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特表2024-543296電気エネルギーの生成、伝送および／または配電のための電気機器
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-11-21
(54)【発明の名称】電気エネルギーの生成、伝送および／または配電のための電気機器
(51)【国際特許分類】
H02B 13/055 20060101AFI20241114BHJP
【ＦＩ】
H02B13/055 A
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024512186
(86)(22)【出願日】2023-06-23
(85)【翻訳文提出日】2024-05-29
(86)【国際出願番号】 EP2023067101
(87)【国際公開番号】W WO2024032959
(87)【国際公開日】2024-02-15
(31)【優先権主張番号】22189374.6
(32)【優先日】2022-08-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】523380173
【氏名又は名称】ヒタチ・エナジー・リミテッド
【氏名又は名称原語表記】ＨＩＴＡＣＨＩ ＥＮＥＲＧＹ ＬＴＤ
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ブッフォーニ，サスキア
(72)【発明者】
【氏名】ドンツェル，リーゼ
(72)【発明者】
【氏名】クラフチック，パーヴェル・アダム
(72)【発明者】
【氏名】ボエム，モリッツ
(72)【発明者】
【氏名】ガチェ，ミヒャエル
【テーマコード（参考）】
5G017
【Ｆターム（参考）】
5G017BB01
5G017BB03
5G017BB09
5G017BB14
5G017BB21
5G017DD01
(57)【要約】
本発明は、電気エネルギーの生成、伝送、および／または配電のための電気機器であって、電気機器内部空間を取り囲むハウジングを備え、電気機器内部空間の少なくとも一部が絶縁空間を形成し、その中に電気部品が配置され、電気部品を囲む絶縁媒体を含有する、電気機器に関する。絶縁媒体は、有機フッ素化合物を含有する。電気機器は、絶縁空間内のアーク放電または部分放電に起因する汚染物質および／または分解生成物の少なくとも一部を除去するためのゼオライトを含む吸着器をさらに備える。該機器は、ゼオライトが、－０．５原子％未満のマグネシウム（Mg）－０．５原子％未満のカルシウム（Ca）および－０．５原子％未満の鉄（Fe）を含有することを特徴とする。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気エネルギーの生成、伝送、および／または配電のための電気機器であって、電気機器内部空間を取り囲むハウジングを備え、前記電気機器内部空間の少なくとも一部が、絶縁空間を形成し、その中に、電気部品が配置され、前記電気部品を囲む絶縁媒体を含有し、前記絶縁媒体が、有機フッ素化合物を含有し、前記電気機器が、前記絶縁空間内のアーク放電および／または部分放電に起因する汚染物質および／または分解生成物の少なくとも一部を除去するためのゼオライトを含む吸着器をさらに備え、前記ゼオライトが、－０．５原子％未満のマグネシウム（Mg）
－０．５原子％未満のカルシウム（Ca）および
－０．５原子％未満の鉄（Fe）
を含有することを特徴とする、電気機器。
【請求項2】
前記電気機器が、ガス絶縁開閉装置（GIS：gas insulated switchgear）であり、伝送用GIS、副伝送用GIS、または統合型GISであるGIS、
ガス絶縁ライン、
ハイブリッド開閉装置（ガス絶縁モジュール）、
ライブタンクブレーカ、デッドタンクブレーカ、または遮断器ユニットであるサーキットブレーカ、
接地スイッチもしくはアーシングスイッチ、絶縁スイッチもしくは断路器、または高速動作アーススイッチであるスイッチ、
計器用変圧器または測定用変圧器、電力変圧器または配電変圧器である変圧器、
ガス絶縁サージアレスタ、あるいは
延長部、アップグレードもしくは改造もしくは構成要素またはそれらの組合せ、
である、請求項１に記載の電気機器。
【請求項3】
前記吸着器、好ましくは前記ゼオライトが、０．２５原子％未満のMgを含有し、好ましくは０．１０原子％未満のMgを含有し、最も好ましくは少なくともほぼMgを含まない、先行する請求項のいずれかに記載の電気機器。
【請求項4】
