WO2016059075A1 - Electrical insulation or electric arc extinguishing gas - Google Patents

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WO2016059075A1
WO2016059075A1 PCT/EP2015/073716 EP2015073716W WO2016059075A1 WO 2016059075 A1 WO2016059075 A1 WO 2016059075A1 EP 2015073716 W EP2015073716 W EP 2015073716W WO 2016059075 A1 WO2016059075 A1 WO 2016059075A1
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mpa
trifluoropropene
chloro
mol
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PCT/EP2015/073716
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Wissam Rached
Romain Maladen
Daniel Piccoz
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Arkema France
Schneider Electric Industries Sas
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/53Cases; Reservoirs, tanks, piping or valves, for arc-extinguishing fluid; Accessories therefor, e.g. safety arrangements, pressure relief devices
    • H01H33/56Gas reservoirs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/56Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances gases
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/04Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H33/22Selection of fluids for arc-extinguishing

Definitions

  • the present invention relates to a gas used for the electrical insulation or extinguishing of electric arcs, as well as electrical appliances provided with an enclosure containing this gas.
  • SFe has the major disadvantage of having a Global Warming Potential (GWP) of 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 gas with a high greenhouse effect.
  • GWP Global Warming Potential
  • Hybrid systems have been proposed which combine gas insulation with solid insulation (EP 1724802).
  • this increases the volume of electrical appliances compared to that allowed by SF6 insulation; and the cut in the oil or vacuum requires a redesign of the equipment.
  • Perfluorocarbons generally have interesting dielectric strength properties, but their GWP is typically in a range of 5,000 to 10,000.
  • SFe and other gases such as nitrogen or nitrogen dioxide are used to limit the impact of SF6 on the environment: see, for example, WO 2009/049144. Nevertheless, because of the strong SF6 GWP, the GWP of these mixtures remains very high.
  • a mixture of SFe and nitrogen in a volume ratio of 10/90 has a dielectric strength in alternating voltage (50 Hz) equal to 59% of that of SFe but its GWP is of the order of 8 000 to 8 650.
  • Such mixtures can not therefore be used as a low environmental impact gas.
  • the document FR 2955970 proposes the use of fluoroketones in the gaseous state for electrical insulation.
  • the fluoroketones can be combined with a carrier gas or dilution gas (for example nitrogen, air, nitrous oxide, carbon dioxide, oxygen, helium, etc.).
  • Document FR 2975818 proposes a mixture of octofluorobutan-2-one and carrier gas as isolation medium.
  • the document FR 2983341 proposes the use of polyfluorinated oxiranes as electric insulation gas and / or electric arc extinguishing.
  • Document FR 2986192 proposes the use of a combination of polyfluorinated oxirane and hydrofluoroolefin as an electrical insulating gas.
  • the hydrofluoroolefins mentioned are 1, 3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234ze), 2,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234yf) and 1,2,3,3,3-pentafluoropropene (HFO -1225ye).
  • WO 2012/160158 proposes the use of a mixture of decafluoro-2-methylbutan-3-one and a carrier gas as an electrical insulating gas.
  • Hydrofluoroolefins more particularly proposed are 1, 3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234ze) and 2,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234yf).
  • the document WO 2013/041695 proposes the use of a mixture of hydrofluoroolefin and of fluoroketone as electrical insulation gas.
  • the hydrofluoroolefins more particularly proposed are 1, 3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234ze), 2,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234yf) and 1,2,3,3,3-pentafluoropropene (HFO-1225ye).
  • the document WO 2013/136015 proposes the use of a mixture of hydrofluoroolefin and hydrofluorocarbon as electrical insulation gas.
  • the hydrofluoroolefins more particularly proposed are 1, 3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234ze), 2,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234yf) and 1,2,3,3,3-pentafluoropropene (HFO-1225ye).
  • the hydrofluorocarbons more particularly proposed are 1, 1, 1, 2,3,3, 3-heptafluoropropane (HFC-227ea), pentafluoroethane (HFC-125) and 1,1,1,2-tetrafluoroethane (HFC-134a).
  • the invention firstly relates to the use of a gas as an electrical isolation medium and / or electric arc extinguishing, wherein the gas comprises 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene.
  • the 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene is in trans form.
  • the gas also comprises a diluent, preferably selected from air, nitrogen, methane, oxygen, carbon dioxide or a mixture thereof.
  • said use is a use as an electrical isolation medium and / or electric arc extinguishing in a medium voltage substation electrical apparatus.
  • the gas further comprises a fluoroketone, said fluoroketone being preferably decafluoro-2-methylbutan-3-one.
  • the gas contains from 1 to 100 mol% of 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene, preferably from 2 to 50 mol%, more particularly from 4 to 30 mol%, and especially from 6 to 25 mol%.
  • the gas is a binary mixture of 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene and diluent, and preferably the proportion of 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene is 5. at 50 mol%, more preferably from 10 to 30 mol%, and most preferably from 15 to 25 mol%.
  • the gas is a ternary mixture of 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene, fluoroketone and diluent, and preferably the proportion of 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene is 2 to 15 mol%, more preferably 5 to 10 mol%, and preferably the proportion of fluoroketone is 2 to 15 mol%, more particularly 5 to 10 mol%.
  • the invention also relates to an electrical apparatus comprising a sealed enclosure in which there are electrical components as well as an electrical insulating gas and / or electric arc extinguishing, in which the gas comprises 1-chloro 3,3,3-trifluoropropene.
  • the 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene is in trans form.
  • the gas also comprises a diluent, preferably selected from air, nitrogen, methane, oxygen, carbon dioxide or a mixture thereof.
  • the electrical apparatus is a medium voltage electrical appliance.
  • the gas further comprises a fluoroketone, said fluoroketone being preferably decafluoro-2-methylbutan-3-one.
  • the gas is at a pressure at 20 ° C. of 0.1 to 1 MPa, preferably of 0.1 to 0.5 MPa, and more particularly of 0.12 to 0.15 MPa.
  • the gas has a partial pressure of 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene at 20 ° C of 0.002 to 0.1 MPa, preferably of 0.005 to 0.05 MPa, more particularly preferred from 0.008 to 0.03 MPa.
  • the gas is a binary mixture of 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene and diluent, and preferably the partial pressure of 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene at 20 ° C. ° C is from 0.01 to 0.05 MPa, more preferably from 0.02 to 0.04 MPa.
  • the gas is a ternary mixture of 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene, fluoroketone and diluent, and, preferably, the partial pressure of 1-chloro-3,3,3- trifluoropropene at 20 ° C is from 0.005 to 0.03 MPa, more preferably 0.008 to 0.02 MPa, and preferably the fluoroketone partial pressure at 20 ° C is 0.005 to 0.03 MPa, more preferably 0.008 to 0.02 MPa.
  • the electrical apparatus is selected from a gas-insulated electrical transformer, a gas-insulated line for the transmission or distribution of electricity, and an electrical connection / disconnection apparatus.
  • the present invention overcomes the disadvantages of the state of the art. More particularly, it provides electrical insulation and / or arc-extinguishing media having both low GWP and high dielectric strength.
  • HCFO-1233zd 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene-based media, commonly referred to as HCFO-1233zd, have remarkable dielectric strength properties, and especially superior to those of HFO-1234ze or HFO-1234yf depending on configurations.
  • HCFO-1233zd with a fluoroketone such as decafluoro-2-methylbutan-3-one is particularly advantageous since a synergistic combination effect between the two compounds has been observed.
  • FIG. 1 illustrates the liquid-vapor equilibrium curves, at -15.degree. C., of the HCFO-1233zd / CO2 mixture of example 4 which reflect the evolution of the pressure of this mixture (denoted P and expressed in bar) according to the molar percentage of CO2 (noted CO2 and expressed in% mol).
  • the invention relates to a gas used as an electrical isolation medium and / or electric arc extinguishing.
  • the gas according to the invention comprises at least 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene or HCFO-1233zd.
  • HCFO-1233zd can be in trans form, or in cis form, or can be a mixture of both forms. The trans form is preferred.
  • the gas may also comprise additional compounds, in particular a diluent (or dilution gas, or buffer gas) and optionally one or more other halogenated compounds (especially fluorinated compounds).
  • the gas according to the invention comprises (or possibly consists essentially of, or possibly consists of) a mixture of HCFO-1233zd and a diluent.
  • the gas according to the invention comprises (or possibly consists essentially of, or possibly consists of) a mixture of HCFO-1233zd and another halogenated compound.
  • the gas according to the invention comprises (or possibly consists essentially of, or possibly consists of) a mixture of HCFO-1233zd, another halogenated compound and a diluent.
  • the halogenated compound is a hydrochlorofluoroolefin, a hydrofluoroolefin or a fluoroketone.
  • the halogenated compound is a fluorinated compound, which is preferably chosen from fluoroketones, fluoethers, fluonitriles, fluorinated peroxides, fluoroamides and fluoro ether oxides.
  • Decafluoro-2-methylbutan-3-one is a preferred halogenated compound. Therefore, according to one embodiment, the gas according to the invention comprises (or possibly consists essentially of, or possibly consists of) a mixture of HCFO-1233zd and decafluoro-2-methylbutan-3-one; or a mixture of HCFO-1233zd, decafluoro-2-methylbutan-3-one and a diluent.
  • the diluent may be for example selected from air, nitrogen, methane, oxygen, nitrous oxide, helium and carbon dioxide. Mixtures of these are also possible.
  • the gas according to the invention does not undergo condensation for the entire range of projected use temperature. It is also desired to use this gas at a sufficiently high pressure, in principle greater than 10 5 Pa. Under these conditions, the use of a diluent makes it possible to avoid reaching the saturation vapor pressure of the HCFO-1233zd or other halogenated compounds that may be present throughout the projected use temperature range.
  • a diluent is generally a compound having a boiling point lower than that of HCFO-1233zd and also having a lower electrical rigidity (at a reference temperature of, for example, 20 ° C).
  • the absolute operating pressure of the gas according to the invention is preferably from 1 to 1.5 bar in medium voltage devices and from 4 to 7 bar in high voltage devices.
  • medium voltage and “high voltage” are used herein in their usual acceptance that the term “medium voltage” refers to a voltage that is greater than 1000 volts AC and 1500 volts DC but that does not does not exceed 52000 volts AC and 75000 volts DC, while the term “high voltage” means a voltage that is strictly greater than 52000 volts AC and 75000 volts DC.
