(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
とりわけ装置空間を備える電気的開閉装置の保守の際に使用するための、多成分絶縁ガスのための保守機器であって、
・クーラ（３２）が後置接続されたコンプレッサ（３）と、
・貯蔵容器（６）と、を含み、
当該保守機器は装置空間（１）に接続されているか、または接続可能である、保守機器において
前記コンプレッサ（３）は、絶縁ガスを前記装置空間（１）からの取り出しの際に圧縮し、
絶縁ガスの全ての成分は前記コンプレッサ（３）の中ではガス状態に留まり、
制御部（８）により前記クーラ（３２）が、前記貯蔵容器（６）に流入する絶縁ガスの温度を制御し、
前記貯蔵容器（６）に対して貯蔵器加熱器（６１）が設けられており、前記装置空間（１）の充填時に前記貯蔵器加熱器（６１）は絶縁ガスを、当該絶縁ガスの全ての成分の臨界温度よりも高い温度に加熱し、
とりわけ管路加熱器（９０）が設けられており、該管路加熱器は、少なくとも部分的に前記貯蔵容器（６）と前記装置空間（１）との間のパイプ管路および／またはパイプ管路内のエレメント、例えばフィルタケーシング等を加熱する、ことを特徴とする保守機器。
【請求項２】
請求項１に記載の保守機器において、
前記制御部（８）は、前記コンプレッサ（３）および／または前記クーラ（３２）の動作点を、センサにより測定された絶縁ガスの少なくとも１つの目下のパラメータに依存して制御する、ことを特徴とする保守機器。
【請求項３】
請求項１または２に記載の保守機器において、
前記制御部（８）は、前記貯蔵器加熱器（６１）の動作点を、センサにより測定された絶縁ガスの少なくとも１つの目下のパラメータに依存して制御し、および／または
前記貯蔵容器（６）は交換可能なガスボンベ（５）として構成されており、または前記貯蔵容器（６）は保守機器に固定的に配置されている、ことを特徴とする保守機器。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の保守機器において、
前記装置空間（１）の真空引きに用いられる真空引きポンプ（２）が設けられている、ことを特徴とする保守機器。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の保守機器において、
とりわけ乾燥状態の、油分のない真空ポンプ（４）が設けられており、該真空ポンプは、絶縁ガスの通流方向で前記コンプレッサ（３）の上流に配置されている、ことを特徴とする保守機器。
【請求項６】
請求項５に記載の保守機器において、
絶縁ガスの通流方向で前記真空ポンプ（４）の上流に配置されたフィルタ（７）が設けられており、および／または乾燥フィルタ（１２）および／または粒子フィルタ（１３）が設けられており、前記フィルタ（７）および／または前記乾燥フィルタ（１２）および／または前記粒子フィルタ（１３）は通流方向で前記コンプレッサ（３）の下流に配置されている、ことを特徴とする保守機器。
【請求項７】
請求項３に記載の保守機器において、
計量装置（５３）が設けられており、該計量装置は前記ガスボンベ（５）の目下の重量を決定する、ことを特徴とする保守機器。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の保守機器において、
前記クーラ（３２）は前記コンプレッサ（３）と共に、とりわけ１つの共通のフレームまたはケーシングに組み込まれるように構成されており、または前記クーラ（３２）は前記コンプレッサ（３）とは別個に、とりわけ前記貯蔵容器（６）の近傍に設けられている、ことを特徴とする保守機器。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の保守機器において、
絶縁ガスは、キャリア成分と、Ｃ５ケトン、ＨＦＯ１２３４ｚｅ、ＨＦＯ１２３４ｙｆ、フルオロニトリル、またはこれらの組み合わせから成る群から選択された少なくとも１つの添加成分とを有する絶縁ガスまたはそれらから成る絶縁ガスとして構成されている、ことを特徴とする保守機器。
【請求項１０】
多成分絶縁ガスを装置空間（１）から、とりわけ電気的開閉装置の保守の際に取り出し、前記装置空間（１）に多成分絶縁ガスを再充填するための方法において、
・絶縁ガスを前記装置空間（１）から取り出す工程、
・絶縁ガスをコンプレッサ（３）内で圧縮し、その際に前記コンプレッサ（３）を、全ての成分が当該コンプレッサ（３）内で気相に留まるように駆動する工程、
・圧縮された絶縁ガスの少なくとも大部分を貯蔵容器（６）内で凝縮する工程、
・液状の絶縁ガスを前記貯蔵容器（６）内に貯蔵する工程、
・前記貯蔵容器（６）内の絶縁ガスを、当該絶縁ガスの全ての成分の臨界温度よりも高い温度に、前記装置空間（１）の充填前に加熱する工程、および
・ガス状の絶縁ガスを、とりわけ前記コンプレッサ（３）により前記装置空間（１）に搬送する工程、
を特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法において、
圧縮された絶縁ガスは、流れ方向で前記コンプレッサに後置接続されたクーラ（３２）内で、当該クーラ（３２）内では絶縁ガスの構成成分が可及的に凝縮しないように冷却される、ことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載の方法において、
臨界温度よりも高く加熱された絶縁ガスを前記装置空間（１）に搬送する前に、空気を当該装置空間（１）から真空引きポンプ（２）によって吸引する、ことを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１０から１２のいずれか一項に記載の方法において、
絶縁ガスは、前記装置空間（１）からの吸引の際に、通流方向で前記コンプレッサの上流で、または通流方向に設けられた真空ポンプの上流でフィルタ（７）を通過する、ことを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１０から１３のいずれか一項に記載の方法において、
前記コンプレッサ（３）は、絶縁ガスの圧縮の際に制御部（８）により、絶縁ガスの全ての成分が圧縮プロセス中に気相に留まるように制御される、ことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法において、
ガスボンベ（５）の重量が、その中に存在する絶縁ガスの加熱中に計量装置によって測定され、測定値が前記制御部（８）に供給される、ことを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１０から１５のいずれか一項に記載の方法において、
絶縁ガスは、キャリア成分と、Ｃ５ケトン、ＨＦＯ１２３４ｚｅ、ＨＦＯ１２３４ｙｆ、フルオロニトリル、またはこれらの組み合わせから成る群から選択された少なくとも１つの添加成分とを有する、またはそれらから成る絶縁ガスとして構成されている、ことを特徴とする方法。
【請求項１７】
複数の異なる成分から成る絶縁ガスであって、前記異なる成分は異なる物理的特性、例えば異なる臨界点を有する当該絶縁ガスが充填された開閉装置のとりわけ保守の際に、請求項１０から１６のいずれか一項に記載の方法をとりわけ実施するために用いられる請求項１から９のいずれか一項に記載の保守機器の使用法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の保守機器の使用法において、
前記保守すべき開閉装置に充填されている多成分絶縁ガスはＳＦ６（六フッ化硫黄）を含んでおらず、該絶縁ガスは、Ｎ2またはＣＯ2により形成される少なくとも１つのキャリア成分を有する、ことを特徴とする使用法。
