ਸਫਲੂਰ ਹਵਾ ਦੇ ਵਿਕਲਪ ਗੈਸ-ਆਧਾਰਿਤ ਉੱਚ ਵੋਲਟੇਜ ਸਰਕਟ ਬ੍ਰੇਕਰਾਂ ਦੀਆਂ ਨਵੀਆਂ ਵਿਕਾਸ ਰੀਤਾਂ
1. ਪ੍ਰਸਤਾਵਨਾ
ਸੈਂਫੀਅਰ (SF₆) ਦੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਬੀਜੀ ਲੋਕਲ ਅਤੇ ਵਿਤਰਣ ਸਿਸਟਮਾਂ ਵਿੱਚ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਗੈਸ-ਇਨਸੁਲੇਟਡ ਸਵਿਚਗੇਅਰ (GIS), ਸਰਕਿਟ ਬ੍ਰੇਕਰ (CB), ਅਤੇ ਮੱਧਮ-ਵੋਲਟੇਜ (MV) ਲੋਡ ਸਵਿਚਾਂ ਵਿੱਚ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਵਿਸਤਾਰ ਲੱਭਿਆ ਹੈ। ਇਸਦੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਬੀਜੀ ਲੋਕਲ ਅਤੇ ਅਰਕ-ਖ਼ਤਮ ਕਰਨ ਦੀ ਯੋਗਤਾ ਹੈ। ਇਸ ਦੇ ਨਾਲ-ਨਾਲ, SF₆ ਇਕ ਤਾਕਤਵਰ ਗ੍ਰੀਨਹਾਊਸ ਗੈਸ ਵੀ ਹੈ, ਜਿਸਦੀ ਗਲੋਬਲ ਵਾਰਮਿੰਗ ਪੋਟੈਂਸ਼ਲ ਲਗਭਗ 23,500 ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਇਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਵਿਨਯਮਿਤ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਬਾਰੇ ਵਿਚਾਰ-ਵਿਮਰਸ਼ ਜਾਰੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਬਿਜਲੀ ਦੇ ਉਪਯੋਗ ਲਈ ਵਿੱਕਲਪ ਗੈਸਾਂ ਦੀ ਖੋਜ ਲਗਭਗ ਦੋ ਦਹਾਕਿਆਂ ਤੋਂ ਜਾਰੀ ਹੈ।
"ਕਲਬ ਜੀਰੋ" (CZC), CIGRE ਨਾਲ ਸਹਿਯੋਗ ਨਾਲ, ਹਾਲਾਂ ਦੀ ਸਥਿਤੀ ਦੀ ਸਹਿਯੋਗ ਲਈ ਇਕ ਯੋਜਨਾ ਨੂੰ ਚਲਾਇਆ ਹੈ। ਇਸ ਵਿਸ਼ੇ ਦੀ ਸਾਰੀ ਹਾਲਾਂ ਦੀ ਲਿਖਤੀ ਸਹਿਤ ਇਕ ਸਰਵੇ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਇਹ ਨਤੀਜੇ 2016 ਵਿਚ ਕੀਅਰੇ ਸੈਸ਼ਨ ਦੀ ਇਕ ਸਹਿਯੋਗ ਸ਼ੇਸ਼ੀਅਨ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਸਤੁਤ ਕੀਤੇ ਗਏ ਅਤੇ ਵਿਚਾਰੇ ਗਏ। ਇਹ ਲੈਖ ਉਸ ਸਰਵੇ ਦੇ ਮੁੱਖ ਨਤੀਜੇ ਦੀ ਪ੍ਰਸਤੁਤੀ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਕਿਉਂਕਿ ਵੈਕੁਅਮ ਸਵਿਚਿੰਗ ਟੈਕਨੋਲੋਜੀ ਇਕ ਅਲਗ ਜਾਰੀ ਕਾਰਵਾਈ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਇਸ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਇਸ ਸ਼ੋਧ ਵਿੱਚ ਨਹੀਂ ਕੀਤੀ ਜਾਵੇਗੀ।
2. ਵਿੱਕਲਪ ਗੈਸਾਂ
1997 ਵਿਚ ਕਿਓਟੋ ਪਰੋਟੋਕਲ ਦੀ ਮਨਜ਼ੂਰੀ ਦੇ ਬਾਦ, ਵਿੱਕਲਪ ਗੈਸਾਂ ਦੀ ਖੋਜ ਵਧ ਗਈ ਅਤੇ ਪਿਛਲੇ ਦਹਾਕੇ ਵਿੱਚ ਇਹ ਵਧ ਗਈ ਹੈ। ਵਿੱਕਲਪ ਗੈਸਾਂ ਲਈ ਮੁੱਖ ਲੋੜਾਂ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ ਇਹ ਪਛਾਣੇ ਗਏ ਹਨ: ਨਿਵਾਲ ਗਲੋਬਲ ਵਾਰਮਿੰਗ ਪੋਟੈਂਸ਼ਲ (GWP), ਸਿਫ਼ਰ ਓਜੋਨ ਖ਼ਾਲੀ ਪੋਟੈਂਸ਼ਲ (ODP), ਨਿਵਾਲ ਜ਼ਹਿਰਾਈ, ਅਗਨੀ-ਰੋਧੀ, ਉੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕ ਸ਼ਕਤੀ, ਉੱਚ ਅਰਕ-ਖ਼ਤਮ ਅਤੇ ਗਰਮੀ ਵਿਚਲਣ ਦੀ ਯੋਗਤਾ, ਰਸਾਇਣਕ ਸਥਿਰਤਾ, ਸਾਮਗ੍ਰੀ ਦੀ ਸਹਿਭਾਗਤਾ, ਅਤੇ ਬਾਜ਼ਾਰ ਉਪਲਬਧਤਾ।
