[发明专利]使用绝缘气体或流体的气体绝缘开关柜及其生产方法

权利要求书

1.一种用于中压或高压用途的气体绝缘开关柜，在开关柜隔室的封闭壳中使用绝缘气体，其中所述开关柜使用六氟化硫(SF₆)作为绝缘气体，

其中，

所述开关柜的结构特征被设计为使得，所述结构特征能够在使用六氟化硫(SF₆)时或在使用生态高效的绝缘气体时工作，并且所述结构特征在使用六氟化硫(SF₆)时具有相对于使用生态高效的绝缘气体时更好的性能，所述生态高效的绝缘气体包括混合物，所述混合物包括至多20％的含氟酮C₅F₁₀O和空气或者包括至多20％的含氟酮C₅F₁₀O和氧气以及二氧化碳，其中开关柜稍后改装或适配成填充有生态高效的绝缘气体时，仅需要使用所述生态高效的绝缘气体更换使用六氟化硫的所述绝缘气体，而不需要更换所述开关柜的结构部件，

其特征在于，

所述开关柜被设计和制造成使得所述生态高效的绝缘气体的更低的热学性能被经改进的热学设计补偿，所述经改进的热学设计包括集成的散热器、导体的涂漆表面或增加的导体横截面、以及开关的主电流路径上的所有接触区域的镀银，

所述开关柜配备有阀，所述阀被设计成流体的双向流量阀，使得其能够用于移除当前的绝缘气体并且用新的生态高效的绝缘气体来填充所述开关柜。

2.根据权利要求1所述的气体绝缘开关柜，

其特征在于，

对于使用生态高效的气体替代六氟化硫(SF₆)作为绝缘气体，所述开关柜被设计成使得所述生态高效的绝缘气体的更低的介电性能被经改进的介电设计补偿，所述经改进的介电设计包括母线的圆形边缘、场分级材料或增加的导体与接地电位之间的距离。

3.根据权利要求1或2所述的气体绝缘开关柜，

其特征在于，

为允许使用六氟化硫的所述绝缘气体被生态高效的绝缘气体更换，填充气体的隔室的变形是有限和可逆的，并且对于完全抽空的封装也提供气密性，使得对用于承受从外部到内部的压力梯度的机械承受件，填充气体的所述隔室的焊接钢板在使用O形环进行密封的元件或盖处，设置有加强型材或夹层板，以及设置有窄的紧固元件。

4.根据权利要求3所述的气体绝缘开关柜，

其特征在于，

所述加强型材被布置在填充气体并被暂时抽空的隔室的内壁上。

5.根据权利要求1所述的气体绝缘开关柜，

其特征在于，

所述阀打开的横截面的尺寸被设计成，使得填充气体的所述隔室的填充和抽空能够在最短填充时间内完成，并且

所述阀设置有在操作压力下自关闭的装置，所述操作压力包括：当填充气体的所述隔室的内压力高于环境压力时，或者当所述隔室被抽空到低于环境压力1巴时。

6.根据权利要求1或2所述的气体绝缘开关柜，

其特征在于，

所述开关柜配备有填充阀，所述填充阀在高达10巴的绝对压力或高于环境压力9巴的操作状态下自关闭，以及在50毫巴或50毫巴以下的绝对压力或低于环境压力1巴下的抽空状态中自关闭。

7.根据权利要求1或2所述的气体绝缘开关柜，

其特征在于，

在所述隔室内部使用的材料本身或至少涂层被选择为与两种气体类型都兼容，所述两种气体类型为初始绝缘气体和所述生态高效的绝缘气体。

8.一种用于生产气体绝缘开关柜的方法，所述气体绝缘开关柜在气密隔室中使用绝缘气体，

其特征在于，

在生产所述气密隔室的制造步骤中，壁和壁金属板的焊接以及密封件被构造有用于承受从外部到内部的压力梯度的机械承受件，以便从头能执行所述绝缘气体被生态高效的绝缘气体的稍后更换，气体到所述气密隔室中的填充由抽空泵和阀实现，通过所述抽空泵和所述阀，在所述气密隔室被抽空之后，所述绝缘气体将经由绝缘气体源被填充到所述气密隔室中。

9.一种用于通过气体更换来填充气体绝缘开关柜的方法，所述开关柜在气密隔室中使用绝缘气体，

其特征在于，

填充气体的隔室将通过单独的外部泵经由阀被抽空，所述阀被实现在所述开关柜的填充气体的所述隔室中，并且填充气体的所述隔室将通过所述阀与用于生态高效气体或生态高效气体混合物的气体源进行互连，并通过监控所述隔室内部的压力来操纵填充过程，而将真空容积填充生态高效气体或气体混合物。