用于中压和高压电气开关设备的低环境影响的电气绝缘系统的制作方法

1.本发明属于用于中压和高压电气开关设备的电气绝缘系统领域。更特别地，本发明涉及一种包括两个基本要素的电气绝缘系统：
2.a)由i)一种或多种具有至少4个碳原子的不易燃的氢氟烯烃和ii)一种或多种选自n2、o2、干燥空气、氦气、co2或其混合物的载气的混合物形成的气态介质；和
3.b)一种或多种干燥剂。
4.类似地，本发明涉及所述电气绝缘系统的用途，并涉及包括封闭区域的中压或高压电气开关设备，在所述封闭区域内有通电的电气部件和根据本发明的电气绝缘系统。


背景技术：

5.中压和高压设备中的电气绝缘通常是通过使用介电气体来确保的，将该介电气体引入到封闭且密封的容器中，在该容器中可以找到电气设备的电压部件。
6.近年来，最广泛使用的介电气体为sf6气体，这归因于其优异的介电性能，以及除许多其他优点外尤其因为它对人无毒。然而，由于其高的全球变暖潜势(gwp＝22,800)，这种气体表现出重大的环境影响。
7.因此，近年来，人们正在寻找可以取代这些类型设备中的这种气体的替代气体。已考虑了具有良好介电性能的sf6的不同替代气体，但由于某种原因(不可接受的毒性、高的全球变暖潜势、可燃性等)，它们最终没有得到实施。
8.类似地，在这些设备中使用仅仅是更为环保的气体(例如干燥空气、n2、o2或co2)作为电介质，将涉及这些设备对于给定的电压水平的尺寸显著增大，因为与sf6相比，这些气体的介电强度较低。在这种情况下，另外的选择是将设备的填充压力提高到大于使用sf6的填充压力值(约1300毫巴)，但这将涉及调整设计，以符合不同的现有国家规定对压力大于1500毫巴的容器的要求，随之而来的是设备的成本增加。
9.一种替代选择是使用氟酮，不仅因为它们具有良好的介电强度，还因为它们中的一些对人无毒，并且对环境的影响远低于sf6气体。事实上，文件wo 2010/1460022和wo 2010/142346已经记载了将氟酮用于中压和高压设备的电气绝缘的用途。
10.其他文件(例如wo 2012/160158和wo 2012/160155)记载了氟酮与载气(例如co2、n2、o2或空气或其混合物)的混合物。
11.消极地影响气体绝缘系统的介电容量的另一个问题是水分子的存在，这些水分子来自制造开关设备的某些电气部件所使用的材料。水可以出现在开关设备中可找到绝缘气体的封闭且水密的区域中，因为一些用于制造电气部件的热塑性材料(例如聚酰胺)中可含有水。例如，在聚酰胺的情况下，其可已吸收4.5至7.5重量％的水。
12.气态介质中水的存在导致气态介质的介电性能降低，因此应避免水的存在。为了解决电气开关设备内部存在水的问题，已使用了干燥剂和分子筛。分子筛是一种含有精确、均匀大小的小孔隙的材料，用作气体和液体的吸附剂。小到足以通过孔隙的分子被吸附，而较大的分子则不会。与过滤器不同，该过程在分子水平上进行。例如，水分子可足够小到可
以通过，而其他较大的分子则不能。
13.在以sf6气体为唯一绝缘气体的绝缘系统中，由于sf6分子的大小远大于水分子的大小，所以利用分子筛分离水是相对简单的，因此通过分子大小进行选择并不代表一个重大的问题。
14.然而，在大小与水分子大小相当的分子(例如载气，比如n2、co2、干燥空气)与绝缘体(例如氟酮)共同存在的气体绝缘系统中，这个问题并不容易解决。在这些类型的介电绝缘体中，充当载体的气体(co2、n2、空气、o2等)的分子大小与水分子的大小相似，分子筛可以吸附这些气体的一部分，而不是水分子。
15.在文件wo 2016/116637中，该发明的作者通过由一种或多种氟酮、另一种介电气体(特别是氟腈)和一种或多种载气所形成的气态介质以及具有某些特性的分子筛解决了这个问题。
16.仍然需要开发基于气体或气态混合物的用于中压和高压电气开关设备的绝缘系统，除发挥主要的电气绝缘功能外，其还允许在安全、环境影响或耐久性方面提供改善的特性，这增加了现有绝缘系统的多功能性，并使得绝缘系统的适应性提高到系统或中压和高压开关设备所能承受的尽可能多的工作状况。
