电能的生成，传输，分配和/或使用的电气设备和从此种设备的绝缘媒介回收物质的方法技术

一种用于电能处理的电气设备(10)包括带有至少一个绝缘空间(16)的外壳(12)，电气组件(14)布置在其中，并且其包含包围该电气组件(14)的绝缘媒介(22)。绝缘媒介(22)包括有机氟化合物和至少一个另外气体组分。设备(10)还包括用于通过布置在外壳(12)中的排出口(26)，使包含绝缘媒介的至少一个另外组分和有机氟化合物的初始气体混合物从绝缘空间(16)流出的气流生成装置(24)。排出口(26)的下游的物质回收装置(30)包括用于将有机氟化合物与初始气体混合物的至少一个另外组分分离的分离器(34)，分离器(34)是用于液化该有机氟化合物的液化装置(36)和/或用于固化该有机氟化合物的固化装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及用于电能的生成，传输，分配和/或使用的电气设备以及用于从此种设备的绝缘媒介回收物质的方法。液体或气体中的介电绝缘媒体常规应用于在诸如例如开关装置、气体绝缘子站(GIS)、气体绝缘线(GIL)或变换器的各种各样的设备中的电气组件的绝缘。在中电压或高电压金属封装开头装置中，例如，电气组件布置在气密外壳中，其内部限定绝缘空间，所述绝缘空间包括绝缘气体并且将外壳与电气组件分离和电绝缘。为中断在高电压开关装置中的电流，绝缘气体还起消弧气体的作用。最近，已建议在绝缘气体中使用有机氟化合物。具体而言，WO-A-2010/142346公开了一种包括具有从4到12个碳原子的氟酮的介电绝缘媒介。在与包括介电绝缘气体的媒介有关的WO2012/080246中进一步公开了特定相关性的介电绝缘媒介，其包括在具有与所述氟酮不同的介电绝缘气体组分的混合物中包含正好5个碳原子的氟酮。然而，另外的WO-A-2012/080222公开了一种包括氢氟单醚的介电绝缘媒介。两组化合物已被示出以具有高绝缘能力（具体而言高介电强度）以及高灭弧能力。同时，它们具有极低的全球变暖潜值(GWP)和极低的毒性。这些特性的组合使得这些有机氟化合物极其适合作为SF6（六氟化硫）的替代品，SF6通常用作介电绝缘媒介但被已知以具有高GWP。尽管其低GWP和毒性，但出于生态和经济原因，将会极其期望在设备的长期操作期间将使用的有机氟化合物的量保持到最小量。然而，具体而言，在例如通过绝缘空间中的高温增大伴随的切换操作期间，有机氟化合物能够经受分解。不同于SF6，分解的有机氟化合物通常不重组。为使绝缘空间基本上无有害分解产物，WO2014/053661建议一种用于电能的生成，分配和/或使用的设备，包括布置到如此程度以致接触绝缘气体的分子筛，分子筛具有大于在设备的操作期间生成的有机氟化合物的至少一个分解产物的分子大小的平均孔隙大小。在停运和维护活动（例如，在强短路事件后的整修）期间，可能要求降低或完全排空电气设备的压力到适合处理的安全级别。在使用泵来应用常规排空技术时，有关去除绝缘媒介的问题是特别显著的，因为绝缘媒介中包括的有机氟化合物的沸点通常是较高的。由本专利技术要解决的问题因此要提供使用包括有机氟化合物的绝缘媒介的电气设备，所述设备允许最小化要使用的有机氟化合物量，并且同时，本专利技术将允许安全的总体操作性，并且具体而言安全排空操作。该问题通过独立权利要求的主题来解决。在从属权利要求和权利要求组合中定义了优选实施例。根据权利要求1，本专利技术涉及一种用于电能的生成、传输、分配和/或使用的电气设备，该电气设备包括封闭电气设备内部空间的外壳，该电气设备内部空间的至少一部分包括至少一个绝缘空间，电气组件布置在其中，并且其包含包围电气组件的绝缘媒介。绝缘媒介包括有机氟化合物和气相中的至少一个另外组分。该设备还包括设计成生成通过布置在外壳中的排出口，离开绝缘空间的初始气体混合物的流的气流生成装置，初始气体混合物包含有机氟化合物和绝缘媒介的至少一个另外组分。物质回收装置布置在排出口的下游，物质回收装置包括用于将有机氟化合物与初始气体混合物的至少一个剩余组分分离的分离器。根据本专利技术，分离器是或者包括适用于液化有机氟化合物或者具有用于液化其的部件的液化装置和/或适用于固化有机氟化合物或具有用于固化其的部件的固化装置。由于存在物质回收装置，本专利技术允许有机氟化合物再循环到绝缘空间中，这不仅仅从经济角度而言是极其有利的。由于有机氟化合物的处置能够被省略，本专利技术也带来了生态益处。如提及的一样，根据本专利技术，回收通过有机氟化合物的液化和/或固化来获得。由于通过液化的分离在大多数情况中比通过固化更简单地执行，液化装置的使用是优选的实施例。具体而言，如本专利技术的上下文中使用的术语“液化”或“液化”要理解为相应物质，特别是气体有机氟化合物到液相的相变。