【請求項１９】
キャリア成分と、Ｃ５ケトン、ＨＦＯ１２３４ｚｅ、ＨＦＯ１２３４ｙｆ、フルオロニトリル、またはこれらの組み合わせから成る群から選択された少なくとも１つの添加成分とを有する、またはそれらから成る絶縁ガスを備える、請求項１８に記載の保守機器の使用法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、とりわけ電気的開閉装置の保守の際に使用するための、多成分絶縁ガスのための保守機器に関するものである。本発明はさらに、とりわけ電気的開閉装置の保守の際に多成分絶縁ガスを取り扱うための方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気的開閉装置では、高電圧によるスイッチング過程の際に発生し得る電弧がそのような装置の耐久性に対して問題となる。電弧によってスイッチング素子は短時間で損傷ないし破壊される。この理由からいわゆるガス絶縁された開閉装置では絶縁ガスが使用され、この絶縁ガスは電弧の発生を低減ないし阻止する。ガス絶縁された開閉装置は、気密に画定された装置空間を有し、この装置空間から運転開始時にまず空気が除去され、引き続き装置空間には絶縁ガスが充填される。
【０００３】
ガス絶縁された開閉装置の保守の際には、保守を実行できるようになる前に装置空間内に存在する絶縁ガスを装置空間から除去しなければならない。保守の後には、絶縁ガスを再び装置空間に戻すよう搬送しなければならない。絶縁ガスのこの種の取り扱いのために種々の保守機器が市場で入手可能である。
【０００４】
六フッ化硫黄（ＳＦ６）は非常に不活性なガスであり、その電気絶縁特性に基づき開閉装置用の絶縁ガスとして実によく適する。しかしながら六フッ化硫黄は同時に温室効果ガスである。この理由から六フッ化硫黄の使用は低減すべきである。最近、絶縁ガスとしての六フッ化硫黄に対する代替物として、同様に良好な絶縁特性を有する種々の混合ガスが知られている。この種の混合ガスは、部分的にまだ六フッ化硫黄を一部分成分として含むが、別の混合ガスはすでに完全に六フッ化硫黄フリーである。これらの全ての混合ガスの機能に対して、それらの正確な混合比が重要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、多成分絶縁ガスの取り扱いのための可能な手段を創出することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題は、多成分絶縁ガスのための保守機器、とりわけ装置空間を備える電気的開閉装置を保守する際に使用するための保守機器であって、
・クーラが後置接続されたコンプレッサと、
・貯蔵容器と、を含み、
当該保守機器は装置空間に接続されており、または接続可能であり、
コンプレッサは、絶縁ガスを装置空間からの取り出しの際に圧縮し、
絶縁ガスの全ての成分はコンプレッサの中ではガス状態に留まり、
クーラは制御部により、絶縁ガスの凝縮が貯蔵容器内で極力初めて行われるように制御され、
貯蔵容器に対して貯蔵器加熱器が設けられており、装置空間の充填時に該貯蔵器加熱器は絶縁ガスを、当該絶縁ガスの全ての成分の臨界温度よりも高い温度に加熱し、
とりわけ管路加熱器が設けられており、該管路加熱器は、少なくとも部分的に貯蔵容器と装置空間との間のパイプ管路および／またはパイプ管路内のエレメント、例えばフィルタケーシング等を加熱する、保守機器によって解決される。電気的開閉装置を保守するための本発明の保守機器は、開閉装置の装置空間に接続されており、またはそれに接続可能である。ここで保守機器は、開閉装置に固定的に設置することができ、その場合は固定的かつ持続的に接続されたフランジ接続部が開閉装置と保守機器との間に提供される。あるいは保守機器は携帯機器として構成することができ、該携帯機器は保守の間だけ開閉装置と接続される。携帯型の保守機器の場合、保守機器と開閉装置との間において容易に脱着可能な連結が接続部よりも適し、これにより保守機器を接続するために必要な作業時間が最小に維持される。しかしもちろん携帯型保守機器を永続的なフランジ接続部と固定的に設置された保守機器に、開閉装置へのクイックカップリングによって接続することもできる。
【０００７】
さらに本発明の保守機器は、クーラが後置接続されたコンプレッサを有する。絶縁ガスを装置空間から取り出す際にコンプレッサは絶縁ガスを吸入し、引き続きこれを圧縮する。後置接続されたクーラは、圧縮中にコンプレッサ内で加熱された絶縁ガスを再び冷却するために用いられる。コンプレッサ内での圧力上昇の際には、絶縁ガスの１つまたは複数の成分がガス状態から液状態に転移することがあり得る。このような相転移は、温度と圧力の特定の組み合わせの際に行われる。相転移はとりわけ種々のガスにおいて行われ、したがって絶縁ガスの成分が異なれば転移点も異なる。ここでこれらの転移点は、それぞれ圧力と温度により規定されている。本発明による保守機器は、種々の絶縁ガスを開閉装置から取り出し、および開閉装置に充填するのに適する。したがって本発明の保守機器は、従来技術から公知の六フッ化硫黄の移動に使用することができる。このような単一成分の絶縁ガスでは、前に述べた個々の成分の偏折（Entmischung）の問題は存在しない。環境に有害な六フッ化硫黄を削減するために複数の混合ガスが存在するが、これらの混合ガスはまだ一成分として六フッ化硫黄を含み、それらの残りの成分が他のガスにより形成される。すでにここでも、絶縁混合ガスの開閉装置からの取り出しの際、または充填の際に一成分が液化すると直ちに、成分の偏折の問題が発生する。したがって本発明の保守機器は、ある程度まで六フッ化硫黄を含む絶縁混合ガスを取り扱う際にすでに有利である。ここ数年、六フッ化硫黄を含まない絶縁ガスも使用されている。これらのガスも同様に多成分に構成されている。まさにこれらのガスにおいては、個々の成分の互いの正確な混合比を維持することが非常に重要である。したがって本発明の保守機器は、六フッ化硫黄を含まないこの種の多成分絶縁ガスに対して特に適する。この種の絶縁ガスはキャリア成分として多くの場合、Ｎ2またはＣＯ2を使用する。さらにこれらのガスは１つまたは複数の絶縁ガスを添加成分として含む。このような添加成分として、例えばＣ５ケトン、ＨＦＯ１２３４ｚｅ、ＨＦＯ１２３４ｙｆまたはフルオロニトリルが適する。六フッ化硫黄を含まず、絶縁ガスとして適するいくつかの混合ガスを以下に適切な混合比と共にリストアップする。
【表１】
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【０００８】
