Im Prinzip kann man getrennt voneinander vorliegende Gase einfach dadurch in ein homogenes Gasgemisch überführen, indem man die Gase in einen Behälter überführt und eine aus- reichend lange Zeit abwartet, bis sich durch Diffusion ein entsprechend homogenes Gasgemisch eingestellt hat. Da hierfür jedoch extrem lange Zeiträume benötigt werden, ist ein sol- ches Verfahren technisch nicht einsetzbar. Natürlich wird auch eine Vermischung beobachtet, wenn man Gasströme in einen stationären Mischer und/oder eine gemeinsame Leitung einlei- tet. Jedoch ist die Durchmischung dabei nicht immer so, da man die erzielten Gemische als "homogen" betrachten kann, insbesondere dann, wenn man Gase mit hohem Dichteunterschied miteinander vermischen will, beispielsweise solche, die SF6 enthalten. Ein solches Gasgemisch ist das Gemisch von SF6 (Schwefelhexafluorid) und N2 (Stickstoff). SF6 hat als Gas ei- ne Dichte von 6,18 g/l, Stickstoff hat als Gas eine Dichte von 1,170 g/l jeweils bestimmt bei 15 OC und 1 bar absolut (Normalbedingungen im Sinne dieser Anmeldung). Solche Gasge- mische werden beispielsweise als Isoliergas für stromleitende Erdkabel eingesetzt. Ein besonderes Problem dabei ist, da die Gasgemische (die in sehr gro en Mengen benötigt werden) zweckmä ig vor Ort erzeugt werden müssen. Wollte man nämlich in einer Fabrik vorfabrizierte Gasgemische verwenden, mü te man diese in Gasflaschen unter hohem Druck transportieren, um die Transportkosten möglichst gering zu halten; dies ist je- doch nicht möglich, da dann der Anteil an SF6 auskondensiert und eine entsprechende Entmischung eintreten würde.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren anzugeben, mit welchem man homogene komprimierte Gasgemische mit SF6 und anderen Gasen mit hohem Dichteunterschied erzeu- gen kann. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es weiter- hin, eine dafür verwendbare Mischstation, insbesondere eine dafür verwendbare mobile Mischstation anzugeben. Eine weitere Aufgabe war die Angabe einer gegen Schmutz und Witterungsein- flüsse geschützten Mischstation. Diese Aufgaben werden durch das erfindungsgemä e Verfahren bzw. die erfindungsgemä e Mischstation gelöst.

Das erfindungsgemä e Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen homogenen komprimierten Gasgemischen aus ge- trennt voneinander vorliegenden Gasen, wobei ein Gas SF6 ist und das oder die anderen Gase eine Dichte aufweisen, die un- ter Normalbedingungen mindestens 4 g/l unterhalb derjenigen Dichte des SF6 liegt, sieht vor, da man die getrennt vonein- ander vorliegenden Gase unter Bildung eines inhomogenen Gas- gemisches vorvermischt, das inhomogene Gasgemisch in einen statischen Mischer und/oder Puffertank leitet, Gasgemisch aus dem Puffertank bzw. dem statischen Mischer in einen Kompres- sor leitet und aus dem Kompressor im wesentlichen homogenes komprimiertes Gasgemisch abgibt, wobei man, sofern ein Puf- fertank vorgesehen ist, einen Teil des aus dem Kompressor ab- gegebenen, im wesentlichen homogenen komprimierten Gasgemi- sches über eine Rückführungsleitung in den Puffertank rück- führt.

Das erfindungsgemä e Verfahren ermöglicht es, homogen vermischte Gasgemische am Ort der Verwendung herzustellen. Es ist deshalb nicht mehr notwendig, Gasgemische homogen ge- mischt ab Fabrik zu liefern. Ein weiterer Vorteil ist es, da gro e Durchflu mengen (beispielsweise oberhalb von 200 Nm3 pro Stunde!) verarbeitet werden können; dabei ist der Grad der Vermischung unabhängig von den Querschnitten der verwen- deten Leitungen. Eine dosierte Abgabe des fertigen homogenen Gasgemisches ist möglich.

Sieht man einen statischen Mischer und einen Puffertank vor, ist es vorteilhaft, das Gas zunächst durch den stati- schen Mischer und dann durch den Puffertank zu führen.

Gemä einer bevorzugten Ausführungsform führt man das Verfahren unter Verwendung eines Puffertanks durch und baut in die Rückführungsleitung ein Regelventil ein. Mit diesem Regelventil wird die Rückführung eines Teiles des Gasgemi- sches auf den gewünschten Wert eingeregelt. Diese Ausfüh- rungsform weist den Vorteil auf, da der Kompressor unter Gasballast gefahren werden kann und zusätzlich die Durch- mischung noch weiter verbessert wird. Das Regelventil kann beispielsweise so eingestellt werden, da ein vorgegebener Anteil des Volumens des aus dem Kompressor abgegebenen kom- primierten Gases rückgeführt wird.

