WO2013110600A1 - Milieu gazeux comprenant au moins un oxirane polyfluore et une hydrofluoroolefine pour l'isolation electrique et/ou l'extinction des arcs electriques en haute tension - Google Patents

Milieu gazeux comprenant au moins un oxirane polyfluore et une hydrofluoroolefine pour l'isolation electrique et/ou l'extinction des arcs electriques en haute tension Download PDF

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WO2013110600A1
WO2013110600A1 PCT/EP2013/051124 EP2013051124W WO2013110600A1 WO 2013110600 A1 WO2013110600 A1 WO 2013110600A1 EP 2013051124 W EP2013051124 W EP 2013051124W WO 2013110600 A1 WO2013110600 A1 WO 2013110600A1
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WO
WIPO (PCT)
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oxirane
electrical
hydrofluoroolefin
polyfluorinated
gas
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/051124
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Inventor
Daniel Piccoz
Romain Maladen
Yannick Kieffel
Alain Girodet
Original Assignee
Alstom Technology Ltd
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    • 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
    • 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
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    • 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

Definitions

  • a gaseous medium which comprises at least one polyfluorinated oxirane and a hydrofluoroolefin as electrical isolation gas and / or electric arc extinguishing in an electrical substation apparatus and, in particular, in a high voltage device.
  • It also relates to an electrical substation apparatus and, in particular, to a high voltage apparatus, in which the electrical insulation and / or the extinction of the electric arcs is (are) ensured by a gaseous medium comprising at least one polyfluorinated oxirane and a hydrofluoroolefin.
  • This electrical device may in particular be an electrical transformer such as a power supply or measurement transformer, a gas-insulated line (or LIG) for the transport or distribution of electricity, a busbar or an electrical appliance connection / disconnection device (also known as a switchgear) such as a circuit breaker, a switch, a fuse-switch combination, a disconnector, earthing switch or contactor.
  • an electrical transformer such as a power supply or measurement transformer, a gas-insulated line (or LIG) for the transport or distribution of electricity, a busbar or an electrical appliance connection / disconnection device (also known as a switchgear) such as a circuit breaker, a switch, a fuse-switch combination, a disconnector, earthing switch or contactor.
  • the terms “medium voltage” (MT) and “high voltage” (HT) are used in their usual acceptance, namely that the term “medium voltage” designates a voltage which is greater than 1 000 volts in alternating current and 1500 volts in direct current but which does not exceed 52 000 volts in alternating current and 75 000 volts in direct current, while the term “high tension” designates a tension which is strictly greater than 52 000 volts AC and 75,000 volts DC.
  • S Fe sulfur hexafluoride
  • SF 6 has the major disadvantage of presenting a global warming potential (GWP) 22,800 (relative to CO 2 over 100 years) and a residence time in the atmosphere of 3,200 years, which places it among the gases with strong greenhouse effect.
  • GWP global warming potential
  • SF 6 was therefore listed by the Kyoto Protocol (1997) as a list of gases whose emissions must be limited.
  • Dielectric gases are known: see, for example, WO-A-2008/073790.
  • simple gases such as air or nitrogen, which do not have a negative impact on the environment, have much lower dielectric strength than SF 6 ; their use for electrical insulation and / or extinction of electric arcs in HV / MV equipment involves drastically increasing the volume and / or the filling pressure of these devices, which goes against efforts that have been made in recent decades to develop compact electrical appliances, with increasingly small footprint.
  • Perfluorocarbons C n F 2n + 2, cC 4 F 8 generally have dielectric strength, but their GWP is typically in a range from 5,000 to 10,000.
  • SF 6 and other gases such as nitrogen or nitrogen dioxide are used to limit the impact of SF 6 on the environment: see, for example, WO-A-2009/049144. Nevertheless, because of the high GWP of SF 6 , the GWP of these mixtures remains very high.
  • a mixture of SF 6 and nitrogen in a volume ratio of 10/90 has a dielectric strength in alternating voltage (50 Hz) equal to 59% of that of SF 6 but its PRG is of the order from 8,000 to 8,650. Such mixtures can not therefore be used as a gas with a low environmental impact.
  • the inventors have set themselves the goal of finding a gas that, while having good electrical insulation and arc extinguishing properties, has a significantly lower environmental impact than the SF 6 and is not, moreover, toxic to humans and animals.
  • the polyfluorinated oxiranes used in the context of the invention are oxiranes containing 4 carbon atoms, preferably of the empirical formula C 4 F 8 O, which are neither toxic nor corrosive nor explosive nor flammable and which have a GWP significantly lower than that of SF 6 .
  • C4-oxirane 2,3- (difluoro-2,3-bis (trifluoromethyl) oxirane
  • hydrofluoroolefins used in the context of the invention are fluorinated alkenes whose carbon chain is formed of 3 carbon atoms, preferably of formula C 3 H 2 F 4 or C 3 HF 5 , which, like the polyfluorinated oxiranes , are neither toxic nor corrosive, explosive nor flammable, and have a GWP of less than 10. It is, in particular, trans-1, 3, 3, 3-tetrafluoro-1-propene, which is better known under the name of "HFO-1234ze" and which will thus be called as follows in the following.
  • the polyfluorinated oxiranes and the hydrofluorinated olefins have dielectric properties capable of advantageously replacing SF 6 as an electrical insulating gas and electric arc extinguishing in medium and high voltage substation electrical apparatus. .
  • the polyfluorinated oxirane and the hydrofluoroolefin are present in the electrical apparatus exclusively or almost exclusively in the gaseous state under all the temperature conditions at which the gaseous medium is intended to be subjected, once confined in the electrical appliance.
  • the polyfluorinated oxirane and the hydrofluoroolefin should be present in the electrical apparatus at partial pressures which are selected as a function of the saturation vapor pressures which these compounds respectively exhibit at the minimum temperature of use of the device. 'electrical appliance .
  • Minimum operating temperature of an electrical appliance is the lowest temperature at which this appliance is intended to be used.
  • the polyfluorinated oxirane and the hydrofluoroolefin may thus be the only components of the gaseous medium.
  • the polyfluorinated oxirane and the hydrofluoroolefin will most often be used diluted in at least one other gas, which belongs neither to the family of polyfluorinated oxiranes nor that of the hydrofluoroolefins, so as to obtain the level of filling pressure recommended for the electrical apparatus concerned while ensuring the maintenance in the gaseous state of this oxirane and this hydro-fluoroolefin over the entire range of operating temperatures of this apparatus.