ਵਿਚਾਰਿਤ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪ੍ਰਕ੍ਰਿਤਿਕ ਗੈਸਾਂ ਵਿਚੋਂ, CO₂ ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਅਰਕ-ਖ਼ਤਮ ਕਰਨ ਵਾਲੀ ਗੈਸ ਪ੍ਰਤੀਤ ਹੋਈ ਹੈ, ਜਿਸਦੀ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਐਡੀਟੀਵ ਜਿਵੇਂ ਕਿ O₂ ਜਾਂ CF₄ ਦੁਆਰਾ ਵਧਾਈ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ। ਇਹ ਨਤੀਜੇ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ CO₂ ਦੀ ਅਰਕ-ਖ਼ਤਮ ਅਤੇ ਇਨਸੁਲੇਸ਼ਨ ਦੀ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ SF₆ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਵਿਚ ਹੇਠਾਂ ਹੈ। ਹੋਰ ਦਿਲਚਸਪ ਉਮੀਦਵਾਰ ਫਲੋਰੀਨਾਇਟਡ ਗੈਸਾਂ, ਜਿਵੇਂ ਕਿ CF₃I, ਹਾਇਡਰੋਫਲੋਰੋਲੀਫਿਨ (HFO-1234ze ਅਤੇ HFO-1234yf), ਪੈਰਾਫਲੋਰੋਕੈਟੋਨ (ਉਦਾਹਰਣ ਲਈ, C₅F₁₀O), ਪੈਰਾਫਲੋਰੋਨਾਇਟਰਲ (C₄F₇N), ਫਲੋਰੀਨਾਇਟਡ ਈਥਰ (HFE-245cb2), ਫਲੋਰੀਨਾਇਟਡ ਐਪੋਕਸਾਇਡ, ਅਤੇ ਹਾਇਡਰੋਕਲੋਰੋਫਲੋਰੋਲੀਫਿਨ (HCFO-1233zd) ਵਿਚ ਪਾਏ ਗਏ ਹਨ।
ਸਾਰੀਆਂ ਲੋੜਾਂ ਦੀ ਵਿਚਾਰ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਸਭ ਤੋਂ ਵਧੀਆ ਵਰਤਮਾਨ ਉਮੀਦਵਾਰ ਪੈਰਾਫਲੋਰੋਕੈਟੋਨ (CF₃C(O)CF(CF₃)₂ ਜਾਂ C₅-PFK) ਅਤੇ ਐਸੋ-ਸੀ₄ ਪੈਰਾਫਲੋਰੋਨਾਇਟਰਲ ((CF₃)₂CF-CN ਜਾਂ C₄-PFN) ਹਨ। ਸ਼ੁੱਧ ਗੈਸਾਂ ਲਈ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਉਭਾਲ ਬਿੰਦੂ ਨਾਲ ਸੰਬੰਧਤ ਹੈ - ਇਸ ਦਾ ਮਤਲਬ ਹੈ ਕਿ ਉੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕ ਸ਼ਕਤੀ ਵਾਲੀ ਗੈਸਾਂ ਦਾ ਉਭਾਲ ਬਿੰਦੂ ਵੀ ਵਧੇਗਾ। 0.1 MPa ਉੱਤੇ, C₅-PFK ਅਤੇ C₄-PFN ਦੇ ਉਭਾਲ ਬਿੰਦੂ ਕ੍ਰਮਸ਼: 26.5°C ਅਤੇ –4.7°C ਹਨ। ਇਸ ਲਈ, ਨਿਵਾਲ ਉਭਾਲ ਬਿੰਦੂ ਵਾਲੀ ਸਵਿਚਿੰਗ ਸਾਧਾਨ ਦੇ ਉਪਯੋਗ ਲਈ, ਬੁਫਰ ਗੈਸਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਣੀ ਚਾਹੀਦੀ ਹੈ। ਉੱਚ-ਵੋਲਟੇਜ ਉਪਯੋਗਾਂ ਵਿੱਚ, ਇਸ ਦੀ ਅਚ੍ਛੀ ਅਰਕ-ਖ਼ਤਮ ਕਰਨ ਦੀ ਯੋਗਤਾ ਦੇ ਕਾਰਨ, CO₂ ਨੂੰ ਬੁਫਰ ਗੈਸ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਚੁਣਿਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਮੱਧਮ-ਵੋਲਟੇਜ ਉਪਯੋਗਾਂ ਵਿੱਚ, ਹਵਾ ਦੀ ਵੀ ਬੁਫਰ ਗੈਸ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਵਰਤੋਂ ਦੀ ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ, C₅-PFK ਨਾਲ ਇਨਸੁਲੇਸ਼ਨ ਦੇ ਲਈ ਇਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ।
3. ਸ਼ੁੱਧ ਅਤੇ ਗੈਸ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਦੀਆਂ ਗੁਣਵਤਾਵਾਂ