コンプレッサにおいて絶縁ガスの個々の成分が液化することには複数の欠点がある。一方では、コンプレッサの中でほとんど圧縮不能な液相はコンプレッサの動作に対して障害的であり、付加的で面倒な対策によりコンプレッサから排出しなければならないこととなる。他方では、絶縁ガスの個々の成分の液化は、成分の混合比の変化を引き起こすこととなる。液化した成分は絶縁ガスから謂わば失われてしまい、残ったガス状成分が保守器機内でさらに搬送されることとなる。成分の混合比が変化すると混合ガスの絶縁特性の変化を引き起こすことが判明した。このことは、開閉装置の機能に対して重大な結果を引き起こし得る。したがってガス絶縁された開閉装置における絶縁ガスの混合比の変化が生じるような保守過程は、ガスの絶縁作用の劣化およびひいては開閉装置全体の機能の劣化を引き起こす。絶縁ガスの成分の混合比のこの種の変化は絶縁ガスの電気的特性に深刻に作用することとなり、したがって絶対に回避すべきである。本発明の保守機器のコンプレッサは、この問題を回避するために、絶縁ガスの全ての成分が圧縮過程全体の間、気相に留まるように駆動される。保守機器はさらにクーラを含み、このクーラは絶縁ガスの通流方向でコンプレッサの下流に配置されている。このクーラは、圧縮過程の際に加熱される絶縁ガスを冷却するという役目を有する。冷却は、圧力上昇と同じように、絶縁ガスの１つまたは複数の成分の液状態への相転移を引き起こし得る。したがって本発明の保守機器のクーラは、絶縁ガスの全ての成分が、クーラを去る際に相変わらず気相であるようにだけ冷却が行われるよう制御される。ここでクーラは、絶縁ガスのコンプレッサから貯蔵容器までの経路に沿って管路の経過中の種々の箇所または位置に設けることができる。市場で入手可能な多くのコンプレッサはその出口側に固定的に設置されたクーラを有するから、コンプレッサの下流に直接配置されたこのクーラを本発明の保守機器で使用するのが特に簡単である。しかしながらクーラをコンプレッサからさらに離して配置することも可能である。クーラをコンプレッサからさらに離して配置することの利点は、圧縮後に加熱された絶縁ガスが、その温度上昇によって絶縁ガスの全ての成分の凝縮点からとりわけ大きく離れていることである。凝縮点に対して離れていることは、個々の成分がコンプレッサから貯蔵容器への経路途上で液化することに対して大きな安全性を提供し、ここにさらなる装置コンポーネント、例えばフィルタ等を配置することができる。
【０００９】
したがって有利には、クーラはコンプレッサと共に、とりわけ１つの共通のフレームまたはケーシングに組み込まれるように構成される。またはクーラはコンプレッサとは別個に、とりわけ貯蔵容器の近傍に設けることができる。
【００１０】
貯蔵容器の近傍とは、クーラが、貯蔵容器とコンプレッサとの間で管路の少なくとも半分の箇所に、とりわけ貯蔵容器に向かってこの管路長の後半の５，１０，２０または３０％の箇所に配置されていると理解すべきである。
【００１１】
本発明の保守機器は１つの貯蔵容器を有し、またはそれに接続可能であり、これも同様に本発明に含まれる。貯蔵容器には、開閉装置の装置空間から取り出された後の絶縁ガスが（中間）貯蔵される。
【００１２】
絶縁ガスの貯蔵のためには、液状の凝集状態でスペースを節約して貯蔵するのが有利である。したがって貯蔵容器に達する際に絶縁ガスが液体状態に移行するように努められる。本発明によれば、絶縁ガスをガス状態で搬送し、引き続き液状態で貯蔵することは、コンプレッサないしクーラにおける絶縁ガスの圧力と温度を、クーラを去った後に絶縁ガスの全ての成分が凝縮点の直前であるように制御することによって達成される。この経路の最後の部分および貯蔵容器内で絶縁ガスはさらに冷却され、これにより引き続き全ての成分が貯蔵容器内で凝縮するようになる。ここで保守機器は、気相から液相への相転移が、すなわち凝縮が貯蔵容器内で極力初めて行われるように制御される。もっとも絶縁ガスの混合比に対しては、１つまたは複数の成分がクーラと貯蔵容器との間の管路システム内ですでに凝縮してもさほど問題ではない。管路システムはこの箇所では、液状の成分も液状態で貯蔵容器に達し、そしてそこで凝縮する残りの成分との再混合が行われるように構成される。
【００１３】
本発明の保守機器において特に有利には、相応の制御によりコンプレッサは、最適な動作領域において液状の成分が発生することなく駆動され、同時に開閉装置の装置空間からの取り出し過程によって絶縁ガスの偏折が発生しないようにする。
【００１４】
多成分絶縁ガスのための本発明の保守機器は、コンプレッサおよび貯蔵容器の他に貯蔵器加熱器を有し、この貯蔵器加熱器は貯蔵容器を必要に応じて加熱する。ここで保守機器は、すでに上で述べたように、電気的開閉装置の装置空間に接続されているか、または接続可能である。ここで保守機器は、開閉装置と固定的に接続することができる。しかし保守機器は携帯機器として構成することもでき、携帯機器は、開閉機器の保守のためにだけ装置空間と接続され、あるいはこれに繋がれる。絶縁ガスは保守機器の貯蔵容器に（中間）貯蔵される。または納入される新鮮な絶縁ガスを使用する場合には、開閉装置の装置空間に充填する前にこの貯蔵容器に詰め替えられる。ここで貯蔵容器での絶縁ガスの貯蔵は液状態で行われる。このことの利点は、絶縁ガスの容積が、気相で貯蔵する場合よりも格段に低減されることであり、貯蔵のために格段に小さなスペースしか必要でない。もっとも貯蔵容器内での絶縁ガスの貯蔵は２つの相で行うことができる。すなわち、絶縁ガスの一部は液状態で、絶縁ガスの別の部分はガス状態で貯蔵される。この状態は例えば、僅かな絶縁ガスしか貯蔵容器内に存在しておらず、貯蔵容器内の圧力および／または温度が絶縁ガスの１つまたは複数の成分の気化点の近傍に存在する場合に生じることができる。
【００１５】
装置空間に絶縁ガスを充填する前にまたは充填する際に本発明の保守機器の使用の下で、貯蔵器加熱器は液状で貯蔵される絶縁ガスを、絶縁ガスの全ての成分の臨界温度よりも上にある温度に加熱する。臨界温度とは、通常の専門文献に対応して、存在する圧力には関係なく、その温度からは物質または混合物質の液相がもはや発生し得なくなる温度であると理解される。本発明の保守機器が絶縁ガスを、開閉装置の装置空間に搬送する前に絶縁ガスの全ての成分の臨界温度を上回る温度に加熱することにより、搬送中に成分が液状態に移行することがなく、したがって絶縁ガスの個々の成分の互いの混合比の変化も生じ得ないことが保証される。したがって本発明の保守機器は、貯蔵容器内での混合比を基準にして、個々の成分の互いの混合比が変化しない同じ絶縁ガスが装置空間に到達するという利点を提供する。かくて絶縁ガスの実際の電気的特性が、装置空間の充填後にも、開閉装置の安全な動作に対して必要な特性に相当することが保証される。
【００１６】
本発明の保守機器は、上記実施形態に対応して、開閉装置の装置空間からの絶縁ガスに対する純粋な取り出し機器として構成することが可能である。さらに記述の実施形態から、装置空間に絶縁ガスを充填するためにだけ用いるように保守機器を構成することもできる。加えて最後に種々の実施形態を互いに組み合わせて保守機器を、ただ１つの実施形態において多成分絶縁ガスを開閉装置から取り出すのにも適し、同様に絶縁ガスを開閉装置の装置空間に充填または再供給するのにも適するように構成することができる。
【００１７】
本提案の好ましい一形態では、貯蔵容器は交換可能なガスボンベとして構成されている。または貯蔵容器は保守機器に固定的に配置されている。この実施形態では交換可能なガスボンベが貯蔵容器として使用される。このことの利点は、取り出された大量の絶縁ガスを複数の交換可能なガスボンベに迅速かつ容易に分配できることである。問題なしに市場で入手可能な一般的なまたは標準規格形式のガスボンベを使用するのが特に有利である。これにより、必要スペースが想定外に大きくなった場合、付加的な貯蔵空間を現場で簡単に調達することができ、特殊部材に頼ることはない。交換可能なガスボンベを貯蔵容器として使用することにより、種々の開閉装置間での絶縁ガスの搬送または交換も容易になる。そしてガスの搬送は、保守機器に依存せずに行うことができる。交換可能なガスボンベの代わりに、保守機器において絶縁ガスを固定的に取り付けられた貯蔵容器に（中間）貯蔵することもできる。固定的に取り付けられた貯蔵容器の利点は、保守機器の必要な全てのコンポーネントが１つの機器にコンパクトに組み付けられていることであり、このことはとりわけ保守機器が携帯型として使用される場合に特に実際的である。貯蔵容器を固定的に設置する他に、付加的に１つまたは複数の接続部を交換可能なガスボンベのために設けることも可能である。この組み合わせ形態では、貯蔵容器に対する実施形態の利点がただ１つの機器において互いに統合される。
【００１８】
