用于产生、传输、分配和/或使用电能的CO₂绝缘电装置的水和污染物吸收剂的制作方法

用于产生、传输、分配和/或使用电能的CO₂绝缘电装置的水和污染物吸收剂的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于产生、传输、分配和/或使用电能的电装置，所述电装置包括包围电装置内部空间的壳，所述电装置内部空间的至少一部分形成至少一个绝缘空间，该绝缘空间具有电组件，且包含含有一定量二氧化碳mCO2的围绕绝缘介质。绝缘空间由至少一个绝缘空间隔室形成，其中布置用于从绝缘介质减少或除去该水量mH2O和任选其它污染物的吸附剂。在至少一个绝缘空间隔室中布置的吸附剂的量mads符合式(I)和(II)。
【专利说明】用于产生、传输、分配和/或使用电能的C〇2绝缘电装置的水和 污染物吸收剂
[0001] 本发明设及根据独立权利要求前序的用于产生、传输、分配和/或使用电能的电装 置，和用于确定在此电装置中吸附水和任选其它污染物的吸附剂的最佳量的方法。
[0002] 在多种电装置中，例如开关设备、气体绝缘变电站(GIS)、气体绝缘线(GIL)或变压 器，液态或气态的介电绝缘介质常规用于其中包含的电组件的绝缘。
[0003] 例如，在中电压或高电压金属包围开关设备中，电组件布置在壳中，壳包围绝缘空 间，所述绝缘空间包含绝缘气体，并使壳与电组件隔离，而不使电流通过，从而提供介电绝 缘。为了在高电压开关设备中切断电流，绝缘气体进一步用作灭弧气体(下文也称为"巧灭 气体"）。
[0004] 常规已用六氣化硫(SF6)分别作为绝缘介质或巧灭气体。SF6因其高介电强度和热 切断能力而为人所知。然而，在释放进入大气时，SF6可能有一些环境影响，特别是由于其高 的全球变暖潜势(GWP)和在大气中相对长的寿命。
[0005] 到目前为止，已通过严格气体泄漏控制和很仔细的气体操作应对SF6的相对高的 GWP。然而，仍在努力分别开发替代绝缘介质或巧灭气体。
[0006] 替代SF6的一种特别有利的候选气体是C〇2dC〇2易得，无毒，且不可燃。用C〇2作为巧 灭气体限制其对全球变暧影响的一种电路断路器例如描述于US 7,816,618。另外，EP-A- 2284854提出一种主要包含C〇2和C也作为灭弧介质的混合气体。
[0007] 为了减少或除去存在于绝缘介质的污染物的存在，具体地讲，水分（即，水)和/或 分解产物，电装置可进一步提供有减污染组分。例如，已公开用吸附剂例如沸石作为减污染 组分。在EP-A-2445068中公开在含C〇2的绝缘气体中沸石的预期用途。
[000引沸石具有主要由其孔径造成的选择性。因此，仅在绝缘介质分子的动力学直径显 著不同于污染物的情况下，使用沸石是可行的。如果绝缘气体分子的动力学直径相似，则可 发生绝缘气体分子的共吸附。
[0009]然而，绝缘介质组分吸附伴随其绝缘和灭弧性能降低。如果绝缘介质包含C〇2,运 一问题就特别明显，因为它的动力学直径类似于要去除的水分子的动力学直径，因此类似 于分子筛的孔径。
[0010] 在使用具有0.2和0.5nm之间孔径的沸石时，如EP-A-2445068提出，不仅吸附水，而 且(共)吸附C〇2,导致绝缘介质的绝缘性能和灭弧性能降低。
[OOW 其它问题产生于W下事实:C02吸附到沸石依赖于溫度。因此，溫度变化伴随C02的 气体密度变化，并且可导致介电绝缘气体变压。如果绝缘介质为不同组分的混合物，运种密 度变化还是特别不利的，因为在此情况下，介质组成的均匀性不能随时间保持。另外，在装 置工作期间，检测故障模式例如气体泄漏变得困难，因为绝缘气体组成和/或密度的相应变 化不能直接关联电装置的故障模式，但也可能仅仅是C02有害吸附到沸石的结果。
[0012] 因此，考虑到运些缺陷，本发明的问题是提供使用包含C〇2的介电绝缘介质的电装 置，所述装置允许从绝缘介质减少或除去污染物，而基本不干扰其绝缘和灭弧性能。
[0013] 运一问题通过独立权利要求的主题解决。在从属权利要求和权利要求组合和在说 明中结合附图给出实施方案。
[0014] 因此，根据第一个方面，本发明设及用于产生、传输、分配和/或使用电能的电装 置，所述电装置包括 包围电装置内部空间的壳，电装置内部空间的至少一部分形成至少一个绝缘空间，其 中布置电组件，且包含围绕所述电组件的绝缘介质，所述绝缘介质包括二氧化碳， 绝缘空间包括至少一个绝缘空间隔室，具体地讲，由至少一个绝缘空间隔室形成，其中 布置用于从绝缘介质减少或除去该水量和任选其它污染物的吸附剂， 在至少一个绝缘空间隔室中（具体地讲，在各绝缘空间隔室中）布置的吸附剂的量mads 符合W下式(I):
} 其中 mH20为相应绝缘空间隔室中存在的水的量，并且 kads,H20为吸附剂在预定溫度To对水的吸附容量； 其中mads还符合W下式(II)
其中 mc〇2为相应绝缘空间隔室中存在的二氧化碳(0)2)的量;并且 kads,G02为吸附剂在预定溫度To对二氧化碳的吸附容量。
[0015] 虽然不需要，但几乎不可能避免至少一个绝缘空间隔室中至少一些水的存在。因 此，一般在至少一个绝缘空间隔室中存在水。可确定存在的水的量，所用方法为本领域的技 术人员所熟悉。
[0016] 根据本发明，至少一个且优选各绝缘空间隔室提供有针对实际需要的一定量吸附 剂。因此，可很有效地去除水和/或其它污染物，同时在可接受程度或保持吸附剂对绝缘介 质的绝缘和灭弧性能的影响在最低限度。
[0017] 在更具体方面，由第一式（I)限定绝缘空间隔室中存在的吸附剂的量的下限，而由 第二式（II)限定上限。因此，一方面，吸附剂的量足W去除绝缘空间隔室中存在的水，另一 方面，限制吸附剂的量，使得吸附绝缘空间隔室中存在的二氧化碳的最多10%。
[001引在实施方案中，吸附剂的量mads应使得在其引入绝缘空间隔室时，绝缘介质经历小 于15%的C02分压变化，优选小于10%，更优选小于5%，最优选小于2%。同样，根据该实施方案， C02的密度变化小于15%，优选小于10%，更优选小于5%，最优选小于2%。
[0019] 因此，在可接受程度限制绝缘介质的绝缘和灭弧性能降低，并且，如果使用气体混 合物，则介质组成的均匀性只受非实质性影响。