  • this other gas is chosen from gases that meet the following four criteria:
  • (1) have a very low boiling point, less than or equal to the minimum operating temperature of the apparatus, this boiling temperature typically being at or below -50 ° C above the standard pressure;
  • a dilution gas whose PRG is very low, or even zero.
  • the dilution gas is preferably carbon dioxide whose PRG is equal to 1, nitrogen, oxygen or air, preferably dry, whose PRG is equal to 0 or mixtures thereof.
  • the polyfluorinated oxirane and the hydrofluoroolefin are present in the electrical apparatus at partial pressures which are preferably between 95 and 100% and, more preferably, between 98 and 100% of the corresponding pressures. at the filling temperature of the electrical apparatus, at the saturation vapor pressures of polyfluorinated oxirane and hydrofluoroolefin respectively at the minimum temperature of use of the electrical apparatus.
  • the minimum operating temperature m i n is chosen among: 0, -5, -10, -15, -20, -25, -30, -35, -40, -45 and -50 ° C.
  • the invention also relates to a high voltage electrical apparatus, which comprises a sealed enclosure in which there are electrical components and a gaseous medium ensuring the electrical isolation and / or extinction of electric arcs likely to occur in this chamber, and which is characterized in that the gaseous medium comprises at least one polyfluorinated oxirane and a hydrofluoroolefin.
  • this electrical apparatus can be, in the first place, a gas-insulated electrical transformer such as, for example, a power transformer or a measurement transformer.
  • a gas-insulated electrical transformer such as, for example, a power transformer or a measurement transformer.
  • It can also be a gas-insulated line, aerial or underground, or a busbar for the transport or distribution of electricity.
  • an electrical connection / disconnection device also called a switchgear
  • switchgear such as, for example, a circuit breaker, a switch, a disconnector, a fuse-switch combination, an earthing switch or a contactor .
  • FIG. 2 illustrates, in the form of a curve, the evolution of the normalized dielectric strength of a medium which is composed of C4-oxirane, HFO-1234ze and dry air and which is intended for a device the minimum temperature of use is -25 ° C, depending on the molar percentage of the mixture C4-oxirane / HFO-1234ze that this medium.
  • FIG. 3 illustrates, in the form of a curve, the evolution of the dielectric strength standardized for a medium that is composed of C4-oxirane, HFO-1234ze and nitrogen and is intended for an electrical appliance with a minimum operating temperature of -25 ° C, depending on the molar percentage of the mixture C4-oxirane / HFO-1234ze that this medium.
  • FIG. 4 is a figure similar to FIG. 1 but for a C4-oxirane / HFO-1234ze / C02 medium which is intended for an electrical appliance whose minimum operating temperature is -30 ° C.
  • FIG. 5 is a figure similar to FIG. 2 but for a C4-oxirane / HFO-1234ze / dry air medium which is intended for an electrical appliance whose minimum temperature of use is -30 ° C.
  • FIG. 6 is a figure similar to FIG. 3 but for a C4-oxirane / HFO-1234ze / nitrogen medium which is intended for an electrical appliance whose minimum temperature of use is -30 ° C. DETAILED PRESENTATION OF PARTICULAR EMBODIMENTS
  • the invention is based on the use, with or without a dilution gas, also called a carrier gas or a buffer gas, of polyfluorinated oxiranes containing 4 carbon atoms and of hydrofluoroolefins having 3 carbon atoms.
  • a dilution gas also called a carrier gas or a buffer gas
  • the polyfluorinated oxiranes are cyclic ethers with several fluorine atoms.
  • the polyfluorinated oxiranes used in the context of the invention have 4 carbon atoms and preferably correspond to the empirical formula C 4 F 8 O.
  • C 4 -oxirane, or 2,3- (2,3-difluoro) bis (trifluoromethyl) oxirane which corresponds to the semi-developed formula below:
  • the GWP of this oxirane is in the order of 3,000, 7.6 times lower than that of SF 6 and 2.5 times lower than that of a mixture of SF 6 and nitrogen at 10% by volume. of SF6. Its electrical rigidity is of the order of 1.6 times that of SF 6 and its liquefaction temperature is 0 ° C at normal atmospheric pressure.
  • the C4-oxirane presents no toxicity to humans and animals since it is characterized by a lethal dose killing 50% of an animal population (or LD 5 o) greater than 50,000 ppm .
  • HFOs are fluorinated alkenes of general formula C n (H, F) 2 n -
  • the HFOs used in the context of the invention have 3 carbon atoms and preferably correspond to the crude formulas C 3 H 2 F 4 and C 3 HF 5 .
  • Its GWP is 6, which is 3,800 times lower than that of SF6 and 1,250 times lower than that of a mixture of SF6 and nitrogen at 10% by volume of SF6.
  • electrical rigidity is of the order of 0.8 times that of SF 6 and its liquefaction temperature is -19 ° C at normal atmospheric pressure.
  • HFO-1234ze shows no toxicity to humans with an average value of exposure (or VME) equal to 1000 ppm and an LD 5 o greater than 200 000 ppm.
  • the polyfluorinated oxirane and the hydrofluoroolefin are present in the electrical apparatus in exclusively or almost exclusively gaseous form over the entire range of operating temperatures of this apparatus.
  • the partial pressures at which the polyfluorinated oxirane and the hydrofluoroolefin are present in the electrical apparatus should be chosen as a function of the saturation vapor pressures which these compounds exhibit respectively at the minimum temperature of use of this apparatus. .
  • Table I indicates the saturated vapor pressures, denoted PVS C 4 -ox and expressed in hectopascals, that C4-oxirane exhibits at temperatures of 0, -10, -20, -25 and -30 ° C, as well as the pressures, denoted Pc 4 -ox and expressed in hectopascals, which correspond to 20 ° C at these saturating vapor pressures.
  • Table I Saturated vapor pressures of C4-oxirane Similarly, Table II below shows the saturation vapor pressures, denoted PVS H Fo-i234ze and expressed in hectopascals, that HFO-1234ze exhibits at temperatures of 0, -10, -20, -25 and -30 ° C, as well as the pressures, denoted P H Fo-i234ze and expressed in hectopascals, which correspond to 20 ° C at these saturating vapor pressures. PVSnFO-1234ze PHFO-1234ze
  • an electric apparatus intended to be used at a minimum temperature of -30 ° C will be filled, at the temperature of 20 ° C, with a partial pressure of C4-oxirane which will not exceed 333 hPa at 20 ° C and a partial pressure of HFO-1234ze that will not exceed 800 hPa at 20 ° C, if it is desired that these two compounds be maintained in a gaseous state in this apparatus over the full range of temperatures of use of that -this.
