Miks kuiv õhk on parim alternatiiv SF₆ gaasile ringkõrgustes

1. Õhuvoolikud ja SF₆ gaasivoolikud ringmainitud üksused

Õhuvoolikud ringmainitud üksused sisaldavad peamiselt laadimürgiseid, eraldusseadeid või nende kombinatsiooni, millel on maandamisvõime, mida saab kas kätega või elektriliselt juhtida. Nendesse üksustesse võib ka lisada sülindid, et kontrollida kabelite sissetulekut ja väljundit. Vastupidiselt, SF₆ gaasivoolikud ringmainitud üksused, tavaliselt nimetatud gaasivoolikuks, kasutavad SF₆ gaasi isolatsiooniks ja lõhnemiseks, sest see omab suurt dielektrilist tugevust, võimsat lõhnekatkestavat võimet, mitteülevaatlikkust ja keemilist stabiilsust, mis muudab selle ideaalseks mõlemaks eesmärgiks.

2. Põhjused SF₆ gaasi asendamiseks kuivõhkuga

Hoolimata oma eelisteist, on SF₆ gaasil äärmiselt kõrge globaalkarjastamispotentsiaal (GWP), mis panustab sellele, et see on üks Kyoto protokolli reguleeritud kuuest kasvuhoonegaasist. Kui Kyoto protokolli allakirjutanu, on Hiina vähendanud oma süsinikuintensiivsust 2005. aasta taseme võrra 48,1% kuni 2019. aasta lõpuni, saavutades oma 2020. aasta eesmärgi enne planeeritud aega. Riigi eesmärgiga saavutada süsinikuheitmete kulmnurk enne 2030. aastat ja süsiniku neutraalsus enne 2060. aastat, on süsinikuheitmete vähendamine nüüd kriitiline osa tulevase energiaplani tegemises. Selle kontekstis teenivad SF₆ gaasi asendamist kuivõhkuga keskvoolikes voolikutel viis põhilineid põhjust:

2.1 Kuivõhu GWP on null

GWP indeks mõõdab, kuidas antud massiiv kasvuhoonegaasist panustab globaalkarjastumisse võrreldes sama massiga süsinikdioksüdi mõõdetud perioodil. SF₆ GWP on 23 900 korda suurem kui CO₂, mis teeb sellest ühe Kyoto protokolli ja Euroopa direktiivi 2003/87 sihtmärgiks seetõttu, et selle keskkonnapiirkondlik mõju. Keskmine laadimürgi või tsükliteguri kompartiment sisaldab umbes 1 kg SF₆; kui see lekkeb, vastab see keskkonnakaalukult umbes 200 000 km autojuhtimisele.

Arvestades, et maailmas on umbes 30 miljonit voolikut, on ilmselge, et on vaja leida SF₆ alternatiiv. Kuivõhu GWP on null, mis koosneb looduslikult 21% hapnikust ja 79% lämmast, pakub lahendust, mis elimineerib muret globaalkarjastuse panuse üle, positsioneerides selle kui ideaalse SF₆ asendaja, kuna selle selge keskkonnaohutus ja eelised. SF₆ ja kuivõhu omaduste võrdlus on kokku võetud tabelis 1.

2.2 Kuivõhu ei pea taaselustama ega likvideerima

Ökosäästlik gaasivoolik metallkerega voolikut ei kasuta tootmisel ja paigaldamisel SF₆ gaasi, mis elimineerib vajaduse gaasi taaselustamise ja kaitse süsteemide järele. See on lihtne täita, ja selle dekompositsioonitooted ei sisalda kahjulikke ainu, mis muudab selle vastavaks keskkonnastandarditele. Selline seade ei tekita keskkonnaküllastust pikas perspektiivis, sobib niiskes ja raskestes tingimustes ning ei vaja hooldust. Vastupidiselt, SF₆ gaasivoolikute puhul tuleb SF₆ gaas hoida kinnises süsteemis kogu elutsükli vältel, et minimeerida lekkeid ja vähendada keskkonnakaalukku mõju.

Hoolduse korral kasutatakse gaasi taaselustumise seadmeid, et koguda gaasi kohapeal. Puhtalt puhastamise järel, kustutatakse segased ained, ja gaas kasutatakse uuesti. Siiski, lülitamise käigus võib SF₆ luua mürgiseid töötooteid, mis klassifitseerib kasutatud SF₆ gaasi ohtlikuks jäätmeks. SF₆ gaasi likvideerimise kulud on olulised, umbes 20% seadme algse hinnast. Kuivõhu kasutamine täielikult elimineerib vajaduse SF₆ järele, oluliselt vähendades voolikute keskkonnakaalukku mõju ja vältides kulusid ja menetlusi, mis on seotud likvideerimise ja taaselustamisega.