[0020] 运又允许在工作期间通过监测气体密度和/或组成变化进行正确的检测故障模 式，例如气体泄漏，因为在超过一定程度时(例如，在本文公开的百分限度），该变化可靠地 关联故障或异常。
[0021] 在本发明环境中使用的术语"吸附容量"是指能够吸附到特定量(千克)吸附剂的 相应被吸附物的量(千克），在具体情况下，相应污染物(具体为水）。换句话讲，"吸附容量" 是指吸附剂能够吸附的被吸附物的量。因此，吸附容量0.1指100克被吸附物吸附到1千克吸 附剂。
[0022] 本文所用术语"污染物"包括水和分解产物二者。在污染物中，水的量一般高于分 解产物的量。
[0023] 吸附容量是吸附剂材料特有的特征，一般取决于其溫度和吸附剂已经历的条件。 作为规则，已吸附一些被吸附物的吸附剂的吸附容量比没有被吸附物的吸附剂低。对于特 定吸附剂，吸附容量一般设及市场上接收的新材料。关于吸附容量的相应信息为本领域的 技术人员已知，或者由相应分销商提供。
[0024] 如前提到，吸附容量取决于溫度，因此，设及预定溫度To，具体为室溫。在实施方案 中，在本发明环境中使用的术语"预定溫度"指相关溫度，更具体地讲，指在电装置工作条件 的平均气体溫度。甚至更具体地讲，预定溫度To指室溫，最具体指标准环境溫度，即，298.15 K。
[0025] 具体地讲，可如下选择与吸附剂溫度相关的预定溫度To。在如本申请中公开确定 式（I )或（I i )中吸附剂的量mads的下限中，吸附容量kads , H20 -般随提高预定To而减小，因此， 最小的期望吸附剂量mads -般随提高预定To而增加。例如，代表性吸附剂溫度可在包围物溫 度(例如，在正常工作中30°C，或者在极端工作中60°C)和气体溫度或载流组件溫度(例如， 在正常工作中50°C，或者在极端工作中100°C)之间，因此，可例如为约35-40°C (正常工作） 或约80°C (极端工作）。
[0026] 现在，为了确定式（I)或（li)中吸附剂的量mads的下限，应选择预定溫度To低于代 表性吸附剂溫度，即，明确低于约80°C，优选低于约35-40°C，更优选约室溫或标准环境溫 度，即 298.15K。
[0027] 吸附剂对二氧化碳的吸附容量一般也是溫度的递减函数，因此，最大的期望吸附 剂量mads-般随提高预定溫度To而增加。因此，高于预定溫度To的所有溫度也自动满足式 (II)。因此，也应选择预定溫度To低于代表性吸附剂溫度，即，明确低于约80°C，优选低于约 35-40°C，更优选约室溫或标准环境溫度，即298.15K。
[00%]在实施方案中，优选选择吸附剂的实际量mads对于上限比对于下限更接近。运导致 容许较大但仍可允许的二氧化碳分压变压，并且增加吸附剂mads的水吸附容量。
[0029]在独立权利要求的其它实施方案中，在至少一个绝缘空间隔室中（具体地讲，在各 绝缘空间隔室中）布置的吸附剂的量mads符合W下式(I):
其中 mH20为相应绝缘空间隔室中存在的水的量，并且 kads, H20为吸附剂在第一预定溫度Τι对水的吸附容量； 其中mads进一步符合W下式(II):
其中 mc〇2为相应绝缘空间隔室中存在的二氧化碳的量;并且 kads,G02为吸附剂在第二预定溫度T2对二氧化碳的吸附容量。
[0030] 在其实施方案中，选择第一预定溫度Τι高于第二预定溫度Τ2。运导致较小范围的容 许吸附剂量mads。
[0031] 在其它实施方案中，类似于上述To,选择第一预定溫度Τι低于代表性吸附剂溫度， 良Ρ，明确低于约80°C，优选低于约35-40°C，更优选约室溫或标准环境溫度，即298.15Κ。具体 地讲，选择第一预定溫度Τι等于或高于(单独或组合的)预定溫度To。
[0032] 在其它实施方案中，选择第二预定溫度Τι低于代表性吸附剂溫度，即，低于约35- 40°C，更优选低于室溫，最优选等于或近似等于电装置的最低工作溫度，例如-5°C或-40°C。 具体地讲，选择第二预定溫度T2小于(单独或组合的)预定溫度To。运导致较小范围的容许吸 附剂量mads。
[0033] 在本申请中公开的所有实施方案，无论是装置还是方法，同样可适用于用第一和 第二预定溫度Τι和T2代替（单独或组合)预定溫度To的运些布置。具体地讲，可选择第一和第 二预定溫度Τι和T2彼此相同并因此与预定溫度To相同。
[0034] 在装置工作期间，吸附剂的溫度一般低于绝缘介质的平均溫度，特别是壳。
[0035] 吸附容量也取决于相应被吸附物的压力或分压。对于特定C〇2分压，关于吸附容量 的相应信息为本领域的技术人员已知，或者由相应分销商提供。关于C〇2吸附，一旦C〇2压力 在几个bar的数量级，典型吸附剂(例如，沸石）的压力相关性就很低，运一般是本发明的电 装置的情况。
[0036] 另外，kads,e〇2依赖例如吸附的水的量，即，吸附剂对二氧化碳的吸附容量随吸附的 水的量增加而减小。考虑到事实上随时间吸附更多水，贝化ads,C02随时间减小。因此，如果初 始选择吸附剂的量mads使其符合式(II )，则在kads, C02随时间减小时也应符合该式(II )。
[0037]因此，根据一个实施方案，kads,032指初始kads,0)2,即，在吸附剂放入至少一个绝缘空 间隔室时，换句话讲，一般在电装置投入工作时或在对电装置的维护工作时，吸附剂在预定 溫度To对二氧化碳的吸附容量。
[003引类似地，在一个实施方案中，mH20指初始咖日，即，吸附剂放入绝缘空间隔室时绝缘 空间隔室中存在的水的量。
[0039] 还类似地，指吸附剂放入绝缘空间隔室时绝缘空间隔室中存在的二氧化碳的 量。
[0040] 还类似地，kads,H20指吸附剂放入绝缘空间隔室时吸附剂在预定溫度To对水的吸附 容量。
[0041] 表达"绝缘空间隔室中存在的水的量"包括任何状态的水，具体地讲，也包括直接 暴露于绝缘空间隔室的固态材料例如聚合物材料中存在的水，因为该水一般随时间从材料 扩散进入绝缘空间隔室。因此，根据实施方案，术语"绝缘空间隔室中存在的水的量"除了指 绝缘空间隔室中已存在的水外，也指可释放进入绝缘空间隔室的水。