  • the total gas filling pressure that is recommended varies. It is, however, typically several bars, i.e., several hundred kPa.
  • polyfluorinated oxirane and hydrofluoroolefin may represent the only components of the gaseous medium, they will most often be supplemented with a dilution gas (or carrier gas or buffer gas) making it possible to obtain the recommended filling pressure level.
  • a dilution gas or carrier gas or buffer gas
  • the dilution gas is chosen from gases which have, on the one hand, a very low boiling point, less than or equal to the minimum temperature of use of the apparatus, and, on the other hand, a dielectric strength greater than or equal to that of carbon dioxide under identical test conditions (same apparatus, same geometrical configuration, same operating parameters, ...) as those used to measure the dielectric strength of the carbon dioxide.
  • the dilution gas is non-toxic and that it has a very low or no GWP, so that the dilution of the polyfluorinated oxirane by this gas also has the effect of lowering the impact.
  • the oxidation of this oxirane since the PRG of a gaseous mixture is related to the partial pressures of each of its components.
  • the dilution gas is preferably carbon dioxide whose PRG is equal to 1, nitrogen, oxygen or air, preferably dry, whose PRG is equal to 0 or mixtures thereof.
  • the electrical apparatus will therefore be filled with polyfluorinated oxirane and hydrofluoroolefin at partial pressures which will preferably be between 95 and 100% and, more preferably, between 98 and 100% of the pressures corresponding to the filling temperature, the pressures saturating vapor that respectively present this oxirane and this hydrofluoroolefin at the minimum temperature of use of the electrical apparatus.
  • - PTremp represents the pressure which corresponds, at the filling temperature and for the compound in question, to the saturation vapor pressure that this compound exhibits at the minimum temperature of use of the electrical apparatus;
  • gaseous medium polyfluoro oxirane + HFO + dilution gas
  • the normalized dielectric strength of media composed of C4-oxirane, HFO-1234ze and a dilution gas such as CO 2 (FIGS. 1 and 4), dry air (FIGS. 2 and 5) or nitrogen (FIGS. 3 and 6) is entirely favorable to the use of such media for electrical insulation and / or extinction of electric arcs.
  • apparatus 1 only nitrogen at a pressure of 500 kPa;
  • apparatus 2 a gaseous medium composed of C4-oxirane and nitrogen at partial pressures of 333 hPa and 4,667 hPa respectively (ie a total pressure of 500 kPa);
  • apparatus 3 a gaseous medium composed of C4-oxirane, HFO-1234ze and nitrogen at pressures 333 hPa, 800 hPa and 3,867 hPa, respectively (a total pressure of 500 kPa); and
  • gaseous media comprising at least one polyfluorinated oxirane and, in particular C4-oxirane, and a hydrofluoroolefin and, in particular HFO-1234ze, in admixture with a dilution gas of CO 2 type, nitrogen or air, in existing electrical appliances can be considered, which is very advantageous economically.
  • a commercial 5 bar (500 kPa) apparatus intended for use at -30 ° C can be filled using a gas mixer for controlling the ratio of the pressures of the polyfluorinated oxirane to The hydrofluoroolefin and the pressure of the dilution gas, this ratio being kept constant and equal to 0.086 for the C4-oxirane and 0.206 for the HFO-1234ze throughout the filling by the use of a mass flow meter of precision.
  • the vacuum (0 to 0.1 kPa) will have been done previously in the apparatus.
  • the gaseous medium can be recovered by conventional recovery techniques using a compressor and a vacuum pump.
  • the polyfluorinated oxirane and the hydrofluoroolefin can then be separated from the dilution gas using a zeolite capable of trapping only that dilution gas which is smaller in size; alternatively, a selective separation membrane allowing the dilution gas to escape and keeping the polyfluorinated oxirane and the hydrofluoroolefin since these have a higher molecular weight can be used.
  • a zeolite capable of trapping only that dilution gas which is smaller in size
  • a selective separation membrane allowing the dilution gas to escape and keeping the polyfluorinated oxirane and the hydrofluoroolefin since these have a higher molecular weight can be used.
  • any other option is possible.
  • the solution according to the invention thus makes it possible to propose a gaseous medium with a low environmental impact (GWP decreased by more than 96% compared with SFe insulation), compatible with the minimum operating temperatures of the equipment. electrical and having dielectric properties, cut and heat dissipation close to those obtained on existing devices.
  • This gaseous medium can advantageously replace the SF 6 used in electrical appliances, without substantially modifying their design: the production lines can be kept, with a simple change of the gaseous filling medium.

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Abstract

L'invention se rapporte à l'utilisation d'un milieu gazeux comprenant au moins un oxirane polyfluoré et une hydrofluorooléfine, éventuellement associés à un gaz de dilution, comme gaz d' isolation électrique et/ou d'extinction des arcs électriques dans un appareil électrique haute tension. Elle se rapporte également à un appareil électrique haute tension dans lequel l'isolation électrique et/ou l'extinction des arcs électriques est (sont) assurée (s) par un milieu gazeux comprenant au moins un oxirane polyfluoré et une hydroflurooléfine, éventuellement associés à un gaz de dilution. Applications : transformateurs électriques (d'alimentation, de mesure,...), lignes à isolation gazeuse pour le transport ou la distribution de l'électricité, jeux de barres, appareils électriques de connexion/déconnexion (disjoncteurs, interrupteurs, combinés interrupteur-fusibles, sectionneurs, sectionneurs de mise à la terre, contacteurs,...), etc.

Description

MILIEU GAZEUX COMPRENANT AU MOINS UN OXIRANE POLYFLUORE ET UNE HYDROFLUOROOLEFINE POUR L'ISOLATION ELECTRIQUE ET/OU L'EXTINCTION DES ARCS ELECTRIQUES EN HAUTE
TENSION
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention se rapporte au domaine de l'isolation électrique et de l'extinction des arcs électriques dans des appareils électriques moyenne ou haute tension.
Plus précisément, elle se rapporte à l'utilisation d'un milieu gazeux qui comprend au moins un oxirane polyfluoré et une hydrofluorooléfine comme gaz d'isolation électrique et/ou d'extinction des arcs électriques dans un appareil électrique de sous-station et, en particulier, dans un appareil haute tension.