17.另一种可供替代的选择为基于氟酮和氢氟烯烃(这两种气体都具有高的介电强度)与载气(例如n2、co2或干燥空气)结合的混合物的系统。文件wo 2013/041695记载了基于由具有3个碳原子的氢氟烯烃(例如hfo
‑
1234ze或hfo
‑
1234yf)和具有5个碳原子的氟酮与载气(例如n2)所组成的混合物的电气绝缘气体介质。文件wo 2013/004796记载了基于由具有3个碳原子的氢氟烯烃(例如hfo
‑
1234ze或hfo
‑
1234yf)与载气(例如n2)所组成的混合物的电气绝缘气体介质。
18.然而，具有3个碳原子的氢氟烯烃(hfo
‑
1234ze或hfo
‑
1234yf)存在的问题是，在本文中所述的绝缘系统所针对的中压和高压电气开关设备的某些操作浓度和温度下，它们可以是易燃的。
19.此外，在这些电气绝缘系统中还存在另一个与使用氟酮有关的问题。当出于使气态介质中残留水量减至最少的目的而将氟酮与分子筛结合使用时，存在一定的风险，即分子筛中吸附的部分水不会迁移到分子筛材料的内部，而会保持吸附在其外表面上，如文件wo 2016/113292中所指出。这种吸附在分子筛外表面的水可与氟酮反应并引起级联反应，结果是导致部分氟酮的降解、出现不希望的分解产物以及初始气态介质的绝缘性能或灭弧的下降。
20.本发明的作者开发了一种基于这样的混合物的用于中压和高压开关设备的电气绝缘系统，该混合物不含氟酮，并且由一种或多种具有至少4个碳原子的不易燃的氢氟烯烃和一种或多种载气(例如n2、o2、co2、氦气或干燥空气)以及至少一种或多种干燥剂组成。
21.本发明的用于中压和高压开关设备的电气绝缘系统提高了前述系统的介电强度，还使得介电绝缘能力不受可出现在所述电气开关设备的封闭容器内的水的存在的影响，在该封闭容器中可找到利用介电气体绝缘的电气部件。此外，本发明的系统具有优异的环境特性、高的安全性(因为其不易燃)和非常低的毒性。


技术实现要素：

22.因此，本发明的一个目的是一种用于中压或高压电气开关设备的低环境影响的电气绝缘系统，其代表了上述问题的解决方案。更特别地，本发明的主要目的是一种用于中压或高压电气开关设备的电气绝缘系统，包括：
23.a)由以下物质的混合物形成的气态介质：
24.i.一种或多种具有至少4个碳原子的不易燃的氢氟烯烃；和
25.ii.一种或多种选自n2、o2、干燥空气、氦气、co2或其混合物的载气；
26.b)一种或多种干燥剂。
27.本发明的另一个目的是本发明的电气绝缘系统用于中压或高压电气开关设备中的电气绝缘和/或电弧熄灭的用途。
28.本发明的又一个目的是一种用于中压和高压电气开关设备中的电气绝缘和/或电弧熄灭的方法，包括将所述电气绝缘系统引入封闭且密封的容器中，所述中压或高压电气开关设备的通电的电气部件位于所述容器中。
29.本发明的最后一个目的是一种中压或高压电气开关设备，包括封闭容器，在所述封闭容器的内部有通电的电气部件和根据本发明的电气绝缘系统。
附图说明
30.图1：沸石a的结构的示意图。
31.图2：钠阳离子在沸石结构a中的位置的示意图。
32.图3：baur dta
‑
100e设备，用于确定电气绝缘气体系统的介电强度。
具体实施方式
33.本发明的第一个目的涉及一种用于中压或高压电气开关设备的电气绝缘系统，包括：
34.a)由以下物质的混合物形成的气态介质：
35.i.一种或多种具有至少4个碳原子的不易燃的氢氟烯烃；和
36.ii.一种或多种选自n2、o2、干燥空气、氦气、co2或其混合物的载气；
37.b)一种或多种干燥剂。
38.本发明的电气绝缘系统的第一个要素是气态介质。
39.所述气态介质这一必需的要素将会是具有至少4个碳原子的氢氟烯烃。特别地，所述具有至少4个碳原子的氢氟烯烃优选为反式