以类似的方式，如本专利技术的上下文中使用的术语“固化”或“固化”要理解为相应物质，特别是气体有机氟化合物到固相的相变。更具体地说，相分离通过液化和/或固化来实现，这在大多数情况中允许相应相的物质彼此机械分离。如下面将更详细讨论的，根据本专利技术使用的分离器通常以允许获得的液体或固体有机氟化合物流下或落下的方式运转，因此允许合并和收集液体或固体有机氟化合物。分离器因此在任何方面中不同于过滤器，绝缘气体通过过滤器抽吸，并且过滤器要求有机氟化合物保持在气相中。对于有机氟化合物的较高露点，通过初始气体混合物的冷却和/或增压，能够以极其简单的快速并且经济方式实现高收率回收。在有机氟化合物和另外组分（具体而言背景气体或背景气体组分）的露点中的差别是明显的实施例中，回收是特别直接的。对于液相或固相组分与初始气体混合物的一个或多个剩余组分的实际分离，能够使用不同技术。例如，分离器能够是或者能够例如包括雪枪、旋风分离器、离心机转鼓或织网（knitmesh）（或金属丝网）分离器。取决于使用的分离器或分离原理，分离器包括液化装置或固化装置。一方面，例如，如果使用织网分离器，则分离器包括用于生成液滴的液化装置，而如果使用雪枪，则分离器包括用于生成固体晶体颗粒的固化装置。如下面将更详细讨论的，本专利技术还允许借助于泵来排空绝缘空间，而不会在泵的增压区域中面临液化的问题。因此，绝缘媒介的替换能够以极安全的方式执行。如本专利技术的上下文中使用的术语“初始气体混合物”要从广义上理解，并且囊括包含有机氟化合物和绝缘媒介的至少一个另外组分的任何可能气体混合物。根据一个特定实施例，初始气体混合物至少基本上与绝缘媒介相同。在此方面中，术语“绝缘媒介”涉及要替换的绝缘媒介，即，直接在整修前的时间在绝缘空间中存在的绝缘媒介（或其成分）。此绝缘媒介与用于填充绝缘空间的绝缘媒介相比，具有更少量的有机氟化合物和更大量的分解产物。理解，绝缘媒介的成分能够随时间变化，具体是由于提及的分解现象。例如，有机氟化合物的部分分解能够在切换组件的切换操作期间发生。更具体地说，初始气体混合物包括除有机氟化合物外的背景气体和至少一个分解产物。备选地，术语“初始气体混合物”也能够涉及用于填充绝缘空间的绝缘媒介，即新鲜混合物，假设它包含除有机氟化合物外的另外组分，通常为背景气体。新鲜混合物通常无任何分解产物。根据实施例，液化装置专门适用于仅液化有机氟化合物和/或固化装置专门适用于仅固化有机氟化合物。在另外实施例中，气体混合物在液化和/或固化装置中通过若干冷却和/或增压步骤，每一个步骤用于去除气体混合物的至少一个另外组分。以这种方式，例如，从气体混合物能够单独去除具有较高露点的分解产物，并且在下面，能够将其输送到单独的处理和/或处置步骤。根据另外实施例，液化装置和/或固化装置是或者包括用于将初始气体混合物冷却到低于有机氟化合物的露点的温度的冷却器。另外地或备选地，液化装置和/或固化装置能够是或者能够包括用于通过压力增大来液化有机氟化合物的压缩器。在实施例中，排出口通向主气体通道，其以流体方式连接绝缘空间和物质回收装置。备选地，物质回收装置能够以排出口直接通向物质回收装置的方式与外壳直接邻近地布置。在另外实施例中，物质回收装置还包括用于收集由分离器分离的有机氟化合物的有机氟化合物收集装置。在此方面中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电能的生成、传输、分配和/或使用的电气设备(10)，所述电气设备(10)包括封闭电气设备内部空间的外壳(12)，所述电气设备内部空间的至少一部分包括至少一个绝缘空间(16)，电气组件(14)布置在其中，并且其包含包围所述电气组件(14)的绝缘媒介(22)，所述绝缘媒介(22)包括气相中的至少一个另外组分和有机氟化合物，所述电气设备(10)还包括设计成生成通过布置在所述外壳(12)中的排出口(26)，离开所述绝缘空间(16)的初始气体混合物的流的气流生成装置(24)，所述初始气体混合物包含所述绝缘媒介的至少一个另外组分和所述有机氟化合物，其中物质回收装置(30)布置在所述排出口(26)的下游，所述物质回收装置(30)包括用于将所述有机氟化合物与所述初始气体混合物的至少一个剩余组分分离的分离器(34)，所述分离器(34)是或者包括适用于液化所述有机氟化合物的液化装置(36)和/或适用于固化所述有机氟化合物的固化装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.20 EP PCT/EP2014/0603001.