Asa ang Dry Air ang Pinakamaayo nga Alternatibo sa SF₆ Gas sa Ring Main Units

1. Air-insulated ug SF₆ Gas-insulated Ring Main Units

Ang mga air-insulated ring main units naglalaman ng mga load break switches, disconnectors, o kombinasyon nito na may kakayahang grounding, na maaaring i-operate nang manu-mano o elektrikal. Ang mga yunit na ito maaari ring maglaman ng mga fuse upang kontrolin ang mga cable input at output lines. Sa kabilang dako, ang mga SF₆ gas-insulated ring main units, karaniwang tinatawag na gas-insulated switchgear, gumagamit ng SF₆ gas para sa insulation at arc quenching dahil sa kanyang mataas na dielectric strength, makapangyarihang kapabilidad sa pag-extinguish ng arc, hindi toxic, at chemical stability, kaya ito ay isang mahusay na medium para sa parehong layunin.

2. Mga Dahilan Para Palitan ang SF₆ Gas ng Dry Air

Bagama't may mga abilidad, ang SF₆ gas ay may napakataas na global warming potential (GWP), na siyang nagbibigay-daan sa kanya na masama sa anim na greenhouse gases na pinag-uutosan ng Kyoto Protocol. Bilang isang signatory na nagnanais bumawas sa emissions, ang Tsina ay naka-reduce ng 48.1% ang kanyang carbon intensity mula noong 2005 hanggang sa katapusan ng 2019, na nag-achieve ng kanyang 2020 target bago pa man ang schedule. Sa kontekstong ito, ang pagpalit ng SF₆ gas ng dry air sa mga medium voltage switchgear ay may limang pangunahing dahilan:

2.1 Zero GWP ng Dry Air

Ang GWP index ay namamatya kung gaano karami ang ibinibigay ng isang tiyak na masa ng isang greenhouse gas sa global warming kumpara sa parehong masa ng carbon dioxide sa isang tiyak na panahon. Ang GWP ng SF₆ ay 23,900 beses ang CO₂, na nagbibigay-daan dito bilang isa sa anim na gases na pinag-uutosan ng Kyoto Protocol at European Directive 2003/87 dahil sa kanyang impact sa environment. Ang average load switch o circuit breaker compartment ay naglalaman ng humigit-kumulang 1 kg ng SF₆; kung ito'y lumabas, ito ay katumbas ng pagsasakay ng sasakyan ng humigit-kumulang 200,000 km sa termino ng environmental damage.

Sa pag-consider na may humigit-kumulang 30 million switchgear units sa buong mundo, ang necessity na hanapin ang alternative sa SF₆ ay malinaw. May zero GWP, ang dry air—na naglalaman ng natural na 21% oxygen at 79% nitrogen—ay nagbibigay ng solusyon na nagtatanggal ng concerns tungkol sa contributions sa global warming, na nagposisyon ito bilang ideal substitute para sa SF₆ dahil sa kanyang clear environmental safety at benefits. Ang comparison sa pagitan ng SF₆ at dry air properties ay sumarili sa Table 1.

2.2 Ang Dry Air Ay Hindi Nangangailangan Ng Recovery o Disposal

Ang environmentally friendly gas-insulated metal-enclosed switchgear ay hindi gumagamit ng SF₆ gas sa production at assembly, kaya nawala ang need para sa gas recovery at protection systems. Ito ay madali lamanin, at ang kanyang decomposition products ay walang harmful substances, kaya ito ay compliant sa environmental standards. Ang ganitong equipment ay hindi nagdudulot ng environmental pollution sa long-term operation, suitable para sa humid at harsh environments, at maintenance-free. Sa kabilang dako, ang SF₆ gas switchgear ay dapat na panatilihin ang SF₆ gas sealed sa isang closed system sa buong lifecycle nito upang minimize ang leakage at reduce ang environmental impact.

Kapag kailangan ng maintenance, ang gas recovery units ay ginagamit upang i-collect ang gas on-site. Pagkatapos ng purification upang alisin ang impurities, ang gas ay maaaring ireuse. Gayunpaman, sa ilalim ng switching operations, ang SF₆ ay maaaring mag-produce ng toxic by-products, na nagbibigay-classify ng used SF₆ gas bilang hazardous waste. Ang cost ng pag-dispose ng SF₆ gas ay substantial, humigit-kumulang 20% ng original price ng equipment. Ang paggamit ng dry air ay completely eliminates ang need para sa SF₆, significantly reducing ang environmental impact ng switchgear at avoiding ang costs at procedures associated sa disposal at recovery.