‑
1,1,1,4,4,4
‑
六氟
‑2‑
丁烯(hfo
‑
1336mzze)和顺式
‑
1,1,1,4,4,4
‑
六氟
‑2‑
丁烯(hfo
‑
1336mzzz)。
40.这两种氢氟烯烃具有全球变暖潜势非常低的特性，具体地，hfo
‑
1336mzzz的gwp为2，hfo
‑
1336mzze的gwp为18，并且它们的毒性水平足够低，从而可以安全地应用于中压和高压电气设备。例如，氢氟烯烃hfo
‑
1336mzzz的职业接触限值oel(8小时)为500ppmv，氢氟烯烃hfo
‑
1336mzze的职业接触限值oel(8小时)为400ppmv。
41.而且，具有至少4个碳原子的氢氟烯烃，尤其是氢氟烯烃hfo
‑
1336mzzz和hfo
‑
1336mzze的一个特别相关的优点是它们不易燃，也就是说，它们在中压和高压电气设备的正常操作温度下不表现出可燃性极限。与具有3个碳原子的氢氟烯烃不同，具有3个碳原子
的氢氟烯烃在所述温度下表现出可燃性极限。因此，例如，具有3个碳原子的氢氟烯烃hfo
‑
1234yf在21℃下表现出可燃性下限为6.2％(空气中的体积％)，可燃性上限为12.3％(空气中的体积％)s/astm e681
‑
01。具有3个碳原子的氢氟烯烃hfo
‑
1234zee在21℃下不表现出任何可燃性极限，但在高于30℃下则会表现出来，例如在60℃下的可燃性下限为5.7％(空气中的体积％)，可燃性上限为11.3％(空气中的体积％)s/astm e681
‑
01。这意味着基于具有3个碳原子的氢氟烯烃的混合物的系统，例如上述提到的系统，在确定的工作条件下是不安全的。例如，使用上述数据可以推断出，由干燥空气中8％的hfo
‑
1234zee形成的混合物在60℃下会是易燃的，而由干燥空气中8％的hfo
‑
1336mzze形成的混合物在60℃下不会是易燃的。
42.因此，与wo 2013/004796中记载的那些相比，具有至少4个碳原子的氢氟烯烃的使用使得本发明的系统具有更大程度的安全性。
43.尽管如此，在本发明的一个特定的实施方案中，本发明的系统的气态混合物可以包含一种或多种具有3个碳原子的氢氟烯烃，其百分比在其可燃性范围之外。以超出其可燃性范围的百分比引入这些具有3个碳原子的氢氟烯烃不会影响混合物的安全性，但已观察到其使得介电强度提高。优选地，可以加入到本发明的气态混合物中的具有3个碳原子的氢氟烯烃为hfo
‑
1234zee。
44.本发明的电气绝缘系统的气态混合物的最后一个要素为载气。载气是指用于稀释氢氟烯烃的那些气体，其尽管具有较低的介电强度，但使得气态介质在低温下表现出这样的行为。因此，它们通常是完全无害(无毒)的气体，并且通常具有减小的环境影响。所述载气可以变化，例如n2、o2、干燥空气、氦气、co2或其混合物。特别地且优选地，在本发明的系统中载气选自n2、o2、干燥空气或其混合物。
45.本发明的一个特定的且优选的实施方案涉及一种电气绝缘系统，其中气态混合物包含一种或多种具有至少4个碳原子的不易燃的氢氟烯烃和一种或多种载气。在该实施方案中，所述载气优选地选自n2、o2、干燥空气或其混合物。
46.所述气态混合物的总介电强度会受具有至少4个碳原子的氢氟烯烃(以及任选地具有3个碳原子的氢氟烯烃)的量的影响，使得气态混合物中存在的氢氟烯烃越多，其介电强度将会越高。
47.然而，气态混合物中具有至少4个碳原子的氢氟烯烃的量受制于将要使用其的开关设备的最低操作温度。通常，电气开关设备的最低操作温度越低，可加入气态混合物中的具有至少4个碳原子的氢氟烯烃的量越少，因为希望避免其在低温下部分冷凝。
48.除了气态介质之外，本发明的电气绝缘系统的另一个基本要素为干燥剂。