[0042] 根据一个实施方案，吸附剂为减湿组分。在本发明环境下，术语"减湿组分"相当于 术语"减水组分"。
[0043] 特别优选吸附剂为分子筛，更优选沸石，即微孔侣娃酸盐矿物，该材料已经过阳离 子交换实现所需孔径。沸石廉价，并且允许吸附大范围不同污染物，甚至在升高的溫度，特 别在4(TC至8(TC。其它优选的吸附剂包括活性炭和活性氧化侣。使用任何运些吸附剂允许 有效去除水和分解产物(例如W)二者。
[0044] 特别对于吸附剂为分子筛，术语"吸附容量"应包括任何吸附过程，例如物理吸附 和/或化学吸附。具体地讲，物理吸附可由绝缘介质分子大小和吸附剂(具体地讲，分子筛） 孔径之间的关系决定或受其影响。具体地讲，化学吸附可由绝缘介质分子和吸附剂(具体地 讲，分子筛)之间的化学(一般为反向）相互作用决定或受其影响。
[0045] 在实施方案中，分子筛，特别是沸石，具有2A至13A的平均孔径，优选2A至10A，更优 选2A至8A，最优选2A至5A。已发现具有运些孔径的分子筛具有特别高的吸附容量，并允许有 效吸附因此从绝缘介质去除水和/或分解产物，例如HF。具有最大5A平均孔径的分子筛特别 优选，特别是沸石，因为在其中绝缘介质包括氣酬的实施方案中（运将在W下详述），后者不 被吸附。由于其相对低的吸附C〇2的倾向，具有最大3A平均孔径的分子筛更优选，特别是沸 石。
[0046] 适合的沸石包括例如ZE0C皿Μ ?分子筛3A(具有3A孔径）、ZE0CHEM ?分子筛5A(具 有5A孔径)和ZE0C肥Μ ?分子筛13X(具有9A孔径）。
[0047] 如上提到，术语"吸附"或"吸附的"包括物理吸附和/或化学吸附二者。具体地讲， 物理吸附可由绝缘介质分子大小和分子筛孔径之间的关系决定或受其影响。具体地讲，化 学吸附可由绝缘介质分子和分子筛之间的化学相互作用决定或受其影响。
[0048] 在其中绝缘空间由相互分开的至少两个绝缘空间隔室形成的实施方案中，本发明 的优点特别显著，因为本发明允许保持吸附剂对绝缘介质的绝缘和灭弧性能的影响在最低 限度，如果标准量用于所有隔室而不考虑在具体隔室中存在不同需要，则不是运种情况。如 果对于存在或释放的水量和/或正产生的分解产物的量，隔室之间相互显著不同，运有特别 重要的意义。运可W是例如与非电路断路器组件隔室（换句话讲，纯电流传导组件隔室，或 最多包括接地开关和/或切断开关但不包括具有标称和过电流切断能力的电路断路器的隔 室，或者换句话讲，不包含电路断路器或其组件的隔室）相比电路断路器隔室的情况，或具 有显著不同体积的绝缘空间隔室的情况。
[0049] 换句话讲，对于运些实施方案，至少两个绝缘空间隔室相互分开的特征是指它们 没有相互流体连接。
[0050] 在运些实施方案中，特别优选至少两个绝缘空间隔室的体积相互相差至少1.5倍， 更优选至少7倍，最优选至少50倍。
[0051] 根据一个优选实施方案，至少一个绝缘空间隔室包括小于化g吸附剂/立方米绝缘 空间隔室体积的体积比量，优选小于1.25kg吸附剂/立方米，更优选小于0.25kg吸附剂/立 方米，最优选小于0.12化g吸附剂/立方米。
[0052] 如果电组件为非电路断路器组件，则优选至少一个绝缘空间隔室包括小于化g吸 附剂/立方米绝缘空间隔室体积的体积比量，优选小于0.化g吸附剂/立方米，更优选小于 0.1kg吸附剂/立方米，最优选小于0.05kg吸附剂/立方米。
[0053] 假定分子筛的吸附容量kads,G〇2为约0.2,则具有约化g/m3的C〇2假想密度的10标准 m3(bar，m3)绝缘空间隔室中存在的分子筛的最大量为约10kg。应了解，根据对二氧化碳的吸 附容量kads,e〇2,吸附剂的最大量可W更高或更低。
[0054] 作为分子筛的附加或替代，电装置可包括选自W下的干燥剂:巧、硫酸巧(特别是 无水硫酸巧(drierite))、碳酸巧、氨化巧、氯化巧、碳酸钟、氨氧化钟、硫酸铜（II)、氧化巧、 儀、氧化儀、硫酸儀、高氯酸儀、钢、硫酸钢、侣、氨化侣裡、氧化侣、活性氧化侣、蒙脱±、五氧 化憐、硅胶和纤维素滤器及它们的混合物。
[0055] 如前提到，绝缘介质包括二氧化碳(0)2)。由词语"包括"，包含了其中绝缘介质由 或基本由二氧化碳组成的实施方案。因此，在此实施方案中，二氧化碳为绝缘介质的唯一组 分。
[0056] 或者，绝缘介质可包含二氧化碳W及其它成分，因此，形成气体混合物，运是通常 优选的实施方案。特别优选的是，除了二氧化碳外，绝缘介质还包含空气或至少一种空气组 分，具体选自氧气和氮气及其混合物。
[0057] 根据一个优选实施方案，绝缘介质包括二氧化碳和氧气的混合物。由此，根据一个 特别优选的实施方案，二氧化碳的量与氧气的量之比可W为50:50至100:1。
[0058] 具体地讲，为了在高电压开关设备中切断电流，另一个实施方案是二氧化碳的量 与氧气的量之比为80:20至95:5，更优选85:15至92:8，甚至更优选87:13至小于90:10，具体 为约89:11。关于运一点，已发现一方面氧气W至少5%摩尔分数存在不能充分抑制烟灰形 成，烟灰形成要甚至在用高电流形成电弧重复电流切断事件之后阻止。另一方面，氧气W最 多20%、更优选最多15%摩尔分数存在减小电装置材料由氧化降解的风险。
[0059] 根据另一个优选实施方案，绝缘介质还包含有机氣化合物，因为已发现运些化合 物贡献很高的绝缘能力（具体地讲，高介电强度(或击穿场强）），同时具有低GWP和低毒性。 在此实施方案中，可由本发明达到的优势特别重要，因为水被有效去除，运可能另外开启与 有机氣化合物的反应路径，产生分解产物。因此，可有效避免极大毒性和腐蚀性的例如氣化 氨的产生。
[0060] 具体地讲，有机氣化合物选自氣酸(具体地讲，氨氣单酸）、氣酬（具体地讲，全氣 酬）、氣締控(具体地讲，氨氣締控）、氣腊(具体地讲，全氣腊)及它们的混合物，因为已发现 运些化合物种类具有很高的绝缘能力（具体地讲，高介电强度(或击穿场强）），同时具有低 GWP和低毒性。
[0061] 本发明既包括其中介电绝缘气体包括氣酸(具体地讲，氨氣单酸）、氣酬和氣締控 (具体地讲，氨氣締控)之一的实施方案，也包括其中介电绝缘气体包括至少两种运些化合 物的混合物的实施方案。