さらに管路加熱器が設けられており、この管路加熱器は、貯蔵容器と装置空間との間のパイプ管路、および／または例えばフィルタケーシング等のパイプ管路内のエレメントを少なくとも部分的に加熱する。保守機器のさらなる一実施形態では、貯蔵器加熱器に加えて管路加熱器が設けられている。この管路加熱器は、保守器機内で貯蔵容器から充填すべき開閉装置の装置空間まで延在するパイプ管路システムの少なくとも一部を加熱する。ここで管路加熱器は、付加的にまたは択一的にパイプ管路内のエレメントを加熱するようにも構成することができる。この種のエレメントは、例えばフィルタケーシング、減圧器、バルブ、連結器等とすることができる。この種の管路加熱器の役目は、貯蔵容器内でその全ての成分の臨界温度よりも高い温度に加熱された絶縁ガスが、開閉装置への方向の経路上で全ての成分の臨界温度よりも低い温度に冷却されないことを保証することである。絶縁ガスがその臨界点よりも低い温度に冷却されると、個々の成分の液化が再び生じ得る。このことはさらに絶縁ガスの成分の混合比の変化を引き起こすこととなり、回避すべきである。例えば貯蔵容器から装置空間までの経路上に複数の温度センサを設け、これらのセンサが絶縁ガスの目下の温度を制御部に通報するようにすることができる。ここで温度が臨界温度の近傍に低下することが確定されると、管路加熱器が作動され、絶縁ガスの温度を再び上昇させる。もちろん複数の管路加熱器を設けることも可能であり、これは例えば寒冷の気候条件の下で有利である。さらに接続するパイプ管路自体を加熱可能に構成することもできる。
【００１９】
巧妙なことには制御部が設けられており、この制御部は、コンプレッサおよび／またはクーラの動作点を、センサにより測定された絶縁ガスの少なくとも１つの目下のパラメータに依存して制御する。および／またはこの制御部は、貯蔵器加熱器の動作点を、センサにより測定された絶縁ガスの少なくとも１つの目下のパラメータに依存して制御する。本発明のこの構成では、制御部は保守機器に設けられており、保守機器が種々の制御タスクを引き受ける。このような制御部は、例えばコンプレッサの動作点を、絶縁ガスを装置空間から取り出す際に制御する。コンプレッサの制御のための入力量として、ここでは多成分絶縁ガスの少なくとも１つのパラメータが使用される。ここでこの少なくとも１つのパラメータは、１つまたは複数のセンサにより検出され、信号線路を介して制御部に通知される。もちろん絶縁ガスの複数のパラメータを制御のための入力量として使用することもできる。ここで可能なパラメータは、圧力、温度、密度、流量等である。ここで求められたパラメータは、コンプレッサに後置接続されたクーラの動作点の制御にも使用することができる。この種の制御においては、コンプレッサおよび／またはクーラの動作点が測定された目下のパラメータに常に適応されると特に有利である。このようにして絶縁ガスの個々の成分の混合比が、例えば外気温のような環境条件が変化しても一定に保持されることが保証される。この制御によって全ての動作点が環境条件に連続的にかつ最適に適合され、このことは保守機器の確実で安定した機能に寄与する。同じように貯蔵器加熱器も制御部によって制御することができる。貯蔵器加熱器は、貯蔵容器内の絶縁ガスを全ての成分の臨界温度よりも高い温度に加熱するために用いられる。この加熱はとりわけ有利には制御ループ回路によって行うことができる。このことは、１つまたは複数の温度センサを貯蔵容器内に設け、制御部が貯蔵器加熱器の加熱出力ないし動作点を温度センサにより検出されたデータに依存して制御することによって行われる。もちろん保守機器のさらなるコンポーネントまたは装置を制御部に接続し、これによりさらなる制御ループ回路を形成することもできる。付加的に、単に調整されるだけの複数コンポーネントを制御部に接続することもできる。これは例えばバルブとすることができ、このバルブに対しては実際情報をフィードバックするための固有のセンサは設けられていない。
【００２０】
さらに装置空間の真空引きに用いられる真空引きポンプを設けることができる。本発明のこの実施形態では真空引きポンプが設けられており、この真空引きポンプは電気的開閉装置の装置空間を絶縁ガスの充填前に真空引きする。これに関し、この真空引きポンプは空気を装置空間から除去すると理解すべきである。空気の絶縁特性は、絶縁ガスのそれよりも有意に劣る。空気が絶縁ガスの充填前に装置空間内に残っていると、空気が充填された絶縁ガスを希薄化し、その絶縁特性を劣化させることになる。したがって真空引きポンプは装置空間内にまず真空状態を形成し、それによりその中に空気は残らないか、または非常に僅かな割合しか残らない。引き続き保守機器によって絶縁ガスが装置空間に充填される。ここで真空引きポンプは保守器機内に、保守機器のパイプ管路システムの一部をバルブによって遮断することができるように配置されている。このバルブは、真空引きされた空気を真空引きポンプに至る経路にだけ運ぶことができ、コンプレッサ、クーラまたは貯蔵容器の方向に流すことはできない。真空引き過程の後、保守機器のパイプ管路システムにおいて真空引きポンプに至る経路を再びバルブによって閉鎖することができ、これにより開閉装置を絶縁ガスにより充填する間、真空引きポンプに至るアクセス経路はもはや存在しない。
【００２１】
有利には特に乾燥状態の、油分のない真空ポンプが設けられており、この真空ポンプは絶縁ガスの通流方向でコンプレッサの上流に配置されている。この実施形態では、絶縁ガスを装置空間から吸入するために用いられる真空ポンプが設けられている。この真空ポンプは、装置空間とコンプレッサとの間に配置されており、したがって絶縁ガスの通流方向でコンプレッサの上流に存在する。絶縁ガスを装置空間から取り出す際には、絶縁ガスを可及的に完全に電気的開閉装置の装置空間から除去することが重要である。このことは一方では、保守要員の保護のために必要である。なぜなら使用された絶縁ガスは人体に有害な分解生成物を含んでいることがあり、これらの分解生成物と保守の委託された人物が接触すべきではないからである。他方では、装置空間からの絶縁ガスの完全な取り出しは経済的にも利点がある。なぜなら完全に除去された同じ絶縁ガスを、保守後に再び装置に戻して充填することができ、新たな絶縁ガスを使用する必要がないからである。コンプレッサに前置接続された真空ポンプは、コンプレッサ単独で可能であるよりも大きな負圧を絶縁ガスの吸入のために形成することができるという利点を提供する。真空ポンプは、これが可及的に大きな負圧を吸入側または入口側に展開するように技術的に構成されている。これに対して真空ポンプの吐出圧はコンプレッサの可及的に最適な機能に合わせて設計されており、したがってコンプレッサの最適の吸入圧に適合されている。したがってコンプレッサはその固有の役目に対して最適に、すなわち絶縁ガスの圧縮のために使用することができる。真空ポンプを設けることは、装置空間からの絶縁ガスを取り出す際の機能分担としても有利である。真空ポンプは、装置空間から絶縁ガスを可及的に残留なしで取り出すようにする。引き続きコンプレッサは、絶縁ガスが理想的に圧縮されるようにする。このことは安全にスペースを節約してガスを貯蔵するために重要である。ここでは乾燥状態の、油分のない真空ポンプが特に有利である。乾燥状態の真空ポンプは、装置空間からの吸入過程の際に絶縁ガスが真空ポンプの潤滑剤により汚染されず、その組成を変化せずにコンプレッサに達することを保証する。
【００２２】
本提案の好ましい一形態では、フィルタが設けられており、このフィルタは絶縁ガスの通流方向で真空ポンプの上流に配置されている。この実施形態ではフィルタが装置空間と真空ポンプとの間に配置されている。このフィルタは、電気的開閉装置の運転中ないし運転により発生し得る絶縁ガス中の不純物を絶縁ガスから除去するために用いられる。これにより、この不純物が真空ポンプおよびコンプレッサまたはクーラのような後続の装置において損傷を引き起こし得ないことが保証される。
