SF6 vs Walang SF6 na Ring Main Units: Mga Pangunahing Pagkakaiba

Sa perspektibong insulasyon, ang sulfur hexafluoride (SF6) ay nagpapakita ng mahusay na katangian ng insulasyon. Ang kanyang dielectric strength ay humigit-kumulang 2.5 beses na mas mataas kaysa sa hangin, na epektibong naseguro ang pagkakataon ng insulasyon ng mga aparato sa elektrisidad sa pamantayan ng atmosperikong presyon at temperatura. Ang bagong mga libreng gas ng SF6 na ginagamit sa mga switchgear na walang gas ng SF6—tulad ng ilang mga halong gas—ay maaari ring mapanatili ang mga pangangailangan ng insulasyon, bagaman ang kanilang espesipikong mga halaga ay nag-iiba depende sa formula. Ang ilan sa mga bagong libreng gas ng SF6 ay may dielectric strengths na malapit sa ng SF6, habang ang iba ay kaunti lamang mas mababa.

Sa kontekstong global warming, ang SF6 ay isang makapangyarihang greenhouse gas na may napakataas na Global Warming Potential (GWP). Sa isang 100-taong panahon, ang GWP value nito ay umabot sa 23,900. Sa kabilang banda, ang mga gas na ginagamit sa mga switchgear na walang gas ng SF6 ay kadalasang mababang-GWP na alternatibo; halimbawa, ang ilang halong fluorinated gas ay may kontroladong GWP values na maaaring maabot ang ilang daan o kahit mas mababa, na siyang nagbibigay ng malaking pagbawas sa kanilang impluwensya sa climate change.

Sa aspeto ng chemical stability, ang SF6 ay napakastable na kimikal at hindi madaling magreaksiyon sa iba pang substansya sa normal na kondisyong operasyonal, na tumutulong sa pagpanatili ng matatag na internal na kapaligiran sa mga aparato sa elektrisidad sa mahabang termino. Gayunpaman, ang ilang mga komponente sa mga libreng gas ng SF6 ay may relatyibong mas mahinang chemical stability at maaaring magkaroon ng tiyak na chemical reactions sa espesyal na kondisyong operasyonal—tulad ng mataas na temperatura o malakas na electric fields—na maaaring makaapekto sa performance ng mga aparato.

Sa sealing requirements, ang mga molekula ng SF6 ay relatyibong maliit, na nagreresulta sa mas mataas na panganib ng paglabas. Dahil dito, ang mga switchgear na may insulasyon ng SF6 ay nangangailangan ng napakamatinding proseso at materyales para sa pagseal, karaniwang gumagamit ng high-performance na sealants at estruktura upang matiyak ang taunang leakage rate na mas mababa sa 0.5%. Bagama't ang mga switchgear na walang gas ng SF6 ay nangangailangan din ng mahigpit na pagseal, ang pagsusuri sa materyales at proseso ay iba-iba mula sa mga aparato na may SF6. Ang ilang mga libreng gas ng SF6 ay mas mababa ang corrosion sa mga materyales ng pagseal, na nagbibigay ng mas malawak na pagpipilian ng sealants.

Sa kakayahang i-quench ng arc, ang SF6 ay nagpapakita ng kamangha-manghang performance sa pag-interrupt ng arc. Matapos ito bumunggo, ito ay mabilis na nakakakuha ng mga free electrons sa arc plasma, na nagbibigay ng mabilis na pag-extinguish ng arc—lalo na sa mga scenario ng mataas na voltage at current. Ang performance sa pagquench ng arc ng mga libreng gas ng SF6 ay nag-iiba-iba: ang ilang advanced na formula ay nakakamit ng performance na katulad ng SF6, habang ang iba ay kaunti lamang mas mahina sa bilis at epektividad ng pagquench ng arc.

Mula sa perspektibong cost, ang gas na SF6 mismo ay relatibong murang. Gayunpaman, dahil sa mahigpit na sealing requirements at complexity ng mga sistema ng gas recovery at handling, ang kabuuang gastos ng SF6 switchgear ay nananatiling mataas. Para sa mga switchgear na walang gas ng SF6, ang ilang bagong libreng gas ng SF6 ay may mataas na R&D costs at kasalukuyang mas mahal, ngunit sa pamamagitan ng teknolohikal na pag-unlad at economies of scale, ang kanilang mga gastos ay unti-unting bumababa at inaasahan na maging competitive sa mga aparato ng SF6 sa hinaharap.

Sa maintenance intervals, ang SF6 switchgear ay nakikinabang sa stability ng gas, na tipikal na nangangailangan ng comprehensive na gas testing at equipment inspection bawat 3 hanggang 5 taon sa normal na kondisyon. Sa kabilang banda, ang maintenance intervals para sa mga switchgear na walang gas ng SF6 ay depende sa stability ng gas at kondisyong operasyonal; ang ilang units ay maaaring mag-require ng mas regular na gas monitoring at performance assessments, na posibleng maikli ang cycle ng maintenance sa 1-2 taon.

Sa aspeto ng breakdown voltage characteristics, ang SF6 ay may breakdown voltage sa uniform electric fields na 2.5 hanggang 3 beses na mas mataas kaysa sa hangin, na nagbibigay-daan nito upang makatanggap ng mataas na voltage nang hindi nabubunggo. Ang breakdown voltage ng mga libreng gas ng SF6 ay malapit na nauugnay sa composition at pressure ng gas, na may malaking variation sa pagitan ng iba't ibang formulas—ang ilan ay lumapit sa antas ng SF6, habang ang iba ay mararaang mas mababa—na nangangailangan ng maingat na pagsusuri sa panahon ng disenyo at aplikasyon.

Sa application scope, ang SF6 switchgear ay malawakang ginagamit sa mga high-voltage at extra-high-voltage power systems, lalo na sa mga substation at high-voltage supply systems ng malalaking industriyal na pasilidad. Ang mga switchgear na walang gas ng SF6 ay unti-unting tinatanggap sa mga medium- at low-voltage systems, at sa patuloy na pag-unlad ng teknolohiya, ito ay unti-unting lumalaki sa high-voltage applications. Gayunpaman, sa mga high-voltage, high-capacity scenarios, ang karagdagang validation at refinement ay paubos pa rin kumpara sa mga solusyon ng SF6.

Sa mga paraan ng gas detection, ang SF6 ay tipikal na nadetekta gamit ang gas chromatography o infrared absorption techniques—mga mature na paraan na nagbibigay ng mataas na accuracy sa detection. Para sa mga libreng gas ng SF6, dahil sa kanilang complex at diverse na compositions, ang mga paraan ng detection ay mas varied at patuloy na umuunlad. Habang ang ilang mga paraan ng detection ng SF6 ay maaaring ma-adapt, ang mga bagong teknolohiya ng detection na nakatuon sa tiyak na mga component ng gas ay dapat din na mabuo upang makapagbigay ng accurate at mabilis na gas analysis.