[0062] 在本发明环境下使用的术语"氣酸"既包括全氣酸，即，全氣化酸，也包括氨氣酸， 良P，只部分氣化的酸。术语"氣酸"还包括饱和化合物和不饱和化合物（即在碳原子之间包括 双键和/或Ξ键的化合物）。连接到氣酸的氧原子的至少部分氣化的烷基链可相互独立为线 性或支化的。
[0063] 术语"氣酸"还包括非环状酸和环状酸二者。因此，连接到氧原子的两个烷基链可 任选形成环。具体地讲，该术语包括氣环氧乙烧。在一个具体实施方案中，本发明的有机氣 化合物为全氣环氧乙烧或氨氣环氧乙烧，更具体地讲，包含3至15个碳原子的全氣环氧乙烧 或氨氣环氧乙烧。
[0064] 优选介电绝缘气体包括含至少3个碳原子的氨氣单酸。除高介电强度外，运些氨氣 单酸还对达到高于14(TC的溫度化学稳定和热稳定。它们还无毒，或者具有低毒性水平。另 夕h它们为非腐蚀性和非爆炸性。
[0065] 本文所用术语"氨氣单酸"是指具有1个且只有1个酸基的化合物，所述酸基连接两 个烷基，两个烷基可相互独立为线性或支化的，并且可任选形成环。因此，该化合物与例如 US-B-7128133中公开的化合物形成鲜明对比，该专利设及在传热流体中使用包含两个酸基 的化合物，即，氨氣二酸。
[0066] 还应了解，本文所用术语"氨氣单酸"应使得单酸部分氨化和部分氣化。还应了解， 应使得它可包括不同结构氨氣单酸的混合物。术语"结构不同"应广泛包括氨氣单酸的和式 和结构式的任何差异。
[0067] 如上提到，已发现包含至少3个碳原子的氨氣单酸具有相对高的介电强度。具体地 讲，本发明的氨氣单酸的介电强度与SF6的介电强度之比大于约0.4。
[006引如也提到，氨氣单酸的GWP低。优选GWP经100年小于Γ 000,更具体经100年小于 700。
[0069] 在本文中提到的氨氣单酸具有相对低的大气寿命，此外还不含在臭氧破坏催化循 环中起作用的面素原子，即，C1、化或I。它们的臭氧损耗潜势(0DP)为0,运从环境观点很有 利。
[0070] 优选使用包含至少3个碳原子并因此具有大于-2(TC的相对高沸点的氨氣单酸是 基于发现该氨氣单酸的较高沸点一般伴随较高介电强度。
[0071] 根据其它实施方案，氨氣单酸包含正好3或4或5或6个碳原子，具体地讲，包含正好 3或4个碳原子，最优选包含正好3个碳原子。
[0072] 因此，更具体地讲，氨氣单酸为选自由W下结构式限定的化合物的至少一种化合 物，其中部分氨原子分别由氣原子取代：
[0073] 通过使用包含3或4个碳原子的氨氣单酸，在装置的典型工作条件下不发生液化。 因此，可得到介电绝缘介质，其每种组分在装置的工作条件均为气态。
[0074] 考虑化合物的可燃性，更有利的是，氨氣单酸的氣原子数与氣和氨原子总数之比， 在此简称为"F比率"，为至少5:8。已发现，落在此定义内的化合物一般不易燃，因此得到符 合最高安全要求的绝缘介质。因此，通过使用相应的氨氣单酸，可容易满足电绝缘体及其制 造方法的安全要求。
[00巧]根据其它实施方案，氣原子数与碳原子数之比，在此简称为"F/C比"，范围为1.5:1 至2:1。此类化合物一般具有经100年小于Γ000的GWP，因此很环保。氨氣单酸特别优选具有 经100年小于700的GWP。
[0076] 根据本发明的其它实施方案，氨氣单酸具有通用结构(0) CaHbFc-0-CdHeFf (0) 其中a和d独立为1至3的整数，且a+d=3或4或5或6，具体地讲，3或4，b和C独立为0至11的 整数，具体地讲，0至7，且b+c=2a+l，e和f独立为0至11的整数，具体地讲，0至7，且e+f=2d+l， 再进一步讲，b和e至少之一为1或更大，c和f至少之一为1或更大。
[0077] 因此，一个优选实施方案是在氨氣单酸的通用结构或式(0)中：a为l，b和C独立为0 至3的整数，且b+c=3，d=2，e和f独立为0至5的整数，且e+f=5，再进一步讲，b和e至少之一为1 或更大，c和f至少之一为1或更大。
[0078] 根据一个更具体实施方案，通用结构(0)中C和f恰好之一为0。酸键一侧上氣的相 应形成基团，而另一侧保持未取代，称为"偏析(segregation)"。与相同链长的未偏析的化 合物比较，已发现偏析降低沸点。因此，运一特征特别有利，因为可使用允许较高介电强度 的具有较长链长的化合物，而没有在工作条件下液化的风险。
[0079] 最优选氨氣单酸选自五氣乙基·甲基酸(C出-O-CF2CF3)和氣乙基· Ξ氣 甲基酸(C的-0-C出C的）。
[0080] 五氣乙基·甲基酸具有巧.25°C的沸点和经100年697的GWP，F比率为0.625,而2， 2，2-Ξ氣乙基· Ξ氣甲基酸具有+1 rC的沸点和经100年487的GWP，F比率为0.75。它们二者 均具有0的0DP，因此，在环境上完全可接受。
[0081] 另外，已发现五氣乙基?甲基酸在175°C溫度热稳定30天，因此，完全适用于在装 置中所给的工作条件。由于较高分子量氨氣单酸的热稳定性研究已显示，与具有部分氨化 基团的那些比较，包含完全氨化甲基或乙基的酸具有较低热稳定性，因此，可W设想2,2,2- Ξ氣乙基·Ξ氣甲基酸的热稳定性甚至更高。
[0082] 通常，氨氣单酸，具体地讲，五氣乙基?甲基酸和氣乙基· Ξ氣甲基酸， 显示低人毒性风险。运可从哺乳动物HFC(氨氣控)试验的可利用结果推断。同时，关于工业 氨氣单酸的可利用信息没有给出本申请化合物的致癌性、致突变性、生殖/发育影响和其它 慢性效应的任何证据。
[0083] 基于较高分子量的工业氨氣酸的可利用数据，可W推断，氨氣单酸，特别是五氣乙 基?甲基酸和氣乙基· Ξ氣甲基酸，具有高于lO'OOOppm的致死浓度LC 50,使它 们从毒理的观点也适用。
[0084] 所述氨氣单酸具有比空气高的介电强度。具体地讲，五氣乙基?甲基酸在化ar具 有高于空气在化ar约2.4倍的介电强度。
[0085] 给定其沸点，优选低于55°C，更优选低于40°C，特别低于30°C，所述氨氣单酸，具体 地讲，五氣乙基?甲基酸和氣乙基· Ξ氣甲基酸，一般分别在工作条件处于气态。 因此，可得到其中每种组分在装置工作条件处于气态的介电绝缘介质，运是有利的。