【００２３】
さらに好適には、乾燥フィルタおよび／または粒子フィルタが設けられており、この／これらのフィルタは通流方向でコンプレッサの下流に配置されている。この実施形態では１つまたは複数のフィルタが通流方向でコンプレッサの下流に配置されている。これらのフィルタは種々の形式で構成することができる。例えば湿気を絶縁ガスから除去する乾燥フィルタを設けることができる。
【００２４】
これに追加的にまたは択一的に、粒子を通流する絶縁ガスから除去する粒子フィルタを設けることができる。通流方向でコンプレッサとクーラの下流に配置されたフィルタは、吸引された使用済みの絶縁ガスから不所望の物質を、これを貯蔵容器に中間貯蔵する前に除去するために用いられる。装置空間からの吸引過程中に絶縁ガスをクリーニングすることにより、貯蔵容器に貯蔵されるガスを、さらなるクリーニング工程なしで電気的開閉装置の装置空間に再び取り込むことができることが保証され、そこでは絶縁ガスとしてのガスの確実な機能が再び保証される。
【００２５】
さらなる好ましい一実施形態では、計量装置が設けられており、この計量装置はガスボンベの目下の重量を決定する。この種の計量装置はガスボンベの目下の重量を検出し、これによりガスボンベ内に存在する絶縁ガスの質量を間接的に検出する。そして絶縁ガスのこの質量を介してさらに貯蔵された絶縁ガスの量を決定することができる。どれだけの絶縁ガスがガスボンベ内に存在しているかという知識は、例えばガスボンベの格納容量にいつ達するかを確定するために使用することができる。さらに、電気的開閉装置の装置空間の充填のために十分な絶縁ガスが接続されている目下のガスボンベ内にまだ存在するか否かを確定することができる。とりわけ計量装置が保守機器の制御部に接続されていると有利である。この種の接続は、例えばセンサ線路を介して、または無線接続を介しても行うことができよう。そして計量装置から提供されるガスボンベの目下の重量に関する情報は、制御部によりボンベ加熱器の制御にも使用することができる。このようなボンベ加熱器の機能はすでに説明した貯蔵器加熱器に類似しており、ガスボンベ内に存在する絶縁ガスを絶縁ガスの全ての成分の臨界温度よりも高い温度に加熱するために用いられる。もちろん計量装置を、保守機器にまたは保守器機内に固定的に設置された貯蔵容器に設けることもでき、ガスボンベ用の計量装置に関連して説明したのと同じように用いられる。
【００２６】
本発明の課題は、多成分絶縁ガスを装置空間から、とりわけ電気的開閉装置の保守の際に取り出し、多成分絶縁ガスを装置空間に再充填するための、以下の工程を特徴とする方法によって解決される、すなわち：
・絶縁ガスを装置空間から取り出す工程、
・絶縁ガスをコンプレッサで圧縮し、その際にコンプレッサを、全ての成分がコンプレッサ内で気相に留まるように駆動する工程、
・圧縮された絶縁ガスの少なくとも大部分を貯蔵容器内で凝縮する工程、
・液状の絶縁ガスを貯蔵容器内に貯蔵する工程、
・貯蔵容器内の絶縁ガスを、絶縁ガスの全ての成分の臨界温度よりも高い温度に、装置空間の充填の前に加熱する工程、そして
・ガス状の絶縁ガスを、とりわけコンプレッサにより装置空間に搬送する工程：である。
【００２７】
本発明の方法は、複数の成分から成る絶縁ガスを装置空間からまず取り出し、液状形態で貯蔵容器に（中間）貯蔵するために提案される。ここで本発明の方法は、好ましくは電気的開閉装置の保守の際に、絶縁ガスを保守前に装置空間から除去し、保守後の再充填のために中間貯蔵するために使用される。ここで本方法は複数の工程を含む。まず絶縁ガスが電気的開閉装置の装置空間から取り出される。ここで絶縁ガスを取り出すために、例えば真空ポンプを使用することができる。絶縁ガスの取り出しの際には、ガスを可及的に完全に残留物なしで装置空間から取り出すのが特に有利である。このようにして装置空間の保守の際に、残りの絶縁ガスが妨げにならないことが保証される。さらに絶縁ガスが失われることもない。したがって装置空間に再充填する際に新たな絶縁ガスを調達する必要がない。本方法の次の行程では、取り出された絶縁ガスが圧縮される。この圧縮のためにコンプレッサが使用され、このコンプレッサは、絶縁ガスの全ての成分が全ての圧縮過程の間、気相に留まるように駆動される。絶縁ガスが気相に留まることは、コンプレッサの運転時に有利である。コンプレッサの運転時に圧力上昇により絶縁ガスの一部が液相に転移することとなると、この液化成分をコンプレッサから連続的に除去しなければならないこととなる。液化成分のこの除去は回避すべきである。なぜなら技術的な、したがって経済的なコストとなるからである。さらにコンプレッサ内で絶縁ガスの個々の成分が液化すると、成分の互いの混合比の変化を引き起こす。液化成分はコンプレッサ内に留まることとなり、ガス状の成分だけがさらに次の方法工程の方向に搬送されることとなる。しかし電気的開閉装置における絶縁ガスの絶縁機能にとって、個々の成分の互いの混合比が正確であることは非常に重要である。絶縁ガスの全ての成分が気相に留まるようにコンプレッサを駆動することにより、成分の互いの混合比が圧縮過程中に一定に留まり、絶縁ガスの電気特性が変化しないことが保証される。さらなる方法工程で、圧縮された絶縁ガスの少なくとも大部分が貯蔵容器内で凝縮する。絶縁ガスは貯蔵容器まで気相で搬送される。そして貯蔵容器内で初めて絶縁ガスの全ての成分が凝縮する。この凝縮は、絶縁ガスの温度の低減を介して行われる。ここでは絶縁ガスの僅かな部分を、貯蔵容器の上流のパイプ管路の最終区間で早めに凝縮することもできる。この場合も絶縁ガスの個々の成分の互いの混合比の変化は発生しない。なぜならパイプ管路システムは、貯蔵容器の上流において、その中で液化した絶縁ガスの部分または成分も同様に貯蔵容器に案内され、そこで再び残りの同様に液化した部分ないし成分と混合されるように構成されているからである。
【００２８】
さらなる方法工程で、今や液状の形態で存在する絶縁ガスが貯蔵容器内に貯蔵される。液状形態での貯蔵は、同じ量の絶縁ガスを貯蔵するのにガス状態の場合に必要であるよりも格段に小さいスペースしか必要としないという利点を有する。貯蔵された絶縁ガスは、引き続き保守の実行後に同じ電気的開閉装置に戻し充填することができる。しかし貯蔵容器内で搬送し、別の箇所で使用することもできる。
【００２９】
引き続き本発明の方法によって、複数の成分から成る絶縁ガスが電気的開閉装置の装置空間に充填される。ここでの出発点は、貯蔵容器内に圧力下で、液状形態で存在する貯蔵された絶縁ガスである。本発明の方法は、保守後に装置空間を再充填するのに特に適する。もちろん本方法は、開閉装置の製造後の最初の充填にも使用することができる。充填過程の第１の方法工程で、貯蔵容器内の絶縁ガスが加熱される。ここで加熱は、絶縁ガスの全ての成分の臨界温度よりも高い温度まで行われる。ここで臨界温度とは、その温度より上ではガスがもはや液相に転移しないような温度である。臨界温度よりも高い温度に加熱されたガスは、高圧の下でももはや液相に転移しない。全ての成分の臨界温度よりも高い温度に絶縁ガスを加熱することにより、圧力差が発生し得る装置空間の充填過程の間に、成分が再び液化しないことが保証される。したがって絶縁ガスの個々の成分の互いの混合比が充填過程中に一定に留まることが保証される。さらなる方法工程では、臨界温度以上に加熱されたガス状の絶縁ガスが電気的開閉装置の装置空間に搬送される。この搬送に必要な圧力を形成するためには、とりわけコンプレッサが適する。ここで装置空間への絶縁ガスの搬送は、専ら気相で行われる。周辺条件が必要となる場合、パイプ管路システムの一部または絶縁ガスがその経路上に通過する装置の一部にヒータを設けることができる。このヒータは、絶縁ガスがその経路途上で臨界温度以下に冷却されないことを保証する。絶縁ガスを、その全ての成分の臨界温度よりも高い温度で搬送することにより、成分の互いの混合比が搬送中に一定に留まることが保証される。これにより同様に、絶縁ガスの電気特性が変化せずに留まることが保証され、電気的開閉装置の運転時に確実な機能が保証される。