前記吸着器、好ましくは前記ゼオライトが、０．２５原子％未満のCaを含有し、好ましくは０．１０原子％未満のCaを含有し、最も好ましくは少なくともほぼCaを含まない、先行する請求項のいずれかに記載の電気機器。
【請求項5】
前記吸着器、好ましくは前記ゼオライトが、０．２５原子％未満のFeを含有し、好ましくは０．１５原子％未満のFeを含有し、最も好ましくは少なくともほぼFeを含まない、先行する請求項のいずれかに記載の電気機器。
【請求項6】
前記有機フッ素化合物が、パーフルオロイソブチロニトリルである、先行する請求項のいずれかに記載の電気機器。
【請求項7】
前記ゼオライトが８未満のpHを有する、請求項１～６のいずれかに記載の電気機器。
【請求項8】
前記ゼオライトに含有される粘土の量が、前記ゼオライトの総重量に基づいて３重量％未満であり、好ましくは、前記ゼオライトが少なくともほぼ粘土を含まない、請求項１～７のいずれかに記載の電気機器。
【請求項9】
前記ゼオライトの平均孔径の直径が、０．２５～０．５５nmの範囲にある、請求項１～８のいずれかに記載の電気機器。
【請求項10】
前記絶縁媒体が、空気、空気成分、特に窒素および／または酸素、二酸化炭素ならびにそれらの混合物の群から選択されるキャリアガスをさらに含む、先行する請求項のいずれかに記載の電気機器。
【請求項11】
前記電気機器が、１kVより高い電圧で通電され、好ましくは中電圧または高電圧の電気機器である、先行する請求項のいずれかに記載の電気機器。
【請求項12】
電気エネルギーの生成、伝送、および／または配電のための電気機器における、アーク放電または部分放電に起因する汚染物質および／または分解生成物の少なくとも一部を除去するための吸着器の使用であって、前記吸着器が、－０．５原子％未満のマグネシウム（Mg）
－０．５原子％未満のカルシウム（Ca）および
－０．５原子％未満の鉄（Fe）
を含有する、使用。
【請求項13】
前記吸着器が、ゼオライト、特に－０．５原子％未満のマグネシウム（Mg）
－０．５原子％未満のカルシウム（Ca）および
－０．５原子％未満の鉄（Fe）
を含有するゼオライトを含むことを特徴とする、請求項１２に記載の吸着器の使用。
【請求項14】
前記電気機器が、伝送用GISもしくは副伝送用GIS、または統合型GISである、ガス絶縁開閉装置（GIS：gas insulated switchgear）、
ガス絶縁ライン、
ハイブリッド開閉装置（ガス絶縁モジュール）、
ライブタンクブレーカ、デッドタンクブレーカ、または遮断器ユニットであるサーキットブレーカ、
接地スイッチもしくはアーシングスイッチ、絶縁スイッチもしくは断路器、または高速動作アーススイッチであるスイッチ、
計器用変圧器または測定用変圧器、電力変圧器または配電変圧器である変圧器、
ガス絶縁サージアレスタ、あるいは
延長部、アップグレードもしくは改造もしくは構成要素またはそれらの組合せ、
である、請求項１２または１３に記載の吸着器の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、請求項１の前文による電気エネルギーの生成、伝送および／または配電のための電気機器、ならびに電気エネルギーの生成、伝送および／または配電のための電気機器における特定の吸着器の使用に関する。
【背景技術】
【0002】
電気機器では、従来、電気部品の絶縁のために、気体状態または液体状態の誘電絶縁媒体が適用されている。
【0003】
例えば、金属内包開閉装置では、活性部品は、絶縁ガスを含む絶縁空間を画定する気密ハウジング内に配置される。例えば高電圧開閉装置の電流を遮断するために、絶縁ガスは消弧ガスとしてさらに機能する。
【0004】
六フッ化硫黄（SF６）は、その優れた誘電特性およびその化学的不活性のために、十分に確立された絶縁ガスである。これらの特性にもかかわらず、特にSF６のものよりも低い地球温暖化係数（GWP：Global Warming Potential）を有する代替物を考慮して、代替絶縁ガスを探す努力が強化されている。
【0005】
非SF６代替物を提供することを考慮して、有機フッ素化合物を誘電絶縁媒体に使用することが提案されている。
【0006】
国際公開第２０１０／１４２３４６号は、４～１２個の炭素原子を含有するフルオロケトンを含む誘電絶縁媒体を示唆している。
【0007】
フルオロケトンは高い誘電強度を有することが示されている。同時に、それらは非常に低い地球温暖化係数（GWP：Global Warming Potential）および非常に低い毒性を有する。これらの特徴の組合せにより、フルオロケトンはSF６の実行可能な代替物を構成する。
【0008】
