Kāpēc sauss gaisa ir labākais alternatīvs SF₆ gāzei galvenajos apgaismojuma ierīcēs

1. Gaisinsulāti un SF₆ gāzinsulāti apgaismošanas vienības

Gaisinsulātas apgaismošanas vienības galvenokārt ietver slodzes izolētājus, atslēgājus vai abu kombināciju ar zemesiespējošanu, kuras darbību var veikt manuāli vai elektriski. Šīs vienības var ietvert arī šķidrumainas segas, lai kontrolētu kabeļu ie- un izlaidumu līnijas. Otrādi, SF₆ gāzinsulātas apgaismošanas vienības, kas parasti tiek sauktas par gāzinsulātu pārslēgām, izmanto SF₆ gāzi kā izolācijai un loksnes iznīcināšanai, tāpēc, ka tās augstā dielektriskā stipruma, spēcīgās loksnes iznīcināšanas spējas, netoksiskums un ķīmiskā stabilitāte padara to par lielisku līdzekli abiem mērķiem.

2. Iemesli, kāpēc SF₆ gāzi jāaizvieto ar sūku gaisu

Neskatoties uz tā priekšrocībām, SF₆ gāze ir ļoti augsts globālās sasilšanas potenciāls (GWP), kas to ietver sestos šķīduma gāzēs, ko regulē Kiotas protokols. Kā parakstītājs, kas apņēmies samazināt emisijas, Ķīna līdz 2019. gada beigām bija samazinājusi savu oglekļa intensitāti par 48,1% salīdzinājumā ar 2005. gadu, sasniedzot savu 2020. gada mērķi agrāk par plānoto. Ar nacionālo mērķi panākt oglekļa emisiju maksimumu pirms 2030. gada un sasniegt oglekļa neutralitāti pirms 2060. gada, oglekļa emisiju samazināšana tagad ir būtisks fokuss nākotnes enerģijas plānošanā. Šajā kontekstā, aizvietojot SF₆ gāzi ar sūku gāzi vidējsprieguma pārslēgās, ir piecas galvenās iemeslu:

2.1 Sūka gāze ir ar GWP nulle

GWP indekss mēra, cik daudz dota masa no šķīduma gāzes iegulda globālā sasilšanā salīdzinājumā ar tādu pašu masu oglekļa dioksīdā konkrētā laika periodā. SF₆ GWP ir 23 900 reizes lielāks nekā CO₂, kas to nosaka kā vienu no sešām gāzēm, ko regulē Kiotas protokols un Eiropas direktīva 2003/87, tās vides ietekmes dēļ. Vidēji slodzes izolētāju vai strāvas izolētāja kompartimentā ir aptuveni 1 kg SF₆; ja tas izcieš, tas būtu līdzvērtīgs automašīnas braukšanai aptuveni 200 000 km no vides zaudējumiem.

Ņemot vērā, ka visā pasaulē ir aptuveni 30 miljoni pārslēgu vienību, kļūst skaidrs, ka ir nepieciešams atrast alternatīvu SF₆. Ar GWP nulle, sūka gāze, kas sastāv no dabiski 21 % skābeklim un 79 % kvēlā, piedāvā risinājumu, kas novērš bažas par globālās sasilšanas ieguldījumu, padarot to par ideālu aizstājēju SF₆ dēļ tās skaidras vides drošības un priekšrocībām. SF₆ un sūkas gāzes īpašību salīdzinājums ir apkopots Tabulā 1.

2.2 Sūkai nav nepieciešama atgūšana vai izstrāde

Vides draudzīgas gāzinsulātas metāla apdariņas pārslēgās ražošanā un montāžā netiek izmantota SF₆ gāze, tāpēc nav nepieciešams gāzes atgūšanas un aizsardzības sistēmas. Tā ir viegli uzsūknāma, un tās sadalīšanās produkti nesatur kaitīgus vielu, tāpēc tā atbilst vides standartiem. Šāda aprīkojuma ilgtermiņa darbībā nav vides piesārņojuma, tā ir piemērota mitrām un smagām vides apstākļiem, un tai nav nepieciešama uzturēšana. Savukārt, SF₆ gāzes pārslēgām jāuzglabā SF₆ gāze slēgtā sistēmā visā tās dzīves ciklā, lai samazinātu izplūšanu un vides ietekmi.

Uzturēšanas laikā tiek izmantotas gāzes atgūšanas vienības, lai vietēji izveidotu gāzi. Pēc tīrīšanas, lai noņemtu impurities, gāze tiek atkal izmantota. Tomēr, strāvas izslēgšanas laikā SF₆ var radīt toksiskus blakusproduktus, tāpēc izmantotā SF₆ gāze tiek klasificēta kā bīstama atkritne. SF₆ gāzes izstrādes izmaksas ir lielas, aptuveni 20 % no aprīkojuma sākotnējās cenas. Sūka gāzes izmantošana pilnībā novērš SF₆ nepieciešamību, ļoti samazina pārslēgu vides ietekmi un izvairās no izstrādes un atgūšanas saistībām ar izmaksām un procedūrām.