[0086] 作为W上提到氨氣单酸的替代或附加，介电绝缘气体包括含4至12个碳原子的氣 酬。
[0087] 在本申请中使用的术语"氣酬"应宽泛解释，并且应包括全氣酬和氨氣酬二者，还 应包括饱和化合物和不饱和化合物（即，在碳原子之间包括双键和/或Ξ键的化合物)二者。 氣酬的至少部分氣化烷基链可W为线性或支化的，或者可形成任选由一个或多个烷基取代 的环。在示例性实施方案中，氣酬为全氣酬。在另外的示例性实施方案中，氣酬具有支化烧 基链，具体地讲，至少部分氣化的烷基链。在另外的示例性实施方案中，氣酬为完全饱和化 合物。
[0088] 根据另一个方面，本发明还设及一种包含具有4至12个碳原子的氣酬的介电绝缘 介质，氣酬的至少部分氣化烷基链形成任选由一个或多个烷基取代的环。
[0089] 特别优选绝缘介质包括含正好5或正好6个碳原子的氣酬或其混合物。
[0090] 与具有大于6个碳原子的更大链长的氣酬比较，包含5或6个碳原子的氣酬具有相 对低沸点的优点。因此，甚至在低溫使用装置时，也可避免可能伴随液化的问题。
[0091]根据实施方案，氣酬为选自由W下结构式限定的化合物的至少一种化合物，其中 至少一个氨原子用氣原子取代：
包含5或更多个碳原子的氣酬更有利，因为它们一般无毒，对人安全有显著的余量。运 与有毒性且很有反应性的具有小于4个碳原子的氣酬形成对比，例如六氣乙酬（或六氣丙 酬）。具体地讲，包含正好5个碳原子的氣酬(在本文中简称为氣酬a)和包含正好6个碳原子 的氣酬在最多500°C热稳定。
[0092] 在本发明的实施方案中，具有支化烷基链的氣酬(具体地讲，氣酬a))是优选的，因 为它们的沸点低于具有直烷基链的相应化合物(即，具有相同分子式的化合物)的沸点。
[0093] 根据实施方案，氣酬a)为全氣酬，具体地讲，具有分子式CsFioO，即，完全饱和，在碳 原子之间没有双键或Ξ键。氣酬a)可更优选选自l，l，l，3,4,4,4-屯氣-3-(Ξ氣甲基)下-2- 酬(也称为十氣-2-甲基下-3-酬）、l，l，l，3,3,4,4,5,5,5-十氣戊-2-酬、l，l，l，2,2,4,4,5， 5,5-十氣戊-3-酬和八氣环戊酬，最优选1,1,1,3,4,4,4t氣-3-(Ξ氣甲基)下-2-酬。
[0094] 1，1，1，3,4,4,4-屯氣-3-(Ξ氣甲基)下-2-酬可由W下结构式（I)表示：
已发现，1，1，1，3,4,4,4-屯氣-3-(Ξ氣甲基)下-2-酬，在本文中简称为乂5-酬"，具有 分子式C的C(0)CF(C的)2或CsFioO,对高电压和中电压绝缘应用特别优选，因为它具有高介电 绝缘性能的优点，特别在与介电载气的混合物中，具有极低GWP，并且具有低沸点。它的0DP 为0,并且实际无毒。
[00M]根据实施方案，通过组合不同氣酬组分的混合物，可实现更高绝缘能力。在实施方 案中，包含正好5个碳原子的氣酬(如上所述，在本文中简称为氣酬a))和包含正好6个碳原 子或包含正好7个碳原子的氣酬(在本文中简称为氣酬C))可有利地同时为介电绝缘的部 分。因此，可得到具有多于一种氣酬的绝缘介质，各氣酬单独贡献绝缘介质的介电强度。
[0096]在实施方案中，另一种氣酬C)为选自由W下结构式限定的化合物的至少一种化合 物，其中至少一个氨原子用氣原子取代：
及具有正好6个碳原子的任何氣酬，其中氣酬的至少部分氣化烷基链形成由一个或多 个烷基取代的环（1比）； 和/或为选自由W下结构式限定的化合物的至少一种化合物，其中至少一个氨原子用 氣原子取代：
，具体地讲，十二氣环庚酬， 及具有正好7个碳原子的任何氣酬，其中氣酬的至少部分氣化烷基链形成由一个或多 个烷基取代的环(1110)。
[0097] 具体地讲，本发明包括任何结构式（la)至（Id)的化合物与任何结构式（Ila)至 (Ilg)和/或（Ilia)至（ΙΠη)的化合物的各组合。本发明也包括选自W下的各化合物或各化 合物的组合：结构式（la)至（li)、（Ila)至（1比）、（Ilia)至（ΙΠο)的化合物及它们的混合 物。
[0098] 根据另一个方面，本发明设及一种包含具有正好6个碳原子的氣酬的介电绝缘介 质，其中氣酬的至少部分氣化烷基链形成任选由一个或多个烷基取代的环。另外，运些介电 绝缘介质还可包含背景气体，具体地讲，选自：空气、空气组分、氮气、氧气、二氧化碳、氮氧 化物(具体地讲，即包括但不限于Ν02、Ν0、Ν20)及它们的混合物。另外，也公开包含此类介电 绝缘介质的电装置。
[0099] 根据另一个方面，本发明设及一种包含具有正好7个碳原子的氣酬的介电绝缘介 质，其中氣酬的至少部分氣化烷基链形成任选由一个或多个烷基取代的环。另外，运些介电 绝缘介质还可包含背景气体，具体地讲，选自：空气、空气组分、氮气、氧气、二氧化碳、氮氧 化物(包括但不限于Ν02、Ν0、化0)及它们的混合物。另外，也公开包含此类介电绝缘介质的电 装置。
[0100] 本发明包括包含选自W下的各化合物或各化合物的组合的介电绝缘介质:结构式 (la)至（Ii)、aia)至（Ilg)或至（nh)、（nia)至（ΙΠη)或至（ΙΠο)的化合物及它们的混合 物，其中介电绝缘介质还包含背景气体，具体地讲，选自：空气、空气组分、氮气、氧气、二氧 化碳、氮氧化物(包括但不限于Ν02、Ν0、Ν20)及它们的混合物。另外，也公开包含此类介电绝 缘介质的电装置。
[0101] 根据本发明的装置的具体应用，包含正好6个碳原子的氣酬(落在W上提到的名称 "氣酬C)"内）可能是优选的，运种氣酬无毒，对人安全有显著的余量。
[0102] 如氣酬a)-样，在实施方案中，氣酬C)为全氣酬，并且/或者具有支化烷基链，具体 地讲，至少部分氣化的烷基链，并且/或者氣酬C)包含完全饱和的化合物。具体地讲，氣酬C ) 具有分子式CsFuO，即，完全饱和，在碳原子之间没有双键或Ξ键。更优选氣酬C)可选自1，1， 1,2,4,4,5,5,5-九氣-2-(Ξ氣甲基)戊-3-酬(也称为十二氣-2-甲基戊-3-酬）、1,1,1,3,3, 4，5，5，5-九氣-4-(Ξ氣甲基)戊-2-酬(也称为十二氣-4-甲基戊-2-酬）、1，1，1，3，4，4，5，5， 5-九氣-3-( Ξ氣甲基)戊-2-酬(也称为十二氣-3-甲基戊-2-酬）、1,1,1,4,4,4-六氣-3,3- 双-(Ξ氣甲基）下-2-酬（也称为十二氣-3,3-(二甲基）下-2-酬）、十二氣己-2-酬、十二氣 己-3-酬和十氣环己酬，特别为提到的1,1,1,2,4,4,5,5,5-九氣-2-(Ξ氣甲基)戊-3-酬。