49.干燥剂可以为两种类型：吸收剂或吸附剂。当一种物质(此处情况下为水)被以化学方式合入另一种物质(吸收剂)中时，则引起吸收。另一方面，当一种物质(此处情况下为水)由于相对较弱的分子间物理键(例如范德华力、静电相互作用)而被保持在另一种物质中时，则引起吸附。在本发明的一个特定的实施方案中，所述干燥剂选自氧化钙、硫化钙、硫酸钙、蒙脱石粘土、硅胶、活性氧化铝和分子筛。
50.在本发明的电气绝缘系统中使用干燥剂的依据在于，需要保留形成电气开关设备的某些部件的材料中存在的水分子，因为所述分子的存在消极地影响介电强度，并因此影响使用氢氟烯烃的气态混合物作为绝缘体的能力。
51.本发明的一个优选实施方案使用氧化钙，鉴于其高的水吸附能力(不少于其重量的28.5％)。氧化钙(也称为生石灰)的独特特性在于，与其他类型的吸附剂相比，它会在非常低的相对湿度下吸收大量的水蒸气。也就是说，当需要非常低的相对湿度(如同在中压和高压电气开关设备的封闭区域的情况)时，这是尤其有效的。
52.在另一个优选的实施方案中，所述干燥剂也可以为孔径大小为3至(优选3至)且具有极性表面的分子筛。如上所述，分子筛是一种含有精确的、均匀大小的小孔隙的材料，用作气体和液体的吸附剂。分子筛能够在分子水平上进行区分，使得足够小以通过孔隙的分子被吸附，而较大的分子则不会。
53.分子筛还具有高的水吸附能力，在某些情况下，在水中可高达其自身重量的22％。然而，由于绝缘系统的气态混合物的载气(n2、o2、干燥空气或氦气)的分子具有与水分子大小相似的分子大小，必须使分子筛具有选择性地将水分子与这些气体的分子分离的能力。使用孔径大小为3至(优选3至)且具有极性表面的分子筛能够进行这种区分，并相对于n2、o2、干燥空气、co2或氦气分子选择性地吸附水分子，这意味着本发明的电气绝缘系统的介电强度没有发生改变或劣化。
54.所述分子筛的这种对水的选择能力不仅缘自孔隙的大小，而且(特别是对于具有与水分子大小相似大小的分子的情况)缘自分子筛的极性表面。表面为极性的事实意味着其以更大的强度吸引那些极性较强的分子，优先于极性较弱的分子。
55.表1描述了所测定分子的大小和极性：
56.表1
[0057][0058][0059]
基于这些数据容易理解，例如，通过大小区分水分子相对于例如sf6、氟酮或氢氟烯烃的分子的吸附会是容易的。然而，相对于大小相似的载气(例如氦气、o2、n2、co2或空气)分子则没有那么容易。对于这些分子，水的极性远比其他载气的极性更为相关。当分子筛的表面为极性时，水分子的这种特性使其相对于其余分子以优选的方式被吸附。
[0060]
存在有不同性质的分子筛，例如沸石(其为铝硅酸盐)、多孔玻璃、粘土、微孔碳、活性炭等。首先，任何分子筛都适用于本发明的电气绝缘系统，只要孔径大小介于3至之间，优选介于3至之间，并且具有极性表面即可。
[0061]
在一个特定的实施方案中，所述分子筛为沸石分子筛。所述沸石可以是天然的并且优选是合成的沸石。所述沸石为铝硅酸盐，其可以表现出不同的结构(例如沸石a、沸石x、沸石y等)。
[0062]
优选的沸石具有结构a。在图1中，可以观察到沸石a的结构。铝、硅和氧原子连接起来形成截角八面体，其被称为方钠石笼。所述方钠石笼以简单立方体的形式组合成沸石a，留下被称为笼α的内部空间，该内部空间具有直径为的空腔，可从立方体的六侧开口进入。这些入口被8个氧原子包围，且一个或多个可交换阳离子部分阻挡正面区域。当所述阳离子为钠(na
+
)时(参见图2)，氧原子环提供直径为的“窗口”以进入结构(笼α)内部。钠阳离子可以部分地替代为合成沸石中的其他阳离子，例如钾(k
+
)或钙(ca
2+
)，分别导致和的开口。
[0063]
除了有助于确定孔隙的开口直径(这无疑与沸石所吸附的气体的分子区分有关)外，它们有助于在沸石的晶体结构中严格确立正电荷和负电荷，这引起电荷分布不均，导致表面具有极性。所述沸石的这种特性恰恰使得水分子相对于其他载气(例如n2、o2、干燥空气或氦气)分子被优选地吸附。
[0064]
本发明的另一个目的由电气绝缘系统的用途来代表，例如上述用于中压或高压电气开关设备中的电气绝缘和/或电弧熄灭的用途。
