Kung Bakit Ang Matutuyo na Hangin ang Pinakamahusay na Pamalit sa SF₆ Gas sa Ring Main Units

1. Ring Main Units na Nakapalibot sa Hangin at SF₆ Gas-insulated

Ang ring main units na nakapalibot sa hangin ay pangunahing naglalaman ng load break switches, disconnectors, o kombinasyon ng parehong may kakayahan ng pag-ground, na pinapatakbo nang manu-manual o elektrikal. Ang mga yunit na ito maaari ring maglaman ng fuses upang kontrolin ang pagsisilip at paglabas ng kable. Sa kabilang banda, ang SF₆ gas-insulated ring main units, na karaniwang tinatawag na gas-insulated switchgear, gumagamit ng SF₆ gas para sa insulation at pagkukumpuni ng arc dahil sa mataas nitong dielectric strength, malakas na kakayahan sa pagkukumpuni ng arc, hindi toxic, at kimikal na matatag, 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 nasa ika-anim sa mga greenhouse gases na inaangkin ng Kyoto Protocol. Bilang isang signatory na naka-commit sa pagbawas ng emissions, ang Tsina ay naka-reduce ng 48.1% ang carbon intensity nito mula noong 2005 hanggang sa katapusan ng 2019, na nakuha nito ang target nito para sa 2020 maaga. Sa kontekstong ito, ang pagpapalit ng SF₆ gas sa dry air sa medium voltage switchgear ay may limang pangunahing dahilan:

2.1 Zero GWP ng Dry Air

Ang GWP index ay sumusukat kung gaano karami ang binibigay na masa ng isang greenhouse gas ang nag-ambag sa global warming kumpara sa parehong masa ng carbon dioxide sa isang tiyak na panahon. Ang GWP ng SF₆ ay 23,900 beses mas mataas kaysa sa CO₂, na nagbibigay-daan nito bilang isa sa anim na gas na binabantaan ng Kyoto Protocol at European Directive 2003/87 dahil sa epekto nito sa kapaligiran. Ang average load switch o circuit breaker compartment ay naglalaman ng humigit-kumulang 1 kg ng SF₆; kung nabuntot, ito ay katumbas ng pagmamaneho ng sasakyan ng humigit-kumulang 200,000 km sa termino ng pinsala sa kapaligiran.

Bilang isang pag-aaral, mayroong humigit-kumulang 30 milyon na switchgear units sa buong mundo, kaya ang pangangailangan na makahanap ng alternative sa SF₆ ay naging malinaw. May GWP na zero, ang dry air—na binubuo ng natural na 21% oxygen at 79% nitrogen—ay nagbibigay ng solusyon na nagwawala ng mga alalahanin tungkol sa ambag sa global warming, na nagposisyon nito bilang ideal na substitute para sa SF₆ dahil sa malinaw na kaligtasan at benepisyo nito sa kapaligiran. Ang paghahambing sa pagitan ng mga katangian ng SF₆ at dry air ay ibinibigay sa Table 1.

2.2 Ang Dry Air Ay Hindi Nangangailangan ng Recovery o Disposal

Ang eco-friendly gas-insulated metal-enclosed switchgear ay hindi gumagamit ng SF₆ gas sa produksyon at assembli, na nagwawala ng pangangailangan para sa gas recovery at proteksyon systems. Madali itong punan, at ang mga produktong dekomposisyon nito ay walang masamang sangkap, kaya ito ay sumasang-ayon sa mga pamantayan sa kapaligiran. Ang ganitong kagamitan ay hindi nagdudulot ng polusyon sa kapaligiran sa habang panahon ng operasyon, angkop sa mapananakit at mahihirap na kapaligiran, at walang maintenance. Sa kabilang banda, ang SF₆ gas switchgear ay kailangang panatilihin ang SF₆ gas na nakasara sa isang saradong sistema sa buong buhay nito upang minimisin ang pagbuntot at bawasan ang epekto sa kapaligiran.

Kapag kinakailangan ng maintenance, ang mga gas recovery units ay ginagamit upang kolektuhin ang gas sa lugar. Pagkatapos ng purification upang alisin ang impurities, ang gas ay ipinapatuloy ang paggamit. Gayunpaman, sa ilalim ng switching operations, ang SF₆ ay maaaring bumuo ng toxic by-products, na nagbabanta ng used SF₆ gas bilang hazardous waste. Ang gastos ng pagdispose ng SF₆ gas ay napakataas, humigit-kumulang 20% ng orihinal na presyo ng kagamitan. Ang paggamit ng dry air ay lubos na nagwawala ng pangangailangan para sa SF₆, na siyang nagbawas ng environmental impact ng switchgear at nagiiwas sa mga gastos at proseso na kaugnay ng disposal at recovery.

2.3 Ang Dry Air Ay Nagbibigay ng Karagdagang Mga Advantages para sa Operators

Ang bagong SF₆-free switchgear na gumagamit ng dry air ay nagbibigay ng maraming benepisyo para sa operators: ① Ito ay nagpapanatili ng compact size na kinikilala ang traditional SF₆ equipment, at ang paraan ng operasyon ay nananatiling hindi nagbabago, kaya ang mga teknisyano ay hindi nangangailangan ng karagdagang training; ② Ang three-position load switch sa eco-friendly gas-insulated switchgear ay gumagamit ng parallel vacuum interruption technology, na nagpapanatili ng orihinal na three-position operation habits samantalang nagbibigay ng combined appliance solutions, na nagbibigay ng ekonomiko at maasahan na transformer protection sa mga customer.