[0103] 1，1，1，2,4,4,5,5,5-九氣-2-(Ξ氣甲基)戊-3-酬（也称为十二氣-2-甲基戊-3- 酬)可由W下结构式（II)表示：
已发现，1，1，1，2,4,4,5,5,5-九氣-4-(Ξ氣甲基)戊-3-酬(在本文中简称为乂 6-酬"， 具有分子式C2F5C(0)CF(CF3)2)，对高电压绝缘应用特别优选，因为它的高绝缘性能和极低 GWP。具体地讲，其减压击穿场强为约240kV/(cm*bar)，比具有低得多的介电强度化cr=25kV/ (cm*bar))的空气的减压击穿场强高得多。它的臭氧损耗潜势为0,并且无毒化巧0为约100' 0(K)ppm)。因此，环境影响比使用SF6时低得多，同时获得对人安全的显著余量。
[0104] 如上提到，有机氣化合物也可W为氣締控，具体地讲，氨氣締控。更具体地讲，氣締 控或氨氣締控分别包含正好3个碳原子。
[0105] 因此，根据一个实施方案，氨氣締控选自：1，1，1，2-四氣丙締化F0-1234^)、1，2， 3.3- 四氣-2-丙締 (HF〇-12；34yc)、1,1,3,3-四氣-2-丙締 (HF〇-12；34zc)、1,1,1,3-四氣-2-丙 締（HF0-1234ze)、l，1,2,3-四氣-2-丙締化F0-1234ye)、l，1，1,2,3-五氣丙締化尸〇- 1225ye)、1，1，2，3，3-五氣丙締化F0-1225yc)、1，1，1，3,3-五氣丙締化F0-1225ZC)、（Z) 1，1， 1.3- 四氣丙締化F0-1234zeZ)、（Z)l，1，2,3-四氣-2-丙締化F0-1234yeZ)、化）1，1，1,3-四氣 丙締化 F0-12：MzeE)、化）1,1,2,3-四氣-2-丙締(HF0-12：MyeE)、（Z)l ,1,1,2,3-五氣丙締 化F0-1225yeZ)、化）1，1，1，2,3-五氣丙締化F0-1225yeE)及它们的组合。
[0106] 如上提到，有机氣化合物也可W为氣腊，具体地讲，全氣腊。具体地讲，有机氣化合 物可W为包含两个碳原子、Ξ个碳原子或四个碳原子的氣腊，具体地讲，全氣腊。更具体地 讲，氣腊可W为全氣烷基腊，具体地讲，全氣乙腊、全氣丙腊（C2F5CN)和/或全氣下腊 (C3F7CN)。
[0107] 最具体地讲，氣腊可W为全氣异下腊(根据式(CF3)2CFCN)和/或全氣-2-甲氧基丙 腊(根据式CF3CF(0CF3)CN)。在运些当中，由于其低毒性，全氣异下腊特别优选。
[0108] 为了进一步保证绝缘介质的完整性，壳优选W气密方式包围绝缘空间。
[0109] 在实施方案中，在至少一个绝缘空间隔室中（具体地讲，在各绝缘空间隔室中）布 置的吸附剂的量mads符合W下式(li): 其中
mdpi为绝缘介质中存在的相应分解产物化1，dp2，··· dpn的量，其中i为第i分解产物的 标记，并且 kads,dpi为吸附剂在预定溫度T日(或在提及第一和第二预定溫度Τι，T2的实施方案中代 替To的第一预定溫度Τι)对相应第i分解产物化1，dp2,…dpn的吸附容量。
[0110] 在运些实施方案中，除绝缘空间隔室中存在的水外，还考虑至少一种分解产物作 为另外的污染物。具体地讲，至少一种分解产物为任选在绝缘介质中包含的有机氣化合物 的分解产物，更具体地讲，氣酬的分解产物。
[0111] 通常，mdpi指在相应绝缘空间隔室中产生和/或释放进入相应绝缘空间隔室的相应 第i分解产物的量，例如，在气体维护或气体更换间隔之间。
[0112] 根据另一个优选实施方案，电装置为高电压或中电压装置。优选电装置为W下装 置的一部分或为W下装置:高电压装置、中电压装置、低电压装置、直流装置、开关装置、空 气绝缘开关装置、空气绝缘开关装置的部分或组件、气体绝缘金属包围开关装置(GIS)、气 体绝缘金属包围开关装置的部分或组件、空气绝缘输电线、气体绝缘输电线(GIL)、母线、套 管、空气绝缘绝缘体、气体绝缘金属包围绝缘体、电缆、气体绝缘电缆、电缆接头、变流器、变 压器、传感器、电涌放电器、电容器、电感、电阻器、限流器、高电压开关、接地开关、切断开 关、负载分断开关、电路断路器、气体电路断路器、真空电路断路器、发电机电路断路器、中 电压开关、环网柜、自动开关、分段器、低电压开关、变换器、配电变压器、电力变压器、分接 开关、变压器套管、旋转电机、发电机、发动机、驱动机、半导体器件、电力半导体器件、电力 转换器、计算机;和运些器件的组件和/或组合。
[0113] 根据第二个方面，本发明也独立设及用于产生、传输、分配和/或使用电能的电装 置，所述电装置包括 包围电装置内部空间的壳，所述电装置内部空间的至少一部分形成至少一个绝缘空 间，其中布置电组件，且包含围绕所述电组件的绝缘介质，所述绝缘介质包括二氧化碳， 绝缘空间包括至少一个绝缘空间隔室，具体地讲，由至少一个绝缘空间隔室形成，其中 布置用于从绝缘介质减少或除去一定量水和任选其它污染物的吸附剂， 其中至少一个绝缘空间隔室包括小于化g吸附剂/立方米绝缘空间隔室体积的体积比 量，优选小于1.25kg吸附剂/立方米，更优选小于0.25kg吸附剂/立方米，最优选小于 0.125kg吸附剂/立方米。
[0114] 如果电组件为非电路断路器组件，则特别优选至少一个绝缘空间隔室包括小于 2kg吸附剂/立方米绝缘空间隔室体积的体积比量，优选小于0.5kg吸附剂/立方米，更优选 小于0.1kg吸附剂/立方米，最优选小于0.05kg吸附剂/立方米，从而在保持吸附剂对绝缘介 质的绝缘性能的影响在最低限度。
[0115] W上与第一方面相关公开的优选特征同样适用于本发明的第二方面。
