Unit Ring Utama Berasaskan SF6 vs Unit Ring Utama Bebas Gas SF6: Perbezaan Utama

Dari sudut pandang prestasi isolasi, sulfur heksafluorida SF6 menunjukkan sifat insulasi yang sangat baik. Kekuatan dielektriknya adalah kira-kira 2.5 kali lebih tinggi daripada udara, secara efektif memastikan prestasi isolasi peralatan elektrik di bawah tekanan atmosfera piawai dan suhu sekitar. Gas bebas SF6 baru yang digunakan dalam peralatan pemutus litar bebas gas SF6—seperti campuran gas tertentu—juga dapat memenuhi keperluan isolasi, walaupun nilai spesifiknya berbeza bergantung pada formulasi. Beberapa dari gas bebas SF6 ini mempunyai kekuatan dielektrik hampir sama dengan SF6, manakala yang lain sedikit lebih rendah.

Dari segi kesan pemanasan global, SF6 adalah gas rumah hijau yang sangat kuat dengan Potensi Pemanasan Global (GWP) yang sangat tinggi. Dalam tempoh masa 100 tahun, nilai GWP-nya mencapai 23,900. Sebaliknya, gas yang digunakan dalam peralatan pemutus litar bebas gas SF6 kebanyakannya merupakan alternatif GWP rendah; sebagai contoh, beberapa campuran gas fluorin mempunyai nilai GWP yang dikawal kepada beberapa ratus atau bahkan lebih rendah, mengurangkan kesan mereka terhadap perubahan iklim secara signifikan.

Dari segi kestabilan kimia, SF6 sangat stabil secara kimia dan hampir tidak bertindak balas dengan bahan-bahan lain dalam keadaan operasi biasa, membantu mengekalkan persekitaran dalaman yang stabil dalam peralatan elektrik jangka panjang. Walau bagaimanapun, beberapa komponen dalam gas bebas SF6 menunjukkan kestabilan kimia yang agak lemah dan mungkin mengalami tindak balas kimia tertentu dalam keadaan operasi istimewa—seperti suhu tinggi atau medan elektrik yang kuat—potensinya mempengaruhi prestasi peralatan.

Dari segi keperluan penyegelan, molekul SF6 relatif kecil, menyebabkan risiko kebocoran yang lebih tinggi. Oleh itu, peralatan pemutus litar yang dilesiti dengan SF6 memerlukan proses dan bahan penyegelan yang sangat ketat, biasanya menggunakan komposit penyegelan berprestasi tinggi dan struktur untuk memastikan kadar kebocoran tahunan kurang daripada 0.5%. Walaupun peralatan pemutus litar bebas gas SF6 juga memerlukan penyegelan yang ketat, fokus dalam pemilihan bahan dan proses berbeza daripada peralatan SF6. Sesetengah gas bebas SF6 kurang korosif terhadap bahan penyegelan, membolehkan pelbagai pilihan penyegel.

Dari segi keupayaan pemadam busur, SF6 menunjukkan prestasi pemutusan busur yang luar biasa. Selepas pecah, ia dengan cepat menangkap elektron-elektron bebas dalam plasma busur, membolehkan pemadam busur yang cepat—terutamanya efektif dalam skenario pemutusan voltan tinggi dan arus tinggi. Prestasi pemadam busur gas bebas SF6 berbeza: sesetengah formula canggih mencapai prestasi pemutusan busur yang setanding dengan SF6, manakala yang lain sedikit lebih rendah dalam hal laju dan keberkesanan pemadam busur.

Dari segi kos, gas SF6 sendiri adalah relatif murah. Namun, disebabkan oleh keperluan penyegelan yang ketat dan kompleksitas sistem pemulihan dan penanganan gas, kos keseluruhan peralatan pemutus litar SF6 tetap tinggi. Untuk peralatan pemutus litar bebas gas SF6, beberapa gas bebas SF6 baru melibatkan kos R&D yang tinggi dan kini lebih mahal, tetapi dengan kemajuan teknologi dan ekonomi skala, kosnya secara beransur-ansur menurun dan dijangka menjadi kompetitif dengan peralatan SF6 pada masa hadapan.

Dari segi selang masa penyelenggaraan, peralatan pemutus litar SF6 mendapat faedah daripada kestabilan gas, biasanya memerlukan pengujian gas menyeluruh dan pemeriksaan peralatan hanya setiap 3 hingga 5 tahun dalam keadaan normal. Sebaliknya, selang masa penyelenggaraan untuk peralatan pemutus litar bebas gas SF6 bergantung pada kestabilan gas dan keadaan operasi; sesetengah unit mungkin memerlukan pemantauan gas yang lebih sering dan penilaian prestasi, mungkin memendekkan siklus penyelenggaraan kepada 1–2 tahun.

Dari segi ciri-ciri voltan pecah, SF6 mempunyai voltan pecah dalam medan elektrik seragam yang 2.5 hingga 3 kali lebih tinggi daripada udara, membolehkannya menahan voltan tinggi tanpa pecah. Voltan pecah gas bebas SF6 berkait rapat dengan komposisi gas dan tekanan, dengan variasi yang signifikan antara formulasi yang berbeza—sesetengah mendekati tahap SF6, manakala yang lain jauh lebih rendah—menghendaki penilaian teliti semasa reka bentuk dan aplikasi.

Dari segi lingkup aplikasi, peralatan pemutus litar SF6 digunakan secara meluas dalam sistem tenaga voltan tinggi dan ultra tinggi, terutamanya mendominasi dalam substesen dan sistem bekalan voltan tinggi fasiliti industri besar. Peralatan pemutus litar bebas gas SF6 semakin diambil alih dalam sistem voltan sederhana dan rendah, dan dengan matangnya teknologi, ia secara beransur-ansur berkembang ke dalam aplikasi voltan tinggi. Walau bagaimanapun, dalam skenario voltan tinggi dan kapasiti tinggi, pengesahan dan penyempurnaan lanjut masih diperlukan berbanding penyelesaian SF6.

Dari segi kaedah deteksi gas, SF6 biasanya dideteksi menggunakan kromatografi gas atau teknik penyerapan inframerah—kaedah yang matang dan menawarkan ketepatan deteksi yang tinggi. Untuk gas bebas SF6, disebabkan oleh komposisi yang kompleks dan pelbagai, kaedah deteksi lebih berbeza dan terus berkembang. Walaupun beberapa pendekatan deteksi SF6 boleh diadaptasi, teknologi deteksi baru yang disesuaikan dengan komponen gas tertentu juga perlu dibangunkan untuk membolehkan analisis gas yang tepat dan pantas.