【００３０】
本提案の好ましい一形態では、圧縮された絶縁ガスが、通流方向でコンプレッサに後置接続されたクーラにおいて、このクーラ内では絶縁ガスの構成成分が可及的に凝縮しないように冷却される。本発明の方法のこの実施形態では、コンプレッサでの圧縮中に加熱された絶縁ガスが、通流方向でコンプレッサの下流に存在するクーラ内で冷却される。ここでクーラは、冷却することにより絶縁ガスの構成成分ないし成分が可及的に凝縮しないように駆動される。ここでクーラは、圧縮後の温度を再び低減するという役目を有する。なぜなら絶縁ガスの全ての成分の凝縮は、近傍に存在する貯蔵容器内で行うべきだからである。しかし凝縮は貯蔵容器内で初めて行われるべきであり、クーラ内で早期に行われるべきではない。クーラ内での凝縮は、すでに何回も記述したように、絶縁ガスの個々の成分の互いの混合比の変化を引き起こし得る。したがって絶縁ガスの混合比のこの種の変化は、可能である場合にはクーラの前述の動作点によって阻止すべきである。
【００３１】
巧妙なことには絶縁ガスは、装置空間からの吸引の際に通流方向でコンプレッサの上流で、または通流方向に設けられた真空ポンプの上流でフィルタを通過する。方法のこの実施形態ではろ過工程が設けられており、このろ過工程では不純物が、コンプレッサまたは真空ポンプの通過の前にフィルタによって除去される。このことは特に有利である。なぜなら、吸引される絶縁ガス中の不純物によるコンプレッサまたは真空ポンプの損傷が回避されるからである。
【００３２】
有利にはコンプレッサは、絶縁ガスの圧縮の際に制御部により、絶縁ガスの全ての成分が圧縮プロセス中に気相に留まるように制御される。方法のこの実施形態では制御部が使用され、この制御部は、コンプレッサの動作点を連続的に周辺条件に適合して、絶縁ガスの全ての成分が圧縮プロセス全体の間、気相に留まるように制御する。ここで制御部は、コンプレッサの制御のためにセンサから提供される種々の情報を頼ることができる。そしてコンプレッサの動作点は、全ての成分が圧縮中にガス状に留まることがいつの時点でも保証されるように制御される。この種の制御は、例えば周辺条件の変化による変化を補償することができる。かくて、圧縮中における絶縁ガスの１つまたは複数の成分の液化が、いつの時点でも回避されることが保証される。これにより絶縁ガスは必要な程度に圧縮され、その電気特性が圧縮により変化することはない。
【００３３】
さらに有利にはガスボンベの重量が、その中に存在する絶縁ガスの加熱の間、計量装置によって測定され、測定値が制御部に供給されるようにする。この実施形態ではガスボンベの重量が、したがってその中に含まれる絶縁ガスの重量が間接的に計量装置によって測定される。そして測定された値は制御部に供給され、そこで例えば入力情報としてボンベ加熱の制御のために使用される。さらにガスボンベ内に存在する絶縁ガスの重量は、装置空間の充填のために使用される絶縁ガスの量に関する情報を提供する。したがって例えば、装置空間の充填の終了までに、絶縁ガスを備えるさらなるガスボンベがまだ必要であるか否かを識別することができる。
【００３４】
さらに好ましくは、臨界温度よりも高く加熱された絶縁ガスを装置空間に搬送する前に、この装置空間から空気を真空引きポンプによって吸引するようにする。この方法の実施形態では、絶縁ガスの装置空間への搬送前に、そこに存在する空気が除去される。装置空間の真空引きのために真空引きポンプが使用される。絶縁ガスの充填の前に装置空間からの空気を除去することは、絶縁ガスの可及的に最適の絶縁特性が装置内で達成されるようにするために用いられる。空気は、多成分絶縁ガスよりも明らかに劣る絶縁特性を有する。絶縁ガスの充填前に空気が装置空間内に残っていると、この空気と絶縁ガスが充填の際に混合されることになる。絶縁ガスのこの希薄の結果、混合ガスの電気的絶縁特性が格段に劣化することとなる。したがって空気を装置空間から除去することは、絶縁ガスの再充填後の電気的開閉装置の確実な機能に多大に貢献する。
【００３５】
本発明の課題は、上記実施形態の１つによる保守機器の使用によっても解決される。この保守機器は、とりわけ上記実施形態の１つによる方法を実施するために用いられ、とりわけ絶縁ガスの充填された開閉装置の保守の際に用いられる。この絶縁ガスは、複数の異なる成分から成り、これらの異なる成分は異なる物理的特性、例えば異なる臨界点を有する。上記実施形態の１つによる保守機器の使用は、ガス絶縁された開閉装置の保守の際に、または保守のために特に有利である。最近ではこのようなガス絶縁された開閉装置において、複数のガスまたは成分から混合された絶縁ガスが使用されている。もちろんガスが異なれば、物理的特性、例えば液化圧力、液化温度または臨界温度も異なる。この種の多成分絶縁ガスの充填された電気的開閉装置の保守の際には、装置空間からないし装置空間への絶縁ガスの取り出しおよび再充填によって絶縁ガスの特性の変化が生じないことを保証しなければならない。上記実施形態の１つによる保守機器は、そのような使用に対して特に有利であることが判明した。なぜならこのような機器を使用すると、保守過程による絶縁ガスの特性の変化が生じないからである。この種の保守機器は、多成分絶縁ガスの搬送の経過中に保守機器によって全ての成分が気相に留まり、何れの成分も別個の液化によって混合ガスから部分的にまたは完全に除去されないように構成されている。個々の成分が液化すると、単一成分の絶縁ガスの取り扱いのために設計された保守機器を使用する場合には不所望の偏折がしばしば生じる。このことは、この偏折が識別されない場合には、開閉装置の機能に対して特に重大である。もちろん本発明の保守機器は、ただ１つの成分から成る絶縁ガスを含む開閉装置の保守にも使用することができる。しかし一般的に上記実施形態の１つによる保守機器の使用は、混合ガスの個々の成分間の混合比が一定であることが、取り扱いプロセス全体にわたって保証されるべきである種々異なる混合ガスの取り扱いに適している。
【００３６】
本提案の好ましい一形態では、保守すべき開閉装置に充填された多成分絶縁ガスがＳＦ６（六フッ化硫黄）を含んでおらず、この絶縁ガスは、Ｎ2またはＣＯ2により形成される少なくとも１つのキャリア成分を有するようにする。保守機器および方法のこの使用の際に、移動される絶縁ガスは六フッ化硫黄を含んでいない。この使用は環境保護に対して特に有利である。なぜなら移動される絶縁ガスは、六フッ化硫黄よりも格段に僅かな程度でしか温室効果を促進せず、したがって不所望に漏出するガスの有害性は格段に小さい。六フッ化硫黄に対する代替物として、Ｎ2またはＣＯ2により形成される少なくとも１つのキャリア成分が設けられる。このような多成分絶縁ガスは、キャリア成分の他に少なくとも１つのさらなる成分を含む。
【００３７】
さらに多成分絶縁ガスは、キャリア成分の他に、Ｃ５ケトン、ＨＦＯ１２３４ｚｅ、ＨＦＯ１２３４ｙｆ、フルオロニトリル、またはこれらのガスの組み合わせから形成された添加成分を含むようにする。保守機器および方法の使用のこの実施形態では多成分絶縁ガスが、キャリア成分に加えてさらに、絶縁ガス、すなわちＣ５ケトン、ＨＦＯ１２３４ｚｅ、ＨＦＯ１２３４ｙｆまたはフルオロニトリルの少なくとも１つから形成される添加成分を含む。もちろんこの添加成分は、上記ガスの混合または組み合わせから形成することができる。または有利な特性を有する代わりの成分を含むことができる。キャリア成分および添加成分の実際に適用可能な混合比は、さらに上に記載されている。