2.3 Kuivõhu pakub operaatorteile lisaeeliseid

Uus SF₆-vaba voolik, mis kasutab kuivõhku, pakub operaatorteile palju eeliseid: ① See säilitab traditsioonilise SF₆-seadme väikese suuruse, ja operatsioonimeetod jääb samaks, nii et tehnilised spetsialistid ei vaja täiendavat koolitust; ② Ökosõbraliku gaasivooliku kolmekohaline laadimürgi lülitik kasutab paralleelset vakuumkatkestamistehnoloogiat, säilitades originaalset kolmekohalist operatsiooniharjumust, samal ajal lubades kombinatsioonilisi seadmeid, pakkudes klientidele majanduslikke ja usaldusväärseid transformatorkaitseid.

2.4 Kuivõhu kaitseb inimeste tervist ja ohutust

Keskvoolikud voolikud kasutatakse sageli avalikes aladel, nii et tervis ja ohutus on esmatähtsad kriteeriumid SF₆ alternatiivi valimisel. Kuivõhk, kui ohutu asendaja, kaitseb avalikkust potentsiaalsete tervislikest ja ohutusest tulenevatest riskidest. See on täiesti mittümürgiline, nii et isegi juhul, kui see lekkeb, ei tee see inimestele ega keskkonnale kahju. See ei esita tervishoiupealikele, kes vastutavad paigaldamise ja demonteerimise eest, terviseriske, ja pole vaja kehtestada rangeid seadmete käsitlemise reegleid inimeste ohutuse tagamiseks. Vastupidiselt, mittetõendatud eripropriaarse gaas võib esitada tervislike ja ohutusest tulenevaid riske.

2.5 Kuivõhu vähendab reguleerivate küsimuste muret

Paljud ettevõtted astuvad olulisi samme, et drastiliselt vähendada kasvuhoonegaaside heitmete. Need strateegilised jõupingutused on motiveeritud nii suurema jätkusuutlikkuse sooviga kui ka tugevate reguleerivate survega. Euroopas on SF₆ gaasi kasutamise, töötlemise, demonteerimise, jälgimise ja inventari registreerimise reguleerimine range. Hiinas on alates 2012. aastast sisseviidud vastavad poliitikad ja meetmed, et reguleerida SF₆ gaasi kasutamist ja taaselustamist. Hiina Standardiseerimise Ameti poolt välja antud standardite kohaselt on SF₆ gaasi heitmed, mis tekivad SF₆-seadmete hooldamise ja demonteerimise käigus, lisatud Hiina elektrivõrkude ettevõtete kasvuhoonegaaside arve- ja aruandluskategooriatesse.

Arvestades tulevaste reguleerivate piirangute tõenäoline rangevust, on vastuvõetav valik tagada toimimise jätkuvus, kasutades ökosõbralikke alternatiivseid tooteid, mis ei ole tulevaste reguleerivate piirangute alla. Kuivõhu keskvoolikud voolikud pakkuvad usaldusväärset isolatsiooni ja katkestamistehnoloogiat ilma keskkonnareeglite või süsinikumaksude mõju. Kuna Hiina on maailma teine suurim majandus ja suurim energia tarbij, mängib see olulist rolli globaalses energiatehingus. Hiljuti esitas 19. Parteikomitee viies plenaarsessioon Hiina 14. nelijärgulise arengukava perioodi peamised sotsiaalmajanduslikud arengueesmärgid, selgelt väljendades, et "energiaressursside jaoks peaks olema rohkem mõõtlik, kasutamise efektiivsus peaks oluliselt paranema, ja peamiste saasteainete koguheitmed peaksid jätkuvalt vähenduma."

Lühidalt, kuivõhu kui isolatsioonimeediumil on järgmised eelised: ① ökosõbralik ja roheline; ② hea soojusjuhtivus; ③ seadmete tootmisel ja hooldamisel ei ole vaja ventilatsiooni ega kaitsevarustust; ④ tootmise või kasutamise käigus tekkinud metallipartiklid tekitavad kuivõhukas isolatsiooniga voolikutele vähest ohtu.

3 Järeldus

Uus tüüp ringmainitud üksus kasutab kuivõhku isolatsioonimeediumina, asendades keskkonda kahjustava SF₆ gaasi, vähendades nii kasvuhoonegaaside heitmete. Elutsükli lõpus on üle 90% materjale taaskasutatav. Väikese rõhu gaasivooliku meetod vähendab gaasi lekke võimalust, parandades turvalisust ja usaldusväärsust. Kõrgepingelist komponente on täiesti kinnises metallikere sees, tagades turvalise töö raskestes tingimustes, nagu kõrge altituub, tugev köögis, niiskus ja saastus. Vakuumlülitikud ja kolmekohalised eraldus/maandamislülitikud toetavad nii kätega kui ka elektrilist juhtimist, ja voolikud on varustatud intelligentsed võimalustega.

Kuigi ökosõbralikud ringmainitud üksused on teinud edusamme intellegentsuses, roheluses ja keskkonnakaitses, on lämmast ja kuivõhust sama rõhu korral isolatsioonivõime umbes üks kolmas SF₆-gaasist, eriti kõrgepingelistes GIS-toodetes, kus SF₆-le veel viisiliselt asendit ei ole leitud. Seetõttu on vaja teha veel pingutusi ökosõbralike gaaside arendamisel.