  • the minimum temperature of use Tmin of the high and medium voltage equipment varies according to the countries and the standards in force. So that the dielectric strength of the device at this minimum temperature meets the country and normative requirements, it is necessary that the amount of gas (which is expressed here in terms of number of molecules or partial pressures brought to the same temperature, usually 20 ° C) inside the apparatus at Tmin is greater than or equal to the minimum amount of gas defined to have a dielectric strength greater than or equal to the normative value.
  • the minimum use temperatures Tmin are generally -40 ° C, -30 ° C, -25 ° C, -15 ° C, -5 ° C, 0 ° C, + 5 ° C.
  • Ptot represents the operating pressure of the gas according to the invention
  • P represents the partial pressure of HCFO-1233zd and other halogenated compounds
  • PVS represents the saturation vapor pressure of HCFO-1233zd and other compounds halogenated.
  • the pressures are given at the filling temperature, in general about 20 ° C.
  • the gas according to the invention has a GWP of less than or equal to 20, more particularly less than or equal to 15 or to 10, or to 7, or to 5, or to 4, or to 3.
  • the GWP is defined relative to carbon dioxide and compared to a duration of 100 years, according to the method indicated in "The scientific assessment of ozone depletion, 2002, report of the World Meteorological Association's Global Ozone Research and Monitoring Project".
  • the (molar) proportion of HCFO-1233zd in the gas may in some embodiments be 1 to 2%; or 2 to 3%; or 3-4%, or 4-5%; or from 5 to 6%; or 6-7%; or 7 to 8%; or from 8 to 9%; or from 9 to 10%; or from 10 to 12%; or from 12 to 14%; or from 14 to 16%; or from 16 to 18%; or 18 to 20%; or 20 to 22%; or 22 to 24%; or 24 to 26%; or from 26 to 28%; or from 28 to 30%; or from 30 to 35%; or 35 to 40%; or 40 to 45%; or 45 to 50%; or 50 to 55%; or 55 to 60%; or 60 to 70%; or 70 to 80%; or 80 to 90%; or 90 to 100%.
  • the partial pressure of HCFO-1233zd in the gas at 20 ° C may in some embodiments be 0.002 to 0.004 MPa; or from 0.004 to 0.006 MPa; or from 0.006 to 0.008 MPa; or from 0.008 to 0.01 MPa; or from 0.01 to 0.012 MPa; or from 0.012 to 0.014 MPa; or from 0.014 to 0.016 MPa; or from 0.016 to 0.018 MPa; or from 0.018 to 0.02 MPa; or from 0.02 to 0.022 MPa; or from 0.022 to 0.024 MPa; or from 0.024 to 0.026 MPa; or from 0.026 to 0.028 MPa; or from 0.028 to 0.03 MPa; or from 0.03 to 0.032 MPa; or from 0.032 to 0.034 MPa; or from 0.034 to 0.036 MPa; or from 0.036 to 0.038 MPa; or from 0.04 to 0.045 MPa;
  • electrical appliances contain a relatively high amount of HCFO-1233zd (and possibly other halogenated and especially fluorinated gases), so that the dielectric, thermal and gas-off characteristics are sufficient over the normative or desired temperature range.
  • a heating device in combination with an electrical appliance, said heating device being triggered according to the temperature of the gas mixture, its pressure or its density.
  • a heating resistor ideally placed at the lowest point of the apparatus (point of convergence of the condensed liquids on the various parts inside the apparatus, by gravitation) can be used.
  • the dielectric tests are conducted in models of epoxy resin filled with silica, between two electrodes.
  • the diameter of the electrodes and the distance between them makes it possible to have two electric field configurations representative of what is encountered in medium voltage switchgear:
  • the models are initially filled with ambient air.
  • a moisture adsorber (CaSO 4 , CaC, molecular sieve or activated carbon) compatible with the gases tested is placed in the model. Evacuate at room temperature (to a pressure below 200 Pa) before injecting the halogenated compounds until their saturation vapor pressure at -15 ° C, calculated at room temperature. The dilution gas is then added.
  • the total (absolute) pressure of the gas or gas mixture inside the models is set at 0.13 MPa (at 20 ° C).
  • Each model is placed in a climatic chamber at a set temperature for at least 16 hours so that the gas reaches this temperature.
  • the dielectric tests (lightning shock with a wave 1, 2-50 and frequency test at 50 Hz - 1 min) are done inside the enclosure.
  • Example 1 tests at -15 ° C., binary mixture
  • pure SFe reference gas
  • E-HFO-1233zd 0.104 MPa of dry air
  • E-HFO-1233ze alone at 0.13 MPa
  • MPa, HFO-12234yf alone at 0.13 MPa and dry air alone at 0.13 MPa The pressures are given at 20 ° C.
  • the tests were made in positive and negative polarity in both electric field configurations.
  • the value selected for each gas is the lowest dielectric withstand value in positive and negative polarity.
  • the HCFO-1233zd / dry air mixture has a better dielectric strength than those of the two other pure olefins, although its partial pressure is five times lower than that of these latter.
  • the HFO-1234yf has the disadvantage that, in case of internal arc, a relatively high concentration of HF is generated around the cell; and HCFO -1233zd also has the advantage of not being flammable.
  • E-HCFO-1233zd is used at a pressure of 0.08 MPa.
  • the other gases are used at a pressure of 0.13 MPa.
  • E-HCFO-1233zd has a better dielectric strength in lightning shock than HFO-1234ze or HFO-1234yf, although it is used at a lower pressure. Its dielectric strength is also about twice that of dry air and equivalent to that of the reference product, SF6.
  • Example 3 tests at -15 ° C., binary mixture and ternary mixture
  • a direct line test is performed on a C5K / air binary mixture (with 0.016 MPa of C5K and 0.114 MPa of air), a binary E-HCFO-1233zd / air mixture (with 0.0266 MPa of E-HCFO-1233zd and 0.1034 MPa of air) and a ternary mixture E-HCFO-1233zd / C5K / air (with 0.01 MPa of E-HCFO-1233zd, 0.01 MPa of C5K and 0 , 1 1 MPa of air) at 20 ° C.
  • C5K refers to decafluoro-2-methylbutan-3-one.
  • Example 4 tests at -15 ° C., binary mixture
  • Liquid-vapor equilibrium measurements were performed with the analytical static cell method.
  • the balance cell used includes a sapphire tube and is equipped with two electromagnetic ROLSITM samplers. It is immersed in a cryothermostat bath (HUBER HS40). Variable speed rotary field driving magnetic stirring is used to accelerate equilibrium attainment.
  • the analysis of the samples is carried out by gas chromatography (HP5890 series II) using a katharometer (TCD). The values thus measured are reported as points in Figure 1.
  • the dielectric tests were conducted in a homogeneous electric field.
  • the filling pressure at 20 ° C of HCFO-1233zd is 0.0365 MPa.
  • CO2 is added to have a total pressure of 0.13 MPa.

Abstract

The invention concerns the use of a gas as a medium for electrical insulation and/or extinguishing electric arcs, in which the gas comprises -chloro-3,3,3-trifluoropropene. The invention also concerns an electrical apparatus comprising a sealed chamber in which there are located electrical components and an electrical insulation and/or electric arc extinguishing gas, in which the gas comprises 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene.

Description

GAZ D'ISOLATION OU D'EXTINCTION D'ARCS ELECTRIQUES  GAS ISOLATION OR EXTINGUISHING ELECTRIC ARCS
DOMAINE DE L'INVENTION FIELD OF THE INVENTION
La présente invention concerne un gaz utilisé pour l'isolation électrique ou l'extinction d'arcs électriques, ainsi que des appareils électriques pourvus d'une enceinte contenant ce gaz.  The present invention relates to a gas used for the electrical insulation or extinguishing of electric arcs, as well as electrical appliances provided with an enclosure containing this gas.
ARRIERE-PLAN TECHNIQUE TECHNICAL BACKGROUND
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 de ces appareils. Actuellement, le gaz le plus souvent utilisé est l'hexafluorure de soufre (SF6) : 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.  In medium and high voltage electrical appliances, the electrical insulation and, where appropriate, the extinction of electric arcs are typically provided by a gas that is confined within an enclosure of these devices. Currently, the most commonly used gas is sulfur hexafluoride (SF6): this gas has a relatively high dielectric strength, good thermal conductivity and low dielectric losses. It is chemically inert and non-toxic to humans and animals and, after being dissociated by an electric arc, it recombines quickly and almost completely. In addition, it is nonflammable and its price is still moderate today.
Toutefois, le SFe a pour inconvénient majeur de présenter un potentiel de réchauffement global (GWP) 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. However, SFe has the major disadvantage of having a Global Warming Potential (GWP) of 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 gas with a high greenhouse effect.
Les industriels cherchent donc des alternatives au SFe. Des systèmes hybrides ont été proposés, qui associent une isolation gazeuse à une isolation solide (document EP 1724802). Cela augmente toutefois le volume des appareils électriques par rapport à celui qu'autorise une isolation au SF6 ; et la coupure dans l'huile ou le vide nécessite une refonte des appareillages.  Industrialists are therefore looking for alternatives to SFe. Hybrid systems have been proposed which combine gas insulation with solid insulation (EP 1724802). However, this increases the volume of electrical appliances compared to that allowed by SF6 insulation; and the cut in the oil or vacuum requires a redesign of the equipment.
A titre d'alternative au SF6, il est connu d'utiliser les gaz dits simples comme l'air ou l'azote, qui n'ont pas d'impact négatif sur l'environnement. Mais ceux-ci présentent une rigidité diélectrique beaucoup plus faible que celle du SFe ; leur utilisation pour l'isolation électrique et / ou l'extinction des arcs électriques dans des appareils haute tension / moyenne tension implique d'augmenter de façon drastique le volume et / ou la pression de remplissage de ces appareils, ce qui va à rencontre 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. As an alternative to SF6, it is known to use so-called simple gases such as air or nitrogen, which have no negative impact on the environment. But these have a much lower dielectric strength than SFe; their use for electrical insulation and / or extinction of electric arcs in high voltage / medium voltage devices involves drastically increasing the volume and / or the filling pressure of these devices, which goes against efforts that have been made during in recent decades to develop compact electrical devices, with reduced footprint.
Les perfluorocarbones présentent, d'une manière générale, des propriétés de tenue diélectrique intéressantes, mais leur GWP s'inscrit typiquement dans une gamme allant de 5 000 à 10 000.  Perfluorocarbons generally have interesting dielectric strength properties, but their GWP is typically in a range of 5,000 to 10,000.
D'autres alternatives prometteuses d'un point de vue caractéristiques électriques et GWP, comme le trifluoroiodométhane, sont classées parmi les substances cancérigènes, mutagènes et reprotoxiques de catégorie 3, ce qui est rédhibitoire pour une utilisation à une échelle industrielle.  Other promising alternatives from a point of view of electrical and GWP characteristics, such as trifluoroiodomethane, are classified as carcinogenic, mutagenic and reprotoxic substances of category 3, which is unacceptable for use on an industrial scale.
