Cén fáth is an tionscadal is fearr é An Aer Troda chun Ionad SF₆ a inioneachú i nRing Main Units

1. Ringeanna Príomhúin Gaisceáilte agus SF₆ Gaisceáilte

I measc ringeanna príomhúin gaisceáilte, forbronnaithe prímhatach, scuabaitheoirí, nó comhbhaint dá chuid, lena n-áirítear scuabaitheoirí gréasáin, a bhfuil an tseirbhís á ndéanamh go láidir nó trí fhuinniú. D'fhéadfadh na ringeanna seo freisin a bheith ag cur le chéile fuinneamh chun líneáil isteach agus amach a rialú. Ar an mbonn eile, ringeanna príomhúin SF₆ gaisceáilte, ar a dtugtar go coitianta gearrscuabthaca gaisceáilte, úsáideann SF₆ gás mar ghearrscuabthaca agus díolú gaisceáilte mar gheall ar a láidreacht dielectric, a chumas éifeachtais díolú, a neamh-dhúshlánachas, agus a staidimh cheimiceach, rud a dhéanann é a mhéadú mar méidín iontaofa do dhá phríomhaidhm.

2. Fátháin don Athsholú SF₆ Gais le Haer Searg

Cé go bhfuil roinnt buntáistí ag SF₆ gás, tá gealltanas uirthi i gcónaí go háitiúil (GWP) an-ard, agus is ceann de na sé ghás ghlasgharaíon atá réiteach faoi Chonradh Kyoto. Mar lorgaire a bhfuil gealltanas aige an tionscal a laghdú, bhí an tionscal carboneach Cínise laghdaithe go 48.1% ó 2005 go deireadh 2019, agus bhí an sprioc 2020 tagtha slán. Leis an sprioc náisiúnta an tionscal carboneach a shroicheadh roimh 2030 agus inmharthanacht carboneach a bhaint amach roimh 2060, tá an laghdú ar thionscal carboneach anois príomhchuspóir san pleanú cumhacht sa todhchaí. In this context, replacing SF₆ gas with dry air in medium voltage switchgear serves five key reasons:

2.1 GWP Zero Haer Searg

Méideál GWP léiríonn condrámaí a dhéantar ag geilleagar ghlasgharaíon, comhréiteach le CO₂, le linn tréimhse áirithe. Is 23,900 uair níos mó ná CO₂ an GWP SF₆, ag tabhairt aitheantais di mar ceann de na sé ghás atá réiteach faoi Chonradh Kyoto agus Treoirlíne Eorpach 2003/87 mar gheall ar a tionchar ar an timpeallacht. Tá tuairim is 1 kg SF₆ i ngearrscuabthaca nó scuabthaca, agus d'fhéadfadh seachain a dhéanamh é sin a bheith cothroimeach le tiomáint córas carraige 200,000 km ó thaobh damáiste timpeallachta de.

Mar gheall ar bheith tuairim is 30 milliún gearrscuabthaca ar domhan, tá an riachtanas a aimsiú iontaofa do SF₆ soiléir. Le GWP zero, haer searg - 21% ocsaig agus 79% nitrig - cuireann sé ar fáil solú an tionsclaíochta a bhaineann leis an tionscal glasgharaíon, agus é a chur ina iontaofa idéalta do SF₆ mar gheall ar a sábháilteacht agus a bhuntáiste timpeallachta. A comparison between SF₆ and dry air properties is summarized in Table 1.

2.2 Níl aon Riachtanas le Haer Searg a Athbhuanú nó a Scrios

Tacaíonn gearrscuabthaca gaisceáilte metal-lúiteach aontaithe timpeallachta gan SF₆ gás a úsáid le linn an tionsclaíochta agus an tionsclaíochta, agus é a scriosadh ó riachtanais athbhuanú agus cosaint. Tá sé éasca a líonadh, agus níl aon ábhar dúshlánach i bporduití a ndíolú, agus é a chur ina réiteach a chomhlíonann caighdeáin timpeallachta. Ní dhéanann an tacaíocht seo aon polúdú timpeallachta le linn an oibre fada, agus is gnách é a úsáid i mbailte iarainne agus cruacha, agus gan aon oibleagáid a bheith air. I gcomparáid, ní mian le tacaíocht SF₆ gás an tionscal a fhágáil sealda i gcóras sealda le linn an tsaoil, chun seachain a laghdú agus an tionchar timpeallachta a laghdú.

Nuair a bhíonn feidhmiú ag teastáil, úsáideann aonaid athbhuanú an tionscal a bhailiú ar an áit. Tar éis nítríocht a dhéanamh chun impuirí a scrios, úsáideann an tionscal é arís. Ach, le haghaidh obair scuab, d'fhéadfadh SF₆ a dhéanamh substaintí dúshlánacha, ag tabhairt aitheantais don tionscal SF₆ mar shiafraí dheacair. Tá costas an scrios SF₆ gás ar leith, thart ar 20% den chostas bhunaidh an tionsclaíochta. Úsáid haer searg scriosann go hiomlán an riachtanas SF₆, ag laghdú go suntasach ar an tionchar timpeallachta agus ag scriosadh na costais agus na modhanna a bhaineann leis an scrios agus an athbhuanú.