Zweckmä ig sieht man eine Sicherheitseinrichtung vor, die das Erreichen der Füllgrenze im zu füllenden Stromkabel oder der zu füllenden Druckgasflasche registriert und den Kompressor abschaltet. Es kann sich z. B. um ein Überdruck- ventil handeln, welches ab einem vorgegebenen Druck öffnet und zweckmä ig den Kompressor abschaltet. Die Überdrucklei- tung kann mit dem Puffertank verbunden sein. Auf diese Weise bleibt das abgeblasene Gas im Kreislauf.

Bevorzugt kann man das erfindungsgemä e Verfahren zur Herstellung von Gemischen aus Gasen verwenden, die einen ho- hen Dichteunterschied mindestens 4,5 g/l aufweisen. Besonders gut geeignet ist das Verfahren zur Herstellung von homogenen Gasgemischen, die SF6 und N2 enthalten oder daraus bestehen.

Solche Gasgemische werden beispielsweise als Isoliergas für stromführende Erdkabel eingesetzt.

Der Kompressor wird so einreguliert, da er ein Gasge- misch mit dem gewünschten Druck liefert. Gasgemische mit SF6 und N2, die für die genannte Anwendung als Isoliergas in Erd- kabeln verwendet werden sollen, gibt man vorteilhaft mit ei- nem Druck von 1 bis 13 bar absolut ab. Insbesondere liegt der Druck im Bereich von 7 bis 13 bar absolut.

Öl frei arbeitende Kompressoren, insbesondere Membrankom- pressoren, aber auch Kolbenkompressoren, werden mit Vorteil eingesetzt.

Die Regelung der Gasmengen, die zugeführt werden, im Gasgemische bestimmter Zusammensetzung zu bilden, wird bevor- zugt über Massendurchflu messer vorgenommen. Dies ist gerade bei Gasen mit hohem Dichteunterschied von Vorteil; die Gas- mengen können trotz variabler Temperaturen (Einflüsse der Ta- ges- oder Jahreszeit) exakt geregelt werden.

Besonders gut eignet sich das erfindungsgemä e Verfahren zur Herstellung von im wesentlichen homogenen komprimierten Gasgemischen, welche 3 bis 50, vorzugsweise 3 bis 20 Vol.-% SF6, Rest auf 100 Vol.-% N enthalten. Vorzugsweise weicht der gewünschte Gehalt an SF6 in einer gezogenen Probe maximal um +0,7 Vol.-% von demjenigen Wert ab, der bei idealer Durch- mischung vorliegt. Gegebenenfalls erhöht man den Anteil des über die Rückführungsleitung in den Puffertank rückgeführten bereits gemischten Gases. Die Analyse kann z. B. über Gas- chromatographie erfolgen.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemä en Verfahrens sieht vor, da man ein SF6 und N2 enthaltendes oder daraus bestehendes Gasgemisch erzeugt und dieses als Isola- torgas in stromleitende Erdkabel einleitet.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Mischsta- tion, welche zur Durchführung des erfindungsgemä en Verfah- rens brauchbar zur Erzeugung von Gasgemischen mit SF6 und we- sentlich leichteren Gasen ist. Diese Mischstation weist fol- gende Bauteile auf: mindestens 2 Zuführungsleitungen zur Zu- führung der zu vermischenden Gase; eine Gasleitung zur ge- meinsamen Weiterleitung der vorvermischten Gase; einen sta- tionären Mischer und/oder einen Puffertank, in den die Gas- leitung zur gemeinsamen Weiterleitung der vorvermischten Gase mündet; eine Gasleitung, die mit dem Puffertank bzw. statio- nären Mischer und einem Kompressor verbunden ist, durch wel- che Gasgemisch aus den Puffertank bzw. dem stationären Mi- scher in den Kompressor geleitet wird; ein Kompressor, in welchem das aus dem Puffertank oder stationären Mischer abge- leitete Gasgemisch komprimiert und homogenisiert wird; eine Entnahmeleitung zur Ableitung des homogenen komprimierten Gasgemisches aus dem Kompressor; sofern ein Puffertank vor- handen ist, eine Rückführungsleitung, die mit der Entnahme- leitung aus dem Kompressor und dem Puffertank verbunden ist; ein Regelventil in der Rückführungsleitung. Die Zuführungs- leitung der zu vermischenden Gase können über ein T-Stück mit der Gasleitung zur gemeinsamen Weiterleitung der Gase verbun- den sein. Eine bevorzugte Ausführungsform der Mischstation weist einen Puffertank und eine Rückführungsleitung mit Re- gelventil auf. Figur 1 zeigt eine einfache Mischstation. Sie umfa t: 2 Zuführungsleitungen (1,2); 2 Ventile (3,4) zur Regulierung der Gasdurchflu menge; Gasleitung (5) zur Weiterleitung der vorvermischten Gase; Puffertank (6); Kompressor (7); Gaslei- tung (8) zwischen Puffertank (6) und Kompressor (7); Entnah- meleitung (9); Rückführungsleitung (10) zwischen Puffertank und Kompressor; Regelventil (11) in der Rückführungsleitung; Ventil (12) zur Regulierung der Entnahmemenge des homogenen Gasgemisches.