Elle se rapporte également à un appareil électrique de sous-station et, en particulier, à un appareil haute tension, dans lequel l'isolation électrique et/ou l'extinction des arcs électriques est (sont) assurée (s) par un milieu gazeux comprenant au moins un oxirane polyfluoré et une hydrofluorooléfine .
Cet appareil électrique peut notamment être un transformateur électrique tel qu'un transformateur d'alimentation ou de mesure, une ligne à isolation gazeuse (ou LIG) pour le transport ou la distribution de l'électricité, un jeu de barres ou encore un appareil électrique de connexion/déconnexion (aussi appelé appareil de coupure) tel qu'un disjoncteur, un interrupteur, un combiné interrupteur-fusibles, un sectionneur, un sectionneur de mise à la terre ou un contacteur .
Dans ce qui précède et ce qui suit, les termes « moyenne tension » (MT) et « haute tension » (HT) sont utilisés dans leur acceptation habituelle, à savoir que le terme « moyenne tension » désigne une tension qui est supérieure à 1 000 volts en courant alternatif et à 1 500 volts en courant continu mais qui ne dépasse pas 52 000 volts en courant alternatif et 75 000 volts en courant continu, tandis que le terme « haute tension » désigne une tension qui est strictement supérieure à 52 000 volts en courant alternatif et à 75 000 volts en courant continu.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Dans les appareils électriques moyenne ou haute tension, l'isolation électrique et, le cas échéant, l'extinction des arcs électriques sont typiquement assurées par un gaz qui est confiné à l'intérieur d'une enceinte que comprend ces appareils.
Actuellement, le gaz le plus souvent utilisé est l'hexafluorure de soufre ( S Fe ) : ce gaz présente une rigidité diélectrique relativement haute, une bonne conductivité thermique et des pertes diélectriques peu élevées. Il est chimiquement inerte et non toxique pour l'homme et les animaux et, après avoir été dissocié par un arc électrique, il se recombine rapidement et presque totalement. De plus, il est ininflammable et son prix est, encore aujourd'hui, modéré .
Toutefois, le SF6 a pour inconvénient majeur de présenter un potentiel de réchauffement global (PRG) de 22 800 (relativement au CO2 sur 100 ans) et une durée de séjour dans l'atmosphère de 3 200 ans, ce qui le place parmi les gaz à fort pouvoir d'effet de serre. Le SF6 a donc été inscrit par le Protocole de Kyoto (1997) sur la liste des gaz dont les émissions doivent être limitées.
Le meilleur moyen de limiter les émissions du SF6 consiste à limiter l'utilisation de ce gaz, ce qui a conduit les industriels à chercher des alternatives au SF6. De fait, les autres solutions comme les systèmes hybrides associant une isolation gazeuse à une isolation solide (voir, par exemple, EP- A-l 724 802) augmentent le volume des appareils électriques par rapport à celui qu'autorise une isolation au SF6 ; la coupure dans l'huile ou le vide nécessite une refonte des appareillages.
Des gaz diélectriques sont connus : voir, par exemple, WO-A-2008/073790. Cependant, les gaz dits simples comme l'air ou l'azote, qui n'ont pas d'impact négatif sur l'environnement, présentent une rigidité diélectrique beaucoup plus faible que celle du SF6 ; leur utilisation pour l'isolation électrique et/ou l'extinction des arcs électriques dans des appareils HT/MT implique d' augmenter de façon drastique le volume et/ou la pression de remplissage de ces appareils, ce qui va à l' encontre des efforts qui ont été réalisés au cours de ces dernières décennies pour développer des appareils électriques compacts, à encombrement de plus en plus réduit.
Les perfluorocarbones (CnF2n+2, c-C4F8) présentent, d'une manière générale, des propriétés de tenue diélectrique intéressantes, mais leur PRG s'inscrit typiquement dans une gamme allant de 5 000 à 10 000. D'autres alternatives prometteuses d'un point de vue caractéristiques électriques et PRG, comme le trifluoroiodométhane (CF3I), sont classées parmi les substances cancérigènes, mutagènes et reprotoxiques de catégorie 3, ce qui est rédhibitoire pour une utilisation à une échelle industrielle.
Des mélanges de SF6 et d'autres gaz comme l'azote ou le dioxyde d'azote sont utilisés pour limiter l'impact du SF6 sur l'environnement : voir, par exemple, WO-A-2009/049144. Néanmoins, du fait du fort PRG du SF6, le PRG de ces mélanges reste très élevé. Ainsi, par exemple, un mélange de SF6 et d'azote dans un rapport volumique de 10/90 présente une rigidité diélectrique en tension alternative (50 Hz) égale à 59 % de celle du SF6 mais son PRG est de l'ordre de 8 000 à 8 650. De tels mélanges ne sauraient donc être utilisés comme gaz à faible impact environnemental.
Ainsi, seuls les mélanges à PRG important permettent une tenue diélectrique proche de celle du SF6 à basse température ; tous les mélanges à faible PRG proposés dans l'art antérieur permettent d'atteindre au maximum 80% des performances des appareils SF6 pour les températures d'utilisation les plus basses mais, notamment, en augmentant la pression de gaz, en ajoutant des déflecteurs diélectriques, en revêtant certaines pièces de couches isolantes, ce qui nécessite une nouvelle conception des appareillages MT ou HT en prenant des distances d'isolation supérieures et en ajoutant éventuellement des artifices comme des écrans, déflecteurs ou gainages.
Aussi, les Inventeurs se sont-ils fixé pour but de trouver un gaz qui, tout en ayant de bonnes propriétés d'isolation électrique et d'extinction des arcs électriques, ait un impact sur l'environnement notablement plus faible que celui du SF6 et ne soit pas, par ailleurs, toxique pour l'homme et les animaux.
EXPOSÉ DE L' INVENTION Ce but et d'autres encore sont atteints par l'invention qui propose, en premier lieu, l'utilisation d'un milieu gazeux comprenant au moins un oxirane polyfluoré et une hydrofluorooléfine comme gaz d'isolation électrique et/ou d'extinction des arcs électriques dans un appareil électrique haute tension.
Les oxiranes polyfluorés utilisés dans le cadre de l'invention sont des oxiranes à 4 atomes de carbone, de préférence de formule brute C4 F8O , qui ne sont ni toxiques ni corrosifs ni explosifs ni inflammables et qui présentent un PRG nettement inférieur à celui du SF6.
