svikt-forhold ble den følgende test-fremgangs-måte utført: En typisk fordelingstransformator, 500 kVA 11000/433 volt, tre-fase, ble underkastet en katastrofal-svikt-test ved at man arrangerte en indre kortslutning og anvendte en feil-energi på 12 kV, 13 kA i et tidsrom på 300 ms. Transformatoren inneholdt 585 liter av blandingen: (66 % perkloretylen og 28,3 % tetraklordifluoretan med tilsetning av 5,7 vekt% av 1,1,2-triklortrifluoretan) i et lukket rom. Under disse testbetingelser kom en liten mengde damp og væske ut fra trykk-avlastningsventilen. Ingen flamme eller eksplosive gasser ble dannet. I henhold til infrarød-måling var temperaturen av den damp/væske som kom ut, ikke høyere enn 175°C, med en varighet mindre enn 200 ms.

Prøver av en liten gass-sky rundt transformatoren i det lukkede rom under de destruktive tester ble tatt med mellomrom på: Øyeblikkelig, 10s. og 1 min. Analyser ble utført på prøvene, innbefattende infrarød-målinger, boblerør- og "Draeger"-rør-teknikker. Konsentrasjonene, i vpm, av halogen-karbonene og gassene som ble dannet, ble bestemt og er angitt i tabell 4.

7 prøvetagningsanordninger (i hodehøyde) ble anvendt:

Tabell 4 angir konsentrasjonene av kjemiske stoffer som ble påvist i gass/damp-skyen rundt transformatoren etter katastrofal svikt, idet det som transformatorfluidum ble anvendt 66 %/28,3 % perkloretylen/tetraklordifluoretan med tilsetning av 5,7 % (vekt av blanding) triklortrifluoretan.

Under de ovenfor beskrevne testbetingelser representerer ingen av konsentrasjonene av de kjemiske stoffer som ble påvist, noen alvorlig giftighetsrisiko.

Under sammenligbare testbetingelser, med transformator-enheten fylt med perkloretylen alene, er konsentrasjonen av perkloretylen ved katastrofal svikt typisk 3 000 ppm over 2 minutter og momentant 6 000 ppm.

Ifølge et tredje aspekt angår oppfinnélsen et lukket bryteranlegg omfattende elektrisk selvutløsende bryterapparater med minst to elektriske kontakter og midler til å lukke og skille nevnte kontakter, og hvor et dielektrisk fluidum omgir kontaktene, karakterisert ved at fluidet er et fluidum ifølge det ovenfor angitte første aspekt av oppfinnelsen.

Strømbrytingsforsøk under anvendelse av hermetisk lukkede enheter fylt med fluidum-blandinger ifølge foreliggende oppfinnelse har vist ubetydelige trykk-stigninger etter 30 strøm-brytningsoperasjoner ved 12 kV, 500 ampere og en energifaktor på 0,7. Med en isolasjonsolje av BS148 hydrokarbon isteden-for nevnte fluidum og under de samme strømbrytningsbetingelser ble betydelig trykk bygget opp etter bare noen strømbrytnings-operasjoner, hvilket forårsaket brudd på bryteranordnings-tanken. Lukkede bryteranlegg med eksempelvis et nitrogen-fylt topp-rom har fordelen av et forhåndsbestemt miljø, mens det i ikke-lukkede bryteranlegg kan trenge inn slike uønskede fremmed-forurensninger som fuktighet eller oksygen.

Fluidet inneholder fortrinnsvis mellom 10 % og 30 % (på vektbasis) av tetraklordifluoretan-bestanddelen.

Typiske forsøk viser at perkloretylen alene har en meget 1 utilfredsstillende bryter-ytelse og er ikke istand til på til-fredsstillende måte å slukke lysbuer under gjentatte elektriske brytingsavbrudd.