Des mélanges de SFe 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, le document WO 2009/049144. Néanmoins, du fait du fort GWP du SF6, le GWP de ces mélanges reste très élevé. Ainsi, par exemple, un mélange de SFe 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 SFe mais son GWP est de l'ordre de 8 000 à 8 650. De tels mélanges ne sauraient donc être utilisés comme gaz à faible impact environnemental.  Mixtures of SFe and other gases such as nitrogen or nitrogen dioxide are used to limit the impact of SF6 on the environment: see, for example, WO 2009/049144. Nevertheless, because of the strong SF6 GWP, the GWP of these mixtures remains very high. Thus, for example, a mixture of SFe and nitrogen in a volume ratio of 10/90 has a dielectric strength in alternating voltage (50 Hz) equal to 59% of that of SFe but its GWP is of the order of 8 000 to 8 650. Such mixtures can not therefore be used as a low environmental impact gas.
Le document FR 2955970 propose l'utilisation de fluorocétones à l'état gazeux pour l'isolation électrique. Les fluorocétones peuvent être combinées avec un gaz vecteur ou gaz de dilution (par exemple azote, air, protoxyde d'azote, dioxyde de carbone, oxygène, hélium...).  The document FR 2955970 proposes the use of fluoroketones in the gaseous state for electrical insulation. The fluoroketones can be combined with a carrier gas or dilution gas (for example nitrogen, air, nitrous oxide, carbon dioxide, oxygen, helium, etc.).
Le document FR 2975818 propose un mélange d'octofluorobutan-2-one et de gaz vecteur comme milieu d'isolation.  Document FR 2975818 proposes a mixture of octofluorobutan-2-one and carrier gas as isolation medium.
Le document FR 2983341 propose l'utilisation d'oxiranes polyfluorés comme gaz d'isolation électrique et / ou d'extinction des arcs électriques.  The document FR 2983341 proposes the use of polyfluorinated oxiranes as electric insulation gas and / or electric arc extinguishing.
Le document FR 2986192 propose l'utilisation d'une combinaison d'oxirane polyfluoré et d'hydrofluorooléfine comme gaz d'isolation électrique. Les hydrofluorooléfines citées sont le 1 ,3,3,3-tétrafluoropropène (HFO-1234ze), le 2,3,3,3-tétrafluoropropène (HFO-1234yf) et le 1 ,2,3,3, 3-pentafluoropropène (HFO-1225ye).  Document FR 2986192 proposes the use of a combination of polyfluorinated oxirane and hydrofluoroolefin as an electrical insulating gas. The hydrofluoroolefins mentioned are 1, 3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234ze), 2,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234yf) and 1,2,3,3,3-pentafluoropropene (HFO -1225ye).
Le document WO 2012/038443 propose l'utilisation d'un mélange de SFe et de fluorocétone comme gaz d'isolation électrique.  Document WO 2012/038443 proposes the use of a mixture of SFe and fluoroketone as electrical insulation gas.
Le document WO 2012/160158 propose l'utilisation d'un mélange de décafluoro-2-méthylbutan-3-one et d'un gaz vecteur comme gaz d'isolation électrique.  WO 2012/160158 proposes the use of a mixture of decafluoro-2-methylbutan-3-one and a carrier gas as an electrical insulating gas.
Le document WO 2013/004796 propose l'utilisation d'un gaz à base d'hydrofluorooléfine comme gaz d'isolation électrique. Les hydrofluorooléfines plus particulièrement proposées sont le 1 ,3,3,3-tétrafluoropropène (HFO- 1234ze) et le 2,3,3,3-tétrafluoropropène (HFO-1234yf). The document WO 2013/004796 proposes the use of a gas based on hydrofluoroolefin as an electrical insulation gas. Hydrofluoroolefins more particularly proposed are 1, 3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234ze) and 2,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234yf).
Le document WO 2013/041695 propose l'utilisation d'un mélange d'hydrofluorooléfine et de fluorocétone comme gaz d'isolation électrique. Les hydrofluorooléfines plus particulièrement proposées sont le 1 ,3,3,3- tétrafluoropropène (HFO-1234ze), le 2,3,3,3-tétrafluoropropène (HFO-1234yf) et le 1 ,2,3,3,3-pentafluoropropène (HFO-1225ye).  The document WO 2013/041695 proposes the use of a mixture of hydrofluoroolefin and of fluoroketone as electrical insulation gas. The hydrofluoroolefins more particularly proposed are 1, 3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234ze), 2,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234yf) and 1,2,3,3,3-pentafluoropropene (HFO-1225ye).
Le document WO 2013/136015 propose l'utilisation d'un mélange d'hydrofluorooléfine et d'hydrofluorocarbure comme gaz d'isolation électrique. Les hydrofluorooléfines plus particulièrement proposées sont le 1 ,3,3,3- tétrafluoropropène (HFO-1234ze), le 2,3,3,3-tétrafluoropropène (HFO-1234yf) et le 1 ,2,3,3,3-pentafluoropropène (HFO-1225ye). Les hydrofluorocarbures plus particulièrement proposés sont le 1 ,1 ,1 ,2,3,3, 3-heptafluoropropane (HFC- 227ea), le pentafluoroéthane (HFC-125) et le 1 ,1 ,1 ,2-tétrafluoroéthane (HFC- 134a).  The document WO 2013/136015 proposes the use of a mixture of hydrofluoroolefin and hydrofluorocarbon as electrical insulation gas. The hydrofluoroolefins more particularly proposed are 1, 3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234ze), 2,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234yf) and 1,2,3,3,3-pentafluoropropene (HFO-1225ye). The hydrofluorocarbons more particularly proposed are 1, 1, 1, 2,3,3, 3-heptafluoropropane (HFC-227ea), pentafluoroethane (HFC-125) and 1,1,1,2-tetrafluoroethane (HFC-134a). ).
Il existe encore un besoin de mettre au point des milieux d'isolation électrique et / ou d'extinction d'arcs électriques présentant à la fois un faible GWP et présentant une rigidité diélectrique élevée. RESUME DE L'INVENTION  There is still a need to develop electrical isolation and / or arc extinguishing media with both low GWP and high dielectric strength. SUMMARY OF THE INVENTION
L'invention concerne en premier lieu l'utilisation d'un gaz comme milieu d'isolation électrique et / ou d'extinction d'arc électrique, dans laquelle le gaz comprend du 1 -chloro-3,3,3-trifluoropropène.  The invention firstly relates to the use of a gas as an electrical isolation medium and / or electric arc extinguishing, wherein the gas comprises 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene.
Selon un mode de réalisation, le 1 -chloro-3,3,3-trifluoropropène est sous forme trans.  According to one embodiment, the 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene is in trans form.
Selon un mode de réalisation, le gaz comprend également un diluant, de préférence choisi parmi l'air, l'azote, le méthane, l'oxygène, le dioxyde de carbone ou un mélange de ceux-ci.  According to one embodiment, the gas also comprises a diluent, preferably selected from air, nitrogen, methane, oxygen, carbon dioxide or a mixture thereof.
Selon un mode de réalisation, ladite utilisation est une utilisation comme milieu d'isolation électrique et / ou d'extinction d'arc électrique dans un appareil électrique de sous-station de moyenne tension.  According to one embodiment, said use is a use as an electrical isolation medium and / or electric arc extinguishing in a medium voltage substation electrical apparatus.
Selon un mode de réalisation, le gaz comprend en outre une fluorocétone, ladite fluorocétone étant de préférence la décafluoro-2- méthylbutan-3-one.  According to one embodiment, the gas further comprises a fluoroketone, said fluoroketone being preferably decafluoro-2-methylbutan-3-one.
Selon un mode de réalisation, le gaz contient de 1 à 100 mol.% de 1 - chloro-3,3,3-trifluoropropène, de préférence de 2 à 50 mol.%, plus particulièrement de 4 à 30 mol.%, et tout particulièrement de 6 à 25 mol.%. Selon un mode de réalisation, le gaz est un mélange binaire de 1 -chloro- 3,3,3-trifluoropropène et de diluant, et, de préférence, la proportion de 1 -chloro- 3,3,3-trifluoropropène est de 5 à 50 mol.%, plus particulièrement de 10 à 30 mol.%, et tout particulièrement de 15 à 25 mol.%. According to one embodiment, the gas contains from 1 to 100 mol% of 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene, preferably from 2 to 50 mol%, more particularly from 4 to 30 mol%, and especially from 6 to 25 mol%. According to one embodiment, the gas is a binary mixture of 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene and diluent, and preferably the proportion of 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene is 5. at 50 mol%, more preferably from 10 to 30 mol%, and most preferably from 15 to 25 mol%.
Selon un mode de réalisation, le gaz est un mélange ternaire de 1 - chloro-3,3,3-trifluoropropène, de fluorocétone et de diluant, et, de préférence, la proportion de 1 -chloro-3,3,3-trifluoropropène est de 2 à 15 mol.%, plus particulièrement de 5 à 10 mol.%, et de préférence la proportion de fluorocétone est de 2 à 15 mol.%, plus particulièrement de 5 à 10 mol.%.  According to one embodiment, the gas is a ternary mixture of 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene, fluoroketone and diluent, and preferably the proportion of 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene is 2 to 15 mol%, more preferably 5 to 10 mol%, and preferably the proportion of fluoroketone is 2 to 15 mol%, more particularly 5 to 10 mol%.
L'invention a également pour objet un appareil électrique comprenant une enceinte étanche dans laquelle se trouvent des composants électriques ainsi qu'un gaz d'isolation électrique et / ou d'extinction des arcs électriques, dans lequel le gaz comprend du 1 -chloro-3,3,3-trifluoropropène.  The invention also relates to an electrical apparatus comprising a sealed enclosure in which there are electrical components as well as an electrical insulating gas and / or electric arc extinguishing, in which the gas comprises 1-chloro 3,3,3-trifluoropropene.
Selon un mode de réalisation, le 1 -chloro-3,3,3-trifluoropropène est sous forme trans.  According to one embodiment, the 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene is in trans form.
Selon un mode de réalisation, le gaz comprend également un diluant, de préférence choisi parmi l'air, l'azote, le méthane, l'oxygène, le dioxyde de carbone ou un mélange de ceux-ci.  According to one embodiment, the gas also comprises a diluent, preferably selected from air, nitrogen, methane, oxygen, carbon dioxide or a mixture thereof.
