[发明专利]用于产生、分配和/或使用电能的装置和用于这样的装置的组件

说明书

本发明涉及具有绝缘空间(4)的电气装置，该绝缘空间(4)包含包括有机氟化合物的介电绝缘流体(3，31)。直接暴露于绝缘流体(3，31)的所述装置的至少一个固体组件(2)包含由第一材料制成的基体(5)和由不同于第一材料的第二材料制成的保护层(10)，所述保护层(10)直接或间接地施加在基体(5)上并具有至少50µm的厚度。所述有机氟化合物选自氟醚、氟酮、氟烯烃、氟腈以及它们的混合物，并且第一材料包括选自以下的材料或由其组成：聚合材料、陶瓷、复合材料以及它们的混合物或组合。

本发明涉及用于产生、传输、分配和/或使用电能的装置，用于这样的装置的组件，以及制备这样的组件的方法。

液态或气态的介电绝缘介质通常应用于多种装置的导电部件的绝缘，例如开关设备、气体绝缘变电站(GIS)、气体绝缘线路(GIL)、变压器或其它。

在中压或高压金属封装的开关设备中，例如，所述导电部件设置在气密的壳体中，该壳体限定了绝缘空间，所述绝缘空间包括绝缘气体并分隔所述壳体与所述导电部件而不让电流通过所述绝缘空间。为了中断例如高压开关设备中的电流，绝缘气体还用作灭弧气体。

近来，已经提出在介电绝缘气体中使用有机氟化合物。特别地，WO-A-2010/142346公开了介电绝缘介质，包括含有4至12个碳原子的氟酮。此外，WO-A-2012/080246公开了包含刚好5个碳原子的氟酮(下文中称为“C5K”)与不同于所述C5K的介电绝缘气体组分的混合物是特别优选的。

氟酮已显示出具有高绝缘能力，特别是高介电强度以及高灭弧能力。同时，它们具有非常低的全球变暖潜能(GWP)和非常低的毒性。这些特征的组合使得这些氟酮非常适合作为传统的绝缘气体可能的替代物。

尽管上面提到的含氟酮的绝缘气体的优异性质，意外地发现，必须小心避免它们的绝缘和灭弧性能随着延长的操作时间而降低。否则，可能最终会出现维护间隔缩短或装置的操作要过早地被中断以替换至少一部分的绝缘气体的情况。

另外，意外地发现，还应注意避免直接暴露于含氟酮的绝缘气体的装置组件的功能性在延长的操作时间的暴露中可能被不利地影响。同样，这可能最终导致上述情况，即维护间隔缩短或装置的操作要过早地被中断，在这种情况下更换相应组件。例如，已经令人惊讶地发现由市售聚合材料制成的密封组件对于在操作条件下的C5K暴露是敏感的。

上述关于绝缘气体的性能和某些组件的功能性的潜在降低的发现与一般假设相反，一般假设是氟酮在装置的操作条件下是非反应性的。事实上在公布的现有技术中没有关于使用一般的氟酮，特别是C5K时可能出现的潜在的不稳定性和不相容性问题的报告，这反映了所述的一般假设。

相同申请人的还未公开的国际专利申请PCT/EP2014/071274涉及装置，其中该装置的直接暴露于绝缘气体的至少一些组件由在暴露于绝缘气体期间保持不变的材料制成。

WO2014/037566Al公开了具有介电绝缘气体且电导体或电极被可变厚度的固体介电层覆盖的中压或高压装置，该介电绝缘气体包括与稀释气体混合的七氟异丁腈。

装置的特定组件的特定材料的选择是长期且经常繁重的开发过程的结果。对于SF₆绝缘装置显示最佳性能的材料不一定必须对于使用非SF₆气体进行介电绝缘的装置而言是相容的。但是，将SF₆相容性材料替换为另一种材料通常伴随除了与绝缘流体的相容性以外的所需性质或性能的降低。这可导致技术要求不匹配或更难匹配的情况。

考虑到上述情况，因而本发明所要解决的问题是提供用于产生、传输、分配和/或使用电能的装置，所述装置包括含有有机氟化合物的介电绝缘流体，且完全符合对其组件的技术要求，同时即使在组件长期暴露于绝缘流体后仍保持绝缘流体和组件的高完整性。特别地，本发明将允许该装置的组件保持SF₆绝缘装置组件的机械和电学性质，同时与包括有机氟化合物的绝缘流体相容。