Hvorfor tørr luft er den beste alternativet til SF₆-gass i ringhovedenheter

1. Luftisoleret og SF₆-gasisoleret ringhovedstasjon

Luftisoleret ringhovedstasjon integrerer hovedsakelig lastavbrytere, skilleknapper, eller en kombinasjon av begge med jordningsmuligheter, som kan opereres enten manuelt eller elektrisk. Disse enhetene kan også inneholde sikringer for å kontrollere kabelinnganger og -utganger. I motsetning til dette bruker SF₆-gasisoleret ringhovedstasjon, ofte referert til som gasisolert switchgear, SF₆-gass for isolering og buelukking på grunn av dets høye dielektriske styrke, kraftige evne til å slukke bue, ugiftighet og kjemisk stabilitet, noe som gjør det til et utmerket medium for både formål.

2. Grunner for å erstatte SF₆-gass med tørt luft

Trotters sine fordeler har SF₆-gass en ekstremt høy potensial for global oppvarming (GWP), noe som plasserer det blant de seks drivhusgasser reguleres av Kyoto-protokollen. Som en signatar som er engasjert i å redusere utslipp, hadde Kina redusert sin karbonintensitet med 48,1% fra 2005-nivået ved slutten av 2019, og oppnådde sitt 2020-mål for tid. Med det nasjonale målet om å nå toppen av karbonutslipp før 2030 og karbonnøytralitet før 2060, er reduksjon av karbonutslipp nå et viktig fokus i fremtidig energiplanlegging. I denne sammenheng er erstatningen av SF₆-gass med tørt luft i mellomspennings switchgear motiveret av fem nøkkelfaktorer:

2.1 Null GWP for tørr luft

GWP-indeksen måler hvor mye en gitt masse av en drivhusgass bidrar til global oppvarming sammenlignet med samme masse CO₂ over en spesifikk periode. SF₆s GWP er 23 900 ganger større enn CO₂, noe som markerer det som en av de seks gasser som er reguleret av Kyoto-protokollen og europeisk direktiv 2003/87 på grunn av dets miljøpåvirkning. En gjennomsnittlig lastavbryter eller sirkuitbryterkammer inneholder omtrent 1 kg SF₆; hvis dette leker ut, vil det være ekvivalent med å kjøre en bil omtrent 200 000 km i forhold til miljøskade.

Med tanke på at det er omtrent 30 millioner switchgear-enheter globalt, blir behovet for å finne en alternativ til SF₆ tydelig. Med en GWP på null, gir tørr luft, som består naturligvis av 21% oksygen og 79% nitrogen, en løsning som eliminere bekymringer over bidrag til global oppvarming, og posisjonere det som den ideelle substitutt for SF₆ på grunn av dets klare miljømessige trygghet og fordeler. En sammenligning mellom SF₆ og egenskaper for tørr luft er summeret i tabell 1.

2.2 Tørr luft krever ingen gjenoppretting eller avvikling

Miljøvennlig gasisolert metallbeleidet switchgear bruker ikke SF₆-gass under produksjon og montering, noe som eliminerer behovet for gassgjenoppretting og beskyttelsessystemer. Det er lett å fylle, og dens nedbrytingsprodukter inneholder ingen skadelige stoffer, noe som gjør det i samsvar med miljøstandarder. Slik utstyr forårsaker ingen miljøforurensning under langvarig drift, er egnet for fuktige og tøffe miljøer, og krever ingen vedlikehold. I motsetning til dette, må SF₆-gass switchgear holde SF₆-gassen lukket i et lukket system gjennom hele livssyklusen for å minimere lekkasje og redusere miljøpåvirkning.

Når vedlikehold er nødvendig, brukes gassgjenopprettingseenheter til å samle gassen på stedet. Etter renset for å fjerne urenheter, gjenbrukes gassen. Imidlertid kan SF₆ under switching-operasjoner produsere giftige biprodukter, noe som klassifiserer brukt SF₆-gass som farlig avfall. Kostnaden for å avvikle SF₆-gass er betydelig, omtrent 20% av utstyrets opprinnelige pris. Bruken av tørr luft eliminerer fullstendig behovet for SF₆, noe som reduserer miljøpåvirkningen av switchgear betydelig, og unngår kostnader og prosedyrer knyttet til avvikling og gjenoppretting.