ਟੈਬਲ 1 ਸ਼ੁੱਧ ਵਿੱਕਲਪ ਗੈਸਾਂ ਦੀਆਂ ਗੁਣਵਤਾਵਾਂ ਦੀ ਤੁਲਨਾ SF₆ ਨਾਲ ਕਰਦਾ ਹੈ। ਇਨ ਗੈਸਾਂ ਦੇ GWP ਵਿੱਚ ਵਧਿਆ ਅੰਤਰ ਹੈ: C₄-PFN ਦਾ GWP CO₂ ਜਾਂ C₅-PFK ਦੇ ਨਾਲ ਤੁਲਨਾ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਵਧੀਆ ਹੈ, ਜਿਨ੍ਹਾਂ ਦਾ GWP ਲਗਭਗ 1 ਹੈ। ਦਿਲਚਸਪੀ ਵਾਲੀਆਂ ਸਾਰੀਆਂ ਗੈਸਾਂ ਨਿਵਾਲ-ਅਗਨੀ-ਰੋਧੀ, ਸਿਫ਼ਰ ODP, ਅਤੇ ਰਸਾਇਣਕ ਨਿਰਮਾਤਾਵਾਂ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕੀਤੀਆਂ ਤਕਨੀਕੀ ਅਤੇ ਸੁਰੱਖਿਆ ਡੈਟਾ ਸ਼ੀਟਾਂ ਅਨੁਸਾਰ ਨਿਵਾਲ-ਜ਼ਹਿਰਾਈ ਹੈ। ਸ਼ੁੱਧ C₄-PFN ਅਤੇ C₅-PFK ਦੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕ ਸ਼ਕਤੀ ਲਗਭਗ ਦੁਗਣੀ ਹੈ SF₆ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਵਿੱਚ। CO₂ ਦੀ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕ ਸਹਿਨਾਈ ਵੋਲਟੇਜ ਹਵਾ ਦੇ ਬਰਾਬਰ ਹੈ - ਇਹ ਬਹੁਤ ਘਟੇ ਹੈ SF₆ ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਵਿੱਚ।
ਟੈਬਲ 1: ਸ਼ੁੱਧ ਗੈਸਾਂ ਦੀਆਂ ਗੁਣਵਤਾਵਾਂ ਦੀ ਤੁਲਨਾ SF₆ ਨਾਲ
| Gas | CAS Number | Boiling Point / °C | GWP | ODP | Flammability | Toxicity LC50(4h) ppmv | Toxicity TWA ppmv | Dielectric Strength / pu at 0.1 MPa |
| SF₆ | 2551-62-4 | -64 | 23500 | 0 | No | - | 1000 | 1 |
| CO₂ | 124-38-9 | -78.5 | 1 | 0 | No | >300000 | 5000 | ≈0.3 |
| C5-PFK | 756-12-7 | 26.5 | <1 | 0 | No | ≈20000 | 225 | ≈2 |
| C4-PFN | 42532-60-5 | -4.7 | 2100 | 0 | No | 12000…15000 | 65 | ≈2 |
ਟੈਬਲ 2 ਸਵਿੱਛ ਗੈਸਾਂ ਅਤੇ ਗੈਸ ਮਿਸ਼ਰਨਾਂ ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਜਦੋਂ ਇਹ ਸਵਿੱਛ ਸਾਧਨਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹਨ। ਬਫਰ ਗੈਸਾਂ ਨਾਲ ਮਿਸ਼ਰਣ ਵਿੱਚ C₄-PFN ਅਤੇ C₅-PFK ਦੀਆਂ ਸ਼ੁੱਧਤਾਵਾਂ ਦੀਆਂ ਪ੍ਰਮਾਣਿਕਤਾਵਾਂ ਦੀਆਂ ਵਿਗਿਆਨਿਕ ਪ੍ਰਤੀਸ਼ਤਾਵਾਂ ਦੀਆਂ ਵਿਚਾਰਾਂ ਦੀ ਦੂਜੀ ਕਾਲਮ ਵਿੱਚ ਦਿੱਤੀਆਂ ਗਈਆਂ ਹਨ, ਸਾਧਾਰਣ ਰੀਤੀ ਨਾਲ 13% (ਮੋਲਾਰ ਸ਼ੁੱਧਤਾ) ਤੋਂ ਘੱਟ। ਇਹ ਧਿਆਨ ਵਿੱਚ ਰੱਖਣ ਦੀ ਆਵਸ਼ਿਕਤਾ ਹੈ ਕਿ CO₂ ਵਿੱਚ C₅-PFK ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਲਈ ਓਕਸੀਜਨ ਦੇ ਐਡੀਟੀਵਾਂ ਦੀ ਵੀ ਰਿਪੋਰਟ ਹੋਈ ਹੈ, ਕਿਉਂਕਿ ਓਕਸੀਜਨ ਦੀ ਮੌਜੂਦਗੀ ਨੂੰ ਹਾਨਿਕਾਰਕ ਉਤਪਾਦਨ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ CO) ਅਤੇ ਠੋਸ ਉਤਪਾਦਨ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਧੂੰ) ਦੀ ਗੱਲ ਕਮ ਕਰਨ ਦੀ ਹੋ ਸਕਦੀ ਹੈ।
ਟੈਬਲ 2: ਮੱਧਮ-ਅਤੇ ਉੱਚ-ਵੋਲਟੇਜ ਸਵਿੱਛ ਸਾਧਨਾਵਾਂ ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ/ਕਾਰਯਕਾਰਤਾ ਦੀਆਂ ਸਵਿੱਛ ਗੈਸਾਂ ਅਤੇ ਗੈਸ ਮਿਸ਼ਰਨਾਂ ਵਿੱਚ
| Gas | Concentration | Minimum Pressure / MPa | Minimum Temperature / °C | GWP | Dielectric Strength | Toxicity LC50 ppmv |
| SF₆ | - | 0.43…0.6 | -41…-31 | 23500 | 0.86…1 | - |
| CO₂ | - | 0.6…1 | ≤-48 | 1 |
0.4…0.7 | >3e5 |