Die Mischstation kann weitere nützliche Bauteile wie ein oder mehrere Manometer, Druckminderer, Durchflu messer, Über- druckventile, automatische Absteller für den Kompressor, Ab- nahmestellen für Probeentnahme oder eine Abnahmestelle für die homogene Gasmischung aufweisen. Besonders vorteilhaft weist die Vorrichtung Massendurchflu messer auf, um die Gas- mengen einzuregeln. Eine solche Vorrichtung liefert unabhän- gig von der Temperatur (Tageszeit, Jahreszeit), bei der sie betrieben wird, exakte Ergebnisse - trotz der hohen Gasdich- teunterschiede.

Die Mischstation kann mobil ausgeführt sein. Sie umfa t dann die vorstehend beschriebene Mischstation und ein Fahrge- stell, auf welchem die Mischstation montiert ist. Beispiels- weise kann das Fahrgestell ein Lastkraftwagen oder LKW-An- hänger sein. Dies hat den Vorteil, da die Mischstation ent- sprechend der Verlegung der zu isolierenden Erdkabel weiter- bewegt werden kann.

Die Mischstation kann weiterhin umfassen: mindestens ei- ne Halterung zur Aufnahme von Druckgasflaschen eines oder mehrerer der unvermischten Gase; Anschlüsse zum Anschlu ei- ner Druckgasflasche zur Einfüllung des homogenen komprimier- ten Gasgemisches; mindestens eine Halterung für eine solche Druckgas flasche.

Au erdem kann sie Mittel zum Schutz gegen Au eneinflüsse aufweisen. Es können beispielsweise Aufbauten mit einer Plane vorgesehen sein, die Schmutz und Witterungseinflüsse von ihr fernhalten.

Das erfindungsgemä e Verfahren wird anhand von Fig. 2/2 weiter erläutert. Schwefelhexafluorid und Stickstoff werden aus dem Schwefelhexafluorid-Tank ST bzw. dem Stickstoff-Tank NT über Verdampfer V, Manometer M und Druckminderer D in ei- nen Gasmischer G eingeleitet. Der Druck zwischen Manometer und Druckminderer beträgt 9 bis 15 bar. Im Gasmischer werden die beiden Gase über Massendurchflu messer und Drosselventile in eine gemeinsame Leitung 5 eingeleitet. Der Differenzdruck zwischen M und dem statischen Mischer F beträgt mindestens 3 bar. Über den statischen Mischer F wird das vorgemischte Gas in den Puffertank 6 eingeleitet und aus dem Puffertank in den Kompressor 7 über die Leitung 8 eingebracht. Ein Teil des über die Leitung 9 dem Kompressor entnommenen Gases wird über die Leitung 10 und das Regelventil 11 in den Puffertank zu- rückgeführt. Der Druck in der Leitung 9 beträgt bis 13 bar (d. h. 14 bar absolut). Über die Probeentnahmestellen 13, 13' und 13" können Gasproben zur Analyse entnommen werden. Die Durchflu menge in der Leitung 9 beträgt von 5 bis 250 Nm/h.

Über die Leitung 9 wird homogenes Gasgemisch in eine , hier nicht eingezeichnete, Gasflasche eingefüllt. Das Regelventil 11 wird so eingestellt, da der gewünschte Durchmischungsgrad erzielt wird - je mehr Volumenanteil zurückflie t, desto ide- aler die Durchmischung, aber natürlich um so geringer auch die Abgabemenge an komprimiertem Gasgemisch. Das komprimierte Gas wird über das Absperrventil 14 an den zu befüllenden Ge- genstand (z.B. ein Stromkabel oder eine Druckgasflasche) ab- gegeben.

Die Durchflu mengen aus dem Schwefelhexafluorid-Tank bzw. dem Stickstoff-Tank wurden so eingeregelt, da das Volu- menverhältnis von SF6:N2 genau 5:95 betrug. Über die Proben- entnahmestelle 13 wurde eine Gasprobe entnommen, welche gemä Analyse einen Gehalt von 6,7 Vol.-"a SF6 und 93,3 Vol.-% N2 aufwies. Dies deutet auf eine noch unvollkommene Durchmi- schung hin. Proben, die direkt hinter dem Gaspuffertank und aus der Gas flasche gezogen wurden, wiesen jeweils einen Ge- halt von 5 Vol.-% SF6 und 95 Vol-% N2 hin und belegen eine op- timale Durchmischung.

Der Versuch wurde unter Einstellung eines Volumenver- hältnisses von SF6:N2 auf 15:85 wiederholt. Eine direkt hinter dem Gasmischer gezogene Probe wies einen Gehalt von 16,7 Vol-% SF6 und 83,3 Vol-% N2 auf. Eine hinter dem Puffertank gezogene Probe enthielt 15,7 Vol.-%, eine aus der Gasflasche entnomme- ne Probe 15,8 Vol-% SF6 auf. Die Abweichung vom idealen Wert von 15 Vol-% wird darauf zurückgeführt, da der Gasmischer im Grenzbereich betrieben worden ist und deshalb das Volumenver- hältnis von SF6:N2 trotz der nominalen Einstellung auf 15:85 effektiv bei ca. 15,7:84,3 lag, die Durchmischung also ideal war.