これに関するさらなる発展は、国際公開第２０１２／０８０２４６号に反映されており、キャリアガス、特に空気または空気成分との混合物中に、正確に５個の炭素原子、特に１，１，１，３，４，４，４－ヘプタフルオロ－３－（トリフルオロメチル）－ブタン－２－オン（以下、C５－FKとも呼ばれる）を含有するフルオロケトンを含む誘電絶縁ガスを示唆しており、フルオロケトンと共に、絶縁媒体のガス成分の誘電強度の合計に対して絶縁媒体の誘電強度が非線形に増加する。
【0009】
別の「非SF６」絶縁媒体を見つけるさらなる試みは、国際公開第２０１３／１５１７４１号に反映されており、ヘプタフルオロイソブチロニトリル、（CF３）２CFCN（以下、「C４－FN」とも呼ばれる）、または２，３，３，３－テトラフルオロ－２－（トリフルオロメトキシ）プロパンニトリル（CF３CF（OCF３）CN）を誘電流体として使用することを示唆している。
【0010】
国際公開第２０１５／０４００６９号には、ヘプタフルオロイソブチロニトリル、二酸化炭素および酸素を含むガス状媒体が収容されたハウジングを備える中電圧または高電圧の電気機器が記載されている。
【0011】
上記の有機フッ素化合物はすべて、それらがSF６よりも不活性でないという共通点を有する。有機フッ素化合物のGWPの低減を考慮すると、不活性の低減が望まれるが、電気機器に含有される他の化合物との反応は望ましくなく、これは、一方では（主に有機フッ素化合物の濃度の減少に起因して）誘電絶縁媒体の性能に悪影響を及ぼすためである。他方、形成された分解生成物または副生成物は、機器の機能を損なう可能性があり、および／または健康および安全上のリスクを高める可能性がある。
【0012】
これは、特に、非常に毒性があり、フルオロケトンと水との反応から副生成物として形成され得るフッ化水素酸の場合である。また、フルオロニトリルに関して、絶縁空間内の水分（または湿度）は、分解、したがって潜在的に有害な副生成物の生成にとって重要な推進要因であることが分かっている。
【0013】
したがって、絶縁空間に含有される水分が少なくとも部分的に除去され、したがって、有機フッ素化合物の反応パートナーとして水分が利用できないか、または非常に限られた量でしか利用できないことが不可欠である。
【0014】
電気機器の絶縁空間から水分を除去するために、いくつかの乾燥剤が提案されている。例えば、欧州特許第２９０４６１７号は、カルシウム、硫酸カルシウム、特にドライライト（drierite）、炭酸カルシウム、水素化カルシウム、塩化カルシウム、炭酸カリウム、水酸化カリウム、硫酸銅（II）、酸化カルシウム、マグネシウム、酸化マグネシウム、硫酸マグネシウム、過塩素酸マグネシウム、ナトリウム、硫酸ナトリウム、水素化アルミニウムリチウム、モンモリロナイト、ホスホロペントキシド、シリカゲルおよびセルロースフィルタからなる群から選択される乾燥剤の使用について言及している。
【0015】
国際公開第２０２０／２５４００４号は、オクタフルオロブテンと比較して同様の誘電特性を有し、酸素の存在下で部分放電に供された場合により高い安定性を有する、誘電化合物を含有する誘電絶縁流体または消弧流体を開示している。開示される流体は、フルオロオレフィンと酸素とを含む混合物であり、フルオロオレフィンは、４～５個の炭素原子を含有するモノヒドロフルオロオレフィンであり、水素原子は、二重結合の炭素原子に結合しているか、または二重結合に直接隣接している。電気絶縁機器も開示され、誘電絶縁流体または消弧流体は、モノヒドロフルオロオレフィンが吸着器によって吸着されるという問題に直面することなく、主に絶縁空間から水および不純物を除去するように設計された従来の吸着器と共に使用することができる。吸着器は、４～５個の炭素原子を含有するモノヒドロフルオロオレフィンの吸着がないか、または無視できる程度であるため、絶縁空間の乾燥に使用される３～５Aの孔径を有するゼオライトであり得る。
【0016】
欧州特許出願公開第３ ６７１ ７６４号、５～６個の炭素原子の１つ以上のフルオロケトン、４個の炭素原子の１つ以上の不燃性ヒドロフルオロオレフィン、およびN２、O２、乾燥空気、ヘリウムまたはそれらの混合物から選択される１、２または３つのキャリアガスの混合物からなるガス状媒体、ならびに３～６Åの孔径および極性表面を有するモレキュラーシーブを含む中電圧または高電圧の電気開閉装置用の電気絶縁システムを開示している。モレキュラーシーブは、ゼオライトシーブであり得る。ゼオライトは、天然または合成ゼオライトであってもよい。
【0017】
