液体或气体中的介电绝缘媒体常规应用于在诸如例如开关装置、气体绝缘子站(GIS)、气体绝缘线(GIL)或变换器的各种各样的设备中的电气组件的绝缘。
在中电压或高电压金属封装开头装置中，例如，电气组件布置在气密外壳中，其内部限定绝缘空间，所述绝缘空间包括绝缘气体并且将外壳与电气组件分离和电绝缘。为中断在高电压开关装置中的电流，绝缘气体还起消弧气体的作用。
最近，已建议在绝缘气体中使用有机氟化合物。具体而言，WO-A-2010/142346公开了一种包括具有从4到12个碳原子的氟酮的介电绝缘媒介。在与包括介电绝缘气体的媒介有关的WO 2012/080246中进一步公开了特定相关性的介电绝缘媒介，其包括在具有与所述氟酮不同的介电绝缘气体组分的混合物中包含正好5个碳原子的氟酮。然而，另外的WO-A-2012/080222公开了一种包括氢氟单醚的介电绝缘媒介。
两组化合物已被示出以具有高绝缘能力（具体而言高介电强度）以及高灭弧能力。同时，它们具有极低的全球变暖潜值(GWP)和极低的毒性。这些特性的组合使得这些有机氟化合物极其适合作为SF6（六氟化硫）的替代品，SF6通常用作介电绝缘媒介但被已知以具有高GWP。
尽管其低GWP和毒性，但出于生态和经济原因，将会极其期望在设备的长期操作期间将使用的有机氟化合物的量保持到最小量。
然而，具体而言，在例如通过绝缘空间中的高温增大伴随的切换操作期间，有机氟化合物能够经受分解。不同于SF6，分解的有机氟化合物通常不重组。
为使绝缘空间基本上无有害分解产物，WO 2014/053661建议一种用于电能的生成，分配和/或使用的设备，包括布置到如此程度以致接触绝缘气体的分子筛，分子筛具有大于在设备的操作期间生成的有机氟化合物的至少一个分解产物的分子大小的平均孔隙大小。
在停运和维护活动（例如，在强短路事件后的整修）期间，可能要求降低或完全排空电气设备的压力到适合处理的安全级别。
在使用泵来应用常规排空技术时，有关去除绝缘媒介的问题是特别显著的，因为绝缘媒介中包括的有机氟化合物的沸点通常是较高的。
由本发明要解决的问题因此要提供使用包括有机氟化合物的绝缘媒介的电气设备，所述设备允许最小化要使用的有机氟化合物量，并且同时，本发明将允许安全的总体操作性，并且具体而言安全排空操作。
该问题通过独立权利要求的主题来解决。在从属权利要求和权利要求组合中定义了优选实施例。
根据权利要求1，本发明涉及一种用于电能的生成、传输、分配和/或使用的电气设备，该电气设备包括封闭电气设备内部空间的外壳，该电气设备内部空间的至少一部分包括至少一个绝缘空间，电气组件布置在其中，并且其包含包围电气组件的绝缘媒介。绝缘媒介包括有机氟化合物和气相中的至少一个另外组分。该设备还包括设计成生成通过布置在外壳中的排出口，离开绝缘空间的初始气体混合物的流的气流生成装置，初始气体混合物包含有机氟化合物和绝缘媒介的至少一个另外组分。
物质回收装置布置在排出口的下游，物质回收装置包括用于将有机氟化合物与初始气体混合物的至少一个剩余组分分离的分离器。
根据本发明，分离器是或者包括适用于液化有机氟化合物或者具有用于液化其的部件的液化装置和/或适用于固化有机氟化合物或具有用于固化其的部件的固化装置。
由于存在物质回收装置，本发明允许有机氟化合物再循环到绝缘空间中，这不仅仅从经济角度而言是极其有利的。由于有机氟化合物的处置能够被省略，本发明也带来了生态益处。
如提及的一样，根据本发明，回收通过有机氟化合物的液化和/或固化来获得。由于通过液化的分离在大多数情况中比通过固化更简单地执行，液化装置的使用是优选的实施例。
具体而言，如本发明的上下文中使用的术语“液化”或“液化”要理解为相应物质，特别是气体有机氟化合物到液相的相变。以类似的方式，如本发明的上下文中使用的术语“固化”或“固化”要理解为相应物质，特别是气体有机氟化合物到固相的相变。
更具体地说，相分离通过液化和/或固化来实现，这在大多数情况中允许相应相的物质彼此机械分离。
如下面将更详细讨论的，根据本发明使用的分离器通常以允许获得的液体或固体有机氟化合物流下或落下的方式运转，因此允许合并和收集液体或固体有机氟化合物。
分离器因此在任何方面中不同于过滤器，绝缘气体通过过滤器抽吸，并且过滤器要求有机氟化合物保持在气相中。