| CO₂/C5-PFK/O₂ (HV) | ≈6/12 | 0.7 | -5…+5 | 1 | ≈0.86 | >2e5 |
| CO₂/C4-PFN(HV) | ≈4…6 | 0.67…0.88 | -25…-10 | 327…690 | 0.87…0.96 | >1e5 |
| Air/C5-PFK(MV) | ≈7…13 | 0.13 | -25…-15 | 0.6 | ≈0.85 | 1e5 |
ਸਮਾਨ ਦਬਾਵ ਉੱਤੇ (ਕਾਲਮ 6) SF₆ ਨਾਲ ਤੁਲਨਾ ਕਰਦਿਆਂ ਮਿਸ਼ਰਾਂ ਦਾ ਸ਼ੋਧ-ਟਹਿਲਣ ਵੋਲਟੇਜ ਘਟਦਾ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਉੱਚ-ਵੋਲਟੇਜ ਅਨੁਵਯੋਗਾਂ ਵਿੱਚ CO₂ ਨੂੰ ਬਫਰ ਗੈਸ ਕੇ ਤੌਰ ਤੇ ਵਰਤਦੇ ਹੋਏ C₅-PFK ਅਤੇ C₄-PFN ਲਈ ਨਿਊਨ ਵਰਤੋਂ ਦਾ ਦਬਾਵ ਲਗਭਗ 0.7–0.8 MPa ਤੱਕ ਵਧਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਵਾਈਅਰ/C₅-PFK ਮਿਸ਼ਰਾਂ ਨੂੰ ਵਰਤਦੇ ਹੋਏ ਮੱਧਮ-ਵੋਲਟੇਜ ਅਨੁਵਯੋਗਾਂ ਲਈ, 0.13 MPa ਦਾ ਦਬਾਵ ਰੱਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਦੁਆਰਾ SF₆ ਦੇ ਨਾਲ ਤੁਲਨਾ ਕਰਦਿਆਂ ਸ਼ੋਧ-ਟਹਿਲਣ ਵੋਲਟੇਜ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
C₄-PFN ਜਾਂ C₅-PFK ਦੇ ਨਿਊਨ ਮਿਸ਼ਰਣ ਦੇ ਰੁਕਵਾਂ ਦੁਆਰਾ ਉੱਚ ਸ਼ੋਧ-ਟਹਿਲਣ ਵੋਲਟੇਜ ਦਾ ਪਤਾ ਲਗਾਇਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਇਹ ਇੱਕ ਸਹਿਯੋਗਿਕ ਪ੍ਰभਾਵ ਦੁਆਰਾ ਸੰਭਵ ਹੈ—ਇਸ ਦਾ ਅਰਥ ਹੈ, ਐਡੀਟਿਵ ਦੇ ਸ਼ੇਅਰ ਦੇ ਸਾਥ ਸ਼ੋਧ-ਟਹਿਲਣ ਵੋਲਟੇਜ ਗੈਰ-ਲੀਨੀਅਰ ਰੀਤੀ ਨਾਲ ਵਧਦਾ ਹੈ, ਇਹ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ SF₆/N₂ ਮਿਸ਼ਰਾਂ ਵਿੱਚ ਦੇਖਿਆ ਗਿਆ ਸੀ। C₅-PFK ਮਿਸ਼ਰਾਂ ਦਾ GWP ਨਿਗਲਿਗਿਬਲ ਹੈ, ਪਰ ਇਹ ਉੱਚ ਨਿਊਨ ਵਰਤੋਂ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਖ਼ਿਲਾਫ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਠੰਢੇ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਅਨੁਵਯੋਗ (ਜਿਵੇਂ -25°C) ਨੂੰ ਕੋਈ ਵੀ ਸ਼ੁੱਧ CO₂ ਜਾਂ CO₂ + C₄-PFN ਮਿਸ਼ਰਾਂ ਨਾਲ ਸੰਭਾਲਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਇਸ ਦੇ ਸਾਥ ਟ੍ਰੈਡ-ਓਫ਼ ਹੁੰਦੇ ਹਨ: ਸ਼ੁੱਧ CO₂ ਦੇ ਕੇਸ ਵਿੱਚ ਸ਼ੋਧ-ਟਹਿਲਣ ਵੋਲਟੇਜ ਦੀ ਵਧੀ ਹੋਈ ਘਟਣ, ਜਾਂ C₄-PFN ਮਿਸ਼ਰਾਂ ਦੇ ਕੇਸ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਗੈਰ-ਟਹਿਲਣ ਪ੍ਰਭਾਵ।
4. ਵਿਕਲਪਗ ਗੈਸਾਂ ਦਾ ਸਵਿਚਿੰਗ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ
ਟੇਬਲ 3 ਸ਼ੁੱਧ CO₂ ਅਤੇ CO₂-ਬੇਸ਼ਡ ਮਿਸ਼ਰਾਂ ਦੇ ਸਵਿਚਿੰਗ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੀ ਪ੍ਰਾਰੰਭਕ ਜਾਣਕਾਰੀ ਦਾ ਸੰਕਲਨ ਕਰਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਦੇ ਲਈ SF₆ ਦਾ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਤੁਲਨਾ ਲਈ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। SF₆ ਦੇ ਨਾਲ ਤੁਲਨਾ ਕਰਦਿਆਂ ਵਰਤੋਂ ਦੇ ਦਬਾਵ ਦਾ ਵਧਾਵ ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਠੰਢੇ ਸ਼ੋਧ-ਟਹਿਲਣ ਵੋਲਟੇਜ—ਜਿਸ ਨੂੰ, ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਕੈਪੈਸਿਟਿਵ ਸਵਿਚਿੰਗ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦਾ ਮੈਟ੍ਰਿਕ ਵਜੋਂ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ—ਨੂੰ SF₆ ਦੇ ਸਤਹ ਤੱਕ ਲਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।
ਟੇਬਲ 3: ਉੱਚ-ਵੋਲਟੇਜ ਅਨੁਵਯੋਗਾਂ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਵਰਤੋਂ ਦੇ ਦਬਾਵ 'ਤੇ ਗੈਸਾਂ ਅਤੇ ਗੈਸ ਮਿਸ਼ਰਾਂ ਦੇ ਸਵਿਚਿੰਗ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੀ ਤੁਲਨਾ SF₆ ਨਾਲ
| ਗੈਸ | ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਦਬਾਵ [MPa] | ਡਾਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਸ਼ਕਤੀ / pu | SLF ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਬਣਦਾ SF₆ / pu | |
| SF₆ | 0.6 |
1 | 1 |
1 |
| CO₂ | 0.8…1 | 0.5…0.7 | 0.5…0.83 | ≥0.5 |
| CO₂+C5-PFK/O₂ | 0.7…0.8 | SF₆ ਦੇ ਨਾਲ ਨਜਦੀਕ | 0.8…0.87 | SF₆ ਦੇ ਨਾਲ ਨਜਦੀਕ |
| CO₂/C4-PFN | 0.67…0.82 | SF₆ ਦੇ ਨਾਲ ਨਜਦੀਕ | 0.83…(1) | SF₆ ਦੇ ਨਾਲ ਨਜਦੀਕ |
ਜਾਂਚੇ ਗਏ ਸਾਹਿਤ ਵਿੱਚ, C₄-PFN ਅਤੇ C₅-PFK ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਦੀ ਸਵਿਚਿੰਗ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਬਾਰੇ ਕੇਵਲ ਗੁਣਾਤਮਕ ਬਿਆਨ ਮਿਲ ਸਕੇ। CO₂ ਲਈ, ਕੁਝ ਮਾਤਰਾਤਮਕ ਤੁਲਨਾਵਾਂ ਉਪਲਬਧ ਹਨ। ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਲਗਭਗ 1 MPa ਦੇ ਵਧੇ ਹੋਏ ਭਰਨ ਦਬਾਅ ਨਾਲ ਸ਼ੁੱਧ CO₂ ਨਾਲ, SF₆ ਦੇ ਲਗਭਗ ਦੋ-ਤਿਹਾਈ ਇਨਸੂਲੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਛੋਟੀ ਲਾਈਨ ਫਾਲਟ (SLF) ਬੁੱਝਣ ਦੀ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੀ ਉਮੀਦ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।
CO₂ ਵਿੱਚ O₂ ਮਿਲਾਉਣ ਨਾਲ (30% ਤੱਕ ਦੇ ਮਿਸ਼ਰਣ ਅਨੁਪਾਤ ਨਾਲ), SLF ਬੁੱਝਣ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਸੁਧਾਰ ਅਤੇ ਡਾਈਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਤਾਕਤ ਵਿੱਚ ਥੋੜਾ ਵਾਧਾ ਉਮੀਦ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। CO₂ ਵਿੱਚ C₄-PFN ਜਾਂ C₅-PFK ਮਿਲਾਉਣ ਨਾਲ SF₆ ਦੇ ਨੇੜੇ ਡਾਈਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਅਧਿਐਨਾਂ ਵਿੱਚ ਦੱਸਿਆ ਗਿਆ ਹੈ ਕਿ CO₂/O₂/C₅-PFK ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਦੀ SLF ਸਵਿਚਿੰਗ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ SF₆ ਨਾਲੋਂ ਲਗਭਗ 20% ਘੱਟ ਹੈ। ਇਸ ਦੇ ਉਲਟ, CO₂/C₄-PFN ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਲਈ ਖਾਸ ਤੌਰ 'ਤੇ ਅਨੁਕੂਲਿਤ ਸਰਕਟ ਬਰੇਕਰਾਂ ਨੂੰ SF₆ ਨਾਲੋਂ SLF ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਦਾ ਦਾਅਵਾ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।
ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਕੋ ਜਿਹੀ ਜਿਓਮੈਟਰੀ ਅਤੇ ਦਬਾਅ ਸਥਿਤੀਆਂ ਹੇਠ ਸ਼ੁੱਧ CO₂ ਅਤੇ CO₂/C₄-PFN ਅਤੇ CO₂/C₅-PFK ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਨੂੰ ਸਿੱਧੇ ਤੁਲਨਾ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਅਧਿਐਨ ਵੀ ਹਨ, ਜੋ CO₂ ਨਾਲ ਜਾਂ ਬਿਨਾਂ ਐਡੀਟਿਵਜ਼ ਦੇ ਨੇੜਲੇ-ਖੇਤਰ (ਥਰਮਲ) ਬੁੱਝਣ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਲਈ ਸਮਾਨ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਥੋੜੇ ਜਿਹੇ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਸੋਧਾਂ ਜਾਂ ਮਾਮੂਲੀ ਡੀ-ਰੇਟਿੰਗ ਨਾਲ, ਨਵੇਂ ਮਿਸ਼ਰਣ IEC ਟੈਸਟ ਡਿਊਟੀ L90 (SLF) ਅਤੇ T100 (100% ਟਰਮੀਨਲ ਫਾਲਟ) ਨੂੰ ਸਫਲਤਾਪੂਰਵਕ ਪਾਰ ਕਰ ਚੁੱਕੇ ਹਨ, ਜੋ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ ਕਿ ਉਨ੍ਹਾਂ ਦੀ ਸਵਿਚਿੰਗ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ SF₆ ਨਾਲੋਂ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤੌਰ 'ਤੇ ਘੱਟ ਨਹੀਂ ਹੈ। ਇਹ ਬਰੇਕਰ ਦੇ ਬੁੱਝਣ ਫੰਕਸ਼ਨ ਲਈ ਵੀ ਦਰਸਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।
ਭਵਿੱਖ ਵਿੱਚ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਅਨੁਕੂਲਨਾਂ ਰਾਹੀਂ ਸਵਿਚਿੰਗ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵਿੱਚ ਹੋਰ ਸੁਧਾਰ ਦੀ ਉਮੀਦ ਹੈ। ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਮੁੱਦਾ ਚਾਪ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਗੈਸਾਂ ਦੀ ਜ਼ਹਿਰੀਲੇਪਨ ਹੈ। C₅-PFK ਅਤੇ C₄-PFN ਜਟਿਲ ਅਣੂ ਹਨ ਜੋ C₄-PFN ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ ਲਗਭਗ 650 °C ਤੋਂ ਉੱਪਰ ਵਿਘਟਨ ਸ਼ੁਰੂ ਕਰ ਦਿੰਦੇ ਹਨ। ਵਿਘਟਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਇਹ ਅਣੂ ਆਪਣੀ ਮੂਲ ਬਣਤਰ ਵਿੱਚ ਮੁੜ ਨਹੀਂ ਜੁੜਦੇ ਬਲਕਿ ਛੋਟੇ ਟੁਕੜਿਆਂ ਵਿੱਚ ਬਣ ਜਾਂਦੇ ਹਨ। ਉੱਚ-ਕਰੰਟ ਬੁੱਝਣ ਦੇ ਦੌਰਾਨ CO₂/O₂/C₅-PFK ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਲਈ 0.5 mol/MJ ਦੀ ਵਿਘਟਨ ਦਰ ਦਰਜ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ। ਅੰਸ਼ਕ ਨੁਕਸਾਨ ਲਈ, ਵਿਘਟਨ ਦਰ ਉਪਰੋਕਤ ਮੁੱਲ ਨਾਲੋਂ ਇੱਕ ਕ੍ਰਮ ਦਾ ਪੱਧਰ ਘੱਟ ਦੇਖੀ ਗਈ ਸੀ।