[0116] 根据另一个方面，本发明还设及确定用于在产生、传输、分配和/或使用电能的电 装置中吸附水和任选其它污染物的吸附剂的最佳量的方法，所述电装置包括包围电装置内 部空间的壳，电装置内部空间的至少一部分形成至少一个绝缘空间，其中布置电组件，且包 含围绕电组件的绝缘介质，绝缘介质包含二氧化碳，绝缘空间包括至少一个绝缘空间隔室， 所述方法包括W下步骤或方法要素： a) 关于至少一个绝缘空间隔室确定绝缘空间隔室中存在的水的量mH2〇; b) 关于至少一个绝缘空间隔室确定绝缘空间隔室中存在的二氧化碳的量mc〇2; C)关于至少一个绝缘空间隔室通过式(I)确定吸附剂的量mads的下限
和 d)关于至少一个绝缘空间隔室通过式(II)确定吸附剂的量mads的上限
其中 kads,H20为吸附剂在预定溫度To对水的吸附容量;并且 kads,G02为吸附剂在预定溫度To对二氧化碳的吸附容量。
[0117] 应了解，W上与电装置相关公开的优选特征同样适用于本发明的方法，反之亦然。
[0118] 具体地讲，皿20指在吸附剂放入绝缘空间隔室时或直接在此之前绝缘空间隔室中 存在的水的量，kads,e〇2指在吸附剂放入绝缘空间隔室时或直接在此之前吸附剂在预定溫度 To对二氧化碳的吸附容量。
[0119] 具体地讲，吸附剂的量mads应使得在其引入吸附绝缘空间隔室时，绝缘介质经历小 于15%的C〇2分压变化，优选小于10%，更优选小于5%，最优选小于2%。同样，根据该实施方案， C〇2的密度变化小于15%，优选小于10%，更优选小于5%，最优选小于2%。
[0120] 在实施方案中，至少一个绝缘空间隔室(具体地讲，各绝缘空间隔室）的吸附剂量 mads的下限具体符合W下式（li):
其中 mdpi为绝缘介质中存在的相应分解产物化1，dp2，··· dpn的量，其中i为第i分解产物的 标记，并且 kads,dpi为吸附剂在预定溫度T日(或在提及第一和第二预定溫度Τι，T2的实施方案中代 替To的第一预定溫度Τι)对相应第i分解产物化1，化2,…化η的吸附容量。 实施例
[0121] 对于具有约5Α平均孔径的沸石，如下确定其用于包含无源组件的电装置的最佳 量： 为了确定沸石的量的下限，通过绝缘空间隔室中包含的聚合材料的量乘W聚合物材料 中包含的水量，加上直接暴露于绝缘介质的每平方米Ig水，再加上Ig水(与在最长30年的装 置长期工作期间水扩散通过密封的经验值相关），计算绝缘空间隔室中水的量。由于在绝缘 空间隔室（约1立方米数量级）中包含10kg聚合材料，每kg包含2g水，要吸附的水的总量为 22邑。
[0122] 因此，对于约0.147的吸附剂kads, H20,吸附剂的量的下限由下式限定
为llOg。
[0123] 上限根据下式确定：
给定C〇2的量mG日2为约8.8kg(约化ar)，且给定沸石的kads, G02为约ο. 2，则沸石的上限为 4.4kg。因此，要引入绝缘空间隔室的沸石的最佳量为llOg-4.4kg。
[0124]在整个本申请中，词语"优选"、"特别"、"特别优选"等仅指任选的实施方案。
【主权项】
1. 一种用于产生、传输、分配和/或使用电能的电装置，所述电装置包括 包围电装置内部空间的壳，所述电装置内部空间的至少一部分形成至少一个绝缘空 间，其中布置电组件，且包含围绕电组件的绝缘介质，所述绝缘介质包括二氧化碳， 所述绝缘空间包括至少一个绝缘空间隔室，其中布置用于从绝缘介质减少或除去一定 量水和任选其它污染物的吸附剂， 在所述至少一个绝缘空间隔室中，具体在各绝缘空间隔室中布置的吸附剂的量mads符 合以下式(I):其中 Π 1Η20为相应绝缘空间隔室中存在的水的量，并且 kads,H2Q为吸附剂在预定温度To对水的吸附容量； 其中mads还符合以下式(τη·其中 mC02为相应绝缘空间隔室中存在的二氧化碳的量;并且 kads,0)2为吸附剂在预定温度To对二氧化碳的吸附容量。2. 权利要求1的电装置，其中所述电装置包括分子筛作为吸附剂。3. 权利要求2的电装置，其中所述分子筛为沸石。4. 权利要求2或3的电装置，其中所述分子筛具有2A至13A的平均孔径，优选2A至10A，更 优选2A至8A，最优选2A至5A。5. 前述权利要求中任一项的电装置，其中所述绝缘空间通过至少两个相互分开的绝缘 空间隔室形成。6. 权利要求5的电装置，其中所述至少两个隔室的体积相互相差至少1.5倍，优选至少7 倍，最优选至少50倍。7. 前述权利要求中任一项的电装置，其中所述电装置还包含选自以下的干燥剂:钙、硫 酸钙特别是无水硫酸钙（drierite)、碳酸钙、氢化钙、氯化钙、碳酸钾、氢氧化钾、硫酸铜 (11 )、氧化妈、镁、氧化镁、硫酸镁、高氯酸镁、钠、硫酸钠、铝、氢化铝锂、氧化铝、活性氧化 铝、蒙脱土、五氧化磷、硅胶和纤维素滤器及它们的混合物。8. 前述权利要求中任一项的电装置，其特征在于所述绝缘介质还包含背景气体，具体 地，选自空气、空气组分、氧气(〇2 )、氮气(N2 )、氮氧化物及它们的混合物。9. 权利要求8的电装置，其中所述绝缘介质包括由二氧化碳和氧气的混合物组成的背 景气体。10. 权利要求9的电装置，其中二氧化碳的量与氧气的量之比为50:50至100:1，优选80: 20至95:5，更优选85:15至92:8，甚至更优选87:13至小于90:10，具体地讲，约89:11。11. 前述权利要求中任一项的电装置，其中所述绝缘介质另外包含有机氟化合物。12. 权利要求11的电装置，其中所述有机氟化合物选自：氟醚，具体为氢氟单醚;氟酮， 具体为全氟酮;氟烯烃，具体为氢氟烯烃;氟腈，具体为全氟腈;及它们的混合物。13. 前述权利要求中任一项的电装置，其特征在于所述绝缘介质包括含至少3个碳原子 的氢氟单醚。14. 前述权利要求中任一项的电装置，其特征在于所述绝缘介质包括含4至12个碳原 子，优选含正好5个碳原子或正好6个碳原子的氟酮或其混合物。15. 前述权利要求中任一项的电装置，其特征在于所述绝缘介质包含全氟烷基腈，具体 为选自以下的组分：全氟乙腈、全氟丙腈(C2F 5CN)、全氟丁腈（C3F7CN)、全氟异丁腈（CF3) 2CFCN)、全氟-2-甲氧基丙腈(CF3CF(OCF3) CN)及它们的混合物。16. 