2.3 Tørr luft gir ytterligere fordeler for operatører

Den nye SF₆-frie switchgear som bruker tørr luft gir mange fordeler for operatører: ① Den beholder den kompakte størrelsen som tradisjonell SF₆-utstyr er verdsatt for, og driftsmetoden forblir uendret, så teknikere trenger ikke ekstra trening; ② Tre-posisjons lastavbryter i miljøvennlig gasisolert switchgear bruker parallel vakuumavbrytningsteknologi, som beholder de originale tre-posisjons driftsvaner mens den lar kombinerte apparat-løsninger, tilbyr kunder økonomiske og pålitelige transformatorbeskyttelse.

2.4 Tørr luft beskytter personers helse og sikkerhet

Mellomspennings switchgear brukes ofte i offentlige områder, så helse og sikkerhet er primære betraktninger når det gjelder valg av en alternativ til SF₆. Tørr luft, som en sikker substitutt, beskytter publikum fra potensielle helse- og sikkerhetsrisikoer. Det er helt ugiftig, så selv i tilfelle en lekkasje, utgjør det ingen fare for mennesker eller miljøet. Det utgjør ingen helsefarer for personer ansvarlig for installasjon og demontering, og det er ikke nødvendig å etablere streng utstyrsbehandlingsregler for personers sikkerhet. I motsetning til dette, kan ukontrollerede proprietære gasser representere helse- og sikkerhetsrisikoer.

2.5 Tørr luft lindrer regulatoriske bekymringer

Mange selskaper tar store skritt for å dramatisk redusere drivhusgassutslipp. Disse strategiske innsatsene er drevet ikke bare av ønsket om større bærekraft, men også av sterke regulatoriske press. I Europa er bruken, håndtering, demontering, overvåking og inventaroppføring av SF₆-gass strengt regulert. I Kina er relevante politikker og tiltak innført siden 2012 for å regulere bruken og gjenopprettingen av SF₆-gass. Ifølge standarder utstedt av Standardiseringadministrasjonen i Kina, er SF₆-gassutslipp generert under vedlikehold og demontering av SF₆-utstyr inkludert i drivhusgassregnskap og rapporteringsområde for kinesiske kraftnettforetak.

Med tanke på forventningen om stadig strengere fremtidige lover, er det en fornuftig valg å adoptere miljøvennlige alternativprodukter som ikke er underlagt fremtidige regulatoriske begrensninger for å sikre driftsfortsettelsen. Tørr luft mellomspennings switchgear gir pålitelig isolering og avbrytning yte uten å bli påvirket av miljølover eller karbonavgifter. Som verdens nest største økonomi og største energiforbruker, spiller Kina en sentral rolle i den globale energiomstillingen. Nylig foreslo den femte plenum av det 19. sentralkomiteen viktige sosioøkonomiske utviklingsmål for Kinas 14. femårplanperiode, der det eksplisitt nevnes at "energiressurser skal bli mer rasjonelt tildelt, utnyttelsesgraden skal økes betydelig, og totale utslipp av hovedforurenende stoffer skal fortsette å reduseres."

Sammenfattende sett, gir tørr luft som isoleringsmedium følgende fordeler: ① miljøvennlig og grønn; ② god varmeledning; ③ ingen ventilasjon eller beskyttelsesutstyr er nødvendig under produksjon og vedlikehold av utstyr; ④ metallpartikler generert under produksjon eller bruk utgjør minimal fare for tørr luft-isoleret switchgear.

3 Konklusjon

Den nye typen ringhovedstasjon bruker tørr luft som isoleringsmedium, erstatter miljøskadelig SF₆-gass, noe som reduserer drivhusgassutslipp. Ved slutten av sin livssyklus, kan over 90% av materialene gjenbrukes. Ved bruk av en litt positiv trykk gassisolering metode reduserer muligheten for gasslekkasje, øker sikkerhet og pålitelighet. Høytrykkkomponenter er helt lukket inn i en metallomhuvelse, som sikrer sikker drift i tøffe miljøer som høye høyder, hard kulde, fuktighet og forurensning. Vakuumavbrytere og tre-posisjons isolering/jordningsavbrytere støtter både manuell og elektrisk drift, og switchgear har intelligente funksjoner.

Selv om miljøvennlige ringhovedstasjoner har gjort fremskritt i intelligens, grønnhet og miljøvern, er isoleringsytelsen av nitrogen og tørr luft under samme trykk bare omtrent en tredjedel av SF₆, spesielt i høytrykk GIS-produkter, hvor ingen viable substitutt for SF₆ har blitt funnet ennå. Derfor er videre innsats nødvendig i utviklingen av miljøvennlige gasser.