【００３８】
この関連でとりわけ、保守機器に関連して記載した全ての特徴および特質は方法的にも有意義であり、本発明の方法ないし本発明の使用の文言に関しても転用可能であり、本発明の意味的枠内で使用可能であり、共に開示されているものと見做されることを述べておく。同じことが逆の方向にも当てはまる。すなわち方法または使用に関連してだけ述べた、構造的なすなわち装置的な特徴も特許請求の範囲の枠内で保守機器に対して考慮することができ、請求することができ、同様に開示と見做されるものである。同様のことが本発明の方法と本発明の使用との間にも当てはまる。
【００３９】
図面には本発明がとりわけ一実施例において概略的に示されている。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明による保守機器の一実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図１には一保守機器の一実施形態が概略的に示されている。右下方のコーナには開閉装置の装置空間１が示されており、この装置空間には開閉装置の運転時に多成分絶縁ガスが充填されている。図１のその他のエレメントは、保守機器の一実施形態の部分またはコンポーネントを示す。ここでこの保守機器は、電気的開閉装置および装置空間１と固定的かつ持続的に接続することができる。または保守機器は、携帯機器として構成することができ、この携帯機器は装置空間１と必要な場合だけ、または保守の際だけ接続される。何れの場合でも保守機器は連結部１１を介して装置空間１と接続される。ここでこの連結部１１は、種々の形式で構成することができる。簡単に操作されるディスクエレメントまたは回転エレメントによって接続され、または互いに分離されるクイックカップリングも考えられる。さらに、ねじ留め、溶接または他のやり方で互いに接続され、かつ密閉されるフランジ接続も可能である。適切な連結部１１の選択は、保守機器が固定的に設置された機器であるか、または携帯機器であるかに依存する。携帯機器では操作快適性の理由からクイックカップリングが好ましい。
【００４２】
保守機器の以下の記載をより良く理解するために、保守機器による絶縁ガスの３つの異なる経路に対して概念を導入する。取り出し経路５０では絶縁ガスが装置空間１から取り出され、中間貯蔵のために貯蔵容器６またはガスボンベ５に移送される。フィードバック経路６０では逆に絶縁ガスが貯蔵容器６ないしガスボンベ５から開閉装置の装置空間１に戻し搬送される。迂回経路７０は、取り出し経路５０と同じ機能およびほとんど同じ経過を有するが、迂回経路７０では真空ポンプ４が迂回される。
【００４３】
取り出し経路５０は連結部１１から始まり、まず上方へフィルタ７とバルブ４１を通って真空ポンプ４に経過する。真空ポンプ４は、強い負圧の形成により絶縁ガスをほとんど残さずに装置空間１から吸引するために用いられる。開閉装置の高品質の保守のためには、その中に存在する絶縁ガスを可及的に完全に除去することが重要であり、絶縁ガスが環境に極力漏出しないようにすべきである。したがって真空ポンプ４は、一方では装置空間１を可及的に残留物なしで空にする役目を有し、他方で真空ポンプ４は、その出口側に適切な作動圧を提供する役目を有する。この作動圧は、コンプレッサ３への絶縁ガスのさらなる搬送を可能にする。装置空間１と真空ポンプ４との間には第１のフィルタ７が配置されている。絶縁ガスは開閉装置の運転時に、種々の過程によって化学的に変化し、その際に汚染される。絶縁ガスの変化を引き起こすこれらの過程には、例えばスイッチング過程で短時間発生する電弧がある。この電弧は、熱的および電気的に絶縁ガスに作用し、部分的に有害な分解生成物を形成し得る。したがって絶縁ガスは、開閉装置の保守の際に何重にもろ過しなければならず、それにより変化物および分解生成物を絶縁ガスから除去する。フィルタ７は、真空ポンプ４に流入する前に絶縁ガスを清掃する第１のフィルタ段である。取り出し経路５０では絶縁ガスが真空ポンプ４を左側に去り、次にコンプレッサ３に達する。そこで絶縁ガスは圧縮され、これにより開閉装置の保守の間、スペースを節約する貯蔵が可能になる。さらに上に記載したように、現代の絶縁ガスは複数の成分から構成されており、その温室効果は地球で長く使用されているＳＦ６よりも格段に小さい。複数の成分からなるこの種の構造においては、まず成分の１つがコンプレッサ内の圧力上昇の際に気相から液相に転移し、これに対して絶縁ガスの残りの成分は気相に留まるという恐れがある。このように時間的ないし空間的にも互いにずれて行われる個々の成分の液相への転移は、個々の成分の互いの混合比の変化を引き起こすこととなる。まず液化した成分が混合ガスからいわば失われてしまい、コンプレッサ内に残留することとなる。これに対して残りの成分は、ガス状態でさらに取り出し経路５０上を搬送されることとなる。この問題を解決するためにコンプレッサ３は、全ての成分がコンプレッサ３を去る際に常にまだガス状態で存在するようにだけ絶縁ガスの圧力上昇を行う。したがってコンプレッサ３の出発圧力は、全ての成分の中でもっとも低い液化圧力を有する成分の液化圧力よりも低くなるように調整されている。したがって絶縁ガスは、コンプレッサ３を完全にガス状態で去り、次にクーラ３２に流入する。
【００４４】
クーラ３２では、コンプレッサ３での圧縮過程の際に加熱された絶縁ガスが再び冷却される。ここでクーラ３２は、絶縁ガスの全ての成分がクーラ３２の出口において常にまだガス状態で存在するように駆動される。しかしながら冷却過程により混合ガスは、臨界温度と臨界圧力との組み合わせである液化点の近傍にもたらされる。取り出し経路５０のさらなる経過において、絶縁ガスはバルブ３１並びに乾燥空気フィルタ１２および粒子フィルタ１３を通過する。粒子フィルタ１３の下流に配置されたバルブ６２を通過した後、絶縁ガスは最終的に接続連結部６３を介して貯蔵容器６に達する。択一的に絶縁ガスは、ボンベ連結部５１を介してガスボンベ５に導くことができる。取り出し経路５０上の温度と圧力は、絶縁ガスの液化が、貯蔵容器６またはガスボンベ５内で初めて行われるように調整され制御される。そして貯蔵容器６またはガスボンベ５内での液化は、取り出し経路のパイプ管路と比較してさらに僅かに低減されたそこでの温度により行われる。液状形態での多成分絶縁ガスの貯蔵ないし中間貯蔵は、ガス状態での貯蔵に対して格段のスペース節約を提供する。
【００４５】
取り出し経路５０上で絶縁ガスをガス状態で搬送すること、および多成分絶縁ガスを貯蔵容器６またはガスボンベ５内で引き続き液化することは、絶縁ガスの個々の成分の混合比が不所望に変化することに対して非常に大きな安全性を提供し、同時に液状態でのスペースを節約する貯蔵も提供する。制御部８は保守機器の個々の構成部材ないし装置を、絶縁ガスが保守機器の全ての部分において所望の状態を有するように制御する。制御部８には複数のセンサが接続されており、これらのセンサは図１に制御部８の方向を指す矢印により示されている。さらに制御部８は複数の調整量を有する。これらの調整量は、調整すべき対応のコンポーネントの方向を指す矢印として示されている。取り出し経路５０上でクーラ３２の下流には状態センサ３３が設けられており、センサ線路８５を介して制御部８と接続されている。この状態センサ３３は、クーラ３２を去った後の絶縁ガスの圧力および／または温度および／または凝集状態を検出する。そして制御部８は、状態センサ３３の情報をコンプレッサ３およびクーラ３２の制御のために使用する。そのために制御部８は、調整線路８１ないし８６を介して装置と接続されている。ここではさらなる状態センサを取り出し経路５０上に設けることも可能である。例えばコンプレッサ３とクーラ３２との間にさらなる状態センサを取り付けることができ、これによりコンプレッサ３を去った後の絶縁ガスを分析することができる。さらなる状態センサ６４が取り出し経路上に設けられており、この状態センサは、クーラ３２からバルブ３１、乾燥フィルタ１２、粒子フィルタ１３およびバルブ６２を通過した後、貯蔵容器６までの経路上の絶縁ガスの状態を決定する。状態センサ６４が送出する情報は、同様に制御部８により行われるコンプレッサ３とクーラ３２の制御に影響を及ぼす。