一种用于电能的生成、传输、分配和/或使用的电气设备(10)，所述电气设备(10)包括封闭电气设备内部空间的外壳(12)，所述电气设备内部空间的至少一部分包括至少一个绝缘空间(16)，电气组件(14)布置在其中，并且其包含包围所述电气组件(14)的绝缘媒介(22)，所述绝缘媒介(22)包括气相中的至少一个另外组分和有机氟化合物，所述电气设备(10)还包括设计成生成通过布置在所述外壳(12)中的排出口(26)，离开所述绝缘空间(16)的初始气体混合物的流的气流生成装置(24)，所述初始气体混合物包含所述绝缘媒介的至少一个另外组分和所述有机氟化合物，其中物质回收装置(30)布置在所述排出口(26)的下游，所述物质回收装置(30)包括用于将所述有机氟化合物与所述初始气体混合物的至少一个剩余组分分离的分离器(34)，所述分离器(34)是或者包括适用于液化所述有机氟化合物的液化装置(36)和/或适用于固化所述有机氟化合物的固化装置。2.如权利要求1所述的电气设备(10)，其中所述初始气体混合物至少基本上与所述绝缘媒介(22)相同。3.如前述权利要求中任一项所述的电气设备(10)，其中所述液化装置(36)仅专门适用于液化所述有机氟化合物，和/或所述固化装置仅专门适用于固化所述有机氟化合物。4.如前述权利要求中任一项所述的电气设备(10)，其中所述液化装置(36)和/或所述固化装置是或者包括用于将所述初始气体混合物冷却到低于所述有机氟化合物的露点的温度的冷却器(361)。5.如前述权利要求中任一项所述的电气设备(10)，其中所述排出口(26)通向主气体通道(28)，其以流体方式连接所述绝缘空间(16)和所述物质回收装置(30)。6.如前述权利要求中任一项所述的电气设备(10)，其中所述物质回收装置(30)还包括用于收集由所述分离器(34)分离的所述有机氟化合物的有机氟化合物收集装置(38)，具体而言其中所述有机氟化合物收集装置(38)布置在所述分离器(34)下方以允许所液化的有机氟化合物向下流入或者所固化的有机氟化合物向下落入所述有机氟化合物收集装置(38)中。7.如前述权利要求中任一项所述的电气设备(10)，其中所述物质回收装置(30)还包括用于储存由所述分离器(34)分离的所述有机氟化合物的至少一个有机氟化合物储藏器罐(40)。8.如前述权利要求中任一项所述的电气设备(10)，所述设备(10)还包括布置在所述排出口(26)与所述物质回收装置(30)之间，并且被如此设计以从所述初始气体混合物的所述流去除固体或液体杂质的过滤器(32)。9.如前述权利要求中任一项所述的电气设备(10)，所述设备(10)还包括从所述物质回收装置(30)通至布置在所述外壳(12)中，并且被如此设计以便将所述有机氟化合物重新引入到所述绝缘空间(16)中的有机氟化合物进口(44)的有机氟化合物再循环通道(42)。10.如权利要求9所述的电气设备(10)，其中有机氟化合物处理装置布置在所述有机氟化合物进口(44)的上游，具体用于从要重新引入到所述绝缘空间(16)中的所述有机氟化合物中去除杂质。11.如前述权利要求中任一项所述的电气设备(10)，其中所述气流生成装置(24)是或者包括泵(241)。12.如前述权利要求中任一项所述的电气设备(10)，其中所述泵是抽吸泵(241)，并且布置在所述物质回收装置(30)的下游。13.如前述权利要求中任一项所述的电气设备(10)，其中所述泵(241)被如此设计以清理所述绝缘空间(16)，由此强制所述初始气体混合物离开所述绝缘空间(16)。14.如前述权利要求中任一项所述的电气设备(10)，其中至少一个次要气体通道(46)从所述物质回收装置(30)的所述分离器(34)岔开，所述次要气体通道(46)适用于引导无所述有机氟化合物的所述初始气体混合物的所述至少一个剩余组分。15.如权利要求14所述的电气设备(10)，其中所述次要气体通道(46)通至用于储存所述初始气体混合物的所述至少一个剩余组分的次要储藏器罐(48)。16.如权利要求14或15所述的电气设备(10)，其中所述次要气体通道(46)和可选地为所述次要储藏器罐(48)以流体方式连接到布置在所述外壳(12)中，用于将所述初始气体混合物的所述至少一个剩余组分重新引入到所述绝缘空间(16)中的进气口(50)。17.如权利要求16所述的电气设备(10)，其中次要处理装置布置在所述进气口(50)的上游，具体用于净化所述初始气体混合物的所述至少一个剩余组分。18.如前述权利要求中任一项所述的电气设备(10)，其中所述有机氟化合物选自由氟醚,具体而言氢氟单醚、氟酮、氟烯烃,具体而言氢氟烯烃及...

【专利技术属性】
技术研发人员：C约翰逊，D博伊施，J曼蒂拉弗洛雷兹，O科斯萨特，S格罗布，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH