SF6 nasuprot SF6 slobodnim ring-mains jedinicama: Ključne razlike

S obzirom na izolacijske osobine, šesterfluoromethan (SF6) pokazuje odlične izolacijske osobine. Njegova dielektrična čvrstoća je približno 2,5 puta veća od zračne, efektivno osiguravajući izolacijske osobine električnog opreme pod standardnim atmosferskim tlakom i okolinom temperaturom. Novi slobodni SF6 plinovi korišteni u aparaturi bez SF6 plina - poput određenih plinskih mješavina - također mogu ispunjavati izolacijske zahtjeve, iako njihove specifične vrijednosti variraju ovisno o formulaciji. Neki od ovih novih slobodnih SF6 plinova imaju dielektričnu čvrstoću blizu one SF6, dok su neki malo niže.

U pogledu utjecaja na globalno zagrijavanje, SF6 je moćan staklenični plin s izuzetno visokim Global Warming Potential (GWP). U roku od 100 godina, njegova GWP vrijednost doseže 23.900. U suprotnosti, plinovi korišteni u aparaturi bez SF6 plina uglavnom su nizko-GWP alternative; na primjer, neke fluorirane plinske mješavine imaju GWP vrijednosti kontrolirane na nekoliko stotina ili čak niže, znatno smanjujući njihov utjecaj na klimatske promjene.

Što se tiče kemijske stabilnosti, SF6 je vrlo kemijski stabilan i rijetko reagira s drugim tvarima pod normalnim radnim uvjetima, što pomaže održavanju stabilnog unutarnjeg okruženja u električnoj opremi dugoročno. Međutim, neki sastojci u slobodnim SF6 plinovima pokazuju relativno slabiju kemijsku stabilnost i pod posebnim radnim uvjetima - kao što su visoke temperature ili jaki električni polja - mogu doći do određenih kemijskih reakcija, potencijalno utječući na performanse opreme.

U pogledu zahtjeva za sigurnošću, molekule SF6 su relativno male, što rezultira većim rizikom curenja. Stoga, aparatura izolirana SF6-om zahtijeva izuzito stroge postupke i materijale za sigurnost, obično koristeći visokoperformansne spojeve i strukture za sigurnost kako bi se osigurali godišnji stopa curenja ispod 0,5%. Iako aparatura bez SF6 plina također zahtijeva strogu sigurnost, fokus u odabiru materijala i procesa razlikuje se od SF6 opreme. Neki slobodni SF6 plinovi su manje agresivni prema materijalima za sigurnost, omogućujući širu raspon opcija za spojeve.

Kada je riječ o sposobnosti gašenja lukova, SF6 pokazuje izvanrednu sposobnost prekida luka. Nakon dekompozicije, brzo hvata slobodne elektrone u plazmi luka, omogućujući brzo ugasište luka - posebno učinkovito u scenarijima prekida visokih napona i velikih struja. Sposobnost prekida luka kod slobodnih SF6 plinova varira: neke napredne formulacije dostižu sposobnost prekida luka sličnu SF6, dok su druge nešto niže u brzini i učinkovitosti prekida luka.

S obzirom na aspekt troškova, sam SF6 plin je relativno jeftin. Međutim, zbog strogih zahtjeva za sigurnošću i složenosti sustava za povrat i obradu plina, ukupni trošak aparature izolirane SF6-om ostaje visok. Za aparaturu bez SF6 plina, neki novi slobodni SF6 plinovi uključuju visoke R&D troškove i trenutno su skuplji, ali s tehnološkim napretkom i ekonomijama skale, njihovi troškovi se postepeno smanjuju i očekuje se da će u budućnosti biti konkurentni opremi sa SF6.

Što se tiče intervala održavanja, aparatura izolirana SF6-om ima prednost stabilnosti plina, obično zahtijevajući kompleksno testiranje plina i pregled opreme samo jednom svake 3 do 5 godina pod normalnim uvjetima. U suprotnosti, intervali održavanja aparature bez SF6 plina ovisi o stabilnosti plina i radnih uvjeta; neka jedinice mogu zahtijevati češće praćenje plina i procjene performansi, potencijalno skraćujući ciklus održavanja na 1-2 godine.

U pogledu karakteristika napada napona, SF6 ima napad napona u uniformnim električnim poljima koji je 2,5 do 3 puta veći od zračnog, omogućujući mu da izdrži visoke napone bez napada. Napad napona slobodnih SF6 plinova usko je povezan s sastavom i tlakom plina, s značajnim varijacijama među različitim formulacijama - neke prilaze razine SF6, dok su druge značajno niže - što zahtijeva pažljivu procjenu tijekom dizajna i primjene.

U pogledu opsega primjene, aparatura izolirana SF6-om je široko korištena u visokonaponskim i extra-visokonaponskim elektroenergetskim sustavima, posebno dominirajući u pretvorbenim stanici i visokonaponskim snabdjevnim sustavima velikih industrijskih objekata. Aparatura bez SF6 plina se sve više prihvaća u srednjem i niskom naponu, a s nastavkom tehnološkog zrelosti, postupno se širi na visokonaponske primjene. Međutim, u visokonaponskim, visokokapacitetnim scenarijima, dalje je potrebno validiranje i sofisticiranje u usporedbi s rješenjima SF6.

U pogledu metoda detekcije plina, SF6 se obično detektira pomoću plinske kromatografije ili infracrvene apsorpcije - zrele metode koje nude visoku točnost detekcije. Za slobodne SF6 plinove, zbog njihovog složenog i raznolikog sastava, metode detekcije su raznolike i stalno se razvijaju. Dok se neke pristupe detekcije SF6 mogu prilagoditi, trebaju se razviti i nove tehnologije detekcije prilagođene specifičnim sastojcima plina kako bi se omogućila točna i brza analiza plina.