对于有机氟化合物的较高露点，通过初始气体混合物的冷却和/或增压，能够以极其简单的快速并且经济方式实现高收率回收。在有机氟化合物和另外组分（具体而言背景气体或背景气体组分）的露点中的差别是明显的实施例中，回收是特别直接的。
对于液相或固相组分与初始气体混合物的一个或多个剩余组分的实际分离，能够使用不同技术。例如，分离器能够是或者能够例如包括雪枪、旋风分离器、离心机转鼓或织网（knitmesh）（或金属丝网）分离器。取决于使用的分离器或分离原理，分离器包括液化装置或固化装置。
一方面，例如，如果使用织网分离器，则分离器包括用于生成液滴的液化装置，而如果使用雪枪，则分离器包括用于生成固体晶体颗粒的固化装置。
如下面将更详细讨论的，本发明还允许借助于泵来排空绝缘空间，而不会在泵的增压区域中面临液化的问题。因此，绝缘媒介的替换能够以极安全的方式执行。
如本发明的上下文中使用的术语“初始气体混合物”要从广义上理解，并且囊括包含有机氟化合物和绝缘媒介的至少一个另外组分的任何可能气体混合物。
根据一个特定实施例，初始气体混合物至少基本上与绝缘媒介相同。
在此方面中，术语“绝缘媒介”涉及要替换的绝缘媒介，即，直接在整修前的时间在绝缘空间中存在的绝缘媒介（或其成分）。此绝缘媒介与用于填充绝缘空间的绝缘媒介相比，具有更少量的有机氟化合物和更大量的分解产物。理解，绝缘媒介的成分能够随时间变化，具体是由于提及的分解现象。例如，有机氟化合物的部分分解能够在切换组件的切换操作期间发生。
更具体地说，初始气体混合物包括除有机氟化合物外的背景气体和至少一个分解产物。
备选地，术语“初始气体混合物”也能够涉及用于填充绝缘空间的绝缘媒介，即新鲜混合物，假设它包含除有机氟化合物外的另外组分，通常为背景气体。新鲜混合物通常无任何分解产物。
根据实施例，液化装置专门适用于仅液化有机氟化合物和/或固化装置专门适用于仅固化有机氟化合物。在另外实施例中，气体混合物在液化和/或固化装置中通过若干冷却和/或增压步骤，每一个步骤用于去除气体混合物的至少一个另外组分。以这种方式，例如，从气体混合物能够单独去除具有较高露点的分解产物，并且在下面，能够将其输送到单独的处理和/或处置步骤。
根据另外实施例，液化装置和/或固化装置是或者包括用于将初始气体混合物冷却到低于有机氟化合物的露点的温度的冷却器。另外地或备选地，液化装置和/或固化装置能够是或者能够包括用于通过压力增大来液化有机氟化合物的压缩器。
在实施例中，排出口通向主气体通道，其以流体方式连接绝缘空间和物质回收装置。备选地，物质回收装置能够以排出口直接通向物质回收装置的方式与外壳直接邻近地布置。
在另外实施例中，物质回收装置还包括用于收集由分离器分离的有机氟化合物的有机氟化合物收集装置。在此方面中，还有可能物质回收装置包括用于储存由分离器分离的有机氟化合物的至少一个有机氟化合物储藏器罐（reservoir tank）。因此，有机氟化合物例如借助于液体有机氟化合物落入或流入的容器来收集，并且最终被引导到有机氟化合物储藏器罐，有机氟化合物在其中保持在储存条件下。在重新填充是必要的时能够从那里将它重新引入到绝缘空间中。
在另外实施例中，设备还包括布置在排出口与物质回收装置之间，并且被如此设计以从初始混合物的流去除固体或液体杂质的过滤器。例如通过将此过滤器布置在主要通道中，因此强制全部量的初始气体混合物通过过滤器，此过滤器能够归因于主要气体通道。备选地，主要通道的旁路通道能够提供有过滤器,其布置在旁路通道中，因此只强制一部分初始气体混合物通过该过滤器。
通过在初始气体混合物进入物质回收装置中前从其预去除固体或液体杂质，能够有效地降低阻塞物质回收装置和最终装置失效的风险。
在另外实施例中，设备还包括从物质回收装置通至布置在外壳中，并且被如此设计以将有机氟化合物重新引入到绝缘空间中的有机氟化合物进口(inlet opening)的有机氟化合物再循环通道。在此方面中，特别优选的是有机氟化合物再循环通道从有机氟化合物储藏器罐通至有机氟化合物进口。
在实施例中，有机氟化合物处理装置能够布置在有机氟化合物进口的上游，具体用于从要重新引入到绝缘空间中的有机氟化合物中去除杂质。此有机氟化合物处理装置能够归因于有机氟化合物再循环通道。同样地，它也能够是有机氟化合物储藏器罐的组件，或者能够布置在有机氟化合物储藏器罐的上游,如果此类罐存在的话。