【００４６】
制御部は、保守機器のバルブ、例えばバルブ３１と６２とも接続されている。ここで制御部は、バルブがどのような状態にあるか、とりわけバルブが開放または閉鎖されているかを識別することができ、バルブの状態を変化させることもできる。分かり易くするため、制御部８とバルブとの間のセンサ線路および調整線路は図１に図示されていない。
【００４７】
開閉装置ないし装置空間１における保守作業の実行後に、絶縁ガスは保守機器によって再び装置空間１に搬送される。この戻し搬送では、絶縁ガスがその液状貯蔵状態から、開閉装置で使用するためにガス状の作動状態に再び変換される。この変換の際および保守機器による搬送の際には、絶縁ガスの個々の成分の混合比が互いに変化しないことが非常に重要である。絶縁ガスの装置空間１へのフィードバックの開始時に貯蔵容器６またはガスボンベ５内にある混合ガスが、絶縁ガスの全ての成分の気化温度よりも高い温度に加熱される。したがって絶縁ガスはすでに貯蔵容器６またはガスボンベ５内でガス状態に戻るよう転移される。温度を上昇するために貯蔵器加熱器６１および／またはボンベ加熱器５２が設けられている。これらの加熱器は、調整線路８２と８３を介して制御部８により制御される。付加的にセンサおよびセンサ線路が目下の温度を検出するために設けられているが、これらは図１には分かり易くするため図示されていない。ガスボンベ５の目下の重量を検出するために、すなわちガスボンベ５内に存在する絶縁ガスの重量を間接的に検出するために計量ユニット５３が設けられている。この計量ユニット５３は制御部８とセンサ線路８７を介して接続されている。制御部８は、計量ユニット５３により検出された情報をボンベ加熱器５２の制御に使用する。
【００４８】
絶縁ガスは、装置空間１へのフィードバックの際にフィードバック経路６０上で保守機器により導かれる。絶縁ガスのフィードバックの前にバルブ６２，７１，４１および２１が閉鎖され、これによりフィードバック経路６０が開放され、他の経路に対して制限される。そして絶縁ガスはまず減圧器および開放されたバルブ６５を通過する。フィードバック経路６０は、図１に矢印により示されている。コンプレッサ３はフィードバック経路６０において、絶縁ガスを装置空間１に戻し搬送するために必要な搬送圧力を形成するために使用される。絶縁ガスは、バルブ６５を通過した後、減圧器を通して案内され、コンプレッサ３により吸引される。コンプレッサ３を去った後、絶縁ガスはクーラ３２を通過するが、この場合ここでは冷却されない。次に絶縁ガスはさらにバルブ３１を通り、２つのフィルタ１２と１３を通して案内される。引き続き絶縁ガスは開放したバルブ６６並びにさらなる減圧器を通過する。フィードバック経路６０上には管路加熱器９０が設けられている。この管路加熱器９０は、絶縁ガスがフィードバック経路６０上でガスの個々の成分が液化するまで冷える場合に使用される。個々の成分のこの液化は、すでに述べたように装置空間１内での絶縁ガスの混合比の変化を引き起こすこととなる。個々の成分のあり得る液化の危険性に対しては、フィードバック経路上で絶縁ガスを管路加熱器９０によって再加熱することにより対処される。管路加熱器９０は制御部８により、調整線路８８を介して制御される。この制御に対して必要な情報は、センサ、例えば状態センサ３３により制御部８に提供される。管路加熱器９０の制御のためにさらなるセンサを設けることもできるが、これは図１に図示されていない。さらに複数の管路加熱器９０をフィードバック経路６０に設けることができる。フィードバック経路６０の終端部において絶縁ガスは連結部１１を介して装置空間１に戻し供給される。保守機器のフィードバック経路上に、開閉装置の装置空間と接続するために複数の接続部または連結部、例えば補助連結部１４を設けることができる。したがって図１では、使用される連結部１１の他にさらなる連結部１４が設けられているが、この連結部には図示の場合では現在の所、開閉装置は接続されていない。
【００４９】
迂回経路７０は、絶縁ガスを装置空間１から取り出す際に真空ポンプ４を迂回するために用いられる。この迂回経路７０は、真空ポンプ４を迂回した後、すでに説明した取り出し経路５０に合流する。迂回経路７０を使用する場合、装置空間１から貯蔵容器６ないしガスボンベ５への絶縁ガスの搬送はコンプレッサ３だけによって行われる。この場合、多成分絶縁ガスの搬送のために必要な圧力を形成するためにさらなる装置は使用されない。迂回経路７０を使用すべき場合には、バルブ４１が閉鎖され、バルブ７１が開放される。
【００５０】
真空引きポンプ２は、図１では右上方の領域に示されている。この真空引きポンプ２は、絶縁ガスの充填前に装置空間１から空気を除去するために用いられる。そのためにバルブ４１と７１が閉鎖され、バルブ２１が開放される。そして真空引きポンプ２は、空気を装置空間１から吸引し、これを環境に放出する。空気を装置空間１から除去することは、絶縁ガスの個々の成分の互いの混合比を一定に保持するためにも同様に用いられる。有意な量の空気が充填前に装置空間内に残っていると、絶縁ガスがこの空気により希薄化されることとなり、このことはさらに混合ガスの特性を不所望に変化させることとなる。
【００５１】
図面中、同じまたは互いに対応するエレメントにはそれぞれ同じ参照符号が付してあり、したがって合目的的でない限り、再度説明しない。明細書全体に含まれる開示は、同じ参照符号ないし同じ構成部材符号を備える同じ部分に有意に転用可能である。明細書中で選択される位置記載、例えば上方、下方、側方等は、直接的に記載され図示された図面に関連するものであり、位置変化の場合には新たな位置に有意に転用される。さらに示されたおよび記載された種々の実施例からの個別の特徴または特徴の組み合わせも、それ自体独立した、発明的または発明による解決策である。
【００５２】
本出願と共に現在および後で提出される特許請求の範囲は、偏見なしに、続行される保護を達成するためのものである。
【００５３】
ここで関連の従来技術のより詳細な審査の際に、１つまたは他の特徴が本発明の目的に対して有利ではあるが、決定的に重要ではないことが判明する場合、もちろん、そのような特徴をとりわけ主請求項にもはや有しない文言が求められる。そのような下位の組み合わせも本出願の開示により網羅される。
【００５４】
種々の実施形態に記載され、図面に示された本発明の構成および変形は互いに任意に組み合わせることができることにさらに注意すべきである。ここで個別のまたは複数の特徴は、任意に互いに交換可能である。これら特徴の組み合わせも同様に共に開示されている。
【００５５】
従属請求項に記載された引用関係は、それぞれの従属請求項の特徴による主請求項の対象のさらなる形成を示唆する。しかしこれは、引用される従属請求項の特徴に対する自立的、具象的保護の達成を放棄するものであると理解すべきではない。
【００５６】
明細書にだけ開示された特徴または複数の特徴を含む請求項からの個別の特徴も、従来技術に対する限定のために発明として重要であるとして、そのような特徴が他の特徴と関連して述べられている場合、あるいは他の特徴と関連して特に有利な結果が達成される場合であっても、何れの時点でも独立請求項（単数／複数）に取り入れることができる。
【図１】
0006758323.tif 000003