[0065]
包含一种或多种具有至少4个碳原子的不易燃的氢氟烯烃和一种或多种载气(以及任选地一种或多种具有3个碳原子的氢氟烯烃，其使用百分比在其可燃性极限之外)的混合物的气态介质为系统提供介电强度，而干燥剂由于其吸附可出现于所述气态介质中的水分子的能力而负责维持该介电强度，所述水分子来自中压和高压电气开关设备的某些元件，这些元件可在所述开关设备的封闭且密封的容器中找到。正是由于这个原因，本发明的系统在电气绝缘方面非常有用，并且能够熄灭这种类型的电气开关设备中的电弧。
[0066]
本发明的另一个目的在某种程度上与本发明的电气绝缘系统的使用有关，涉及一种用于高压和中压电气开关设备中的电气绝缘和/或电弧熄灭的方法，该方法包括引入电气绝缘系统，所述电气绝缘系统包括：
[0067]
a)由以下物质的混合物形成的气态介质：
[0068]
i.一种或多种具有至少4个碳原子的不易燃的氢氟烯烃；和
[0069]
ii.一种或多种选自n2、o2、干燥空气、氦气、co2或其混合物的载气；
[0070]
b)一种或多种干燥剂。
[0071]
所述中压或高压电气开关设备的待绝缘元件位于封闭且密封的容器中。
[0072]
在前述方法的一个特定的实施方案中，所述气态混合物可包含一种或多种具有3个碳原子的氢氟烯烃，其百分比超出其可燃性的范围。
[0073]
为了实施所述方法，首先将一个或多个可渗透气体且含有干燥剂的小袋放置在容器内。然后，将所述容器封闭以使其完全密封并抽真空。随后，引入具有至少4个碳原子的不易燃的氢氟烯烃(和任选地一种或多种具有3个碳原子的氢氟烯烃，其使用百分比超出其可
燃性极限)和载气的气态混合物，直至达到所需压力。
[0074]
本发明最后一个目的涉及一种中压或高压电气开关设备，包括封闭容器，在所述封闭容器中有通电的电气部件和电气绝缘系统，所述电气绝缘系统包括：
[0075]
a)由以下物质的混合物形成的气态介质：
[0076]
i.一种或多种具有至少4个碳原子的不易燃的氢氟烯烃(以及任选地一种或多种具有3个碳原子的氢氟烯烃，其百分比在其可燃性极限之外)；和
[0077]
ii.一种或多种选自n2、o2、干燥空气、氦气、co2或其混合物的载气；
[0078]
b)一种或多种干燥剂。
[0079]
在一个特定的实施方案中，所述干燥剂也可以为氧化钙或孔径大小为3至(优选3至)且具有极性表面的分子筛或两者的混合物。
[0080]
图3为通过实验确定气体绝缘系统的介电强度的测试系统。
[0081]
在本发明的一个特定的实施方案中，所述开关设备可以是用于高达72kv的配电网络的二次配电柜。
[0082]
以下为理解本发明的可能的实施方案的实施例：
[0083]
实施例1：本发明的实施方案的详细说明
[0084]
作为本发明的一个优选的实施方案，提出在构成中压或高压电气开关设备的一部分的封闭且密封的容器内的电气绝缘系统，该电气绝缘系统包括一种或多种干燥剂，所述干燥剂优选为氧化钙、大小介于3至之间(优选介于和之间)的沸石分子筛或两者的混合物，以及另外的气态混合物，所述气态混合物包含：
[0085]
a)至少一种具有四个碳原子的不易燃的氢氟烯烃，例如hfo
‑
1336mzze或hfo
‑
1336mzzz；
[0086]
b)此外，另一种或多种载气，例如n2、干燥空气、o2、co2或氦气或其任何组合。
[0087]
在所述气态混合物中存在的一种或多种具有至少4个碳原子的不易燃的氢氟烯烃(例如hfo
‑
1336mzze或hfo
‑
1336mzzz)使得该混合物的介电强度显著增加，而不会消极地影响其他操作参数。
[0088]