根据另外实施例，气流生成装置是泵，更具体地说，布置在物质回收装置的下游的抽吸泵。在实施例中，如下面更详细讨论的，抽吸泵还能够起用于压缩初始气体混合物的至少一个剩余组分的压缩器的作用。
根据另外实施例，泵被如此设计以清理绝缘空间，由此强制初始气体混合物离开绝缘空间。此泵能够与上面提及的抽吸泵相同。在此情况下，泵入口以及泵出口连接到绝缘空间，使得从绝缘空间到泵的气流在抽吸侧上生成，并且从泵到绝缘空间的气流在泵的排出侧上生成。
在还有的另外实施例中，至少一个次要气体通道从物质回收装置的分离器岔开，该次要气体通道适用于引导无有机氟化合物的初始气体混合物的至少一个剩余组分。由此特别优选的是次要气体通道通至用于储存初始气体混合物的至少一个剩余组分的次要储藏器罐。强制气体通过次要气体通道能够借助于泵，具体借助于上述抽吸泵来实现。
在实施例中，泵还起压缩器的作用，因此允许压缩气体，直至至少一些剩余组分的液化,如果需要的话。
根据一个特定实施例，次要气体通道，并且可选地是次要储藏器罐以流体方式连接到布置在外壳中的进气口。因此，不仅有机氟化合物，而且一些或所有剩余组分能够再循环到绝缘空间，因此进一步有助于设备和气体回收过程的效率。
此进气口能够是上面提及的主要进气口。在此情况中，气体组分混合单元布置在主要进气口的上游用于混合（回收的）有机氟化合物和（回收的）剩余化合物，并且可选地还补充混合物，以获得要引入到绝缘空间中的所预期的气体成分。
在备选实施例中，进气口能够是单独的次要进口，用于单独将初始气体混合物的至少一个剩余组分重新引入到绝缘空间中。在此方面中，特别优选的是次要处理装置布置在进气口的上游，具体用于净化初始气体混合物的至少一个剩余组分。
根据另外实施例，有机氟化合物选自由以下项组成的群组：氟醚（具体而言氢氟单醚）、氟酮、氟烯烃（具体而言氢氟烯烃）及其混合物，因为这些类的化合物已被发现具有极高绝缘能力，具体而言高介电强度（或击穿场强度），并且同时具有低GWP和低毒性。
本发明囊括其中相应绝缘媒介包括氟醚（具体而言氢氟单醚）、氟酮和氟烯烃（具体而言氢氟烯烃）中的任一的实施例以及其中相应绝缘媒介包括这些化合物的至少两种化合物的混合物的实施例。
进一步优选的是，绝缘空间包括具体而言选自由以下项组成的群组的背景气体：空气、空气组分、氮、氧、二氧化碳、氧化氮及其混合物。因此，初始气体混合物的至少一个剩余组分，即无有机氟化合物的初始气体混合物优选选自由以下项组成的群组：空气、空气组分、氮、氧、二氧化碳、氧化氮及其混合物。
如本发明的上下文中使用的术语“氟醚”囊括全氟醚（即，完全氟化的醚）和氢氟醚（即，只部分氟化的醚）。术语“氟醚”还囊括饱和化合物以及非饱和化合物，即，包含在碳原子之间双键和/或三键的化合物。附接到氟醚的氧原子的至少部分氟化的烷基链能够彼此独立为直链的或支链的。
术语“氟醚”还囊括非环醚和环醚。因此，附接到氧原子的两个烷基链能够可选地形成环。具体而言，该术语囊括氟环氧乙烷。在特定实施例中，根据本发明的有机氟化合物是全氟氟环氧乙烷或氢氟环氧乙烷，更具体地说，包括从三到十五个碳原子的全氟环氧乙烷或氢氟环氧乙烷。
在实施例中，相应绝缘媒介包括含有至少三个碳原子的氢氟单醚。除其高介电强度外，这些氢氟单醚在化学和热上是稳定的一直到140℃之上的温度。它们还是无毒的，或者具有低毒性水平。另外，它们为非腐蚀性的和非爆炸性的。
如本文使用的术语“氢氟单醚”指具有一个且只有一个醚基的化合物，所述醚基链接能够彼此独立为直链的或支链的，并且能够可选地形成环的两个烷基。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，其涉及在传热流体中使用包含两个醚基的化合物，即，氢氟二醚。如本文使用的术语“氢氟单醚”还要这样理解以致于该单醚是部分氢化和部分氟化。它还要这样理解以致于它可包括不同结构的氢氟单醚的混合物。术语“结构不同”将从广义上囊括氢氟单醚的和式或结构式的任何差异。
如上提及的，已发现含有至少三个碳原子的氢氟单醚具有较高介电强度。具体而言，根据本发明的氢氟单醚的介电强度与SF6的介电强度的比大于大约0.4。
也如提及的，氢氟单醚的GWP是低的。优选地，GWP在100年内小于1000，更具体地说在100年内小于700。本文中提及的氢氟单醚具有较低大气寿命，并且另外没有在臭氧破坏催化循环中起作用的卤原子，即，Cl、Br或I。其臭氧消耗潜值(ODP)为零，这从环境角度而言是极其有利的。
对含有至少三个碳原子并且因此具有大于-20℃的较高沸点的氢氟单醚的偏好基于氢氟单醚的更高沸点通常伴有更高介电强度的发现。
根据其它实施例，氢氟单醚包含正好三或四或五或六个碳原子，具体而言正好三或四个碳原子，更优选地正好三个碳原子。更具体地说，氢氟单醚因此是选自由通过以下结构式定义的化合物组成的群组的至少一个化合物，在该结构式中，一部分氢原子各被氟原子替代：
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通过使用含有三或四个碳原子的氢氟单醚，在设备的典型操作条件下不发生液化。因此，能够实现其每个组分在设备的操作条件时处于气态的介电绝缘流体。不过，此氢氟单醚的沸点仍很高，足以允许借助于本发明的液化装置的液化。
考虑到化合物的易燃性，还有利的是，氢氟单醚的此处简称为“F率”的氟原子的数量与氟和氢原子的总数的比为至少5:8。已发现落入此定义内的化合物通常是不易燃的，并且因此导致符合最高安全要求的绝缘媒介。因此，通过使用对应氢氟单醚，能够容易满足电气绝缘体的安全要求及其生产的方法。
根据其它实施例，此处简称为“F/C比”的氟原子的数量和碳原子的数量的比范围从1.5:1到2:1。此类化合物通常具有在100年内小于1000的GWP，并且因此是极环境友好的。特别优选的是，氢氟单醚具有在100年内小于700的GWP。
根据本发明的其它实施例，氢氟单醚具有通用结构(0)
其中，a和d独立是从1到3的整数，其中a+d=3或4或5或6，具体而言3或4，b和c独立是从0到11的整数，具体而言0到7，其中b+c=2a+1，以及e和f独立是0到11的整数,具体而言0到7，其中e+f=2d+1，其中进一步b和e中的至少一个为1或更大，以及c和f中的至少一个为1或更大。
由此，在氢氟单醚的通用结构或式(0)中，优选实施例正是：a为1，b和c独立是范围从0到3的整数，其中b+c=3，d=2，e和f独立是范围从0到5的整数，其中e+f=5，其中进一步b和e中的至少一个为1或更大，以及c和f中的至少一个为1或更大。
根据更特定实施例，正好通用结构(0)中c和f中的一个为0。醚链一侧上氟的对应编组称为“分离”(segregation)，其中另一侧保持未替代。与相同链长度的未分离化合物相比，人们发现分离降低了沸点。
更优选地，氢氟单醚选自由五氟-乙基-甲基醚(CH3-O-CF2CF3)和2,2,2-三氟乙基-三氟甲基醚(CF3-O-CH2CF3)组成的群组。
五氟-乙基-甲基醚具有+5.25℃的沸点和在100年内的697的GWP，F率为0.625，而2,2,2-三氟乙基-三氟甲基醚具有+11℃的沸点，并且在100年内的487的GWP，F率为0.75。它们均具有0的ODP，并且因此在环境方面是完全是可接受的。
另外，已经发现五氟-乙基-甲基醚在175℃的温度下热稳定30天且因此完全适合在设备中给出的操作条件。由于较高分子量的氢氟单醚的热稳定性研究表明，与具有部分氢化基的醚相比，含有完全氢化的甲基或乙基的醚具有较低的热稳定性，所以能够假定2,2,2-三氟乙基-三氟甲基醚的热稳定性甚至是更高的。
通常氢氟单醚，且具体而言五氟-乙基-甲基醚以及2,2,2-三氟乙基-三氟甲基醚显示人类毒性的低危险。
这能够从哺乳动物HFC（氢氟碳）试验的可用结果推断出。而且，有关商业的氢氟单醚的可用信息未给出本申请的化合物的致癌性、诱变性、生殖或发育效应及其他慢性效应的任何证据。
基于可用于较高分子量的商业的氢氟醚的数据，能够推断氢氟单醚，且具体而言五氟-乙基-甲基醚以及2,2,2-三氟乙基-三氟甲基醚具有高于10000 ppm的致死浓度LC 50，使得从毒物学角度看它们也是适合的。
提及的氢氟单醚具有比空气高的介电强度。具体而言，在1巴的五氟-乙基-甲基醚具有是在1巴的空气的介电强度的大约2.4倍的介电强度。
给定其沸点，其优选低于55℃，更优选低于40℃，具体而言低于30℃，提及的氢氟单醚，具体而言五氟-乙基-甲基醚和2,2,2-三氟乙基-三氟甲基醚在操作条件下分别通常处于气态。因此，能够实现其中每个组分在设备的操作条件下处于气态的介电绝缘媒介，这是有利的。
作为上面提及的氢氟单醚的备选或除其之外，相应绝缘媒介包括含有从四到十二个碳原子的氟酮。