2.3 Ang Dry Air Ay Nagbibigay Ng Additional Advantages Para Sa Operators

Ang bagong SF₆-free switchgear na gumagamit ng dry air ay nagbibigay ng maraming benefits para sa operators: ① Ito ay retains ang compact size na traditional SF₆ equipment ay valued for, at ang operation method ay remains unchanged, kaya ang technicians ay walang additional training; ② Ang three-position load switch sa environmentally friendly gas-insulated switchgear ay gumagamit ng parallel vacuum interruption technology, maintaining ang original three-position operation habits habang enabling combined appliance solutions, offering customers economical at reliable transformer protection.

2.4 Ang Dry Air Ay Nagprotekta Sa Health at Safety Ng Personnel

Ang medium-voltage switchgear ay kadalasang ginagamit sa public areas, kaya ang health at safety ay primary considerations sa pagpili ng SF₆ alternative. Ang dry air, bilang safe substitute, ay nagprotekta sa public mula sa potential health at safety risks. Ito ay completely non-toxic, kaya kahit sa event ng leak, ito ay walang harm sa tao o environment. Ito ay walang health risks sa personnel na responsable sa installation at decommissioning, at walang need na mag-establish ng strict equipment handling regulations para sa personnel safety. Sa kabilang dako, ang unverified proprietary gases ay maaaring mag-cause ng health at safety risks.

2.5 Ang Dry Air Ay Alleviates Regulatory Concerns

Maraming companies ang nagtatakda ng significant steps upang drastically reduce greenhouse gas emissions. Ang strategic efforts na ito ay driven hindi lamang ng desire para sa greater sustainability kundi pati na rin ng strong regulatory pressures. Sa Europe, ang use, handling, decommissioning, monitoring, at inventory record-keeping ng SF₆ gas ay strictly regulated. Sa China, ang relevant policies at measures ay ipinakilala simula noong 2012 upang regulate ang use at recovery ng SF₆ gas. Ayon sa standards na in-issue ng Standardization Administration of China, ang SF₆ gas emissions na generated sa maintenance at decommissioning ng SF₆ equipment ay kasama na sa greenhouse gas accounting at reporting scope para sa Chinese power grid enterprises.

Sa expectation ng increasingly stringent future regulations, ang adoption ng environmentally friendly alternative products na hindi subject sa future regulatory constraints ay isang prudent choice upang ensure operational continuity. Ang dry air medium-voltage switchgear ay nagbibigay ng reliable insulation at interruption performance nang hindi affected ng environmental regulations o carbon taxes. Bilang world's second-largest economy at largest energy consumer, ang China ay naglalaro ng pivotal role sa global energy transition. Kamakailan, ang Fifth Plenary Session ng 19th Central Committee ay in-proposed ang key socio-economic development goals para sa China's 14th Five-Year Plan period, explicitly stating na "energy resource allocation should become more rational, utilization efficiency should significantly improve, and total emissions of major pollutants should continue to decrease."

In summary, ang dry air bilang insulating medium ay nagbibigay ng mga sumusunod na advantages: ① environmentally friendly at green; ② good thermal conductivity; ③ no need para sa ventilation o protective equipment sa equipment production at maintenance; ④ metal particles generated sa production o use ay nagdudulot ng minimal hazard sa dry air-insulated switchgear.

3 Conclusion

Ang bagong type ng ring main unit ay gumagamit ng dry air bilang insulating medium, palit sa environmentally harmful SF₆ gas, kaya nababawasan ang greenhouse gas emissions. Sa dulo ng kanyang life cycle, higit sa 90% ng materials ay maaaring irecycle. Ang employment ng slight positive pressure gas insulation method ay binabawasan ang possibility ng gas leakage, enhancing ang safety at reliability. Ang high-voltage components ay completely sealed sa loob ng metal enclosure, ensuring safe operation sa harsh environments tulad ng high altitudes, severe cold, humidity, at pollution. Ang vacuum switches at three-position isolation/grounding switches ay support both manual at electric operation, at ang switchgear features intelligent capabilities.

Bagama't ang environmentally friendly ring main units ay gumawa ng progress sa intelligence, greenness, at environmental protection, ang insulating performance ng nitrogen at dry air sa same pressure ay only about one-third ng SF₆, lalo na sa high-voltage GIS products, kung saan wala pang viable replacement para sa SF₆. Kaya, kinakailangan pa ng further efforts sa development ng environmentally friendly gases.