除了通过一种或多种干燥剂的存在，由于减少了其中的水而使所述绝缘系统的介电强度得到改善之外，所述绝缘系统的介电强度还将受到气态混合物中使用的具有至少4个碳原子的氢氟烯烃的百分比的影响。以这样的方式，对于给定的最终填充压力，气态混合物中具有至少4个碳原子的氢氟烯烃越多，则其介电强度就越大。然而，如前所述，如果要避免在低温下冷凝(这将会涉及气态混合物在这些低温下的介电性能的降低)，则气态混合物中具有至少4个碳原子的氢氟烯烃的量受到开关设备的最低操作温度的制约。
[0089]
在下表中，示出了在开关设备不同的最低操作温度下，可用于气态混合物中而不产生冷凝的氢氟烯烃hfo
‑
1336mzzz和hfo
‑
1336mzze的摩尔分数值，假设开关设备的填充温度为20℃，混合物的总填充压力为1400毫巴。
[0090]
表2.使用hfo
‑
1336mzzz的混合物
[0091]
温度(℃)pvs,hfoz(巴)p,hfoz(巴)x,hfoz
‑
400.0230.0290.0211
‑
350.0330.0410.0292
‑
300.0460.0560.0398
‑
250.0630.0750.0534
‑
200.0850.0990.0706
‑
150.1140.1290.0921
‑
100.1490.1660.1186
‑
50.1930.2110.150800.2470.2660.1897
[0092]
表3.使用hfo
‑
1336mzze的混合物
[0093][0094][0095]
其中：
[0096]
pvs,hfoz和pvs,hfoe为氢氟烯烃hfo
‑
1336mzzz和hfo
‑
1336mzze在不同温度值下的饱和蒸气压，
[0097]
p,hfoz和p,hfoe为氢氟烯烃hfo
‑
1336mzzz和hfo
‑
1336mzze在20℃填充温度下在开关设备中的压力值(p,hfoz＝pvs,hfoz
×
293.15/tmin(k))，
[0098]
x,hfoz和x,hfoe为氢氟烯烃hfo
‑
1336mzzz和hfo
‑
1336mzze在最终混合物中的摩尔分数(最终填充压力1400毫巴)，该混合物即使在开关设备的最低操作温度下也可以使用而不产生冷凝。
[0099]
例如，对于在20℃下填充压力为1.40巴且最低操作温度为
‑
10℃的中压开关设备，可以使用以下混合物：
[0100]
a)n2(或干燥空气或o2或氦气或其混合物)与11.86％的hfo
‑
1336mzzz的混合物，
[0101]
b)或，n2(或干燥空气或o2或氦气或其混合物)与38.99％的hfo
‑
1336mzze的混合物，
[0102]
c)或，n2(或干燥空气或o2或氦气或其混合物)与38.99％的hfo
‑
1336mzze和11.86％的hfo
‑
1336mzzz的混合物，
[0103]
以上直到
‑
10℃才会产生氢氟烯烃的冷凝。
[0104]
低于
‑
10℃这个温度，氢氟烯烃将会开始部分冷凝，其在气态混合物中的百分比降低，因而降低绝缘系统的初始介电强度。
[0105]
同样地，对于在20℃下填充压力为1.40巴且最低操作温度为
‑
20℃的中压开关设备，可以使用以下混合物：
[0106]
a)n2(或干燥空气或o2或氦气或其混合物)与7.06％的hfo
‑
1336mzzz的混合物，
[0107]
b)或，n2(或干燥空气或o2或氦气或其混合物)与23.99％的hfo
‑
1336mzze的混合物，
[0108]
c)或，n2(或干燥空气或o2或氦气或其混合物)与23.99％的hfo
‑
1336mzze和7.06％的hfo
‑
1336mzzz的混合物，
[0109]
以上直到
‑
20℃才会产生氢氟烯烃的冷凝。
[0110]
低于
‑
20℃这个温度，氢氟烯烃将会开始部分冷凝，其在气态混合物中的百分比降低，因而降低绝缘系统的初始介电强度。
[0111]
对于开关设备的其他最低操作温度依此类推。
[0112]
如果在开关设备中的混合物的最终压力不同于1.40巴，则hfo
‑
1336mzzz和hfo
‑
1336mzze的百分比也将会按照以下公式相应修改：
[0113]