如本申请使用的术语“氟酮”将从广义上理解，并且将囊括全氟酮和氢氟酮两者，并且将还囊括饱和化合物和不饱和化合物两者，即，包函在碳原子之间双键和/或三键的化合物。氟酮的至少部分氟化的烷基链能够为直链的或支链的，或者能够形成环，其可选地被一个或多个烷基替代。在示范实施例中，氟酮是全氟酮。在另外示范实施例中，氟酮具有支链的烷基链，具体而言至少部分氟化的烷基链。在还有的另外示范实施例中，氟酮是完全饱和化合物。
根据另一方面，根据本发明的绝缘媒介能够包括具有从4到12个碳原子的氟酮，氟酮的至少部分氟化的烷基链形成环，其可选地被一个或多个烷基替代。
特别优选地，绝缘媒介包括含有正好五个或正好六个碳原子或其混合物的氟酮。与具有带有多于六个碳原子的更大链长度的氟酮相比，含有五或六个碳原子的氟酮具有较低沸点的优点，从而允许避免在操作条件下的液化。不过，此氟酮的沸点仍很高，足以允许借助于本发明的液化装置的液化。
根据实施例，氟酮是选自由通过以下结构式定义的化合物组成的群组中的至少一个化合物，在结构式中，至少一个氢原子替代有氟原子：
含有五个或多个碳原子的氟酮是进一步有利的，因为以对人的安全具有显著的余量，它们通常是无毒的。这与具有不到四个碳原子，有毒且活性的氟酮，例如六氟丙酮（或六氟丙酮(hexafluoropropanone)）。具体而言，本文简称为氟酮a)的含有正好五个碳原子的氟酮和含有正好六个碳原子的氟酮在热上是稳定直到500℃。
根据特定实施例，根据本发明的介电绝缘媒介，具体而言包括具有正好5个碳原子的氟酮，能够还包括背景气体，具体而言选自由以下项组成的群组：空气、空气组分、氮、氧、二氧化碳、氧化氮（包函但不限于NO2、NO、N2O）及其混合物。
在本发明的实施例中，具有支链的烷基链的氟酮，具体而言氟酮a)是优选的，因为其沸点比具有直烷基链的对应化合物（即，具有相同分子式的化合物）的沸点低。
根据实施例，氟酮a)为全氟酮，具体而言具有分子式C5F10O，即，在碳原子之间无双键或三键的情况下完全饱和。氟酮a)可优选从由1,1,1,3,4,4,4-七氟-3-(三氟甲基)丁-2-酮(也称为十氟-2-甲基丁-3-酮)、1,1,1,3,3,4,4,5,5,5-十氟戊-2-酮、1,1,1,2,2,4,4,5,5,5-十氟戊-3-酮和八氟环戊烷，且最优选为1,1,1,3,4,4,4-七氟-3-(三氟甲基)丁-2-酮。
1,1,1,3,4,4,4-七氟-3-(三氟甲基)丁-2-酮能够由以下结构式(I)表示：
已发现，以分子式为CF3C(O)CF(CF3)2或C5F10O的本文中简称为“C5-酮”的1,1,1,3,4,4,4-七氟-3-(三氟甲基)丁-2-酮对于高和中电压绝缘应用是特别优选的，因为它具有具体而言在带有介电载气的混合物中的高介电绝缘性能的优点，具有极低GWP，以及具有低沸点。它具有0的ODP，并且实际上是无毒的。
根据实施例，通过组合不同氟酮组分的混合物，能够实现甚至更高的绝缘能力。在实施例中，如上所述并且此处简称为氟酮a)，含有正好五个碳原子的氟酮和此处简称为氟酮c)，含有正好六个碳原子或正好七个碳原子的氟酮能够有利地同时作为介电绝缘的一部分。因此，能够实现具有多于一种氟酮的绝缘媒介，每种独立有助于绝缘媒介的介电强度。
在实施例中，另外的氟酮c)是选自由通过以下结构式定义的化合物组成的群组的至少一个化合物,该结构式中至少一个氢原子替代有氟原子：
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以及具有正好6个碳原子的任何氟酮，其中该氟酮的至少部分氟化烷基链形成环,其被一个或多个烷基(IIh)替代；
和/或是选自由通过以下结构式定义的化合物组成的群组的至少一个化合物,该结构式中至少一个氢原子替代有氟原子：
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，具体而言十二氟-环庚酮，
以及任何氟酮具有正好7个碳原子，其中该氟酮的至少部分氟化烷基链形成环,其被一个或多个烷基(IIIo)替代。
本发明囊括选自由根据结构式(Ia)到(Ii)、(IIa)到(IIh)、(IIIa)到(IIIo)的化合物及其混合物组成的群组中的每个化合物或化合物的每个组合。