ਇਹਨਾਂ ਨਵੀਆਂ ਗੈਸਾਂ ਦਾ ਵਿਘਟਨ ਵਿਵਹਾਰ SF₆ ਦੇ ਸਿੱਧੇ ਤੁਲਨਾਯੋਗ ਨਹੀਂ ਹੈ, ਜੋ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਘਿਸੇ ਹੋਏ ਸੰਪਰਕ ਅਤੇ ਨੋਜ਼ਲ ਸਮੱਗਰੀ ਨਾਲ ਰਸਾਇਣਕ ਪ੍ਰਤੀਕਿਰਿਆਵਾਂ ਕਾਰਨ ਵਿਘਟਿਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਨਵੀਆਂ ਗੈਸਾਂ ਲਈ, ਉਪਕਰਣਾਂ ਦੀ ਉਮਰ ਭਰ ਵਿਘਟਨ ਨੂੰ ਇੱਕ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਮੁੱਦਾ ਨਹੀਂ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ, ਪਰ ਉਪਕਰਣਾਂ ਵਿੱਚ ਗੈਸ ਦੀ ਏਕਾਗਰਤਾ ਨੂੰ ਮਾਨੀਟਰ ਕੀਤਾ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ ਜਾਂ ਨਿਯਮਤ ਤੌਰ 'ਤੇ ਜਾਂਚਿਆ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਉੱਚ-ਦਬਾਅ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ (ਯਾਨਿ ਕਿ CO₂ ਨਾਲ ਮਿਸ਼ਰਣ) ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਜ਼ਹਿਰੀਲੇ ਵਿਘਟਨ ਉਤਪਾਦ CO ਅਤੇ HF ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਦੇ ਚਾਪ ਉਪ-ਉਤਪਾਦਾਂ ਨੂੰ arc-decomposed SF₆ ਨਾਲੋਂ ਸਮਾਨ ਜਾਂ ਘੱਟ ਜ਼ਹਿਰੀਲੇਪਨ ਵਾਲੇ ਮੰਨਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, arc-exposed SF₆ ਲਈ ਵਰਤੀਆਂ ਜਾਂਦੀਆਂ ਹੈਂਡਲਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਦੀ ਸਿਫਾਰਸ਼ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਹਾਲਾਂਕਿ, ਇਹ ਧਿਆਨ ਰੱਖਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ ਕਿ ਉਪਰੋਕਤ ਬਿਆਨ ਇਹਨਾਂ ਨਵੀਆਂ ਗੈਸਾਂ ਦੀ ਜ਼ਹਿਰੀਲੇਪਨ ਬਾਰੇ ਸੀਮਤ ਗਿਆਨ 'ਤੇ ਅਧਾਰਤ ਹਨ। SF₆ ਦੇ ਸੰਭਾਵਿਤ ਵਿਕਲਪਾਂ ਦੀ ਚਾਪ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਦੀ ਜ਼ਹਿਰੀਲੇਪਨ ਬਾਰੇ ਹੋਰ ਤਜਰਬੇ ਦੀ ਲੋੜ ਹੈ। ਹੋਰ ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤੀਆਂ ਚਿੰਤਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਸਮੱਗਰੀ ਅਨੁਕੂਲਤਾ (ਜਿਵੇਂ, ਸੀਲਾਂ ਅਤੇ ਗਰੀਸ 'ਤੇ ਪ੍ਰਭਾਵ), ਗੈਸ ਸੀਲਿੰਗ ਬਣਤਰ ਅਤੇ ਗੈਸ ਹੈਂਡਲਿੰਗ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ, ਮੌਜੂਦਾ ਉੱਚ-ਵੋਲਟੇਜ ਉਪਕਰਣਾਂ ਤੋਂ ਇਹ ਉਮੀਦ ਨਹੀਂ ਕੀਤੀ ਜਾਣੀ ਚਾਹੀਦੀ ਕਿ ਉਚਿਤ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਜਾਂ ਸਮੱਗਰੀ ਸੋਧਾਂ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ ਇਹਨਾਂ ਨਵੀਆਂ ਗੈਸਾਂ ਨਾਲ ਸੁਰੱਖਿਅਤ ਢੰਗ ਨਾਲ ਕੰਮ ਕਰਨ।