Il s'agit, en particulier, du 2,3- (difluoro-2, 3-bis (trifluorométhyl) oxirane, qui sera appelé « C4-oxirane » dans ce qui suit.
Par ailleurs, les hydrofluorooléfines utilisées dans le cadre de l'invention sont des alcènes fluorés dont la chaîne carbonée est formée de 3 atomes de carbone, de préférence de formule C3H2 F4 ou C3HF5 , qui, comme les oxiranes polyfluorés, ne sont ni toxiques ni corrosifs ni explosifs ni inflammables, et présentent un PRG inférieur à 10. Il s'agit, en particulier, du trans- 1, 3, 3, 3-tétrafluoro-l-propène, qui est plus connu sous le nom de « HFO-1234ze » et qui sera donc appelé ainsi dans ce qui suit.
Les oxiranes polyfluorés et les hydro- fluorooléfines sont dotés de propriétés diélectriques aptes à leur faire remplacer avantageusement le SF6 en tant que gaz d'isolation électrique et d'extinction des arcs électriques dans les appareils électriques de sous-station de moyenne ou haute tension.
Conformément à l'invention, l'oxirane polyfluoré et 1 ' hydrofluorooléfine sont présents dans l'appareil électrique exclusivement ou quasi exclusivement à l'état gazeux dans toutes les conditions de température auxquelles le milieu gazeux est destiné à être soumis, une fois confiné dans l'appareil électrique.
Pour ce faire, il convient que l'oxirane polyfluoré et 1 ' hydrofluorooléfine soient présents dans l'appareil électrique à des pressions partielles qui sont choisies en fonction des pressions de vapeur saturante que présentent respectivement ces composés à la température minimale d'utilisation de l'appareil électrique .
Par température minimale d'utilisation d'un appareil électrique, on entend la température la plus basse à laquelle cet appareil est destiné à être utilisé .
L'oxirane polyfluoré et 1 ' hydrofluoro- oléfine peuvent ainsi être les seuls composants du milieu gazeux. Toutefois, compte tenu des niveaux de pression de remplissage généralement préconisés pour les appareils électriques moyenne ou haute tension - qui sont typiquement de plusieurs bars - et des températures de liquéfaction des oxiranes polyfluorés et des hydrofluorooléfines à la pression atmosphérique normale (1 013,25 hPa) , l'oxirane polyfluoré et 1 ' hydrofluorooléfine seront le plus souvent utilisés dilués dans au moins un autre gaz, qui n'appartient ni à la famille des oxiranes polyfluorés ni à celle des hydrofluorooléfines , de manière à obtenir le niveau de pression de remplissage préconisé pour l'appareil électrique concerné tout en garantissant le maintien à l'état gazeux de cet oxirane et de cette hydro- fluorooléfine sur toute la gamme des températures d'utilisation de cet appareil.
Dans ce cas, selon l'invention, cet autre gaz, dit gaz de dilution ou gaz vecteur ou gaz tampon, est choisi parmi les gaz qui répondent aux quatre critères suivants :
(1) présenter une température d'ébullition très basse, inférieure ou égale à la température minimale d'utilisation de l'appareil, cette température d'ébullition étant typiquement égale ou inférieure à -50°C à la pression standard ;
(2) présenter une rigidité diélectrique supérieure ou égale à celle du dioxyde de carbone dans des conditions d'essai identiques (même appareillage, même configuration géométrique, mêmes paramètres opératoires, ...) à celles utilisées pour mesurer la rigidité diélectrique du dioxyde de carbone ; (3) être dénués de toxicité pour l'homme et les animaux ; et
(4) présenter un PRG plus faible que celui du mélange oxirane polyfluoré/hydrofluorooléfine de sorte que la dilution de ce mélange par le gaz de dilution ait également pour effet d'abaisser l'impact environnemental de cet oxirane puisque le PRG d'un milieu gazeux est en rapport avec les pressions partielles de chacun de ses composants dans ce milieu.
En particulier, on préfère utiliser un gaz de dilution dont le PRG est très faible, voire nul.
Aussi, le gaz de dilution est-il, de préférence, du dioxyde de carbone dont le PRG est égal à 1, de l'azote, de l'oxygène ou de l'air, avantageusement sec, dont le PRG est égal à 0, ou bien des mélanges de ceux-ci.
Conformément à l'invention, l' oxirane polyfluoré et 1 ' hydrofluorooléfine sont présentes dans l'appareil électrique à des pressions partielles qui sont, de préférence, comprises entre 95 et 100% et, mieux encore, entre 98 et 100% des pressions correspondant, à la température de remplissage de l'appareil électrique, aux pressions de vapeur saturante que présentent respectivement l' oxirane polyfluoré et 1 ' hydrofluorooléfine à la température minimale d'utilisation de l'appareil électrique.
Ainsi, les propriétés diélectriques du milieu gazeux sont les plus élevées possibles et se rapprochent au mieux de celles du SF6.
Dans les modes de réalisation préférés, la température minimale d'utilisation min est choisie parmi : 0, -5, -10, -15, -20, -25, -30, -35, -40, -45 et -50°C.
L'invention a également pour objet un appareil électrique haute tension, qui comprend une enceinte étanche dans laquelle se trouvent des composants électriques ainsi qu'un milieu gazeux assurant l'isolation électrique et/ou l'extinction des arcs électriques susceptibles de se produire dans cette enceinte, et qui est caractérisé en ce que le milieu gazeux comprend au moins un oxirane polyfluoré et une hydrofluorooléfine .
Les caractéristiques du milieu gazeux présent dans cet appareil électrique et, notamment, celles du mélange oxirane polyfluoré/hydrofluoro- oléfine sont telles que précédemment décrites à propos de l'utilisation de ce milieu gazeux. Avantageusement, cet appareil électrique comprend de plus un tamis moléculaire propre à adsorber les espèces moléculaires qui se forment après l'ionisation à l'état de plasma que subit le mélange oxirane polyfluoré/hydrofluoro¬ oléfine au cours d'un arc électrique, par exemple un tamis moléculaire de CaSC^.
Conformément à l'invention, cet appareil électrique peut être, en premier lieu, un transformateur électrique à isolation gazeuse comme, par exemple, un transformateur d'alimentation ou un transformateur de mesure.