Selon un mode de réalisation, l'appareil électrique est un appareil électrique de moyenne tension.  According to one embodiment, the electrical apparatus is a medium voltage electrical appliance.
Selon un mode de réalisation, le gaz comprend en outre une fluorocétone, ladite fluorocétone étant de préférence la décafluoro-2- méthylbutan-3-one.  According to one embodiment, the gas further comprises a fluoroketone, said fluoroketone being preferably decafluoro-2-methylbutan-3-one.
Selon un mode de réalisation, le gaz est à une pression à 20°C de 0,1 à 1 MPa, de préférence de 0,1 1 à 0,5 MPa, et plus particulièrement de 0,12 à 0,15 MPa.  According to one embodiment, the gas is at a pressure at 20 ° C. of 0.1 to 1 MPa, preferably of 0.1 to 0.5 MPa, and more particularly of 0.12 to 0.15 MPa.
Selon un mode de réalisation, le gaz présente une pression partielle en 1 -chloro-3,3,3-trifluoropropène à 20°C de 0,002 à 0,1 MPa, de préférence de 0,005 à 0,05 MPa, de manière plus particulièrement préférée de 0,008 à 0,03 MPa.  According to one embodiment, the gas has a partial pressure of 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene at 20 ° C of 0.002 to 0.1 MPa, preferably of 0.005 to 0.05 MPa, more particularly preferred from 0.008 to 0.03 MPa.
Selon un mode de réalisation, le gaz est un mélange binaire de 1 -chloro- 3,3,3-trifluoropropène et de diluant, et, de préférence, la pression partielle en 1 - chloro-3,3,3-trifluoropropène à 20°C est de de 0,01 à 0,05 MPa, plus particulièrement de 0,02 à 0,04 MPa.  According to one embodiment, the gas is a binary mixture of 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene and diluent, and preferably the partial pressure of 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene at 20 ° C. ° C is from 0.01 to 0.05 MPa, more preferably from 0.02 to 0.04 MPa.
Selon un mode de réalisation, le gaz est un mélange ternaire de 1 - chloro-3,3,3-trifluoropropène, de fluorocétone et de diluant, et, de préférence, la pression partielle en 1 -chloro-3,3,3-trifluoropropène à 20°C est de de 0,005 à 0,03 MPa, plus particulièrement de 0,008 à 0,02 MPa, et de préférence la pression partielle en fluorocétone à 20°C est de 0,005 à 0,03 MPa, plus particulièrement de 0,008 à 0,02 MPa. According to one embodiment, the gas is a ternary mixture of 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene, fluoroketone and diluent, and, preferably, the partial pressure of 1-chloro-3,3,3- trifluoropropene at 20 ° C is from 0.005 to 0.03 MPa, more preferably 0.008 to 0.02 MPa, and preferably the fluoroketone partial pressure at 20 ° C is 0.005 to 0.03 MPa, more preferably 0.008 to 0.02 MPa.
Selon un mode de réalisation, l'appareil électrique est choisi parmi un transformateur électrique à isolation gazeuse, une ligne à isolation gazeuse pour le transport ou la distribution de l'électricité, et un appareil électrique de connexion / déconnexion.  According to one embodiment, the electrical apparatus is selected from a gas-insulated electrical transformer, a gas-insulated line for the transmission or distribution of electricity, and an electrical connection / disconnection apparatus.
La présente invention permet de surmonter les inconvénients de l'état de la technique. Elle fournit plus particulièrement des milieux d'isolation électrique et / ou d'extinction d'arcs électriques présentant à la fois un faible GWP et présentant une rigidité diélectrique élevée.  The present invention overcomes the disadvantages of the state of the art. More particularly, it provides electrical insulation and / or arc-extinguishing media having both low GWP and high dielectric strength.
Cela est accompli grâce à la découverte que les milieux à base de 1 - chloro-3,3,3-trifluoropropène, communément désigné par HCFO-1233zd, présentent des propriétés de rigidité diélectrique remarquables, et notamment supérieures à celles du HFO-1234ze ou du HFO-1234yf selon les configurations.  This is accomplished by the discovery that 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene-based media, commonly referred to as HCFO-1233zd, have remarkable dielectric strength properties, and especially superior to those of HFO-1234ze or HFO-1234yf depending on configurations.
L'association du HCFO-1233zd avec une fluorocétone telle que la décafluoro-2-méthylbutan-3-one est particulièrement avantageuse puisqu'un effet de combinaison synergique entre les deux composés a été constaté.  The combination of HCFO-1233zd with a fluoroketone such as decafluoro-2-methylbutan-3-one is particularly advantageous since a synergistic combination effect between the two compounds has been observed.
L'invention est maintenant décrite plus en détail et de façon non limitative dans la description de modes de réalisation de l'invention ainsi que dans les exemples ci-après, et en référence, notamment à la figure 1 annexée.  The invention is now described in more detail and in a nonlimiting manner in the description of embodiments of the invention as well as in the examples below, and with reference, in particular to the appended FIG. 1.
BRÈVE DESCRIPTION DE LA FIGURE 1 BRIEF DESCRIPTION OF FIGURE 1
La figure 1 illustre les courbes d'équilibre liquide-vapeur, à -15 °C, du mélange HCFO-1233zd/CO2 de l'exemple 4 qui traduisent l'évolution de la pression de ce mélange (notée P et exprimée en bar) en fonction du pourcentage molaire de CO2 (noté CO2 et exprimé en %mol). DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L'INVENTION  FIG. 1 illustrates the liquid-vapor equilibrium curves, at -15.degree. C., of the HCFO-1233zd / CO2 mixture of example 4 which reflect the evolution of the pressure of this mixture (denoted P and expressed in bar) according to the molar percentage of CO2 (noted CO2 and expressed in% mol). DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION
L'invention concerne un gaz utilisé comme milieu d'isolation électrique et / ou d'extinction d'arc électrique.  The invention relates to a gas used as an electrical isolation medium and / or electric arc extinguishing.
Le gaz selon l'invention comprend au moins du 1 -chloro-3,3,3- trifluoropropène ou HCFO-1233zd. Le HCFO-1233zd peut être sous forme trans, ou sous forme cis, ou peut être un mélange des deux formes. La forme trans est préférée. Le gaz peut également comprendre des composés supplémentaires, en particulier un diluant (ou gaz de dilution, ou gaz tampon) et éventuellement un ou des autres composés halogénés (notamment composés fluorés). The gas according to the invention comprises at least 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene or HCFO-1233zd. HCFO-1233zd can be in trans form, or in cis form, or can be a mixture of both forms. The trans form is preferred. The gas may also comprise additional compounds, in particular a diluent (or dilution gas, or buffer gas) and optionally one or more other halogenated compounds (especially fluorinated compounds).
Selon un mode de réalisation, le gaz selon l'invention comprend (ou éventuellement consiste essentiellement en, ou éventuellement consiste en) un mélange de HCFO-1233zd et d'un diluant.  According to one embodiment, the gas according to the invention comprises (or possibly consists essentially of, or possibly consists of) a mixture of HCFO-1233zd and a diluent.
Selon un mode de réalisation, le gaz selon l'invention comprend (ou éventuellement consiste essentiellement en, ou éventuellement consiste en) un mélange de HCFO-1233zd et d'un autre composé halogéné.  According to one embodiment, the gas according to the invention comprises (or possibly consists essentially of, or possibly consists of) a mixture of HCFO-1233zd and another halogenated compound.
Selon un mode de réalisation, le gaz selon l'invention comprend (ou éventuellement consiste essentiellement en, ou éventuellement consiste en) un mélange de HCFO-1233zd, d'un autre composé halogéné et d'un diluant.  According to one embodiment, the gas according to the invention comprises (or possibly consists essentially of, or possibly consists of) a mixture of HCFO-1233zd, another halogenated compound and a diluent.
A titre de composé halogéné pouvant être utilisé en mélange avec le HCFO-1233zd, on peut citer notamment un chlorocarbure, un hydrochlorocarbure, un chlorofluorocarbure, un hydrochlorofluorocarbure, une chlorooléfine, une hydrochlorooléfine, une chlorofluorooléfine ou une hydrochlorofluorooléfine, une hydrochlorofluorocétone, une fluorocétone, une hydrofluorocétone, une hydrochlorocétone ou une chlorocétone. De préférence, le composé halogéné est une hydrochlorofluorooléfine, une hydrofluorooléfine ou une fluorocétone.  As a halogenated compound that can be used in admixture with HCFO-1233zd, there may be mentioned in particular a chlorocarbon, a hydrochlorocarbon, a chlorofluorocarbon, a hydrochlorofluorocarbon, a chloroolefin, a hydrochloroolefin, a chlorofluoroolefin or a hydrochlorofluoroolefin, a hydrochlorofluorocetone, a fluoroketone, a hydrofluorocetone, a hydrochloroketone or a chloroketone. Preferably, the halogenated compound is a hydrochlorofluoroolefin, a hydrofluoroolefin or a fluoroketone.
Selon un mode de réalisation, le composé halogéné est un composé fluoré, qui de préférence est choisi parmi les fluorocétones, les fluoéthers, les fluonitriles, les peroxydes fluorés, les fluoroamides et les fluoro éther oxydes.  According to one embodiment, the halogenated compound is a fluorinated compound, which is preferably chosen from fluoroketones, fluoethers, fluonitriles, fluorinated peroxides, fluoroamides and fluoro ether oxides.
La décafluoro-2-méthylbutan-3-one est un composé halogéné préféré. Par conséquent, selon un mode de réalisation, le gaz selon l'invention comprend (ou éventuellement consiste essentiellement en, ou éventuellement consiste en) un mélange de HCFO-1233zd et de décafluoro-2-méthylbutan-3- one ; ou un mélange de HCFO-1233zd, de décafluoro-2-méthylbutan-3-one et d'un diluant.  Decafluoro-2-methylbutan-3-one is a preferred halogenated compound. Therefore, according to one embodiment, the gas according to the invention comprises (or possibly consists essentially of, or possibly consists of) a mixture of HCFO-1233zd and decafluoro-2-methylbutan-3-one; or a mixture of HCFO-1233zd, decafluoro-2-methylbutan-3-one and a diluent.
Le diluant peut être par exemple choisi parmi l'air, l'azote, le méthane, l'oxygène, le protoxyde d'azote, l'hélium et le dioxyde de carbone. Des mélanges de ceux-ci sont également possibles.  The diluent may be for example selected from air, nitrogen, methane, oxygen, nitrous oxide, helium and carbon dioxide. Mixtures of these are also possible.
On souhaite de préférence que le gaz selon l'invention ne subisse pas de condensation pour l'ensemble de la gamme de température d'utilisation projetée. On souhaite par ailleurs utiliser ce gaz à une pression suffisamment importante, en principe supérieure à 105 Pa. Dans ces conditions, l'utilisation d'un diluant permet d'éviter d'atteindre la pression de vapeur saturante du HCFO-1233zd ou des autres composés halogénés éventuellement présents dans l'ensemble de la gamme de température d'utilisation projetée. It is preferably desired that the gas according to the invention does not undergo condensation for the entire range of projected use temperature. It is also desired to use this gas at a sufficiently high pressure, in principle greater than 10 5 Pa. Under these conditions, the use of a diluent makes it possible to avoid reaching the saturation vapor pressure of the HCFO-1233zd or other halogenated compounds that may be present throughout the projected use temperature range.
Ainsi, un diluant est en général un composé présentant une température d'ébullition inférieure à celle du HCFO-1233zd et présentant également une rigidité électrique inférieure (à une température de référence qui est par exemple de 20°C).  Thus, a diluent is generally a compound having a boiling point lower than that of HCFO-1233zd and also having a lower electrical rigidity (at a reference temperature of, for example, 20 ° C).
La pression absolue d'utilisation du gaz selon l'invention est de préférence de 1 à 1 ,5 bars dans les appareils de moyenne tension, et de 4 à 7 bars dans les appareils de haute tension.  The absolute operating pressure of the gas according to the invention is preferably from 1 to 1.5 bar in medium voltage devices and from 4 to 7 bar in high voltage devices.
Les termes « moyenne tension » et « haute tension » sont utilisés ici dans leur acceptation habituelle, à savoir que le terme « moyenne tension » désigne une tension qui est supérieure à 1000 volts en courant alternatif et à 1500 volts en courant continu mais qui ne dépasse pas 52000 volts en courant alternatif et 75000 volts en courant continu, tandis que le terme « haute tension » désigne une tension qui est strictement supérieure à 52000 volts en courant alternatif et à 75000 volts en courant continu.  The terms "medium voltage" and "high voltage" are used herein in their usual acceptance that the term "medium voltage" refers to a voltage that is greater than 1000 volts AC and 1500 volts DC but that does not does not exceed 52000 volts AC and 75000 volts DC, while the term "high voltage" means a voltage that is strictly greater than 52000 volts AC and 75000 volts DC.
La température minimale d'utilisation Tmin des matériels haute et moyenne tension varie en fonction des pays et des normes en vigueur. Pour que la tenue diélectrique de l'appareil à cette température minimale réponde aux exigences pays et normatives, il faut que la quantité de gaz (qui s'exprime ici en terme de nombre de molécules ou de pressions partielles ramenées à une même température, habituellement 20 °C) à l'intérieur de l'appareil à Tmin soit supérieure ou égale à la quantité minimum de gaz définie pour avoir une tenue diélectrique supérieure ou égale à la valeur normative. The minimum temperature of use Tmin of the high and medium voltage equipment varies according to the countries and the standards in force. So that the dielectric strength of the device at this minimum temperature meets the country and normative requirements, it is necessary that the amount of gas (which is expressed here in terms of number of molecules or partial pressures brought to the same temperature, usually 20 ° C) inside the apparatus at Tmin is greater than or equal to the minimum amount of gas defined to have a dielectric strength greater than or equal to the normative value.
Les températures minimales d'utilisation Tmin sont généralement de -40 °C, -30 °C, -25 °C, -15°C, -5°C, 0°C, +5°C. The minimum use temperatures Tmin are generally -40 ° C, -30 ° C, -25 ° C, -15 ° C, -5 ° C, 0 ° C, + 5 ° C.
Température (°C) Pression de saturation vapeur (MPa) Temperature (° C) Steam saturation pressure (MPa)
-40, 000 0, 0055748  -40,000 0, 0055748
-35, 000 0, 0076515  -35, 000 0, 0076515
-30, 000 0, 010338  -30, 000 0, 010338
-25, 000 0, 013766  -25, 000 0, 013766
-20, 000 0, 018081  -20, 000 0, 018081
-15, 000 0, 023449  -15, 000 0, 023449
-10, 000 0, 030052  -10, 000 0, 030052
-5, 0000 0, 038089  -5, 0000 0, 038089
Afin de maximiser la quantité de HCFO-1233zd et des autres composés halogénés éventuels, on peut utiliser la formule suivante : In order to maximize the amount of HCFO-1233zd and other possible halogenated compounds, the following formula can be used:
Figure imgf000009_0001
Figure imgf000009_0001
Dans cette formule, Ptot représente la pression d'utilisation du gaz selon l'invention, P, représente la pression partielle du HCFO-1233zd et des autres composés halogénés et PVS, représente la pression de vapeur saturante du HCFO-1233zd et des autres composés halogénés. Les pressions sont données à la température de remplissage, soit en général 20°C environ.  In this formula, Ptot represents the operating pressure of the gas according to the invention, P, represents the partial pressure of HCFO-1233zd and other halogenated compounds and PVS, represents the saturation vapor pressure of HCFO-1233zd and other compounds halogenated. The pressures are given at the filling temperature, in general about 20 ° C.
Le pourcentage molaire de chaque composé est alors approximativement donné par
Figure imgf000009_0002
The molar percentage of each compound is then approximately given by
Figure imgf000009_0002
Il faut toutefois noter que, dans certains cas, on peut accepter une petite quantité de liquide à basse température, ce qui peut permettre d'utiliser le HCFO-1233zd ou les autres composés halogénés en des quantités légèrement supérieures à celles définies ci-dessus.  It should be noted, however, that in some cases a small amount of liquid may be accepted at low temperatures, which may allow the use of HCFO-1233zd or other halogenated compounds in amounts slightly above those defined above.
De préférence, le gaz selon l'invention présente un GWP inférieur ou égal à 20, plus particulièrement inférieur ou égal à 15 ou à 10, ou à 7, ou à 5, ou à 4, ou à 3.  Preferably, the gas according to the invention has a GWP of less than or equal to 20, more particularly less than or equal to 15 or to 10, or to 7, or to 5, or to 4, or to 3.
Le GWP est défini par rapport au dioxyde de carbone et par rapport à une durée de 100 ans, selon la méthode indiquée dans «The scientific assessment of ozone depletion, 2002, a report of the World Meteorological Association's Global Ozone Research and Monitoring Project ». La proportion (molaire) de HCFO-1233zd dans le gaz peut être, dans certains modes de réalisation, de 1 à 2 % ; ou de 2 à 3 % ; ou de 3 à 4 %, ou de 4 à 5 % ; ou de 5 à 6 % ; ou de 6 à 7 % ; ou de 7 à 8 % ; ou de 8 à 9 % ; ou de 9 à 10 % ; ou de 10 à 12 % ; ou de 12 à 14 % ; ou de 14 à 16 % ; ou de 16 à 18 % ; ou de 18 à 20 % ; ou de 20 à 22 % ; ou de 22 à 24 % ; ou de 24 à 26 % ; ou de 26 à 28 % ; ou de 28 à 30 % ; ou de 30 à 35 % ; ou de 35 à 40 % ; ou de 40 à 45 % ; ou de 45 à 50 % ; ou de 50 à 55 % ; ou de 55 à 60 % ; ou de 60 à 70 % ; ou de 70 à 80 % ; ou de 80 à 90 % ; ou de 90 à 100 %. The GWP is defined relative to carbon dioxide and compared to a duration of 100 years, according to the method indicated in "The scientific assessment of ozone depletion, 2002, report of the World Meteorological Association's Global Ozone Research and Monitoring Project". The (molar) proportion of HCFO-1233zd in the gas may in some embodiments be 1 to 2%; or 2 to 3%; or 3-4%, or 4-5%; or from 5 to 6%; or 6-7%; or 7 to 8%; or from 8 to 9%; or from 9 to 10%; or from 10 to 12%; or from 12 to 14%; or from 14 to 16%; or from 16 to 18%; or 18 to 20%; or 20 to 22%; or 22 to 24%; or 24 to 26%; or from 26 to 28%; or from 28 to 30%; or from 30 to 35%; or 35 to 40%; or 40 to 45%; or 45 to 50%; or 50 to 55%; or 55 to 60%; or 60 to 70%; or 70 to 80%; or 80 to 90%; or 90 to 100%.
La pression partielle de HCFO-1233zd dans le gaz à 20°C peut être, dans certains modes de réalisation, de 0,002 à 0,004 MPa ; ou de 0,004 à 0,006 MPa ; ou de 0,006 à 0,008 MPa ; ou de 0,008 à 0,01 MPa ; ou de 0,01 à 0,012 MPa ; ou de 0,012 à 0,014 MPa ; ou de 0,014 à 0,016 MPa ; ou de 0,016 à 0,018 MPa ; ou de 0,018 à 0,02 MPa ; ou de 0,02 à 0,022 MPa ; ou de 0,022 à 0,024 MPa ; ou de 0,024 à 0,026 MPa ; ou de 0,026 à 0,028 MPa ; ou de 0,028 à 0,03 MPa ; ou de 0,03 à 0,032 MPa ; ou de 0,032 à 0,034 MPa ; ou de 0,034 à 0,036 MPa ; ou de 0,036 à 0,038 MPa ; ou de 0,038 à 0,04 MPa ; ou de 0,04 à 0,045 MPa ; ou de 0,045 à 0,05 MPa ; ou de 0,05 à 0,055 MPa ; ou de 0,055 à 0,06 MPa ; ou de 0,06 à 0,07 MPa ; ou de 0,07 à 0,08 MPa ; ou de 0,08 à 0,09 MPa ; ou de 0,09 à 0,1 MPa ; ou de 0,1 à 0,1 1 MPa ; ou de 0,1 1 à 0,12 MPa ; ou de 0,12 à 0,13 MPa ; ou de plus de 0,13 MPa.  The partial pressure of HCFO-1233zd in the gas at 20 ° C may in some embodiments be 0.002 to 0.004 MPa; or from 0.004 to 0.006 MPa; or from 0.006 to 0.008 MPa; or from 0.008 to 0.01 MPa; or from 0.01 to 0.012 MPa; or from 0.012 to 0.014 MPa; or from 0.014 to 0.016 MPa; or from 0.016 to 0.018 MPa; or from 0.018 to 0.02 MPa; or from 0.02 to 0.022 MPa; or from 0.022 to 0.024 MPa; or from 0.024 to 0.026 MPa; or from 0.026 to 0.028 MPa; or from 0.028 to 0.03 MPa; or from 0.03 to 0.032 MPa; or from 0.032 to 0.034 MPa; or from 0.034 to 0.036 MPa; or from 0.036 to 0.038 MPa; or from 0.038 to 0.04 MPa; or from 0.04 to 0.045 MPa; or from 0.045 to 0.05 MPa; or from 0.05 to 0.055 MPa; or from 0.055 to 0.06 MPa; or from 0.06 to 0.07 MPa; or from 0.07 to 0.08 MPa; or from 0.08 to 0.09 MPa; or from 0.09 to 0.1 MPa; or from 0.1 to 0.1 1 MPa; or from 0.1 to 0.12 MPa; or from 0.12 to 0.13 MPa; or more than 0.13 MPa.
Il est souhaitable que les appareils électriques contiennent une quantité relativement élevée de HCFO-1233zd (et éventuellement autres gaz halogénés et notamment fluorés), afin que les caractéristiques diélectriques, thermiques et de coupure des gaz soient suffisantes sur la plage de température normative ou souhaitée.  It is desirable that electrical appliances contain a relatively high amount of HCFO-1233zd (and possibly other halogenated and especially fluorinated gases), so that the dielectric, thermal and gas-off characteristics are sufficient over the normative or desired temperature range.
Pour ce faire, il est avantageux d'utiliser un dispositif de chauffage en combinaison avec un appareil électrique, ledit dispositif de chauffage se déclenchant en fonction de la température du mélange gazeux, de sa pression ou de sa densité.  To do this, it is advantageous to use a heating device in combination with an electrical appliance, said heating device being triggered according to the temperature of the gas mixture, its pressure or its density.
Par exemple, une résistance chauffante placée idéalement au point le plus bas de l'appareil (point de convergence des liquides condensés sur les différentes pièces à l'intérieur de l'appareil, par gravitation) peut être utilisée.  For example, a heating resistor ideally placed at the lowest point of the apparatus (point of convergence of the condensed liquids on the various parts inside the apparatus, by gravitation) can be used.
On garantit ainsi une pression de gaz supérieure à la pression d'essai (pression de gaz dans l'appareil lors des essais de validation) définie normativement. EXEMPLES This ensures a gas pressure higher than the test pressure (gas pressure in the device during validation tests) defined normatively. EXAMPLES
Les exemples suivants illustrent l'invention sans la limiter.  The following examples illustrate the invention without limiting it.
Les essais diélectriques sont conduits dans des maquettes en résine époxy chargée de silice, entre deux électrodes. Le diamètre des électrodes et la distance entre ces dernières permettent d'avoir deux configurations de champ électrique représentatives de ce qui est rencontré dans les appareils de coupure de moyenne tension :  The dielectric tests are conducted in models of epoxy resin filled with silica, between two electrodes. The diameter of the electrodes and the distance between them makes it possible to have two electric field configurations representative of what is encountered in medium voltage switchgear:
une configuration de champ électrique homogène : Emax/Emin=2,5 (deux sphères de diamètre 12 mm, distantes de 12 mm) - une configuration de champ électrique non-homogène (aussi appelé divergent) : Emax/Emin=1 1 (deux tiges de bout arrondi de rayon 2,5 mm, distantes de 25 mm) a homogeneous electric field configuration: E m ax / E m in = 2.5 (two 12 mm diameter spheres, 12 mm apart) - a non-homogeneous electrical field configuration (also called divergent): E m ax / E m in = 1 1 (two rounded end stems with a radius of 2.5 mm, 25 mm apart)
Les maquettes sont initialement remplies d'air ambiant. Un adsorbeur d'humidité (CaSO4, CaC , tamis moléculaire ou charbon actif) compatible avec les gaz testés est placé dans la maquette. On fait le vide, à température ambiante (jusqu'à une pression inférieure à 200 Pa) avant d'injecter les composés halogénés jusqu'à atteindre leur pression de vapeur saturante à - 15°C, calculée à température ambiante. Le gaz de dilution est ajouté ensuite. The models are initially filled with ambient air. A moisture adsorber (CaSO 4 , CaC, molecular sieve or activated carbon) compatible with the gases tested is placed in the model. Evacuate at room temperature (to a pressure below 200 Pa) before injecting the halogenated compounds until their saturation vapor pressure at -15 ° C, calculated at room temperature. The dilution gas is then added.
La pression totale (absolue) du gaz ou mélange gazeux à l'intérieur des maquettes est fixée à 0,13 MPa (à 20°C).  The total (absolute) pressure of the gas or gas mixture inside the models is set at 0.13 MPa (at 20 ° C).
Chaque maquette est placée dans une enceinte climatique à une température de consigne pendant au moins 16 heures afin que le gaz atteigne cette température.  Each model is placed in a climatic chamber at a set temperature for at least 16 hours so that the gas reaches this temperature.
Les essais diélectriques (choc de foudre avec une onde 1 ,2-50 et test de fréquence à 50 Hz - 1 min) se font à l'intérieur de l'enceinte.  The dielectric tests (lightning shock with a wave 1, 2-50 and frequency test at 50 Hz - 1 min) are done inside the enclosure.
Exemple 1 - essais à -15°C, mélange binaire  Example 1 - tests at -15 ° C., binary mixture
Dans un premier exemple on compare du SFe pur (gaz de référence) à 0,13 MPa avec un mélange de 0,026 MPa de E-HCFO-1233zd et 0,104 MPa d'air sec, du E-HFO-1233ze seul à 0,13 MPa, du HFO-12234yf seul à 0,13 MPa et de l'air sec seul à 0,13 MPa. Les pressions sont données à 20°C.  In a first example, pure SFe (reference gas) is compared with 0.13 MPa with a mixture of 0.026 MPa of E-HCFO-1233zd and 0.104 MPa of dry air, with E-HFO-1233ze alone at 0.13 MPa. MPa, HFO-12234yf alone at 0.13 MPa and dry air alone at 0.13 MPa. The pressures are given at 20 ° C.
Les essais ont été faits en polarité positive et négative dans les deux configurations de champs électriques. La valeur retenue pour chaque gaz est la plus basse valeur de tenue diélectrique en polarité positive et négative.  The tests were made in positive and negative polarity in both electric field configurations. The value selected for each gas is the lowest dielectric withstand value in positive and negative polarity.
Les résultats sont présentés dans le tableau 1 ci-dessous. La rigidité diélectrique est exprimée en pourcentage de celle obtenue avec le gaz de référence SFe. Test de foudre Test de 1 Fréquence The results are shown in Table 1 below. The dielectric strength is expressed as a percentage of that obtained with the SFe reference gas. Lightning test 1 Frequency test
Champ Champ Champ Champ homogène hétérogène homogène hétérogène Field Champ Champ Homogeneous field heterogeneous homogeneous heterogeneous
E-HCFO-1233zd / air E-HCFO-1233zd / air
84 % 91 % 88 % 59 % (invention)  84% 91% 88% 59% (invention)
E-HFO-1234ze  E-HFO-1234ze
96 % 81 % 100 % 60 % (comparatif)  96% 81% 100% 60% (comparative)
HFO-1234yf  HFO-1234yf
100 % 81 % 92 % 56 % (comparatif)  100% 81% 92% 56% (comparative)
Air  Air
54 % 45 % 58 % N.d.  54% 45% 58% N.d.
(comparatif)  (comparative)
Tableau 1  Table 1
On constate qu'en choc de foudre et en configuration de champ non- homogène, le mélange HCFO-1233zd / air sec présente une tenue diélectrique meilleure que celles des deux autres oléfines pures, bien que sa pression partielle soit cinq fois inférieure à celle de ces derniers. It can be seen that in lightning shock and inhomogeneous field configuration, the HCFO-1233zd / dry air mixture has a better dielectric strength than those of the two other pure olefins, although its partial pressure is five times lower than that of these latter.
En outre, le HFO-1234yf a pour inconvénient que, en cas d'arc interne, une concentration de HF relativement importante est générée autour de la cellule ; et le HCFO -1233zd présente également l'avantage de ne pas être inflammable.  In addition, the HFO-1234yf has the disadvantage that, in case of internal arc, a relatively high concentration of HF is generated around the cell; and HCFO -1233zd also has the advantage of not being flammable.
Exemple 2 - essais à température ambiante, gaz purs Example 2 - Tests at room temperature, pure gases
On répète l'expérience de choc de foudre à température ambiante, avec des gaz purs, pour comparer leur tenue diélectrique intrinsèque. Le E-HCFO- 1233zd est utilisé à une pression de 0,08 MPa. Les autres gaz sont utilisés à une pression de 0,13 MPa.  The lightning shock experiment at room temperature is repeated with pure gases to compare their intrinsic dielectric strength. E-HCFO-1233zd is used at a pressure of 0.08 MPa. The other gases are used at a pressure of 0.13 MPa.
Les résultats sont présentés dans le tableau 2 ci-dessous. La rigidité diélectrique est toujours exprimée en pourcentage de celle obtenue avec le gaz de référence SFe. Champ Champ The results are shown in Table 2 below. The dielectric strength is always expressed as a percentage of that obtained with the SFe reference gas. Field Champ
homogène hétérogène  homogeneous heterogeneous
E-HCFO-1233zd  E-HCFO-1233zd
100 % 103 %  100% 103%
(invention)  (invention)
E-HFO-1234ze  E-HFO-1234ze
96 % 81 %  96% 81%
(comparatif)  (comparative)
HFO-1234yf  HFO-1234yf
100 % 81 %  100% 81%
(comparatif)  (comparative)
Air  Air
54 % 45 %  54% 45%
(comparatif)  (comparative)
Tableau 2  Table 2
On constate que le E-HCFO-1233zd présente une meilleure tenue diélectrique en choc de foudre que le HFO-1234ze ou le HFO-1234yf, bien qu'il soit utilisé à une pression inférieure. Sa tenue diélectrique est par ailleurs environ deux fois supérieure à celle de l'air sec et équivalente à celle du produit de référence, le SF6. It is found that E-HCFO-1233zd has a better dielectric strength in lightning shock than HFO-1234ze or HFO-1234yf, although it is used at a lower pressure. Its dielectric strength is also about twice that of dry air and equivalent to that of the reference product, SF6.
