Neden Kurumuş Hava Ring Ana Birimlerinde SF₆ Gazının En İyi Alternatifi Olmaktadır

1. Hava yalıtımlı ve SF₆ gaz yalıtımlı halka ana birimleri

Hava yalıtımlı halka ana birimleri genellikle yük kesici anahtarlardan, ayrıkçılardan veya her ikisinin de kombinasyonundan oluşur ve bu bileşenler topraklama yeteneğine sahiptir. Bu birimler manuel veya elektrikli olarak çalıştırılabilir. Bu birimler ayrıca kablo giriş ve çıkış hatlarını kontrol etmek için füze entegre edebilir. Buna karşılık, SF₆ gaz yalıtımlı halka ana birimleri, genellikle gaz yalıtımlı anahtar cihazları olarak bilinir ve yüksek dielektrik gücü, güçlü kemer söndürme yeteneği, zehirsizliği ve kimyasal istikrarı nedeniyle hem yalıtım hem de kemer söndürme için SF₆ gazını kullanır, bu da onu her iki amaç için de mükemmel bir ortam yapar.

2. SF₆ Gazının Kurutulmuş Havayla Değiştirilmesinin Nedenleri

SF₆ gazının avantajlarına rağmen, çok yüksek küresel ısınma potansiyeli (GWP) vardır ve Kyoto Protokolü tarafından düzenlenmesi gereken altı sera gazından biridir. Sera gazı emisyonlarını azaltmaya taahhüt eden bir imzalayan olan Çin, 2019 yılı sonunda 2005 seviyelerinden %48,1 oranında karbon yoğunluğunu azaltarak 2020 hedefini önceden gerçekleştirmiştir. Ulusal hedef olan 2030 yılına kadar karbon emisyonlarının zirve yaptığı ve 2060 yılına kadar karbon nötraliğini sağladığı bağlamda, gelecekteki enerji planlamasında karbon emisyonlarını azaltmak artık kritik bir odaktadır. Bu bağlamda, orta gerilim anahtar cihazlarında SF₆ gazının kurutulmuş havayla değiştirilmesi beş temel nedenle yapılmaktadır:

2.1 Kurutulmuş Havada Sıfır GWP

GWP indeksi, belirli bir kütlenin bir sera gazının belirli bir süre boyunca aynı kütlenin karbon dioksitine kıyasla küresel ısınmaya ne kadar katkı sunduğunu ölçer. SF₆'nin GWP'si CO₂'nin 23.900 katıdır, bu da çevresel etkisi nedeniyle Kyoto Protokolü ve Avrupa Direktifi 2003/87 tarafından hedef alınan altı gazdan biri olmasına neden olur. Ortalama bir yük anahtarı veya devre kesici bölmesi yaklaşık 1 kg SF₆ içerir; bu gaz sızarsa, çevresel zarar açısından yaklaşık 200.000 km yolculuk eden bir araba ile eşdeğer olacaktır.

Dünya çapında yaklaşık 30 milyon anahtar cihazı olduğuna dikkat edildiğinde, SF₆'ya alternatif bulmanın gerekliliği açığa çıkar. Sıfır GWP ile kurutulmuş hava - doğal olarak %21 oksijen ve %79 azot içeren - küresel ısınma katkıları konusundaki endişeleri ortadan kaldırarak, çevresel güvenlik ve faydaları açısından ideal bir alternatif sunar. SF₆ ve kurutulmuş hava özellikleri arasındaki karşılaştırma Tablo 1'de özetlenmiştir.

2.2 Kurutulmuş Havaya Geri Kazanım veya Atıklık İhtiyacı Yoktur

Çevre dostu gaz yalıtımlı metal kaplı anahtar cihazları üretim ve montaj sırasında SF₆ gazı kullanmadığından, gaz geri kazanım ve koruma sistemlerine ihtiyaç duyulmaz. Doldurması kolaydır ve ayrışma ürünlerinde zararlı maddeler bulunmadığından, çevresel standartlara uygundur. Bu ekipmanlar uzun vadede işletilirken çevre kirliliği yaratmaz, nemli ve sert ortamlara uygun olup bakım gerektirmez. Buna karşılık, SF₆ gazlı anahtar cihazları, emisyonları minimize etmek ve çevresel etkiyi azaltmak için tüm yaşam döngüsü boyunca kapalı bir sistem içinde SF₆ gazını sıkı bir şekilde kapalı tutmalıdır.

Bakım gerektiği zaman, gaz geri kazanım üniteleri kullanılarak gaz yerinde toplanır. Zararlı maddelerden arındırıldıktan sonra, gaz tekrar kullanılabilir. Ancak, anahtar işlemleri sırasında SF₆, zehirli yan ürünler oluşturabilir, bu nedenle kullanılan SF₆ gazı tehlikeli atık olarak sınıflandırılır. SF₆ gazının atılması maliyeti, ekipmanın orijinal fiyatının yaklaşık %20'sidir. Kurutulmuş hava kullanımı, SF₆'ya olan ihtiyacı tamamen ortadan kaldırarak, anahtar cihazlarının çevresel etkisini önemli ölçüde azaltır ve atık ve geri kazanım ile ilgili maliyetleri ve prosedürlerini önler.