根据另一方面，根据本发明的介电绝缘媒介能够包括具有正好6个碳原子的氟酮，其中该氟酮的至少部分氟化的烷基链形成可选地被一个或多个烷基替代的环。此外，此种介电绝缘媒介能够包括背景气体，具体而言选自由以下项组成的群组：空气、空气组分、氮、氧、二氧化碳、氧化氮（包含但不限于NO2、NO、N2O）及其混合物。此外，公开了包括此种介电绝缘媒介的电气设备。
根据还有的另一方面，根据本发明的介电绝缘媒介能够包括具有正好7个碳原子的氟酮，其中该氟酮的至少部分氟化的烷基链形成可选地被一个或多个烷基替代的环。此外，此种介电绝缘媒介能够包括背景气体，具体而言选自由以下项组成的群组：空气、空气组分、氮、氧、二氧化碳、氧化氮（包含但不限于NO2、NO、N2O）及其混合物。此外，公开了包括此种介电绝缘流体的电气设备。
本发明囊括包括选自由根据结构式(Ia)到(Ii)、(IIa)到(IIg)、(IIIa)到(IIIo)的化合物及其混合物组成的群组中的每个化合物或化合物的每个组合的介电绝缘媒介，并且其中介电绝缘媒介还包括背景气体，具体而言选自由以下项组成的群组：空气、空气组分、氮、氧、二氧化碳、氧化氮（包函但不限于NO2、NO、N2O）及其混合物。此外，公开了包括此种介电绝缘媒介的电气设备。
取决于本发明的设备的电气组件的特定应用，含有正好六个碳原子的氟酮（属于上面提及的指定“氟酮c)”）可对于相应绝缘空间室是优选的；以人的安全的显著的余量，此种氟酮是无毒的。
在实施例中，氟酮c)(类似于氟酮a))是全氟酮，和/或具有支链的烷基链，具体而言至少部分氟化的烷基链，和/或氟酮c)包含完全饱和的化合物。具体而言，氟酮c)具有分子式C6F12O，即，在碳原子之间无双键或三键的情况下完全饱和。更优选地，氟酮c)能够选自由1,1,1,2,4,4,5,5,5-九氟-2-（三氟甲基）戊-3-酮（也称为十二氟-2-甲基戊-3-酮）、1,1,1,3,3,4,5,5,5-九氟-4-（三氟甲基）戊-2-酮（也称为十二氟-4-甲基戊-2-酮）、1,1,1,3,4,4,5,5,5-九氟-3-（三氟甲基）戊-2-酮（也称为十二氟-3-甲基戊-2-酮）、1,1,1,4,4,4-六氟-3,3-双-（三氟甲基）丁-2-酮（也称为十二氟-3,3-（二甲基）丁-2-酮）、十二氟己-2-酮、十二氟己-3-酮和十氟环己酮（具有和式C6F10O）组成的群组，并且具体而言是提及的1,1,1,2,4,4,5,5,5-九氟-2-(三氟甲基)戊-3-酮。
1,1,1,2,4,4,5,5,5-九氟-2-(三氟甲基)戊-3-酮（也称为十二氟-2-甲基戊-3-酮）能够由以下结构式(II)表示：
已发现，以分子式C2F5C(O)CF(CF3)2的本文中简称为“C6-酮” 的1,1,1,2,4,4,5,5,5-九氟-4-（三氟甲基）戊-3-酮由于其高绝缘属性和其极低GWP而对于高电压绝缘应用是特别优选的。具体而言，其减压击穿场强度约为240kV/(cm*bar)，其比具有更低得多介电强度(Ecr=25 kV/(cm*bar))的空气更高得多。它具有0的臭氧消耗潜值，并且是无毒的。因此，与在使用SF6相比，环境影响更低得多，并且同时实现了对人安全的显著余量。
如上提及的，有机氟化合物也能够是氟烯烃，具体而言氢氟烯烃。更具体地说，氟烯烃或氢氟烯烃包含正好3个碳原子。
因此，根据实施例，氢氟烯烃选自由以下项组成的群组：1,1,1,2-四氟丙烯(HFO-1234yf)、1,2,3,3-四氟-2-丙烯(HFO-1234yc)、1,1,3,3-四氟-2-丙烯(HFO-1234zc)、1,1,1,3-四氟-2-丙烯(HFO-1234ze)、1,1,2,3-四氟-2-丙烯(HFO-1234ye)、1,1,1,2,3-五氟丙烯(HFO-1225ye)、1,1,2,3,3-五氟丙烯(HFO-1225yc)、1,1,1,3,3-五氟丙烯(HFO-1225zc)、(Z)1,1,1,3-四氟丙烯(HFO-1234zeZ)、(Z)1,1,2,3-四氟-2-丙烯(HFO-1234yeZ)、(E)1,1,1,3-四氟丙烯(HFO-1234zeE)、(E)1,1,2,3-四氟-2-丙烯(HFO-1234yeE)、(Z)1,1,1,2,3-五氟丙烯(HFO-1225yeZ)、(E)1,1,1,2,3-五氟丙烯(HFO-1225yeE)及其组合。