前述权利要求中任一项的电装置，其中在至少一个绝缘空间隔室中，具体在各绝缘 空间隔室中布置的吸附剂的量!!!^符合以下式（Ii): 其中mdpi为绝缘介质中存在的相应分解产物dPl，dp2，··· dpn的量，其中i为第i分解产物的 标记，并且 kads,dPi为吸附剂在预定温度To对相应第i分解产物dPl，dp 2，…dpn的吸附容量。17. 前述权利要求中任一项的电装置，其特征在于所述电装置为高电压装置或中电压 装置。18. 前述权利要求中任一项的电装置，其特征在于所述电装置为以下装置的一部分或 为以下装置:高电压装置、中电压装置、低电压装置、直流装置、开关装置、空气绝缘开关装 置、空气绝缘开关装置的部分或组件、气体绝缘金属包围开关装置(GIS)、气体绝缘金属包 围开关装置的部分或组件、空气绝缘输电线、气体绝缘输电线(GIL)、母线、套管、空气绝缘 绝缘体、气体绝缘金属包围绝缘体、电缆、气体绝缘电缆、电缆接头、变流器、变压器、传感 器、电涌放电器、电容器、电感、电阻器、限流器、高电压开关、接地开关、切断开关、负载分断 开关、电路断路器、气体电路断路器、真空电路断路器、发电机电路断路器、中电压开关、环 网柜、自动开关、分段器、低电压开关、变换器、配电变压器、电力变压器、分接开关、变压器 套管、旋转电机、发电机、发动机、驱动机、半导体器件、电力半导体器件、电力转换器、计算 机;和这些器件的组件和/或组合。19. 前述权利要求中任一项的电装置，其中所述至少一个绝缘空间隔室包括小于5kg 吸附剂/立方米绝缘空间隔室体积的体积比量，优选小于1.25kg吸附剂/立方米，更优选小 于0.25kg吸附剂/立方米，最优选小于0.125kg吸附剂/立方米。20. 用于产生、传输、分配和/或使用电能的电装置，所述电装置包括 包围电装置内部空间的壳，所述电装置内部空间的至少一部分形成至少一个绝缘空 间，其中布置电组件，且包含围绕电组件的绝缘介质，所述绝缘介质包括二氧化碳， 所述绝缘空间包括至少一个绝缘空间隔室，其中布置用于从绝缘介质减少或除去一定 量水和任选一定量其它污染物的吸附剂， 其中所述至少一个绝缘空间隔室包括小于5kg吸附剂/立方米绝缘空间隔室体积的体 积比量，优选小于1.25kg吸附剂/立方米，更优选小于0.25kg吸附剂/立方米，最优选小于 0.125kg吸附剂/立方米。21. 前述权利要求中任一项的电装置，其中所述电组件为非电路断路器组件，且该至少 一个绝缘空间隔室包括小于2kg吸附剂/立方米绝缘空间隔室体积的体积比量，优选小于 0.5kg吸附剂/立方米，更优选小于0. lkg吸附剂/立方米，最优选小于0.05kg吸附剂/立方 米。22. 前述权利要求中任一项的电装置，其中预定温度为室温，具体为标准环境温度，更 具体为约298.15K。23. 前述权利要求中任一项的电装置，其中mCQ2指吸附剂放入绝缘空间隔室时所述绝缘 空间隔室中存在的二氧化碳的量。24. 前述权利要求中任一项的电装置，其中kads,CQ2指在吸附剂放入绝缘空间隔室时所述 吸附剂在预定温度To对二氧化碳的吸附容量。25. 前述权利要求中任一项的电装置，其中mH2Q指在吸附剂放入绝缘空间隔室时所述绝 缘空间隔室中存在的水的量。26. 前述权利要求中任一项的电装置，其中kads,H2c)指在吸附剂放入绝缘空间隔室时所述 吸附剂在预定温度对水的吸附容量。27. 前述权利要求中任一项的电装置，其中吸附剂的量mads应使得在其引入绝缘空间隔 室时，绝缘介质经历小于15%的C0 2分压变化，优选小于10%，更优选小于5%，最优选小于2%。28. 前述权利要求中任一项的电装置，其中选择吸附剂的量mads对于第二式（II)给出的 上限比对于第一式（I)给出的下限更接近。29. 前述权利要求中任一项的电装置，其中选择吸附剂的量mads，使得在第一预定温度!^ 确定由第一式(I)给出的下限，在第二预定温度T 2确定由第二式(II)给出的上限，并选择第 一预定温度Ti高于第二预定温度Τ2。30. 确定在产生、传输、分配和/或使用电能的电装置中用于吸附水和任选其它污染物 的吸附剂的最佳量的方法，具体为前述权利要求中任一项的电装置，所述电装置包括包围 电装置内部空间的壳，所述电装置内部空间的至少一部分形成至少一个绝缘空间，其中布 置电组件，且包含包围电组件的绝缘介质，所述绝缘介质包含二氧化碳，所述绝缘空间包括 至少一个绝缘空间隔室，所述方法包括以下步骤： a) 关于至少一个绝缘空间隔室确定所述绝缘空间隔室中存在的水的量mH20; b) 关于所述至少一个绝缘空间隔室确定所述绝缘空间隔室中存在的二氧化碳的量 mc〇2 ； C)关于所述至少一个绝缘空间隔室通过式(I)确定吸附剂的量mads的下限 和d)关于所述至少一个绝缘空间隔室通过式(II)确定吸附剂的量mads的上限 其中kads,H2Q为吸附剂在预定温度To对水的吸附容量;和 kads,0)2为吸附剂在预定温度To对二氧化碳的吸附容量。31. 权利要求30的方法，所述方法包括以下方法要素:选择吸附剂的量mads，对于第二式 (II)给出的上限比对于第一式（I)给出的下限更接近。32. 权利要求30至31中任一项的方法，所述方法包括以下方法要素：选择吸附剂的量 mads，使得在第一预定温度T!确定由第一式(I)给出的下限，在第二预定温度T2确定由第二式 (II)给出的上限，并选择第一预定温度!^高于第二预定温度Τ2，具体地，其中选择第一预定 温度Ti等于预定温度To。33. 权利要求30至32中任一项的方法，其中吸附剂的量应使得在其引入绝缘空间隔室 时，绝缘介质经历小于15%的C02分压变化，优选小于10%，更优选小于5%，最优选小于2%。34. 权利要求30至31中任一项的方法，其中选择预定温度等于室温，具体为标准环境温 度，更具体为约298.15K。
【文档编号】H01B3/56GK105874665SQ201480072978
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2014年11月12日
【发明人】D.特拉, N.马迪扎德, T.A.保罗
【申请人】Abb 技术有限公司