2.4 Ang Dry Air Ay Nagprotekta sa Kalusugan at Seguridad ng mga Tao

Ang medium-voltage switchgear ay madalas na ginagamit sa mga pampublikong lugar, kaya ang kalusugan at seguridad ay pangunahing konsiderasyon sa pagpili ng alternative sa SF₆. Ang dry air, bilang isang ligtas na substitute, ay nagprotekta sa publiko mula sa potensyal na mga panganib sa kalusugan at seguridad. Ito ay lubos na hindi toxic, kaya kahit na may pagbuntot, ito ay hindi nagdudulot ng pinsala sa tao o sa kapaligiran. Ito ay hindi nagbibigay ng mga panganib sa kalusugan sa mga taong responsable sa pag-install at decommissioning, at walang pangangailangan na magtayo ng mahigpit na mga regulasyon sa handling ng kagamitan para sa seguridad ng mga taong ito. Sa kabilang banda, ang mga unverified proprietary gases ay maaaring magdulot ng mga panganib sa kalusugan at seguridad.

2.5 Ang Dry Air Ay Nagwawala ng Regulatory Concerns

Maraming kompanya ang nagbibigay ng malaking hakbang upang malaki ang pagbawas ng greenhouse gas emissions. Ang mga strategic efforts na ito ay pinapatakbo hindi lamang ng hangarin para sa mas sustainable na pag-unlad kundi pati na rin ng malakas na regulatory pressures. Sa Europa, ang paggamit, handling, decommissioning, monitoring, at inventory record-keeping ng SF₆ gas ay mahigpit na naregulate. Sa Tsina, ang mga relevant policies at measures ay nailunsad simula noong 2012 upang maregulate ang paggamit at recovery ng SF₆ gas. Ayon sa mga standard na inilabas ng Standardization Administration of China, ang mga emissions ng SF₆ gas na nangyayari sa maintenance at decommissioning ng SF₆ equipment ay kasama na sa greenhouse gas accounting at reporting scope para sa Chinese power grid enterprises.

Dahil sa inaasahang mas mahigpit na mga regulasyon sa hinaharap, ang pag-adopt ng eco-friendly alternative products na hindi nakaapekto sa future regulatory constraints ay isang prudent choice upang siguruhin ang operational continuity. Ang dry air medium-voltage switchgear ay nagbibigay ng reliable insulation at interruption performance nang hindi naapektuhan ng environmental regulations o carbon taxes. Bilang ikalawang pinakamalaking ekonomiya at pinakamalaking consumer ng enerhiya sa mundo, ang Tsina ay naglalaro ng isang sentral na papel sa global energy transition. Kamakailan, ang Ikalimang Plenary Session ng 19th Central Committee ay inihanda ang mga pangunahing socio-economic development goals para sa 14th Five-Year Plan period ng Tsina, na eksplisitong nagsabi na "ang pag-aallocate ng enerhiya at resources ay dapat maging mas rational, ang utilization efficiency ay dapat marahil na tumaas, at ang total emissions ng major pollutants ay dapat patuloy na bumaba."

Sa kabuuan, ang dry air bilang insulating medium ay nagbibigay ng mga sumusunod na benepisyo: ① eco-friendly at green; ② mabuting thermal conductivity; ③ walang pangangailangan para sa ventilation o protective equipment sa produksyon at maintenance ng kagamitan; ④ ang metal particles na nabubuo sa produksyon o gamit ay nagdudulot ng minimal na panganib sa dry air-insulated switchgear.

3 Conclusion

Ang bagong uri ng ring main unit ay gumagamit ng dry air bilang insulating medium, na nagsasalamin ng environmentally harmful na SF₆ gas, kaya nagsisimula ng pagbawas ng greenhouse gas emissions. Sa dulo ng life cycle nito, higit sa 90% ng mga materyales ay maaaring ma-recycle. Ang paggamit ng slight positive pressure gas insulation method ay nagbabawas ng posibilidad ng pagbuntot ng gas, na nagpapataas ng seguridad at reliability. Ang high-voltage components ay lubusang nakasara sa loob ng metal enclosure, na nagpapahintulot sa ligtas na operasyon sa mahihirap na kapaligiran tulad ng mataas na altitude, sobrang lamig, humidity, at pollution. Ang vacuum switches at three-position isolation/grounding switches ay sumusuporta sa manual at electric operation, at ang switchgear ay may intelligent capabilities.

Bagama't ang eco-friendly ring main units ay nagkaroon ng progreso sa intelligence, greenness, at environmental protection, ang insulating performance ng nitrogen at dry air sa parehong presyon ay humigit-kumulang one-third lang ng SF₆, lalo na sa high-voltage GIS products, kung saan wala pang viable replacement para sa SF₆. Kaya, kailangan pa ng karagdagang pagpupursige sa pag-develop ng eco-friendly gases.