ਸਾਰੇ ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਨਾਲ ਅੰਤਰਨ ਚਾਪ ਟੈਸਟ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ, ਅਤੇ ਕੋਈ ਗੰਭੀਰ ਮੁੱਦੇ ਰਿਪੋਰਟ ਨਹੀਂ ਕੀਤੇ ਗਏ ਹਨ। ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਦੀ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ SF₆ ਨਾਲੋਂ ਥੋੜੀ ਘੱਟ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਕਰੰਟ-ਲੈਣ ਸਮਰੱਥਾ ਲਈ ਮਾਮੂਲੀ ਡੀ-ਰੇਟਿੰਗ ਜਾਂ ਡਿਜ਼ਾਈਨ ਐਡਜਸਟਮੈਂਟ ਦੀ ਲੋੜ ਪੈ ਸਕਦੀ ਹੈ। CO₂ ਲਾਈ-ਟੈਂਕ ਸਰਕਟ ਬਰੇਕਰਾਂ ਨੂੰ ਪਹਿਲਾਂ ਹੀ ਫੀਲਡ ਦਾ ਅਨੁਭਵ ਮਿਲ ਚੁੱਕਾ ਹੈ, ਜਿਸਦੀ ਤਨਖਾਹ ਕਈ ਸਾਲ ਪਹਿਲਾਂ ਸ਼ੁਰੂ ਹੋਈ ਸੀ, ਅਤੇ CO₂ ਨਾਲ ਭਰੇ ਬਰੇਕਰ ਹੁਣ ਵਪਾਰਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਉਪਲਬਧ ਹਨ।
C₅-PFK ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਉੱਚ-ਅਤੇ ਮੱਧ-ਵੋਲਟੇਜ ਪਾਇਲਟ ਸਥਾਪਨਾਵਾਂ ਸਵਿਟਜ਼ਰਲੈਂਡ ਅਤੇ ਜਰਮਨੀ ਵਿੱਚ 2015 ਤੋਂ ਸਫਲਤਾਪੂਰਵਕ ਕੰਮ ਕਰ ਰਹੀਆਂ ਹਨ। ਕਈ ਯੂਰਪੀ ਦੇਸ਼ਾਂ ਵਿੱਚ CO₂/C₄-PFN ਮਿਸ਼ਰਣਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਪਾਇਲਟ ਪ੍ਰੋਜੈਕਟ ਯੋਜਨਾਬੱਧ ਜਾਂ ਚੱਲ ਰਹੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਸਵਿਟਜ਼ਰਲੈਂਡ ਵਿੱਚ 145 kV ਇੰਡੋਰ GIS, ਜਰਮਨੀ ਵਿੱਚ 245 kV ਆਊਟਡੋਰ ਕਰੰਟ ਟਰਾਂਸਫਾਰਮਰ ਅਤੇ UK ਅਤੇ ਸਕਾਟਲੈਂਡ ਵਿੱਚ ਆਊਟਡੋਰ 420 kV GIL ਸਿਸਟਮ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ।
5. ਨਤੀਜੇ ਅਤੇ ਆਉਟਲੁੱਕ ਮੁੱਖ ਫੰਕਸ਼ਨ ਦੀ ਪ੍ਰਸਤਾਵਨਾ: ਕਾਰਗੀ ਨੂੰ ਟੋਕਣ ਲਈ ਸਹਿਜ ਅਤੇ ਪਰਚਾਈ ਵਾਲੀ ਵਿਧੀ: ਵੈਕੀਅਮ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਜਲਦੀ ਅਤੇ ਪਰਚਾਈ ਨਾਲ ਕਾਰਗੀ ਨੂੰ ਟੋਕਦਾ ਹੈ, ਇਸ ਨਾਲ ਫਿਰ ਸ਼ੁਰੂ ਹੋਣ ਤੋਂ ਰੋਕਦਾ ਹੈ। ਵਿਸਥਾਰਿਤ ਵੋਲਟੇਜ ਦੀ ਰੇਂਗ: 40.5kV, 72.5kV, 145kV, 170kV, ਅਤੇ 245kV ਦੀਆਂ ਰੇਟਿੰਗਾਂ ਵਿੱਚ ਉਪਲਬਧ ਹੈ ਜੋ ਵਿਵਿਧ ਗ੍ਰਿਡ ਦੀਆਂ ਵਰਤੋਂ ਲਈ ਮਹਿਸੂਸ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਸਹਿਜ ਢਾਂਚਾ ਵਾਲਾ ਡੈਡ ਟੈਂਕ: ਘਟਿਆ ਢਾਂਚਾ ਮਕਾਨਿਕੀ ਸਥਿਰਤਾ ਦੀ ਗਾਰੰਟੀ ਦਿੱਤੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ ਸਥਾਪਤ ਕਰਨ ਅਤੇ ਰੱਖਣ ਲਈ ਸਹਿਜ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਭਰੋਸੀ ਨਾਲ ਕਾਰਵਾਈ: ਸਪ੍ਰਿੰਗ-ਬੇਸ਼ਡ ਓਪ੍ਰੇਟਿੰਗ ਮੈਕਾਨਿਜ਼ਮ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਇਸਨੂੰ ਉੱਤੇ 10,000 ਮਕਾਨਿਕੀ ਸਹਿਜਤਾ ਦੀਆਂ ਚੱਕਰਾਂ ਨਾਲ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ। ਵਧਿਆ ਬੰਦ ਕਰਨਾ: ਦੋਹਾਂ ਪਾਸੇ ਦੇ ਸੀਲ ਦੇ ਫਲੈਂਜ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਪਾਣੀ-ਟਾਈਟ ਅਤੇ ਗੈਸ-ਟਾਈਟ ਦੀ ਸੁਰੱਖਿਆ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਜੋ ਬਾਹਰੀ ਉਪਯੋਗ ਲਈ ਆਦਰਸ਼ਿਕ ਹੈ।
ਸਵਿਚਿੰਗ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ SF₆ ਵਿਕਲਪਿਕ ਗੈਸਾਂ ਬਾਰੇ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ਿਤ ਜਾਣਕਾਰੀ ਦੀ ਸ