2.3 Kurutulmuş Hava İşletmeciler için Ekstra Avantajlar Sağlar

Yeni SF₆'siz anahtar cihazları, kurutulmuş hava kullanarak işletmeciler için birçok avantaj sağlar: ① Geleneksel SF₆ ekipmanlarının değer verdiği kompakt boyutu korunur ve işletme yöntemi değişmeden kalır, bu nedenle teknisyenler ek eğitim gerektirmez; ② Çevre dostu gaz yalıtımlı anahtar cihazlarındaki üç pozisyonlu yük anahtarı paralel vakum kesme teknolojisini kullanır, orijinal üç pozisyonlu işletme alışkanlıklarını korurken, müşterilere ekonomik ve güvenilir bir dönüşüm proteksiyonu sunar.

2.4 Kurutulmuş Hava Personelin Sağlık ve Güvenliğini Korur

Orta gerilim anahtar cihazları genellikle kamu alanlarında kullanıldığından, SF₆ alternatifleri seçilirken sağlık ve güvenlik en önemli hususlardır. Kurutulmuş hava, güvenli bir alternatif olarak, halkın potansiyel sağlık ve güvenlik risklerinden korunmasını sağlar. Olgunlukla zararsız olduğundan, sızıntı olması durumunda insanlar veya çevre için hiçbir zarar oluşturmaz. Kurulum ve sökümden sorumlu personel için sağlık riski yoktur ve personel güvenliği için sıkı ekipma işleme düzenlemeleri oluşturmak gerekmez. Buna karşılık, doğrulanmamış özel gazlar sağlık ve güvenlik riskleri oluşturabilir.

2.5 Kurutulmuş Hava Düzenleyici Endişelerini Azaltır

Birçok şirket, sera gazı emisyonlarını büyük ölçüde azaltmak için önemli adımlar atmaktadır. Bu stratejik çabalar, daha sürdürülebilir olmasını sağlamak ve güçlü düzenleyici baskılar nedeniyledir. Avrupa'da, SF₆ gazının kullanımı, işlenmesi, sökülmesi, izlenmesi ve envanter kaydı tutulması sıkı bir şekilde düzenlenmektedir. Çin'de, 2012 yılından beri SF₆ gazının kullanımı ve geri kazanımı ile ilgili politikalar ve tedbirler getirilmiştir. Çin Standartlaşma İdaresi tarafından yayınlanan standartlara göre, SF₆ ekipmanlarının bakım ve söküm sırasında oluşan SF₆ gaz emisyonları, Çin enerji şebekesi işletmeleri için sera gazı hesaplama ve raporlama kapsamına dahil edilmiştir.

Gelecekte daha sıkı düzenlemeler beklenmek üzere, gelecekteki düzenleyici kısıtlamalardan etkilenmeyecek çevresel dost alternatif ürünleri benimsemek, operasyonel sürekliliği sağlamak için makul bir seçimdir. Kurutulmuş hava orta gerilim anahtar cihazları, çevre düzenlemeleri veya karbon vergileri etkisiz hale getirmeden güvenilir yalıtım ve kesme performansı sağlar. Dünya'nın ikinci büyük ekonomisi ve en büyük enerji tüketici olan Çin, küresel enerji geçişinde merkezi bir rol oynamaktadır. Son zamanlarda, 19. Merkez Komitesi'nin Beşinci Pleno Toplantısı, Çin'in 14. Beş Yıllık Plan dönemindeki önemli sosyo-ekonomik gelişme hedeflerini önermiştir ve "enerji kaynağı tahsisi daha rasyonel hale gelmelidir, kullanım verimliliği önemli ölçüde artmalı ve ana kirletici maddelerin toplam emisyonları sürekli azalmalıdır" ifadesini açıkça belirtmiştir.

Özetle, kurutulmuş hava bir yalıtım ortamı olarak aşağıdaki avantajları sunar: ① çevre dostu ve yeşil; ② iyi termal iletkenlik; ③ ekipman üretimi ve bakımı sırasında ventilasyona veya koruyucu ekipmana ihtiyaç duymaz; ④ üretim veya kullanım sırasında oluşan metal parçacıklar, kurutulmuş hava yalıtımlı anahtar cihazlarına minimal bir tehlike oluşturur.

3 Sonuç

Yeni tip halka ana birim, çevre zararlı SF₆ gazını kurutulmuş hava ile değiştirerek, sera gazı emisyonlarını azaltır. Yaşam döngüsünün sonunda, malzemelerin %90'dan fazlası geri dönüştürülebilir. Hafif pozitif basınç gaz yalıtımı yöntemi, gaz sızıntısının olasılığını azaltarak güvenliği ve güvenilirliği artırır. Yüksek gerilim bileşenleri tamamen metal bir kap içinde sıkı bir şekilde kaplanır, bu da yüksek rakımlı, soğuk, nemli ve kirlilikli gibi sert ortamlarda güvenli işlemeyi sağlar. Vakum anahtarları ve üç pozisyonlu yalıtım/topraklama anahtarları, manuel ve elektrikli işlemler için destek sağlar ve anahtar cihaz akıllı özelliklere sahiptir.

Çevre dostu halka ana birimler, zeka, yeşillik ve çevre koruması konularında ilerleme kaydetmiş olsa da, aynı basınç altında azot ve kurutulmuş havanın yalıtım performansı, özellikle yüksek gerilim GIS ürünleri için, SF₆'nin yaklaşık üçte biridir. Bu nedenle, çevre dostu gazların geliştirilmesi için daha fazla çaba gerekmektedir.