[发明专利]具有低环境影响和混合绝缘的中压或高压电气设备

权利要求书

1.一种包括密封外壳的中压或高压设备，所述密封外壳中设置有覆盖有变化厚度的固体介电层的电气部件和气体介质，所述气体介质用于提供电绝缘和/或用于消除所述外壳中可能出现的电弧，其特征在于，所述气体介质包括与稀释气体混合的七氟异丁腈。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述稀释气体选自二氧化碳、氮气、氧气、空气以及上述气体的任何混合物。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述七氟异丁腈在七氟-异丁腈/稀释气体混合物中的摩尔百分比(M_he)不小于摩尔百分比M的80％，该摩尔百分比M由公式(II)确定：

M＝(P_he/P_混合物)×100   (II)

其中，P_混合物表示所述设备中所述混合物在20℃下的总压强，并且P_he表示以相同单位表示的分压，在20℃下所述分压等同于所述设备的最小使用温度下如上限定的七氟异丁腈所具有的饱和蒸汽压。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，所述七氟异丁腈在所述七氟异丁腈/稀释气体混合物中的摩尔百分比(M_he)介于权利要求3中所限定的摩尔百分比M的95％至130％的范围内、更优地介于97％至120％的范围内、理想地介于99％至110％的范围内，所述设备为中压或高压设备，其中，所述混合物中处于液态的一些混合物不降低绝缘。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，所述七氟异丁腈在所述七氟异丁腈/稀释气体混合物中的摩尔百分比(M_he)介于权利要求3中所限定的摩尔百分比M的95％至100％的范围内、尤其介于98％至100％的范围内，所述设备为中压或高压设备，其中，绝缘可能受到液相存在的影响。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，所述固体介电层的厚度是电场的利用因数η的函数，所述利用因数η被限定为平均电场(U/d)除以最大电场Emax之比(η＝U/(Emax*d))，对于介于0.2至0.4范围内的利用因数，所述固体介电层为厚度大于1mm且小于10mm的厚层。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，被选择用以制作所述厚的固体介电层的材料具有小于或等于6的相对介电常数。

8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，被选择用以制作所述厚的固体介电层的材料具有小于或等于4、并尤其小于或等于3的相对介电常数。

9.根据权利要求7或8所述的设备，其特征在于，所述材料选自聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚砜、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、帕利灵N^TM、Nuflon^TM、硅树脂以及环氧树脂。

10.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，所述固体介电层的厚度是电场的利用因数η的函数，所述利用因数η被限定为平均电场(U/d)除以最大电场Emax之比(η＝U/(Emax*d))，对于大于0.5并尤其大于0.6的利用因数，所述固体介电层为厚度小于1mm、有利地小于500μm、尤其介于60μm至100μm范围内的薄层。

11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，被选择用以制作所述薄的固体介电层的材料具有介于2至4的范围内、并尤其介于2.5至3.5之间的相对介电常数。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述材料选自聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、乙烯-单氯三氟乙烯、帕利灵N^TM、Nuflon^TM、HALAR^TM和HALAR C^TM。

13.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备为气体绝缘电气变压器、用于输送或分配电力的气体绝缘线、或者连接器/切断器。

14.如权利要求1至5中任一项中所限定的七氟异丁腈与稀释气体的混合物作为中压或高压设备中的电绝缘和/或消电弧的气体的应用，所述中压或高压设备中的部件覆盖有如权利要求6至12中任一项所限定的变化厚度的固体介电层。