Il peut également être une ligne à isolation gazeuse, aérienne ou souterraine, ou un jeu de barres pour le transport ou la distribution de 1 ' électricité . Enfin, il peut aussi être un appareil électrique de connexion/déconnexion (aussi appelé appareil de coupure) comme, par exemple, un disjoncteur, un interrupteur, un sectionneur, un combiné interrupteur-fusibles, un sectionneur de mise à la terre ou un contacteur.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront du complément de description qui suit.
II va de soi, toutefois, que ce complément de description n'est donné qu'à titre d'illustration de l'objet de l'invention et ne constitue en aucune manière une limitation de cet objet.
BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES La figure 1 illustre, sous la forme d'une courbe, l'évolution de la rigidité diélectrique normalisée d'un milieu qui est composé de C4-oxirane, d'HFO-1234ze et de CO2 et qui est destiné à un appareil électrique dont la température minimale d'utilisation est de -25°C, en fonction du pourcentage molaire du mélange C4-oxirane/HFO-1234ze que présente ce milieu.
La figure 2 illustre, sous la forme d'une courbe, l'évolution de la rigidité diélectrique normalisée d'un milieu qui est composé de C4-oxirane, d'HFO-1234ze et d'air sec et qui est destiné à un appareil électrique dont la température minimale d'utilisation est de -25°C, en fonction du pourcentage molaire du mélange C4-oxirane/HFO-1234ze que présente ce milieu.
La figure 3 illustre, sous la forme d'une courbe, l'évolution de la rigidité diélectrique normalisée d'un milieu qui est composé de C4-oxirane, d'HFO-1234ze et d'azote et qui est destiné à un appareil électrique dont la température minimale d'utilisation de -25°C, en fonction du pourcentage molaire du mélange C4-oxirane/HFO-1234ze que présente ce milieu.
La figure 4 est une figure analogue à la figure 1 mais pour un milieu C4-oxirane/HFO-1234ze/C02 qui est destiné à un appareil électrique dont la température minimale d'utilisation est de -30°C.
La figure 5 est une figure analogue à la figure 2 mais pour un milieu C4-oxirane/HFO-1234ze/air sec qui est destiné à un appareil électrique dont la température minimale d'utilisation est de -30°C.
La figure 6 est une figure analogue à la figure 3 mais pour un milieu C4-oxirane/HFO- 1234ze/azote qui est destiné à un appareil électrique dont la température minimale d'utilisation est de -30°C. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
L'invention est basée sur l'utilisation, avec ou sans gaz de dilution, encore appelé gaz vecteur ou gaz tampon, d' oxiranes polyfluorés à 4 atomes de carbone et d' hydrofluorooléfines à 3 atomes de carbone.
Les oxiranes polyfluorés sont des éthers cycliques à plusieurs atomes de fluor. Les oxiranes polyfluorés utilisés dans le cadre de l'invention ont 4 atomes de carbone et répondent, de préférence, à la formule brute C4F8O. Notamment, le C4-oxirane, ou 2,3- (difluoro-2, 3-bis (trifluorométhyl) oxirane, qui répond à la formule semi développée ci-après :
Figure imgf000014_0001
F F
est utilisé dans les essais comparatifs qui sont rapportés ci-après.
Le PRG de cet oxirane est de l'ordre de 3 000, soit 7,6 fois plus faible que celui du SF6 et 2,5 fois plus faible que celui d'un mélange de SF6 et d'azote à 10% volumique de SF6. Sa rigidité électrique est de l'ordre de 1,6 fois celle du SF6 et sa température de liquéfaction est de 0°C à la pression atmosphérique normale.
Par ailleurs, le C4-oxirane ne présente pas de toxicité pour l'homme et les animaux puisqu'il se caractérise par une dose létale causant la mort de 50% d'une population animale (ou DL5o) supérieure à 50 000 ppm.
Les HFO sont des alcènes fluorés de formule générale Cn(H,F) 2n - Les HFO utilisées dans le cadre de l'invention ont 3 atomes de carbone et répondent, de préférence, aux formules brutes C3H2 F4 et C3HF5 .
Notamment, 1 ' hydrofluorooléfine HFO-1234ze, ou trans-1, 3, 3, 3-tétrafluoro-l-propène, qui répond à la formule semi développée CHF=CH- C F3 , est utilisée dans les essais comparatifs qui sont rapportés ci-après. Son PRG est de 6, soit 3 800 fois plus faible que celle du SF6 et 1 250 fois plus faible que celui d'un mélange de SF6 et d'azote à 10% volumique de SF6. Sa rigidité électrique est de l'ordre de 0,8 fois celle du SF6 et sa température de liquéfaction est de -19°C à la pression atmosphérique normale. Par ailleurs, l'HFO-1234ze ne présente pas de toxicité pour l'homme avec une valeur moyenne d'exposition (ou VME) égale à 1 000 ppm et une DL5o supérieure à 200 000 ppm.
L'utilisation d' hydrofluorooléfines autres que l'HFO-1234ze comme le 2, 3, 3, 3-tétrafluoro-1- propène, ou HFO-1234yf, de formule semi développée CH2=CF-CF3, ou le 1 , 2 , 2 , 5-pentafluoro-l-propène, ou HFO- 1225ye, de formule semi développée CF3-CF=CHF, est également envisagée.
Conformément à l'invention, l'oxirane poly- fluoré et 1 ' hydrofluorooléfine sont présents dans l'appareil électrique sous forme exclusivement ou quasi exclusivement gazeuse et ce, sur toute la gamme des températures d'utilisation de cet appareil.
Pour ce faire, il convient que les pressions partielles auxquelles sont présents l'oxirane polyfluoré et 1 ' hydrofluorooléfine dans l'appareil électrique soient choisies en fonction des pressions de vapeur saturante que présentent respectivement ces composés à la température minimale d'utilisation de cet appareil .
Toutefois, comme le remplissage des appareils électriques en gaz se fait usuellement à température ambiante, les pressions auxquelles on se réfère pour remplir l'appareil électrique en oxirane polyfluoré et en hydrofluorooléfine sont les pressions PTremp qui correspondent, à la température de remplissage, par exemple 20°C, aux pressions de vapeur saturante PVSTmin que présentent respectivement ces composés à la température minimale min d'utilisation de l'appareil électrique. Cette correspondance est donnée, pour chaque composé, par la formule : PTremP = (PVSTmin x 293)/Tmin, dans laquelle Tmin est exprimée en Kelvins.