2.3 Sūka piedāvā papildu priekšrocības operatoriem

Jaunais bez SF₆ pārslēgās, izmantojot sūku, piedāvā daudzas priekšrocības operatoriem: ① tā saglabā tradicionālā SF₆ aprīkojuma kompakto izmēru, un darbības metode paliek nemainīga, tāpēc tehniskajiem speciālistiem nav nepieciešama papildu apmācība; ② vides draudzīgā gāzinsulātā pārslēgā trīspozīciju slodzes izolētājs izmanto paralēlu vakuumu pārtraukšanas tehnoloģiju, saglabājot sākotnējos trīspozīciju darbības paradumus, un piedāvā klientiem ekonomiskus un uzticamus transformatoru aizsardzības risinājumus.

2.4 Sūka aizsargā cilvēku veselību un drošību

Vidējsprieguma pārslēgās bieži tiek izmantotas publiskās teritorijās, tāpēc, izvēloties SF₆ aizstājēju, veselība un drošība ir galvenie apsvērumi. Sūka, kā drošs aizstājējs, aizsargā sabiedrību no iespējamiem veselības un drošības riskiem. Tā ir pilnībā netoksiska, tāpēc pat izplūšanas gadījumā tā neatstāj kaitējumu cilvēkiem vai vidi. Tā nenodrošina veselības riskus personālam, kas atbild par instalāciju un demontāžu, un nav nepieciešams ieviest stingrus aprīkojuma apstrādes noteikumus, lai nodrošinātu personāla drošību. Savukārt, neapstiprinātās ekskluzīvās gāzes var rasties veselības un drošības riski.

2.5 Sūka atvieglina regulējuma bažas

Daudzas uzņēmumi veic nozīmīgus soļus, lai drastiski samazinātu šķīduma gāzu emisijas. Šie stratēģiskie centieni ir motivēti ne tikai lielākā ilgtspējīguma vēlmē, bet arī spēcīgiem regulējuma spiedieniem. Eiropā SF₆ gāzes izmantošana, apstrāde, demontāža, monitorings un inventāra reģistrācija tiek stingri regulēti. Ķīnā, kopš 2012. gada, tika ieviesti attiecīgi politikas un pasākumi, lai regulētu SF₆ gāzes izmantošanu un atgūšanu. Pēc Ķīnas standartizācijas administrācijas izdotajiem standartiem, SF₆ gāzes emisijas, kas rodas SF₆ aprīkojuma uzturēšanas un demontāžas laikā, ir iekļautas Ķīnas elektrotīklu uzņēmumu šķīduma gāzu apskaites un ziņošanas jomā.

Tā kā gaidāmas aizvien stingrākas nākotnes regulējumi, izvēle vides draudzīgiem alternatīviem produktiem, kas nav pakļauti nākotnes regulējumiem, ir saprātīga izvēle, lai nodrošinātu operatīvo nepārtrauktību. Sūka vidējsprieguma pārslēgās sniedz uzticamu izolāciju un pārtraukšanu, neietekmējot vides regulējumus vai oglekļa nodokļus. Kā pasaules otrā lielākā ekonomika un lielākais enerģijas patērētājs, Ķīna spēlē būtisku lomu globālajā enerģijas pārejā. Nesen, Piektais Plenārsēdēs 19. Centrālā Komiteja iesniedza Ķīnas 14. piecpilsētniekā perioda galvenos sociāliekonomiskos attīstības mērķus, kurās skaidri norādīts, ka "enerģijas resursu piešķiršana ir jāpadara racionālāka, izmantošanas efektivitāte jāpaaugstinās, un galveno piesārņotāju emisijas jāsamazina."

Kopsavilkumā, sūka kā izolācijas līdzeklis piedāvā šādas priekšrocības: ① vides draudzīga un zaļa; ② laba siltumvedība; ③ aprīkojuma ražošanā un uzturēšanā nav nepieciešama ventilācija vai aizsardzības aprīkojums; ④ ražošanas vai izmantošanas laikā radītās metāla daļiņas rada minimālu bīstamību sūka insulētajām pārslēgām.

3 Sekas

Jaunais apgaismošanas vienības tips izmanto sūku kā izolācijas līdzekli, aizstājot vides kaitīgo SF₆ gāzi, tādējādi samazinot šķīduma gāzu emisijas. Dzīves cikla beigās vairāk nekā 90 % materiālu var reciklēt. Maziem gāzes spiediena izolācijas metodi samazina gāzes izplūšanas iespējamību, palielinot drošību un uzticamību. Augstasprieguma komponenti ir pilnībā izolēti metāla apdariņā, nodrošinot drošu darbību smagās vides apstākļos, piemēram, augstās augstumos, smagās sarkanumbes, mitrumā un piesārņojumā. Vakuumu izolētāji un trīspozīciju izolācijas/pārslēgšanas izolētāji atbalsta gan manuālu, gan elektrisko darbību, un pārslēgās ir inteliģentas iespējas.

Lai arī vides draudzīgās apgaismošanas vienības ir progresējušas inteliģences, zaļās un vides aizsardzības jomā, stihstofa un sūka izolācijas spēja vienādā spiediena apstākļos ir tikai aptuveni trešdaļa no SF₆, īpaši augstasprieguma GIS produktos, kur SF₆ aizstājējs vēl nav atrasts. Tāpēc ir nepieciešamas turpmākas pūles, lai attīstītu vides draudzīgās gāzes.