Exemple 3 - essais à -15°C, mélange binaire et mélange ternaire Example 3 - tests at -15 ° C., binary mixture and ternary mixture
Dans cet exemple, on effectue un test en ligne directe sur un mélange binaire C5K / air (avec 0,016 MPa de C5K et 0,1 14 MPa d'air), un mélange binaire E-HCFO-1233zd / air (avec 0,0266 MPa de E-HCFO-1233zd et 0,1034 MPa d'air) et un mélange ternaire E-HCFO-1233zd / C5K / air (avec 0,01 MPa de E-HCFO-1233zd, 0,01 MPa de C5K et 0,1 1 MPa d'air) à 20°C. Le terme « C5K » désigne la décafluoro-2-méthylbutan-3-one.  In this example, a direct line test is performed on a C5K / air binary mixture (with 0.016 MPa of C5K and 0.114 MPa of air), a binary E-HCFO-1233zd / air mixture (with 0.0266 MPa of E-HCFO-1233zd and 0.1034 MPa of air) and a ternary mixture E-HCFO-1233zd / C5K / air (with 0.01 MPa of E-HCFO-1233zd, 0.01 MPa of C5K and 0 , 1 1 MPa of air) at 20 ° C. The term "C5K" refers to decafluoro-2-methylbutan-3-one.
Les résultats sont présentés dans le tableau 3 ci-dessous. La rigidité diélectrique est toujours exprimée en pourcentage de celle obtenue avec le gaz de référence SF6. Champ Champ The results are shown in Table 3 below. The dielectric strength is always expressed as a percentage of that obtained with the SF6 reference gas. Field Champ
homogène hétérogène  homogeneous heterogeneous
C5K / air  C5K / air
77 % 95 %  77% 95%
(comparatif)  (comparative)
E-HCFO-1233zd / air  E-HCFO-1233zd / air
77 % 87 %  77% 87%
(invention)  (invention)
E-HCFO-1233zd / C5K / air  E-HCFO-1233zd / C5K / air
92 % 94 %  92% 94%
(invention)  (invention)
Tableau 3  Table 3
On constate un effet synergique entre le E-HCFO-1233zd et le C5K en champ homogène. A synergistic effect is observed between E-HCFO-1233zd and C5K in a homogeneous field.
En outre, il a été montré, par calculs et par essais, que plus la quantité de E-HCFO-1233zd ou de E-HCFO-1233zd et C5K est importante à l'intérieur des appareils électriques moyenne et haute tension, meilleurs sont la tenue diélectrique et la tenue à échauffement.  In addition, it has been shown, by calculation and testing, that the greater the amount of E-HCFO-1233zd or E-HCFO-1233zd and C5K is important in medium and high voltage electrical appliances, the better the dielectric strength and resistance to heating.
Exemple 4 - essais à -15°C, mélange binaire Example 4 - tests at -15 ° C., binary mixture
Le comportement d'un mélange HCFO-1233zd/CO2 a tout d'abord été étudié pour en déterminer sa composition vapeur limite à -15°C et 1 ,14 bars.  The behavior of an HCFO-1233zd / CO2 mixture was first studied to determine its limiting vapor composition at -15 ° C and 1.14 bar.
Des mesures d'équilibre liquide-vapeur ont été réalisées avec la méthode de cellule statique analytique. La cellule d'équilibre utilisée comprend un tube saphir et est équipée de deux échantillonneurs ROLSITM électromagnétiques. Elle est immergée dans un bain cryothermostat (HUBER HS40). Une agitation magnétique à entraînement par champ tournant à vitesse variable est utilisée pour accélérer l'atteinte des équilibres. L'analyse des échantillons est effectuée par chromatographie (HP5890 séries II) en phase gazeuse au moyen d'un catharomètre (TCD). Les valeurs ainsi mesurées sont reportées sous forme de points dans la figure 1 .  Liquid-vapor equilibrium measurements were performed with the analytical static cell method. The balance cell used includes a sapphire tube and is equipped with two electromagnetic ROLSITM samplers. It is immersed in a cryothermostat bath (HUBER HS40). Variable speed rotary field driving magnetic stirring is used to accelerate equilibrium attainment. The analysis of the samples is carried out by gas chromatography (HP5890 series II) using a katharometer (TCD). The values thus measured are reported as points in Figure 1.
À partir de ces mesures, l'équation PC-Saft est utilisée pour extrapoler les données d'équilibre liquide-vapeur de ce mélange CO2/HCFO-1233zd à l'extérieur des zones de mesures. Les courbes correspondantes, représentées par les lignes hachurées, sont reportées à la figure 1 .  From these measurements, the PC-Saft equation is used to extrapolate the liquid-vapor equilibrium data of this CO2 / HCFO-1233zd mixture to the outside of the measurement zones. The corresponding curves, represented by the hatched lines, are shown in FIG.
A la lecture de la figure 1 , on observe que la composition vapeur limite du mélange HCFO-1233zd/CO2, à -15 °C et 1 ,14 bar, est à 28,5 % molaire en HCFO-1233zd. Pour procéder au test diélectrique, il a été nécessaire de déterminer les modalités de remplissage de la cellule. On reading FIG. 1, it is observed that the limiting vapor composition of the mixture HCFO-1233zd / CO 2 at -15 ° C. and 1.14 bar is 28.5 mol% in HCFO-1233zd. To perform the dielectric test, it was necessary to determine the filling conditions of the cell.
En particulier, il a été nécessaire de calculer la densité molaire du mélange HCFO-1233zd/CO2 pour déterminer le nombre de moles de HCFO-1233zd par m3 à charger en fonction de la concentration molaire. Cette densité molaire a été calculée à -15°C et 1 ,14 bar avec la méthode PC-Saft. In particular, it was necessary to calculate the molar density of the mixture HCFO-1233zd / CO2 to determine the number of moles of HCFO-1233zd per m 3 to be loaded depending on the molar concentration. This molar density was calculated at -15 ° C. and 1.14 bar with the PC-Saft method.
Les modalités de remplissage sont reportées dans le tableau 4 ci- dessous.  The filling procedures are shown in Table 4 below.
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Tableau 4  Table 4
Les essais diélectriques ont été conduits dans un champ électrique homogène.  The dielectric tests were conducted in a homogeneous electric field.
La pression de remplissage à 20°C du HCFO-1233zd est de 0,0365 MPa. Du CO2 est ajouté pour avoir une pression totale de 0,13 MPa.  The filling pressure at 20 ° C of HCFO-1233zd is 0.0365 MPa. CO2 is added to have a total pressure of 0.13 MPa.
Les résultats de ces essais à -15 °C sont présentés dans le tableau 5 ci- dessous. La rigidité diélectrique est toujours exprimée en pourcentage de celle obtenue avec le gaz de référence SFe. The results of these tests at -15 ° C are shown in Table 5 below. The dielectric strength is always expressed as a percentage of that obtained with the SFe reference gas.
Figure imgf000015_0002
Figure imgf000015_0002
Tableau 5  Table 5

Claims

REVENDICATIONS
Utilisation d'un gaz comme milieu d'isolation électrique et / ou d'extinction d'arc électrique, dans laquelle le gaz comprend du 1 - chloro-3,3,3-trifluoropropène. Use of a gas as an electrical isolation and / or arc extinguishing medium, wherein the gas comprises 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene.
Utilisation selon la revendication 1 , dans laquelle le 1 -chloro-3,3,3- trifluoropropène est sous forme trans. Use according to claim 1, wherein the 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene is in trans form.
Utilisation selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le gaz comprend également un diluant, de préférence choisi parmi l'air, l'azote, le méthane, l'oxygène, le dioxyde de carbone ou un mélange de ceux-ci. Use according to claim 1 or 2, wherein the gas also comprises a diluent, preferably selected from air, nitrogen, methane, oxygen, carbon dioxide or a mixture thereof.
Utilisation selon l'une des revendications 1 à 3, comme milieu d'isolation électrique et / ou d'extinction d'arc électrique dans un appareil électrique de sous-station de moyenne tension. Use according to one of claims 1 to 3, as an electrical isolation medium and / or electric arc extinguishing in a medium voltage substation electrical apparatus.
Utilisation selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle le gaz comprend en outre une fluorocétone, ladite fluorocétone étant de préférence la décafluoro-2-méthylbutan-3-one. Use according to one of claims 1 to 4, wherein the gas further comprises a fluoroketone, said fluoroketone being preferably decafluoro-2-methylbutan-3-one.
Utilisation selon l'une des revendications 1 à 5, dans laquelle le gaz contient de 1 à 100 mol.% de 1 -chloro-3,3,3-trifluoropropène, de préférence de 2 à 50 mol.%, plus particulièrement de 4 à 30 mol.%, et tout particulièrement de 6 à 25 mol.%. Use according to one of Claims 1 to 5, in which the gas contains from 1 to 100 mol% of 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene, preferably from 2 to 50 mol%, more particularly from 4 to at 30 mol%, and most preferably from 6 to 25 mol%.
Utilisation selon l'une des revendications 1 à 6, dans laquelle le gaz est un mélange binaire de 1 -chloro-3,3,3-trifluoropropène et de diluant, et dans laquelle, de préférence, la proportion de 1 - chloro-3,3,3-trifluoropropène est de 5 à 50 mol.%, plus particulièrement de 10 à 30 mol.%, et tout particulièrement de 15 à 25 mol.%. Use according to one of claims 1 to 6, wherein the gas is a binary mixture of 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene and diluent, and in which, preferably, the proportion of 1-chloro-3 3,3-trifluoropropene is 5 to 50 mol%, more preferably 10 to 30 mol%, and most preferably 15 to 25 mol%.
Utilisation selon l'une des revendications 1 à 7, dans laquelle le gaz est un mélange ternaire de 1 -chloro-3,3,3-trifluoropropène, de fluorocétone et de diluant, et dans laquelle, de préférence, la proportion de 1 -chloro-3,3,3-trifluoropropène est de 2 à 15 mol.%, plus particulièrement de 5 à 10 mol.%, et de préférence la proportion de fluorocétone est de 2 à 15 mol.%, plus particulièrement de 5 à 10 mol.%. Use according to one of claims 1 to 7, wherein the gas is a ternary mixture of 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene, fluoroketone and diluent, and in which, preferably, the the proportion of 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene is 2 to 15 mol%, more particularly 5 to 10 mol%, and preferably the proportion of fluoroketone is 2 to 15 mol%, more particularly from 5 to 10 mol%.
9. Appareil électrique comprenant une enceinte étanche dans laquelle se trouvent des composants électriques ainsi qu'un gaz d'isolation électrique et / ou d'extinction des arcs électriques, dans lequel le gaz comprend du 1 -chloro-3,3,3-trifluoropropène. 9. Electrical apparatus comprising a sealed enclosure in which are electrical components as well as an electrical insulating gas and / or electric arc extinguishing, wherein the gas comprises 1-chloro-3,3,3- trifluoropropene.
10. Appareil électrique selon la revendication 9, dans lequel le 1 - chloro-3,3,3-trifluoropropène est sous forme trans. An electrical apparatus according to claim 9, wherein the 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene is in trans form.