在实施例中，有机氟化合物也能够是氟腈，具体而言全氟腈(perfluoronitrile)。具体而言，有机氟化合物能够是氟腈，具体而言全氟腈，含有两个碳原子和/或三个碳原子和/或四个碳原子。
更具体地说，氟腈能够是全氟烷基腈基，具体而言全氟乙腈、全氟丙腈(C2F5CN)和/或全氟丁腈(C3F7CN)。
更具体地说，氟腈能够是全氟异丁腈（根据式(CF3)2CFCN）和/或全氟-2-甲氧基丙腈（根据式CF3CF(OCF3)CN）。在这些中，全氟异丁腈由于其低毒性而是特别优选的。
在用于回收的电气设备或方法的一般实施例中,有机氟化合物的能够选自由以下项组成的群组：氟醚、环氧乙烷、氟胺、氟酮、氟烯烃、氟腈及其混合物和/或其分解产物。在本文中，术语“氟醚”、“环氧乙烷”、“氟胺”、“氟酮”、“氟烯烃”和“氟腈”指至少部分氟化的化合物。具体而言，术语“氟醚”囊括氟聚醚（例如，氟油(galden)）和氟单醚两者以及氢氟醚和全氟醚两者，术语“环氧乙烷”囊括氢氟环氧乙烷和全氟环氧乙烷两者，术语“氟胺”囊括氢氟胺和全氟胺两者，术语“氟酮”囊括氢氟酮和全氟酮两者，术语“氟烯烃”囊括氢氟烯烃和全氟烯烃两者，以及术语“氟腈”囊括氢氟腈和全氟腈两者。由此，优选的能够是氟醚、环氧乙烷、氟胺、氟酮和氟腈完全氟化，即，全氟化。
在实施例中，介电绝缘媒介还能够包括与有机氟化合物不同（具体而言与氟醚、环氧乙烷、氟胺、氟酮、氟烯烃和氟腈不同）的背景气体或载气，并且在实施例中能够选自由以下项组成的群组：空气、N2、O2、CO2、惰性气体、H2；NO2、NO、N2O；氟碳，且具体而言全氟碳，例如CF4、CF3I、SF6；及其混合物。
根据另外实施例，电气设备选自由以下项组成的群组：开关装置（具体而言气体绝缘开关装置(GIS)）或其一部分和/或组件、汇流条、套管、电缆、气体绝缘电缆、电缆接头、气体绝缘线(GIL)、变换器、电流变换器、电压变换器、电涌放电器、接地开关、断开器、组合的断开器和接地开关、负载断连开关、电路断路器、任何类型的气体绝缘开关、高电压设备、中电压设备、低电压设备、直流设备、空气绝缘绝缘体、气体绝缘金属封装绝缘体、传感器、电容器、电感器、电阻器、限流器、高电压开关、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、环网单元、自动开关、分段器、低电压开关、分配变换器、功率变换器、抽头变换器、变换器进线套管、功率半导体装置、功率转换器、转换器站、转换器建筑(convertor building)、计算机器及此类装置的组件和/或组合。
除上述设备外，本发明还涉及用于为电能的生成，传输，分配和/或使用而从电气设备的绝缘媒介回收物质的方法，绝缘媒介包括有机氟化合物和至少一个另外组分。方法包括以下步骤：
a) 将包含绝缘媒介的至少一个其它组分和有机氟化合物的初始气体混合物输送离开绝缘空间，进入物质回收装置中，
b) 在物质回收装置中液化和/或固化有机氟化合物，以及
c)将初始气体混合物的至少一个剩余组分与所液化和/或所固化的有机氟化合物分离。
如上结合本发明的设备提及的，有机氟化合物能够再循环到绝缘空间中，这从经济及生态两个角度而言都是极为有利的。
本发明的方法还允许借助于泵，具体而言抽吸泵来排空绝缘空间，而不会在泵的增压区域中面临液化的问题。如上所论述，这通过简单地在物质回收装置的下游布置泵来实现。因此，绝缘媒介的替换能够以极其安全的方式执行。
描述为对设备优选的所有特征也将被认为对本发明的方法是优选的，并且反之亦然。
根据实施例，步骤a)到c)是后续步骤。进一步优选的是，在步骤b)中，仅液化和/或固化有机氟化合物。
如结合本发明的设备中也提及的，初始气体混合物优选被冷却低于有机氟化合物的露点，用于根据步骤b)液化和/或固化有机氟化合物。
在另外实施例中，在根据步骤a)将初始气体混合物输送到物质回收装置前，由过滤器优选地净化初始气体混合物以去除液体和/或固体杂质。如上提及的，通过此净化步骤，能够有效地降低阻塞物质回收装置和最终装置失效的风险。
在另外实施例中，方法优选包括以下的另外步骤：
d) 由有机氟化合物收集装置收集冷凝的有机氟化合物。
在另外实施例中，在步骤c)后或可选地在步骤d)后，方法包括以下的另外步骤：
e) 将有机氟化合物输送到有机氟化合物储藏器罐用于在其中储存。