x,hfoz＝p,hfoz/p
总混合物
[0114]
x,hfoe＝p,hfoe/p
总混合物
[0115]
p
总混合物
(ptotal mixture)为该混合物的最终压力。如果在填充开关设备时，在混合物中使用的氢氟烯烃的百分比高于就各个温度所指示的百分比，则从逻辑上来说介电强度会更大，但必须要纳入考虑的是，在最低操作温度下，由于部分氢氟烯烃的冷凝，绝缘系统的介电强度将会降低，并且会低于使用表2和表3中就各个温度所指示的氢氟烯烃百分比的情况。
[0116]
实施例2：气态混合物的介电强度测试
[0117]
对不同气态混合物的介电强度进行评估，根据标准astm d2477，用baur dta
‑
100e设备测量“介电击穿电压”，所述设备配备有用于测试气体的腔室，其具有两个电极(5个电极中的一个为具有直径1.50英寸的平面的圆片，另一个电极为直径0.75英寸的球形球体)，并且电极之间的距离为8mm。
[0118]
测试的气态混合物如下：
[0119]
a)1.4巴的干燥空气
[0120]
b)1.4巴的干燥空气+4.0％hfo
‑
1336mzzz混合物
[0121]
c)1.4巴的干燥空气+5.4％hfo
‑
1336mzzz混合物
[0122]
d)1.4巴的干燥空气+7.0％hfo
‑
1336mzzz混合物
[0123]
e)1.4巴的干燥空气+13.7％hfo
‑
1336mzze混合物
[0124]
f)1.4巴的干燥空气+17.3％hfo
‑
1336mzze混合物
[0125]
g)1.4巴的干燥空气+23.1％hfo
‑
1336mzze混合物
[0126]
h)1.4巴的干燥空气+13.7％hfo
‑
1336mzze+15.2％hfo
‑
1234zee混合物这些测试的结果如表4所示：
[0127]
表4：气态混合物的介电击穿电压值
[0128][0129][0130]
从表4的倒数第二项可以看出，在1.4巴的相同压力下，干燥空气与23.1％的氢氟烯烃hfo
‑
1336mzze的混合物使得干燥空气的介电击穿电压几乎翻倍，这意味着将具有这些特性的气态混合物应用于中压或高压电气开关设备中的电气绝缘是理想的选择。类似地，可以观察到，将15.2％的hfo
‑
1234zee添加到13.7％的hfo
‑
1336mzze+干燥空气的混合物中也使介电强度提高了约8.5％。
[0131]
实施例3：气态混合物的实例的环境影响(温室效应)
[0132]
气态混合物的全球变暖潜势(gwp)根据关于氟化温室气体的欧洲法规计算得出，其为由每种物质的重量分数乘以其gwp值的总和得到的加权平均值。
[0133]
这样：
[0134]
a)含有17％的hfo
‑
1336mzze和83％干燥空气的混合物的全球变暖潜势(gwp)将会是9.66，也就是说，是sf6气体的全球变暖潜势(gwp，为22,800)的0.0424％(考虑到hfo
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1336mzze的gwp为18，hfo
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1336mzze的分子量为164，干燥空气的分子量为29)。
[0135]
b)含有6％的hfo
‑
1336mzzz和94％的干燥空气的混合物的全球变暖潜势(gwp)将会是0.53，也就是说，是sf6气体的全球变暖潜势(gwp，为22,800)的0.0023％(考虑到hfo
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1336mzzz的gwp为2，hfo
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1336mzzz的分子量为164，干燥空气的分子量为29)。