11. Appareil électrique selon la revendication 9 ou 10, dans lequel le gaz comprend également un diluant, de préférence choisi parmi l'air, l'azote, le méthane, l'oxygène, le dioxyde de carbone ou un mélange de ceux-ci. Electrical apparatus according to claim 9 or 10, wherein the gas also comprises a diluent, preferably selected from air, nitrogen, methane, oxygen, carbon dioxide or a mixture thereof .
12. Appareil électrique selon l'une des revendications 9 à 1 1 , dans lequel l'appareil électrique est un appareil électrique de moyenne tension. 12. Electrical apparatus according to one of claims 9 to 11, wherein the electrical apparatus is a medium voltage electrical apparatus.
13. Appareil électrique selon l'une des revendications 9 à 12, dans lequel le gaz comprend en outre une fluorocétone, ladite fluorocétone étant de préférence la décafluoro-2-méthylbutan-3- one. 13. Electrical apparatus according to one of claims 9 to 12, wherein the gas further comprises a fluoroketone, said fluoroketone is preferably decafluoro-2-methylbutan-3-one.
14. Appareil électrique selon l'une des revendications 9 à 13, dans lequel le gaz est à une pression à 20°C de 0,1 à 1 MPa, de préférence de 0,1 1 à 0,5 MPa, et plus particulièrement de 0,12 à14. Electrical apparatus according to one of claims 9 to 13, wherein the gas is at a pressure at 20 ° C of 0.1 to 1 MPa, preferably 0.1 to 0.5 MPa, and more particularly from 0.12 to
0,15 MPa. 0.15 MPa.
15. Appareil électrique selon l'une des revendications 9 à 14, dans lequel le gaz présente une pression partielle en 1 -chloro-3,3,3- trifluoropropène à 20°C de 0,002 à 0,1 MPa, de préférence deThe electrical apparatus according to one of claims 9 to 14, wherein the gas has a partial pressure of 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene at 20 ° C of 0.002 to 0.1 MPa, preferably
0,005 à 0,05 MPa, de manière plus particulièrement préférée de 0,008 à 0,03 MPa. 0.005 to 0.05 MPa, more preferably 0.008 to 0.03 MPa.
16. Appareil électrique selon l'une des revendications 9 à 15, dans lequel le gaz est un mélange binaire de 1 -chloro-3,3,3- trifluoropropène et de diluant, et dans laquelle, de préférence, la pression partielle en 1 -chloro-3,3,3-trifluoropropène à 20°C est de de 0,01 à 0,05 MPa, plus particulièrement de 0,02 à 0,04 MPa. Electrical apparatus according to one of claims 9 to 15, wherein the gas is a binary mixture of 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene and diluent, and in which, preferably, the partial pressure at 1 chloro-3,3,3-trifluoropropene at 20 ° C is from 0.01 to 0.05 MPa, more preferably from 0.02 to 0.04 MPa.
17. Appareil électrique selon l'une des revendications 9 à 15, dans lequel le gaz est un mélange ternaire de 1 -chloro-3,3,3- trifluoropropène, de fluorocétone et de diluant, et dans laquelle, de préférence, la pression partielle en 1 -chloro-3,3,3-trifluoropropène à 20°C est de de 0,005 à 0,03 MPa, plus particulièrement de 0,008 à 0,02 MPa, et de préférence la pression partielle en fluorocétone à 20°C est de 0,005 à 0,03 MPa, plus particulièrement de 0,008 à 0,02 MPa. Electrical apparatus according to one of claims 9 to 15, wherein the gas is a ternary mixture of 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene, fluoroketone and diluent, and in which, preferably, the pressure 1-chloro-3,3,3-trifluoropropene at 20 ° C is from 0.005 to 0.03 MPa, more preferably from 0.008 to 0.02 MPa, and preferably the fluoroketone partial pressure at 20 ° C is from 0.005 to 0.03 MPa, more preferably from 0.008 to 0.02 MPa.
18. Appareil électrique selon l'une des revendications 9 à 17, qui est choisi parmi un transformateur électrique à isolation gazeuse, une ligne à isolation gazeuse pour le transport ou la distribution de l'électricité, et un appareil électrique de connexion / déconnexion. 18. Electrical apparatus according to one of claims 9 to 17, which is selected from a gas-insulated electrical transformer, a gas-insulated line for the transport or distribution of electricity, and an electrical connection / disconnection apparatus.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11133139B2 (en) 2018-03-22 2021-09-28 Arkema France Use of 1-chloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene for isolating or extinguishing electric arcs

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3082993B1 (en) * 2018-06-25 2020-05-29 Arkema France USE OF TRIFLUOROETHYLENE FOR THE INSULATION OR EXTINGUISHING OF ELECTRIC ARCS

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1724802A2 (en) 2005-05-16 2006-11-22 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Gas-insulated equipment
WO2009049144A2 (en) 2007-10-12 2009-04-16 Honeywell International Inc. Compositions containing sulfer hexafluoride and uses thereof
FR2955970A1 (en) 2010-02-02 2011-08-05 Areva T & D Sas Use of a gaseous medium comprising at least one fluoroketone as electric insulation gas and/or electric arc extinction in electrical device of medium or high voltage substation
WO2012038443A1 (en) 2010-09-22 2012-03-29 Alstom Grid Sas Use of sf6/fluoroketone(s) mixtures for electric insulation and/or electric arc quenching
WO2012160158A1 (en) 2011-05-24 2012-11-29 Schneider Electric Industries Sas Mixture of decafluoro-2-methylbutan-3-one and a vector gas as a medium for the electric insulation and/or quenching of medium-voltage electric arcs
FR2975818A1 (en) 2011-05-24 2012-11-30 Schneider Electric Ind Sas Use of a mixture comprising a fluoroketone and carrier gas as a medium for electrical insulation and/or quenching electric arcs in high voltage electric appliance, where the fluoroketone is octofluorobutan-2-one
WO2013004796A1 (en) 2011-07-05 2013-01-10 Schneider Electric Industries Sas Use of a mixture comprising a hydrofluoroolefin as a medium-voltage arc-extinguishing and/or insulating gas and medium-voltage electrical device comprising same
WO2013041695A1 (en) 2011-09-22 2013-03-28 Schneider Electric Industries Sas Mixture of hydrofluoroolefin and fluoroketone for use as an insulation and/or arc-extinguishing medium and a gas insulated medium-voltage electrical device comprising same
FR2983341A1 (en) 2011-11-30 2013-05-31 Schneider Electric Ind Sas Use of a gaseous medium comprising polyfluorinated oxirane compounds, as electrical insulating gas and/or extinguishing arcs in a medium voltage electrical appliance, which is e.g. gas-insulated electrical transformer or gas-insulated line
EP2613026A2 (en) * 2012-01-06 2013-07-10 United Technologies Corporation Non-azeotropic working fluid mixtures for rankine cycle systems
FR2986192A1 (en) 2012-01-31 2013-08-02 Peugeot Citroen Automobiles Sa Safety device for bellows used for protecting external speed control in passenger compartment of car, has cover fixed on reverse gear thrust and remaining rigid relative to bellows irrespective of position of speed control lever
WO2013136015A1 (en) 2012-03-16 2013-09-19 Schneider Electric Industries Sas Mixture of a hydrofluoroolefin and hydrofluorocarbon for improving internal arc resistance in medium- and high-voltage electrical apparatuses

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1724802A2 (en) 2005-05-16 2006-11-22 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Gas-insulated equipment
WO2009049144A2 (en) 2007-10-12 2009-04-16 Honeywell International Inc. Compositions containing sulfer hexafluoride and uses thereof
FR2955970A1 (en) 2010-02-02 2011-08-05 Areva T & D Sas Use of a gaseous medium comprising at least one fluoroketone as electric insulation gas and/or electric arc extinction in electrical device of medium or high voltage substation
WO2012038443A1 (en) 2010-09-22 2012-03-29 Alstom Grid Sas Use of sf6/fluoroketone(s) mixtures for electric insulation and/or electric arc quenching
WO2012160158A1 (en) 2011-05-24 2012-11-29 Schneider Electric Industries Sas Mixture of decafluoro-2-methylbutan-3-one and a vector gas as a medium for the electric insulation and/or quenching of medium-voltage electric arcs
FR2975818A1 (en) 2011-05-24 2012-11-30 Schneider Electric Ind Sas Use of a mixture comprising a fluoroketone and carrier gas as a medium for electrical insulation and/or quenching electric arcs in high voltage electric appliance, where the fluoroketone is octofluorobutan-2-one
WO2013004796A1 (en) 2011-07-05 2013-01-10 Schneider Electric Industries Sas Use of a mixture comprising a hydrofluoroolefin as a medium-voltage arc-extinguishing and/or insulating gas and medium-voltage electrical device comprising same
WO2013041695A1 (en) 2011-09-22 2013-03-28 Schneider Electric Industries Sas Mixture of hydrofluoroolefin and fluoroketone for use as an insulation and/or arc-extinguishing medium and a gas insulated medium-voltage electrical device comprising same
FR2983341A1 (en) 2011-11-30 2013-05-31 Schneider Electric Ind Sas Use of a gaseous medium comprising polyfluorinated oxirane compounds, as electrical insulating gas and/or extinguishing arcs in a medium voltage electrical appliance, which is e.g. gas-insulated electrical transformer or gas-insulated line
EP2613026A2 (en) * 2012-01-06 2013-07-10 United Technologies Corporation Non-azeotropic working fluid mixtures for rankine cycle systems
FR2986192A1 (en) 2012-01-31 2013-08-02 Peugeot Citroen Automobiles Sa Safety device for bellows used for protecting external speed control in passenger compartment of car, has cover fixed on reverse gear thrust and remaining rigid relative to bellows irrespective of position of speed control lever
WO2013136015A1 (en) 2012-03-16 2013-09-19 Schneider Electric Industries Sas Mixture of a hydrofluoroolefin and hydrofluorocarbon for improving internal arc resistance in medium- and high-voltage electrical apparatuses

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GINA ADMINISTRATOR ET AL: "EPA ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY 40 CFR Part 98 [EPA-HQ-OAR-2009-0927; FRL-9913-03-OAR] RIN 2060-AS28 Greenhouse Gas Reporting Program: Addition of Global Warming Potentials", 24 July 2014 (2014-07-24), XP055198786, Retrieved from the Internet <URL:http://www.epa.gov/ghgreporting/documents/pdf/2014/documents/F-GHG-GWP-Rule_072414.pdf> [retrieved on 20150629] *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11133139B2 (en) 2018-03-22 2021-09-28 Arkema France Use of 1-chloro-2,3,3,3-tetrafluoropropene for isolating or extinguishing electric arcs

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