SF6 so với SF6 gas Free Ring Main Units: Sự khác biệt chính

Từ góc độ hiệu suất cách điện, lưu huỳnh hexafluoride SF6 thể hiện các tính chất cách điện xuất sắc. Độ bền điện của nó khoảng 2,5 lần so với không khí, hiệu quả đảm bảo hiệu suất cách điện của thiết bị điện dưới áp suất khí quyển tiêu chuẩn và nhiệt độ môi trường. Các khí thay thế mới không chứa SF6 được sử dụng trong tủ chuyển mạch không có khí SF6—như một số hỗn hợp khí—cũng có thể đáp ứng yêu cầu cách điện, mặc dù giá trị cụ thể của chúng thay đổi tùy thuộc vào công thức. Một số khí thay thế không chứa SF6 có độ bền điện gần bằng SF6, trong khi những loại khác thấp hơn một chút.

Về tác động đến sự nóng lên toàn cầu, SF6 là một khí nhà kính mạnh mẽ với tiềm năng gây nóng lên toàn cầu (GWP) cực kỳ cao. Trong vòng 100 năm, giá trị GWP của nó đạt 23.900. Ngược lại, các khí được sử dụng trong tủ chuyển mạch không có khí SF6 chủ yếu là các lựa chọn có GWP thấp; ví dụ, một số hỗn hợp khí fluoro có giá trị GWP được kiểm soát ở mức vài trăm hoặc thậm chí thấp hơn, giảm đáng kể tác động của chúng đến biến đổi khí hậu.

Về ổn định hóa học, SF6 rất ổn định về mặt hóa học và hầu như không phản ứng với các chất khác trong điều kiện hoạt động bình thường, giúp duy trì môi trường nội bộ ổn định trong thiết bị điện trong thời gian dài. Tuy nhiên, một số thành phần trong khí thay thế không chứa SF6 có độ ổn định hóa học tương đối yếu và có thể trải qua các phản ứng hóa học nhất định trong điều kiện hoạt động đặc biệt—như nhiệt độ cao hoặc trường điện mạnh—có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của thiết bị.

Về yêu cầu kín, phân tử SF6 tương đối nhỏ, dẫn đến nguy cơ rò rỉ cao hơn. Do đó, tủ chuyển mạch cách điện bằng SF6 đòi hỏi quy trình và vật liệu kín cực kỳ nghiêm ngặt, thường sử dụng các hợp chất và cấu trúc kín hiệu suất cao để đảm bảo tỷ lệ rò rỉ hàng năm dưới 0,5%. Mặc dù tủ chuyển mạch không có khí SF6 cũng yêu cầu kín chặt, nhưng trọng tâm trong việc lựa chọn vật liệu và quy trình khác so với thiết bị SF6. Một số khí thay thế không chứa SF6 ít ăn mòn hơn với vật liệu kín, cho phép có nhiều lựa chọn chất kín hơn.

Về khả năng dập hồ quang, SF6 thể hiện hiệu suất dập hồ quang xuất sắc. Sau khi phân hủy, nó nhanh chóng bắt giữ các electron tự do trong plasma hồ quang, cho phép dập hồ quang nhanh chóng—đặc biệt hiệu quả trong các tình huống ngắt dòng điện áp cao và cường độ dòng điện lớn. Hiệu suất dập hồ quang của các khí thay thế không chứa SF6 thay đổi: một số công thức tiên tiến đạt được hiệu suất dập hồ quang tương đương với SF6, trong khi những loại khác kém hơn về tốc độ và hiệu quả dập hồ quang.

Từ góc độ chi phí, khí SF6 bản thân tương đối rẻ. Tuy nhiên, do yêu cầu kín chặt và hệ thống thu hồi và xử lý khí phức tạp, tổng chi phí cho tủ chuyển mạch SF6 vẫn cao. Đối với tủ chuyển mạch không có khí SF6, một số khí thay thế không chứa SF6 mới liên quan đến chi phí nghiên cứu và phát triển cao và hiện đang đắt hơn, nhưng với sự tiến bộ về công nghệ và quy mô kinh tế, chi phí của chúng đang dần giảm và dự kiến sẽ trở nên cạnh tranh với thiết bị SF6 trong tương lai.

Về chu kỳ bảo dưỡng, tủ chuyển mạch SF6得益于SF6气体的稳定性，通常在正常条件下只需每3到5年进行一次全面的气体检测和设备检查。相比之下，无SF6气体开关柜的维护周期取决于气体的稳定性及运行条件；某些装置可能需要更频繁的气体监测和性能评估，可能会将维护周期缩短至1-2年。 关于击穿电压特性，SF6在均匀电场中的击穿电压是空气的2.5到3倍，能够承受高电压而不发生击穿。无SF6气体的击穿电压与气体成分和压力密切相关，不同配方之间差异显著——有些接近SF6水平，而有些则明显较低——在设计和应用中需要仔细评估。 就应用范围而言，SF6开关柜广泛用于高压和超高压电力系统，特别是在变电站和大型工业设施的高压供电系统中占据主导地位。无SF6气体开关柜越来越多地应用于中低压系统，并随着技术的不断成熟，逐渐扩展到高压应用。然而，在高电压、大容量场景中，与SF6解决方案相比，仍需进一步验证和完善。 在气体检测方法方面，SF6通常使用气相色谱法或红外吸收技术进行检测——这些成熟的方法提供了高精度的检测结果。对于无SF6气体，由于其组成复杂多样，检测方法更加多样化且不断发展。虽然一些SF6检测方法可以适应，但也需要开发针对特定气体成分的新检测技术，以实现准确和快速的气体分析。