米国特許出願公開第２０１８／００５７２７号は、絶縁空間を取り囲むハウジングと、絶縁空間に配置された電気部品とを備える、電気エネルギーの生成、伝送、配電および／または使用のための電気機器を開示している。絶縁空間は、有機フッ素化合物を含む誘電絶縁ガスを含有する。機器は、絶縁ガスと接触するように配置された乾燥剤をさらに含む。乾燥剤は、有機フッ素化合物分子もキャリアガス分子も吸着しないため、絶縁ガスの組成に影響を与えない臭化リチウムを含有する。臭化リチウムを含有する乾燥剤に加えて、機器は、絶縁ガスと接触するように配置されたゼオライトの形態の少なくとも１つのモレキュラーシーブをさらに含むことができる。
【0018】
さらに、ゼオライトは、SF６を使用する高電圧開閉装置を含むいくつかの産業用途で吸着器として現在使用されており、多種多様なゼオライトが市販されており、その一部は天然鉱物（モエデライト（moederite）、スチルバイト等）およびいくつかの合成（タイプA、X、Y、およびL結晶タイプ）に基づいている。取り扱い上の理由から、ゼオライトは、ビーズまたはペレットの形態で使用されることが多く、機械的安定性を提供するために、いくつかの結合剤、典型的には粘土を含むことができる。
【0019】
ゼオライトの使用は、吸着に関して好ましい特性を達成することを可能にするが、調査により、分解生成物が形成されるという問題は完全には解決されないことが明らかになった。
【0020】
パーフルオロイソブチロニトリル（C４－FN）を使用する機器の場合、例えば、様々な分解生成物が形成され得、その一部は機器の内部で結晶性堆積物を形成することが見出されている。これに関して、Juhre et al．，Cigre Report ID １１１４，（’’Investigations on the long－term performance of Fluoronitrile－containing gas mixtures in gas－insulated systems’’）は、孔径が３Åのゼオライトタイプを使用したが、それにもかかわらず固体分解生成物の形成をもたらした試験について報告している。さらに、C４－FNを水分含有環境に曝露した場合の分解生成物の形成は、Kessler et al．，’’Compatibility of a Gaseous Dielectric with Al，Ag，and Cu and Gas－Phase Synthesis of a New N－Acylamidine Copper Complex’’，Eur．J．Inorg．Chem．２０２０，１９８９－１９９４にも報告されている。
【0021】
これらの調査によると、C４－FNの分解生成物の主成分は、パーフルオロブチロアミド（２，３，３，３－テトラフルオロ－２－（トリフルオロメチル）プロパンアミド）（分解生成物A）：
【0022】
【化1】
【0023】
ならびにこの化合物のN－アシルアミジンダイマー（分解生成物B）：
【0024】
【化2】
【0025】
N－アシルアミジン金属錯体（分解生成物C）：
【0026】
【化3】
【0027】
である。
SF６の使用を最小限に抑える必要性が高まっていることを考慮して、電気エネルギーの生成、伝送および／または配電のための「非SF６電気機器」、すなわちSF６以外の代替ガスを使用し、したがって環境への配慮の向上、特にカーボンフットプリントの低減の要件に適合するが、上述の欠点を有さない機器を提供することが望ましい。特に、電気機器の性能および安全性を損なうことなく、このような電気機器の絶縁空間から少なくとも水分を効率的に除去する必要がある。
SF６の使用を最小限に抑える必要性が高まっていることを考慮して、電気エネルギーの生成、伝送および／または配電のための「非SF６電気機器」、すなわちSF６以外の代替ガスを使用し、したがって環境への配慮の向上、特にカーボンフットプリントの低減の要件に適合するが、上述の欠点を有さない機器を提供することが望ましい。特に、電気機器の性能および安全性を損なうことなく、このような電気機器の絶縁空間から少なくとも水分を効率的に除去する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0028】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、電気エネルギーの生成、伝送、および／または配電のための非SF６電気機器、特に非SF６機器、より詳細にはガス絶縁開閉装置（GIS：gas insulated switchgear）を提供し、伝送用のGIS、副伝送用のGIS、または統合型GISであるGIS；ガス絶縁ライン；ハイブリッド開閉装置（ガス絶縁モジュール）；ライブタンクブレーカ、デッドタンクブレーカ、または遮断器ユニットであるサーキットブレーカ；接地スイッチもしくはアーシングスイッチ、絶縁スイッチもしくは断路器、または高速動作アーススイッチであるスイッチ；計器用変圧器もしくは測定用変圧器、電力変圧器もしくは配電変圧器である変圧器；ガス絶縁サージアレスタ；あるいは延長部、アップグレードもしくは改造もしくは構成要素またはそれらの組合せを提供することであり、これは、絶縁空間から水分または他の望ましくない不純物（すなわち、アーク放電または部分放電に起因する汚染物質および／または分解生成物）を効率的に除去することを可能にするが、望ましくない分解生成物、例えばA（アミド）、B（二量体）、C（錯体）が形成される傾向が低い。