Det vil forståes at dette delvis skyldes de spaltnings-produkter som dannes under gnistoverslag, og også nedbrytningen av perkloretylen-molekylet, hvorved klor dannes i betydelige mengder. Tilsetning av fluoratom-holdige molekyler i blandingen forbedrer fluidets lysbue-slukkende ytelse. Det menes at grunnen til denne forbedrede ytelse er nærværet av elektron-oppf angende frie radikaler, såsom CF^, CF2C^ etc • Tilstede-værelse av triklortrifluoretan i den fluide blanding fremmer således dannelse (under lysbue-betingelser) av forbindelser såsom CF^, CCIF^ og CC12F2, som har meget gode dielektriske egenskaper, liten giftighet og bidrar til lysbue-slukkingen, sammenlignet med to-komponent-fluidet, på grunn av nedsettelse av konsentrasjonen av perkloretylen i lysbue-området. Tilstede-værelsen av elektron-oppfangende frie radikaler, såsom ~ CF^, -CF2C1, etc, synes også å forbedre det lysbue-slukkende fluidums elektron-oppfangende egenskaper.

Oppfinnelsen angår også en sikring som har et sikringselement i en lysbueslukkende væske i et isolerende kammer, karakterisert ved at væsken er et fluidum ifølge det ovenfor angitte første aspekt av oppfinnelsen. Katastrofal-svikt-betingelser: prospektiv feil-energi 3-fase 12kV, 13 kA i opptil 500ms. Testutstyret inneholdt 60 liter fluidum.

Hellepunktet .faller med ca. 3°C når 5 % av 11 eller 113 tilsettes til 2-komponent-blandinger; de elektriske egenskaper forblir i det vesentlige de samme.

113 = Triklortrifluoretan

11 = Triklormonofluoretan

Claims (12)

1. Dielektrisk, kjølende eller lysbue-slukkende fluidum, karakterisert ved at det omfatter en blanding av tetraklordifluoretan og perkloretylen, hvor andelen av tetraklordifluoretan i blandingen er mellom 10 og 50 vekt%, og eventuelt et annet hydrogenfritt, fluorholdig alifatisk eller karbocyklisk halogenkarbon.

2. Fluidum ifølge krav 1, karakterisert ved ved at andelen av tetraklor-dif luoretan er mellom 20 og 4 0 vekt%.

3. Fluidum ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at fluidet omfatter en tredje komponent som er et hydrogenfritt, fluorholdig alifatisk eller karbocyklisk halogenkarbon.

4. Fluidum ifølge krav 3, karakterisert ved at den tredje komponent er valgt fra gruppen bestående av perfluor-(n-pentan) perfluor-(n-heksan) perfluor-(cyklopentan) perfluor-(cykloheksan) tetrafluordibrometan monofluortriklormetan og triklortrifluoretan.

5. Fluidum ifølge krav 3, karakterisert ved at den tredje komponent er triklortrifluoretan.

6. Fluidum ifølge krav 3, 4 eller 5, karakterisert ved at den tredje komponent er til stede i en mengde opp til 25 vekt%.

7. Fluidum ifølge krav 6, karakterisert ved at den tredje komponent er til stede i en mengde opp til 10 vekt%.

8. Fluidum ifølge krav 7, karakterisert ved at den tredje komponent er til stede i en mengde på 5-10 vekt% beregnet på vekten av fluidet.

9. Transformatorapparat, karakterisert ved at det som det vesentlige dielektriske kjølefluidum inneholder et fluidum som angitt i ett eller flere av kravene 1-8.

10. Lukket bryteranlegg omfattende elektrisk selvutløsende bryterapparater med minst to elektriske kontakter og midler til å lukke og skille nevnte kontakter, og hvor et dielektrisk fluidum omgir kontaktene, karakterisert ved at fluidet er et fluidum som angitt i ett eller flere av kravene 1-8.

11. Bryteranlegg ifølge krav 10, karakterisert ved at kontaktene er i vakuum-kammere omgitt av nevnte fluidum.

12. Sikring som har et sikringselement i en lysbue-slukkende væske i et isolerende kammer, karakterisert ved at væsken er et fluidum som angitt i ett eller flere av kravene 1-8.