方法允许在步骤c)后或可选地在步骤d)后进行以下的另外步骤：
f) 将有机氟化合物重新引入到绝缘空间中。
这有助于本发明的经济和生态益处。
初始气体混合物优选借助于抽吸泵输送。备选地或另外地，它还能够通过清理绝缘空间，由此强制初始气体混合物离开绝缘空间来输送。用于清理绝缘空间的泵能够与上面提及的抽吸泵相同，在所述情况下，泵入口以及泵出口连接到绝缘空间，使得从绝缘空间到泵的气流在抽吸侧上生成，并且从泵到绝缘空间的气流在泵的排出侧上生成。
在结合上述本发明的设备也公开的实施例中，初始气体混合物的至少一个剩余组分优选输送到次要储藏器罐用于在其中储存。
在仍有的另外实施例中，将初始气体混合物的至少一个剩余组分重新引入到绝缘空间中，并且根据特别优选的实施例，在被重新引入到绝缘空间中前对其进行净化。
本发明通过附图进一步图示：
图1根据本发明示意地示出包括物质回收装置的电气设备。
图1示出包括封闭电气设备内部空间的外壳12的本发明的电气设备10。电气设备内部空间形成或者包括绝缘空间16，电气组件14布置在其中。电气组件14例如能够连接到相应导体18a、18b，其借助于相应套管与外壳12的材料绝缘。电气组件14通过绝缘媒介22包围，绝缘媒介22包括有机氟化合物和背景气体，并且因此将外壳12与电气组件14分离和电绝缘。
电气设备10还包括设计成生成通过布置在外壳12中的排出口26，离开绝缘空间16的初始气体混合物的流的气流生成装置24。在示出的实施例中，气流生成装置24为抽吸泵241的形式。
初始气体混合物包含有机氟化合物和至少一个另外组分。此另外组分具体而言能够是背景气体或背景气体组分，但也能够是从有机氟化合物生成的分解产物。
排出口26向外通向主气体通道28，其以流体方式连接绝缘空间16和物质回收装置30。在排出口26与物质回收装置30之间，能够布置过滤器32，其被如此设计以在初始混合物的流进入物质回收装置30前从其中去除固体或液体杂质。
物质回收装置30包括用于分离的分离器34，或通常在本公开通篇中，包括具有用于将有机氟化合物与初始气体混合物的至少一个剩余组分分离或者设计成分离的部件的分离器34。为此，分离器34在示出的实施例中包括适用于液化有机氟化合物的液化装置36。在示出的实施例中，液化装置36为用于将初始气体混合物冷却低于有机氟化合物的露点的冷却器361的形式。另外地或备选地，液化装置能够是或者能够包括用于通过压力增大来液化有机氟化合物的压缩器。
为收集由分离器34分离的有机氟化合物，设备还能够包括有机氟化合物收集装置38。有机氟化合物收集装置38例如能够为漏斗381形式,如图1中示意地所描绘，并且在示出的实施例中通至用于储存有机氟化合物的有机氟化合物储藏器罐40。
在实施例中，有机氟化合物收集装置38布置在分离器34下方，以允许所液化的有机氟化合物向下流入，或者所固化的有机氟化合物向下落入有机氟化合物收集装置38中。
有机氟化合物再循环通道42从物质回收装置30的有机氟化合物储藏器罐40通至有机氟化合物进口44，其布置在外壳12中，并且被如此设计以将有机氟化合物重新引入到绝缘空间16中。次要气体通道46从物质回收装置30的分离器34岔开。借助于布置在物质回收装置30的下游的抽吸泵241，无有机氟化合物的初始气体混合物的至少一个剩余组分被引导通过次要气体通道46，并且通至用于储存初始气体混合物的至少一个剩余组分的次要储藏器罐48。在此方面中，抽吸泵241也起用于压缩剩余组分的压缩器的作用。
次要储藏器罐48以流体方式连接到布置在外壳12中，用于将初始气体混合物的至少一个剩余组分重新引入到绝缘空间16中的进气口50。在示出的实施例中，进气口50为与有机氟化合物进口44分离的次要进气口501的形式。
参考数字的列表
10 电气设备
12 外壳
14 电气组件
16 绝缘空间
18a、18b 导体
22 绝缘媒介
24；241 气流生成装置
241 泵，抽吸泵
26 排出口
28 主要气体通道
30 物质回收装置
32 过滤器
34 分离器
36；361 液化装置
361 冷却器
38；381 有机氟化合物收集装置
381 漏斗
40 有机氟化合物储藏器罐
42 有机氟化合物再循环通道
44 有机氟化合物进口
46 次要气体通道
48 次要储藏器罐
50；501 用于重新引入至少一个剩余组分的进气口；次要进气口。