【課題を解決するための手段】
【0029】
この課題は、請求項１に記載の機器によって解決される。本発明の好ましい実施形態は、従属請求項に定義されている。
【0030】
請求項１によれば、本発明は、電気エネルギーの生成、伝送および／または配電のための電気機器に関する。
【0031】
電気機器は、１kVより高い電圧で通電されてもよく、より好ましくは中電圧または高電圧で通電されてもよい。この点に関して、電気機器は、１２kVより高い電圧または５２kVより高い電圧で通電されることが好ましい場合がある。
【0032】
請求項１にさらに定義されるように、電気機器は、電気機器内部空間を取り囲むハウジングを備え、電気機器内部空間の少なくとも一部は絶縁空間を形成し、その中に電気部品が配置され、電気部品を囲む絶縁媒体を含有する。
【0033】
絶縁媒体は、有機フッ素化合物、特にC４－FNまたはC５－FKを含有し、上記のように、SF６と比較してGWPが減少し、カーボンフットプリントが小さい。
【0034】
電気機器は、吸着器、具体的には、絶縁空間内のアーク放電または部分放電に起因する汚染物質および／または分解生成物の少なくとも一部を除去するための吸着器をさらに備える。例えば、吸着器は、絶縁空間に含有される水分もしくは他の望ましくない不純物またはガス状分解生成物（アーク放電または部分放電に起因する）を除去するために使用することができる。なお、水分等の汚染物質は、絶縁空間内での反応、またはガス充填時もしくは使用時（例えば、ガス取り扱い中）に、絶縁空間内に導入されることがある。
【0035】
本発明によれば、吸着器は、ゼオライト、特に、
－０．５原子％未満のマグネシウム（Mg）
－０．５原子％未満のカルシウム（Ca）および
－０．５原子％未満の鉄（Fe）
を含有するゼオライトを含む。
－０．５原子％未満のマグネシウム（Mg）
－０．５原子％未満のカルシウム（Ca）および
－０．５原子％未満の鉄（Fe）
を含有するゼオライトを含む。
【0036】
－
具体的な実施例によって検討されるように、驚くべきことに、好ましくは上で定義されたゼオライトを含む吸着器は、過酷な条件が適用されても、絶縁空間内に形成される固体分解生成物A、BまたはCのいずれももたらさないことが本発明者らによって見出された。したがって、本発明は、水分もしくは他の望ましくない不純物またはガス状副生成物（アーク放電または部分放電に起因する）を効率的に除去すると同時に、潜在的に有害な分解生成物の形成を低減または完全に回避することを可能にする。
具体的な実施例によって検討されるように、驚くべきことに、好ましくは上で定義されたゼオライトを含む吸着器は、過酷な条件が適用されても、絶縁空間内に形成される固体分解生成物A、BまたはCのいずれももたらさないことが本発明者らによって見出された。したがって、本発明は、水分もしくは他の望ましくない不純物またはガス状副生成物（アーク放電または部分放電に起因する）を効率的に除去すると同時に、潜在的に有害な分解生成物の形成を低減または完全に回避することを可能にする。
【0037】
特に、誘電絶縁媒体に使用される有機フッ素化合物との不適合性に関する問題を低減または完全に回避することができることが見出された。理論に束縛されることを望まないが、本発明による吸着器は、本発明の定義に該当しない吸着器の場合があるため、分解反応の触媒として機能せず、固体分解生成物の形成につながると想定される。
【0038】
本発明によって達成される技術的効果は、電気機器がガス絶縁開閉装置またはその構成要素である場合に、上述の欠点がガス絶縁開閉装置において特に深刻であるという事実により、特に顕著である。しかしながら、電気エネルギーの生成、伝送、および／または配電のための他のすべての電気機器、特に、ライブタンクブレーカ、デッドタンクブレーカ、ガス絶縁バスダクト、アレスタ、ブッシング、および／または変圧器が本発明の範囲に含まれる。
【0039】
したがって、本発明の好ましい実施形態によれば、電気機器は、ガス絶縁開閉装置（GIS：gas insulated switchgear）であり、伝送用GIS、副伝送用GIS、または統合型GISであるGIS；ガス絶縁ライン；ハイブリッド開閉装置（ガス絶縁モジュール）；ライブタンクブレーカ、デッドタンクブレーカ、または遮断器ユニットであるサーキットブレーカ；接地スイッチもしくはアーシングスイッチ、絶縁スイッチもしくは断路器、または高速動作アーススイッチであるスイッチ；計器用変圧器または測定用変圧器、電力変圧器または配電変圧器である変圧器；ガス絶縁サージアレスタ；ならびに延長部、アップグレードおよび改造、もしくは構成要素、またはそれらの組合せである。
【0040】
本発明の好ましい実施形態によれば、吸着器、好ましくはゼオライトは、０．２５原子％未満のMg、より好ましくは０．１０原子％未満のMgを含有し、最も好ましくは少なくともほぼMgを含まない。この好ましい実施形態では、上述の分解生成物が形成される傾向はさらに低い。
【0041】
追加的または代替的に、吸着器、好ましくはゼオライトは、０．２５原子％未満のCaを含有する、より好ましくは０．１０原子％未満のCaを含有する、最も好ましくは少なくともほぼCaを含まないことがさらに好ましく、同じ理由で、分解生成物の形成の傾向がさらに低減される。
【0042】
追加的または代替的に、吸着器、好ましくはゼオライトは、MgおよびCaに関して上述した理由のために、０．２５原子％未満のFe、好ましくは０．１５原子％未満のFeを含有し、最も好ましくは少なくともほぼFeを含まないことがさらに好ましい。
【0043】
特に、本発明の文脈において使用される有機フッ素化合物は、フルオロケトン、特にパーフルオロケトン、および／またはフルオロニトリル、特にパーフルオロニトリルである。
【0044】
特に好ましい実施形態によれば、有機フッ素化合物は、フルオロニトリル、特にパーフルオロニトリルである。より詳細には、フルオロニトリルは、パーフルオロアルキルニトリル、具体的にはパーフルオロアセトニトリル、パーフルオロプロピオニトリル（C２F５CN）および／またはパーフルオロブチロニトリル（C３F７CN）であり得る。好ましくは、フルオロニトリルは、パーフルオロイソブチロニトリル（式（CF３）２CFCNによる）および／またはパーフルオロ－２－メトキシプロパンニトリル（式CF３CF（OCF３）CNによる）である。中でも、パーフルオロイソブチロニトリル（C４－FN）が特に好ましい。
【0045】
典型的には、誘電絶縁媒体は、空気、空気成分、特に窒素および／または酸素、二酸化炭素およびそれらの混合物の群から選択されるキャリアガス（またはバックグラウンドガス）をさらに含有する。
【0046】
使用されるキャリアガスは、本質的に１つの成分、例えば二酸化炭素または窒素のみからなることができる。あるいは、キャリアガスは、二酸化炭素または窒素（第１の成分である）に加えて、特に第１の成分の１つよりも少ない量の少なくとも１つのさらなるキャリアガス成分を含有することができる。具体的には、少なくとも１つのさらなるキャリアガス成分は、すすおよび／または他の望ましくない分解生成物の形成を低減するための酸化ガス、特に酸素であり得る。より具体的には、本発明の絶縁媒体は、C４－FN、二酸化炭素および酸素を含有する３成分混合物、またはC４－FN、窒素および酸素を含有する３成分混合物に関する。
【0047】
上記で定義された特定の絶縁媒体に含まれるフルオロニトリルの代わりに、またはそれに加えて、代替の絶縁媒体は、フルオロケトン、より具体的にはパーフルオロケトンを含有することができる。
【0048】
上述のように、使用される吸着器は、好ましくは、ビーズまたはペレットの形態のゼオライトを含む。典型的には、それは、絶縁ガスが少なくとも部分的に透過することを可能にするサシェまたはケーシング内に配置される。
【0049】
本発明のさらに好ましい実施形態によれば、ゼオライトは、８未満のpHを有し、これは、分解生成物が形成される傾向の低減にさらに寄与することが分かっているためである。本発明の文脈において、ゼオライトのpHは、５gのゼオライトを５０mlの蒸留水に溶解することによって得られた溶液のpHを指す。
【0050】
驚くべきことに、ゼオライト含有吸着器における結合剤として使用され、必要な安定性を後者に提供するための粘土の量もまた、有機フッ素化合物との相溶性に影響を及ぼすことが見出された。これに関して、ゼオライトの総重量に基づいて、３重量％未満の量の粘土が特に好ましいことが分かった。最も好ましくは、ゼオライト含有吸着器は、少なくともほぼ粘土を含まない。
【0051】