A titre d'exemple, le tableau I ci-après indique les pressions de vapeur saturante, notées PVSC4-ox et exprimées en hectopascals , que présente le C4-oxirane aux températures de 0, -10, -20, -25 et -30°C, ainsi que les pressions, notées Pc4-ox et exprimées en hectopascals, qui correspondent à 20°C à ces pressions de vapeur saturante.
Figure imgf000016_0001
Tableau I : pressions de vapeur saturante du C4-oxirane De manière similaire, le tableau II ci- après indique les pressions de vapeur saturante, notées PVSHFo-i234ze et exprimées en hectopascals, que présente la HFO-1234ze aux températures de 0, -10, -20, -25 et -30°C, ainsi que les pressions, notées PHFo-i234ze et exprimées en hectopascals, qui correspondent à 20°C à ces pressions de vapeur saturante. PVSnFO-1234ze PHFO-1234ze
Températures
(hPa) (hPa)
0°C 2200 2360
-10°C 1520 1690
-20°C 1020 1180
-25°C 830 980
-30°C 660 800 pressions de vapeur saturante de la HFO
Ainsi, par exemple, un appareil électrique prévu pour être utilisé à une température minimale de -30°C sera rempli, à la température de 20°C, avec une pression partielle de C4-oxirane qui ne dépassera pas 333 hPa à 20°C et une pression partielle d'HFO-1234ze qui ne dépassera pas 800 hPa à 20°C, si l'on veut que ces deux composés soient maintenus à l'état gazeux dans cet appareil sur toute la gamme des températures d'utilisation de celui-ci.
Selon l'appareil électrique, la pression totale de remplissage en milieu gazeux qui est préconisée varie. Elle est, toutefois, typiquement de plusieurs bars, c'est-à-dire de plusieurs centaines de kPa.
Aussi, bien qu'en théorie, l'oxirane polyfluoré et 1 ' hydrofluorooléfine puissent représenter les seuls composants du milieu gazeux, ils seront le plus souvent additionnés d'un gaz de dilution (ou gaz vecteur ou gaz tampon) permettant d'obtenir le niveau de pression de remplissage préconisé. De préférence, le gaz de dilution est choisi parmi les gaz qui présentent, d'une part, une température d'ébullition très basse, inférieure ou égale à la température minimale d'utilisation de l'appareil, et, d'autre part, une rigidité diélectrique supérieure ou égale à celle du dioxyde de carbone dans des conditions d'essai identiques (même appareillage, même configuration géométrique, mêmes paramètres opératoires, ...) à celles utilisées pour mesurer la rigidité diélectrique du dioxyde de carbone.
De plus, on préfère que le gaz de dilution ne soit pas toxique et qu' il présente un PRG très faible, voire nul, de sorte que la dilution de l'oxirane polyfluoré par ce gaz ait également pour effet d'abaisser l'impact environnemental de cet oxirane puisque le PRG d'un mélange gazeux est en rapport avec les pressions partielles de chacun de ses composants .
Aussi, le gaz de dilution est-il, de préférence, du dioxyde de carbone dont le PRG est égal à 1, de l'azote, de l'oxygène ou de l'air, avantageusement sec, dont le PRG est égal à 0, ou bien des mélanges de ceux-ci.
A titre d'exemple, un milieu composé de C4- oxirane, d'HFO-1234ze et d'azote, à des pressions partielles respectivement de 333 hPa, 800 hPa et de 3 867 hPa à 20°C (soit une pression totale de 500 kPa à 20°C), présente un PRG de 754, ce qui représente une réduction de 74,8% du PRG par rapport au PRG du C4- oxirane pur et une réduction de 96,7% par rapport au PRG du SF6 pur. Comme les oxiranes polyfluorés et les hydrofluorooléfines ont une tenue diélectrique supérieure à celle des gaz susceptibles d'être utilisés comme gaz de dilution, il est souhaitable d'optimiser le remplissage de l'appareil électrique en oxirane polyfluoré et en hydrofluorooléfine . L'appareil électrique sera donc rempli d' oxirane polyfluoré et d' hydrofluorooléfine à des pressions partielles qui seront préférentiellement comprises entre 95 et 100% et, mieux encore, entre 98 et 100% des pressions correspondant, à la température de remplissage, aux pressions de vapeur saturante que présentent respectivement cet oxirane et cette hydrofluorooléfine à la température minimale d'utilisation de l'appareil électrique.
En d'autres termes, l' oxirane polyfluoré et 1 ' hydrofluorooléfine seront, de préférence, présents dans le milieu gazeux en un pourcentage molaire qui sera compris entre 95 et 100% et, mieux encore, entre 98 et 100% du pourcentage molaire M donné, pour chaque composé, par la formule : M = ( PTremp/Pmiiieu) x 100, dans laquelle
- PTremp représente la pression qui correspond, à la température de remplissage et pour le composé considéré, à la pression de vapeur saturante que présente ce composé à la température minimale d'utilisation de l'appareil électrique ; tandis que
- Pmiiieu représente la pression totale du milieu gazeux (oxirane polyfluoré + HFO + gaz de dilution) à la température de remplissage. Les propriétés diélectriques de milieux gazeux comprenant du C4-oxirane et de l' HFO-1234ze, en tant que seuls composants ou dilués dans un gaz du type CO2, air sec ou azote, se sont révélées parti- culièrement intéressantes.
Ainsi, notamment, comme visible sur les figures 1 à 6, la rigidité diélectrique normalisée de milieux composés de C4-oxirane, d'HFO-1234ze et d'un gaz de dilution tel que du CO2 (figures 1 et 4), de l'air sec (figures 2 et 5) ou de l'azote (figures 3 et 6), est tout à fait favorable à l'utilisation de tels milieux pour l'isolation électrique et/ou l'extinction des arcs électriques.
Par ailleurs, des essais comparatifs de tenue diélectrique sous chocs de foudre (onde de 1,2 - 50 με) , à onde positive et à onde négative (telle que mesurée conformément à la norme CEI 62271-1) ont été réalisés sur 4 appareils haute tension de type GIS, de 145 kV de tension assignée et de structure identique à celle que présente l'appareil qui est actuellement commercialisé par la société Alstom Grid sous la référence B65, préalablement remplis à 20°C :
- appareil 1 : uniquement d'azote à une pression de 500 kPa ;
- appareil 2 : d'un milieu gazeux composé de C4-oxirane et d'azote à des pressions partielles respectivement de 333 hPa et de 4 667 hPa (soit une pression totale de 500 kPa) ;
- appareil 3 : d'un milieu gazeux composé de C4-oxirane, d'HFO-1234ze et d'azote à des pressions partielles respectivement de 333 hPa, de 800 hPa et de 3 867 hPa (soit une pression totale de 500 kPa) ; et
- appareil 4 : uniquement de SF6 à une pression de 500 kPa.