2.3 Forbraíonn Haer Searg Buntáistí breise do Oibrithe

Úsáideann an tionsclaíocht SF₆-free nua haer searg go leor buntáistí do oibrithe: ① Tá an méid compacach a bhfuil SF₆ tionsclaíochta tradiciúla á luacháil, agus an modh feidhmiú fágtha mar atá, agus níl aon oiriúnú breise ag teicneolaí; ② Úsáideann an scuabthaca trí-shuíomh tionsclaíochta aontaithe timpeallachta teicneolaíocht díolú vácúim paraleal, ag coinneáil an modh feidhmiú trí-shuíomh a bhí ann, agus é a chur ina réiteach comhphobail, ag tabhairt cúrsaí aontaithe agus sábháilte do chustaiméirí.

2.4 Cosnaíonn Haer Searg Sláinte agus Sábháilteacht na nOibrithe

Úsáideann tacaíocht meánvóltaí go minic i mbailte poiblí, agus is príomhchuspóir sláinte agus sábháilteacht nuair a roghnaítear iontaofa SF₆. Cosnaíonn haer searg, mar iontaofa sábháilte, an bpobal ón mbuntáistí sláinte agus sábháilteachta. Tá sé go díreach neamhdúshlán, agus fiú más féidir leis an scuab é a dhéanamh, ní dhéanann sé aon dochar do dhaoine nó don timpeallacht. Níl aon choinbhinsiún sláinte do na hoibrithe atá freagrach as an tionsclaíochta agus an tionsclaíochta, agus níl aon riachtanas a chur ina réiteach sábháilteachta do na hoibrithe. I gcomparáid, d'fhéadfadh gaistí páirteach nach bhfuil dearbhaithe a dhéanamh buntáistí sláinte agus sábháilteachta.

2.5 Laghdáil Imní Regulatóireach le Haer Searg

Tá go leor cuideachtaí ag déanamh céimeanna suntasa a laghdú ar thionscal ghlasgharaíon. Tá na iarrachtaí straitéisí seo tar éis ní hamháin a bhunú ar a mhianach níos sásta, ach freisin ar brú regulatóireach láidir. Sa Eoraip, tá an úsáid, an tionsclaíochta, an tionsclaíochta, an monatóireacht, agus an tionsclaíochta SF₆ gás a rialú go daingean. In China, relevant policies and measures have been introduced since 2012 to regulate the use and recovery of SF₆ gas. According to standards issued by the Standardization Administration of China, SF₆ gas emissions generated during the maintenance and decommissioning of SF₆ equipment have been included in the greenhouse gas accounting and reporting scope for Chinese power grid enterprises.

Given the expectation of increasingly stringent future regulations, adopting environmentally friendly alternative products that are not subject to future regulatory constraints is a prudent choice to ensure operational continuity. Dry air medium-voltage switchgear provides reliable insulation and interruption performance without being affected by environmental regulations or carbon taxes. As the world's second-largest economy and largest energy consumer, China plays a pivotal role in the global energy transition. Recently, the Fifth Plenary Session of the 19th Central Committee proposed key socio-economic development goals for China's 14th Five-Year Plan period, explicitly stating that "energy resource allocation should become more rational, utilization efficiency should significantly improve, and total emissions of major pollutants should continue to decrease."

In summary, dry air as an insulating medium offers the following advantages: ① environmentally friendly and green; ② good thermal conductivity; ③ no need for ventilation or protective equipment during equipment production and maintenance; ④ metal particles generated during production or use pose minimal hazard to dry air-insulated switchgear.

3 Conclusion

The new type of ring main unit uses dry air as an insulating medium, replacing the environmentally harmful SF₆ gas, thereby reducing greenhouse gas emissions. At the end of its life cycle, over 90% of the materials can be recycled. Employing a slight positive pressure gas insulation method reduces the possibility of gas leakage, enhancing safety and reliability. High-voltage components are completely sealed within a metal enclosure, ensuring safe operation in harsh environments such as high altitudes, severe cold, humidity, and pollution. Vacuum switches and three-position isolation/grounding switches support both manual and electric operation, and the switchgear features intelligent capabilities.

Although environmentally friendly ring main units have made progress in intelligence, greenness, and environmental protection, the insulating performance of nitrogen and dry air under the same pressure is only about one-third that of SF₆, particularly in high-voltage GIS products, where no viable replacement for SF₆ has yet been found. Therefore, further efforts are needed in the development of environmentally friendly gases.