好ましい実施形態では、吸着器は、主に、絶縁空間に含有される水分（または湿度）の少なくとも一部を除去するための水分吸着器である。
【0052】
望ましくない分解生成物を形成する傾向のさらなる低減を考慮すると、ゼオライトの平均孔径の直径は、０．２５～０．５５nmの範囲内であることがさらに好ましい。
【0053】
上述の電気機器に加えて、本発明のさらなる態様は、電気エネルギーの生成、伝送、配電および／または使用のための電気機器、特に中電圧または高電圧の電気機器における、アーク放電または部分放電に起因する汚染物質および／または分解生成物の少なくとも一部を除去するための吸着器の使用に関し、吸着器は、
－０．５原子％未満のマグネシウム（Mg）
－０．５原子％未満のカルシウム（Ca）および
－０．５原子％未満の鉄（Fe）
を含有する。より詳細には、電気機器は、伝送用もしくは副伝送用のGISであるガス絶縁開閉装置（GIS：gas insulated switchgear）、または統合型GIS；
ガス絶縁ライン；
ハイブリッド開閉装置（ガス絶縁モジュール）；
ライブタンクブレーカ、デッドタンクブレーカ、もしくは遮断器ユニットであるサーキットブレーカ；
接地スイッチもしくはアーシングスイッチ、絶縁スイッチもしくは断路器、または高速動作アーススイッチであるスイッチ；
計器用変圧器もしくは測定用変圧器、電力変圧器もしくは配電変圧器である変圧器；
ガス絶縁サージアレスタ；
あるいは延長部、アップグレードもしくは改造もしくは構成要素またはそれらの組合せである。
－０．５原子％未満のマグネシウム（Mg）
－０．５原子％未満のカルシウム（Ca）および
－０．５原子％未満の鉄（Fe）
を含有する。より詳細には、電気機器は、伝送用もしくは副伝送用のGISであるガス絶縁開閉装置（GIS：gas insulated switchgear）、または統合型GIS；
ガス絶縁ライン；
ハイブリッド開閉装置（ガス絶縁モジュール）；
ライブタンクブレーカ、デッドタンクブレーカ、もしくは遮断器ユニットであるサーキットブレーカ；
接地スイッチもしくはアーシングスイッチ、絶縁スイッチもしくは断路器、または高速動作アーススイッチであるスイッチ；
計器用変圧器もしくは測定用変圧器、電力変圧器もしくは配電変圧器である変圧器；
ガス絶縁サージアレスタ；
あるいは延長部、アップグレードもしくは改造もしくは構成要素またはそれらの組合せである。
【0054】
好ましくは、吸着器はゼオライト、より好ましくは
－０．５原子％未満のマグネシウム（Mg）
－０．５原子％未満のカルシウム（Ca）および
－０．５原子％未満の鉄（Fe）
を含有するゼオライトを含む。
－０．５原子％未満のマグネシウム（Mg）
－０．５原子％未満のカルシウム（Ca）および
－０．５原子％未満の鉄（Fe）
を含有するゼオライトを含む。
【0055】
実施例
本発明を、以下の実施例および添付の図面によってさらに説明する。
本発明を、以下の実施例および添付の図面によってさらに説明する。
【図面の簡単な説明】
【0056】
【発明を実施するための形態】
【0057】
最初の一連の試験では、タイプAのゼオライト、４Aを含むビーズ状吸着器を、７０℃の試験容器内でC４－FNおよび空気を含有する誘電絶縁媒体に曝露し、曝露後に検査した。
【0058】
EDX分析によって決定されたこの吸着器（サンプル１）のゼオライトの組成は以下の通りであり、したがって本発明の定義に適合していた：
図１および図２を参照すると、比較サンプル２では結晶が形成されたが（図２）、サンプル１ではそのような結晶は検出されなかった（図１）ことが観察された。FTIRスペクトルは、N－アシルアミジンダイマー（分解生成物B）の形成を確認したが、サンプル１については分解生成物は同定されなかった（曝露後のそれぞれの範囲のスペクトルは、曝露前のものに本質的に対応する）。
図１および図２を参照すると、比較サンプル２では結晶が形成されたが（図２）、サンプル１ではそのような結晶は検出されなかった（図１）ことが観察された。FTIRスペクトルは、N－アシルアミジンダイマー（分解生成物B）の形成を確認したが、サンプル１については分解生成物は同定されなかった（曝露後のそれぞれの範囲のスペクトルは、曝露前のものに本質的に対応する）。
【0059】
【表1】
【0060】
比較のため、以下の組成を有するサンプル１、サンプル２について記載したのと全く同じ条件下で、タイプA、４Aのゼオライト（サンプル２）を使用した：
【0061】
【表2】
【0062】
