SF6 vs SF6 brezplinovske kolobarne enote: Ključne razlike

Iz perspektive izolacijske zmogljivosti šesterfluorid svibine (SF6) izkazuje odlične izolacijske lastnosti. Njegova dielektrična trdota je približno 2,5-krat večja kot tista zraka, kar učinkovito zagotavlja izolacijo elektroopreme pod standardnimi atmosferskimi tlaki in okoljskimi temperaturami. Novi plini brez SF6, ki se uporabljajo v preklopnih napravah brez SF6, kot so določene mešanice plinov, lahko tudi zadoščajo izolacijskim zahtevam, čeprav njihove specifične vrednosti razlikujejo glede na sestavo. Nekateri od teh novih plinov brez SF6 imajo dielektrične trdoti blizu tistim SF6, drugi pa so nekoliko nižje.

Glede vpliva na globalno segrevanje je SF6 močen talni plin z izjemno visokim potencialom za globalno segrevanje (GWP). Na obdobju 100 let doseže vrednost GWP 23.900. V nasprotju s tem so plini, uporabljeni v preklopnih napravah brez SF6, večinoma nizko-GWP alternativi; na primer, nekatere mešanice fluoriranih plinov imajo GWP vrednosti, ki so omejene na nekaj stotin ali celo nižje, kar znatno zmanjša njihov vpliv na podnebne spremembe.

Glede kemijske stabilnosti je SF6 visoko kemijsko stabilen in skorajda ne reagira z drugimi snovmi pri normalnih delovnih pogojih, kar pomaga ohranjati stabilno notranje okolje v elektroopremi dolgoročno. Nekateri komponenti v plinih brez SF6 pa izkazujejo relativno manjšo kemijsko stabilnost in pri posebnih delovnih pogojih, kot so visoke temperature ali močna električna polja, lahko doživijo določene kemijske reakcije, kar lahko vpliva na delovanje opreme.

Glede zahtev glede zategovanja so molekule SF6 relativno majhne, kar pomeni višji tveganje za utrjevanje. Zato preklopne naprave z izolacijo SF6 zahtevajo izjemno stroga postopka in materialov za zategovanje, tipično uporabljajo visokoodvisne spojine in strukture, da zagotovijo letno stopnjo utrjevanja pod 0,5 %. Čeprav preklopne naprave brez SF6 tudi zahtevajo strogo zategovanje, so fokus pri izbiri materialov in postopkov različen od tistega za opremo z SF6. Nekateri plini brez SF6 so manj korozivni za material za zategovanje, kar omogoča širši izbor zategovalnih materialov.

Glede zmogljivosti za ugasitev loka izkazuje SF6 odlično zmogljivost za prekinitev loka. Po razgradnji hitro zajame proste elektrone v plazmi loka, kar omogoča hitro ugasitev loka, zlasti učinkovito v situacijah z visokim naponom in velikim tokom. Zmogljivost za ugasitev loka plinov brez SF6 se razlikuje: nekatere napredne sestave dosežejo zmogljivost za prekinitev loka, primerljivo s SF6, druge pa so nekoliko slabše v hitrosti in učinkovitosti ugasitve loka.

Glede stroškov je sam plin SF6 relativno poceni. Vendar zaradi strogih zahtev glede zategovanja in zapletenosti sistemov za pridobivanje in ravnanje z plinom ostajajo skupni stroški preklopne naprave z SF6 visoki. Za preklopne naprave brez SF6 so nekateri novi plini brez SF6 povezani z visokimi stroški raziskav in razvoja ter trenutno so dražji, vendar z tehnološkim napredkom in ekonomijami merila se njihovi stroški počasi zmanjšujejo in se pričakuje, da bodo v prihodnosti konkurenčni s opremo z SF6.

Glede intervalov vzdrževanja ima preklopna naprava z SF6 prednost zaradi stabilnosti plina, ki zahteva obsežno testiranje plina in pregled opreme samo vsako 3–5 let pod normalnimi pogoji. V nasprotju s tem intervali vzdrževanja preklopnih naprav brez SF6 odvisni so od stabilnosti plina in delovnih pogojev; nekatere enote morda zahtevajo bolj pogosto spremljanje plina in oceno zmogljivosti, kar lahko skrača cikel vzdrževanja na 1–2 leta.

Glede karakteristik napetosti padca je napetost padca SF6 v enakomeren električnih poljih 2,5 do 3-krat višja kot tista zraka, kar mu omogoča, da odvrne visoke napetosti brez padca. Napetost padca plinov brez SF6 je tesno povezana s sestavo in tlakom, z veliko variabilnostjo med različnimi sestavami—nekateri se približujejo ravnini SF6, drugi pa so zelo nižji—zahtevajo pa paštovno oceno med projektiranjem in uporabo.

Glede obsega uporabe so preklopne naprave z SF6 široko uporabljene v visokonapetnih in zelo visokonapetnih električnih sistemih, zlasti dominirajo v transformatorjih in visokonapetnih oskrbnih sistemih velikih industrijskih objektov. Preklopne naprave brez SF6 se vse bolj uporabljajo v srednjih in nizkonapetnih sistemih, in z nadaljevajočim tehnološkim zrelostjo se postopoma razširjajo tudi v visokonapetne aplikacije. Vendar pa v visokonapetnih, visokokapacitetnih situacijah je še vedno potrebno dodatno potrditev in izboljšava v primerjavi s rešitvami z SF6.

Glede metod za zaznavanje plinov se SF6 tipično zaznava z uporabo plinske kromatografije ali infrardečega absorpcijskega metoda—zrele metode, ki ponujajo visoko točnost zaznavanja. Za pline brez SF6, zaradi njihove kompleksne in raznolike sestave, so metode zaznavanja bolj raznolike in se stalno razvijajo. Čeprav se lahko nekatere pristopi za zaznavanje SF6 prilagodi, morajo biti razvijene tudi nove tehnologije zaznavanja, prilagojene specifičnim komponentam plinov, da omogočijo točno in hitro analizo plinov.