Les résultats de ces essais sont présentés dans le tableau III ci-après.
Figure imgf000021_0001
Tableau III : tenue diélectrique de différents milieux gazeux
Au vu des résultats présentés ci-dessus, une utilisation de milieux gazeux comprenant au moins un oxirane polyfluoré et, en particulier le C4-oxirane, et une hydrofluorooléfine et, en particulier l'HFO- 1234ze, en mélange avec un gaz de dilution du type CO2, azote ou air, dans des appareils électriques existants peut être envisagée, ce qui est très avantageux sur un plan économique.
Ainsi, par exemple, après avoir fait le vide à l'aide d'une pompe à vide à huile, on peut remplir un appareil commercial de 5 bars (500 kPa) prévu pour une utilisation à -30°C à l'aide d'un mélangeur de gaz permettant de contrôler le rapport entre les pressions de l' oxirane polyfluoré et de 1 ' hydrofluorooléfine et la pression du gaz de dilution, ce rapport étant maintenu constant et égal à 0,086 pour le C4-oxirane et à 0,206 pour l'HFO-1234ze tout au long du remplissage grâce à l'utilisation d'un débitmètre massique de précision. De préférence, le vide (0 à 0,1 kPa) aura été fait auparavant dans l'appareil.
Il est à noter par ailleurs que, les appareils électriques futurs seront équipés de tamis moléculaire du type tamis de sulfate de calcium (CaSC^) anhydre qui adsorbent les petites molécules créées lors de la coupure, la toxicité du milieu gazeux n'est pas augmentée après décharges partielles par des molécules pouvant présenter une toxicité.
De plus, en fin de vie ou après essais de coupure, le milieu gazeux peut être récupéré par les techniques classiques de récupération utilisant un compresseur et une pompe à vide. L'oxirane polyfluoré et 1 ' hydrofluorooléfine peuvent alors être séparés du gaz de dilution en utilisant une zéolithe capable de piéger uniquement ce gaz de dilution qui est de taille inférieure ; alternativement, une membrane à séparation sélective laissant s'échapper le gaz de dilution et gardant l'oxirane polyfluoré et 1 ' hydrofluorooléfine puisque ces derniers ont une masse moléculaire plus importante peut être utilisée. Bien entendu, toute autre option est envisageable.
La solution selon l'invention permet ainsi de proposer un milieu gazeux à faible impact environnemental (PRG diminué de plus de 96% par rapport à une isolation au SFe) , compatible avec les températures d'utilisation minimales de l'appareillage électrique et ayant des propriétés diélectriques, de coupure et de dissipation thermique proches de celles obtenues sur les appareils existants. Ce milieu gazeux peut avantageusement remplacer le SF6 utilisé dans les appareils électriques, sans modifier ou presque leur conception : les lignes de production peuvent être gardées, avec un simple changement du milieu gazeux de remplissage .
REFERENCES CITEES [1] EP-A-1 724 802
[2] WO-A-2008/073790
[3] WO-A-2009/049144

Claims

REVENDICATIONS
1. Utilisation d'un milieu gazeux comprenant au moins un oxirane polyfluoré à 4 atomes de carbone et une hydrofluorooléfine à 3 atomes de carbone, comme gaz d'isolation électrique et/ou d'extinction des arcs électriques dans un appareil électrique haute tension.
2. Utilisation selon la revendication 1, dans laquelle l' oxirane polyfluoré répond à la formule brute C4F80.
3. Utilisation selon la revendication 2, dans laquelle l' oxirane polyfluoré est le 2,3-
(difluoro-2, 3-bis (trifluorométhyl) oxirane .
4. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle l'hydro- fluorooléfine répond à l'une des formules brutes C3H2F4 et C3HF5.
5. Utilisation selon la revendication 4, dans laquelle 1 ' hydrofluorooléfine est choisie parmi le trans-1, 3, 3, 3-tétrafluoro-l-propène, le 2,3,3,3- tétrafluoro-l-propène et le 1 , 2 , 2 , 5-pentafluoro-l- propène .
6. Utilisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le milieu gazeux comprend de plus un gaz de dilution.
7. Utilisation selon la revendication 6, dans laquelle le gaz de dilution est choisi parmi le dioxyde de carbone, l'azote, l'oxygène, l'air et les mélanges de ceux-ci.
8. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle l'oxirane polyfluoré et 1 ' hydrofluorooléfine sont présents dans l'appareil électrique à des pressions partielles qui sont choisies en fonction des pressions de vapeur saturante que présentent respectivement l'oxirane polyfluoré et 1 ' hydrofluorooléfine à la température minimale d'utilisation de l'appareil électrique.
9. Utilisation selon la revendication 8, dans laquelle l'oxirane polyfluoré et 1 ' hydrofluoro¬ oléfine sont présents dans l'appareil électrique à des pressions partielles qui sont comprises entre 95 et 100% des pressions correspondant, à la température de remplissage de l'appareil électrique, aux pressions de vapeur saturante que présentent respectivement l'oxirane polyfluoré et 1 ' hydrofluorooléfine à la température minimale d'utilisation de l'appareil électrique.
10. Utilisation selon la revendication 8 ou la revendication 9, dans laquelle la température minimale d'utilisation de l'appareil électrique est choisie parmi : 0, -5, -10, -15, -20, -25, -30, -35, -40, -45 et -50°C.
11. Appareil électrique haute tension, qui comprend une enceinte étanche dans laquelle se trouvent des composants électriques ainsi qu'un milieu gazeux assurant l'isolation électrique et/ou l'extinction des arcs électriques susceptibles de se produire au sein de cet enceinte, caractérisé en ce que le milieu gazeux est tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 10.
12. Appareil électrique selon la revendication 11, qui est un transformateur électrique à isolation gazeuse, une ligne à isolation gazeuse pour le transport ou la distribution de l'électricité ou un appareil électrique de connexion/déconnexion.
PCT/EP2013/051124 2012-01-23 2013-01-22 Milieu gazeux comprenant au moins un oxirane polyfluore et une hydrofluoroolefine pour l'isolation electrique et/ou l'extinction des arcs electriques en haute tension WO2013110600A1 (fr)

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