この知見は、サンプル１およびサンプル２について上記で定義された条件に曝露した後、以下に言及されるゼオライトを調べるさらなる試験シリーズで行われた測定によって確認された。これらのうち、サンプル３およびサンプル６による（本発明の定義に含まれる組成を有する）ゼオライトは、絶縁媒体（C４－FNおよび空気を含有する）中、７０℃での試験後に結晶形成を示さなかったが、サンプル４およびサンプル５（本発明の定義に含まれない組成を有する）については、同じ絶縁ガスおよび条件に曝露された場合に結晶が形成された：
【0063】
【表3】
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【手続補正書】
【提出日】2024-08-22
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気エネルギーの生成、伝送、および／または配電のための電気機器であって、電気機器内部空間を取り囲むハウジングを備え、前記電気機器内部空間の少なくとも一部が、絶縁空間を形成し、その中に、電気部品が配置され、前記電気部品を囲む絶縁媒体を含有し、前記絶縁媒体が、有機フッ素化合物を含有し、前記電気機器が、前記絶縁空間内のアーク放電および／または部分放電に起因する汚染物質および／または分解生成物の少なくとも一部を除去するためのゼオライトを含む吸着器をさらに備え、前記ゼオライトが、－０．５原子％未満のマグネシウム（Mg）
－０．５原子％未満のカルシウム（Ca）および
－０．５原子％未満の鉄（Fe）
を含有することを特徴とする、電気機器。
【請求項2】
前記電気機器が、ガス絶縁開閉装置（GIS：gas insulated switchgear）であり、伝送用GIS、副伝送用GIS、または統合型GISであるGIS、
ガス絶縁ライン、
ハイブリッド開閉装置（ガス絶縁モジュール）、
ライブタンクブレーカ、デッドタンクブレーカ、または遮断器ユニットであるサーキットブレーカ、
接地スイッチもしくはアーシングスイッチ、絶縁スイッチもしくは断路器、または高速動作アーススイッチであるスイッチ、
計器用変圧器または測定用変圧器、電力変圧器または配電変圧器である変圧器、
ガス絶縁サージアレスタ、あるいは
延長部、アップグレードもしくは改造もしくは構成要素またはそれらの組合せ、
である、請求項１に記載の電気機器。
【請求項3】
前記吸着器が、０．２５原子％未満のMgを含有する、請求項１または２に記載の電気機器。
【請求項4】
前記吸着器が、０．２５原子％未満のCaを含有する、請求項１または２に記載の電気機器。
【請求項5】
前記吸着器が、０．２５原子％未満のFeを含有する、請求項１または２に記載の電気機器。
【請求項6】
前記有機フッ素化合物が、パーフルオロイソブチロニトリルである、請求項１または２に記載の電気機器。
【請求項7】
前記ゼオライトが８未満のpHを有する、請求項１または２に記載の電気機器。
【請求項8】
前記ゼオライトに含有される粘土の量が、前記ゼオライトの総重量に基づいて３重量％未満である、請求項１または２に記載の電気機器。
【請求項9】
前記ゼオライトの平均孔径の直径が、０．２５～０．５５nmの範囲にある、請求項１または２に記載の電気機器。
【請求項10】
前記絶縁媒体が、空気、空気成分、二酸化炭素ならびにそれらの混合物の群から選択されるキャリアガスをさらに含む、請求項１または２に記載の電気機器。
【請求項11】
前記電気機器が、１kVより高い電圧で通電される、請求項１または２に記載の電気機器。
【請求項12】
電気エネルギーの生成、伝送、および／または配電のための電気機器における、アーク放電または部分放電に起因する汚染物質および／または分解生成物の少なくとも一部を除去するための吸着器の使用であって、前記吸着器が、－０．５原子％未満のマグネシウム（Mg）
－０．５原子％未満のカルシウム（Ca）および
－０．５原子％未満の鉄（Fe）
を含有する、使用。
【請求項13】
前記吸着器が、ゼオライトを含むことを特徴とする、請求項１２に記載の吸着器の使用。
【請求項14】
前記電気機器が、伝送用GISもしくは副伝送用GIS、または統合型GISである、ガス絶縁開閉装置（GIS：gas insulated switchgear）、
ガス絶縁ライン、
ハイブリッド開閉装置（ガス絶縁モジュール）、
ライブタンクブレーカ、デッドタンクブレーカ、または遮断器ユニットであるサーキットブレーカ、
接地スイッチもしくはアーシングスイッチ、絶縁スイッチもしくは断路器、または高速動作アーススイッチであるスイッチ、
計器用変圧器または測定用変圧器、電力変圧器または配電変圧器である変圧器、
ガス絶縁サージアレスタ、あるいは
延長部、アップグレードもしくは改造もしくは構成要素またはそれらの組合せ、
である、請求項１２または１３に記載の吸着器の使用。
【国際調査報告】