A Contagem Regressiva para a Desativação do SF₆: Quem Alimentará a Rede do Futuro?

1.Introdução
Em resposta à mudança climática, esforços de pesquisa e desenvolvimento extensivos têm sido realizados globalmente para desenvolver vários tipos de equipamentos de comutação isolados a gás sem SF₆ como alternativas aos equipamentos convencionais baseados em SF₆. Por outro lado, os equipamentos de comutação isolados a gás sem SF₆ estão em serviço desde o final dos anos 1960. Ao moldar integralmente os componentes ativos do equipamento de comutação usando materiais de isolamento sólido, como resina epóxi, com resistência dielétrica significativamente superior à do SF₆, esta tecnologia alcança uma notável compactação.

As empresas de energia elétrica japonesas operam equipamentos de comutação isolados a gás sem SF₆ (SIS) ambientalmente amigáveis há mais de 50 anos. Estas unidades oferecem excelente desempenho operacional, segurança excepcional, alta eficiência na manutenção e inspeção, e confiabilidade comprovada a longo prazo. Devido ao seu tamanho compacto, as unidades SIS são particularmente adequadas para instalação em edifícios e espaços subterrâneos, especialmente em áreas urbanas densamente construídas onde o espaço é limitado.

Até hoje, aproximadamente 6.000 unidades de equipamentos de comutação isolados a gás sem SF₆ foram instaladas, principalmente servindo utilidades elétricas, instalações industriais gerais e infraestrutura de transporte. Entre as cerca de 3.000 unidades implantadas nas redes de utilidades, a taxa de falhas graves causando interrupções de energia nos últimos 50+ anos foi menos da metade daquela dos equipamentos de comutação isolados a gás (GIS) convencionais, demonstrando a alta confiabilidade dos equipamentos de comutação isolados a gás sem SF₆.

Recentemente, várias unidades de equipamentos de comutação isolados a gás sem SF₆ que estavam em operação no campo por 10 a 50 anos foram recuperadas e devolvidas à fábrica para avaliação, incluindo avaliações de envelhecimento do isolamento e vida útil. Os resultados indicam uma expectativa de vida operacional de aproximadamente 60 anos.

Além disso, estudos de avaliação do ciclo de vida (LCA) mostram que os equipamentos de comutação isolados a gás sem SF₆ podem reduzir as emissões totais de gases de efeito estufa (GEE), expressas em equivalentes de CO₂, para cerca de 65%–70% das associadas aos equipamentos de comutação isolados a gás do tipo cubículo (C-GIS). Os equipamentos de comutação isolados a gás sem SF₆ não contêm gases fluorados ou qualquer outro gás com potencial de aquecimento global (PAG₁₀₀) superior a 100. Comparado com o GIS, demonstrou-se uma vida útil esperada e confiabilidade comparáveis ou até superiores. Além de sua pegada compacta, também gera emissões significativamente menores de GEE equivalentes a CO₂.

Portanto, os equipamentos de comutação isolados a gás sem SF₆ representam uma solução viável entre as tecnologias de comutação sem SF₆, e espera-se que sua adoção se expanda ainda mais.
— “Experiência Operacional a Longo Prazo de Equipamentos de Comutação Isolados a Gás sem SF₆ nas Empresas de Energia Elétrica Japonesas”

2.Interpretação de Políticas e Regulamentos Domésticos e Internacionais

2.1 Políticas Internacionais

O hexafluoreto de enxofre (SF₆) tem um potencial de aquecimento global (PAG) 23.500 vezes maior que o do dióxido de carbono e está listado como um dos seis gases de efeito estufa sob o Protocolo de Quioto. Países e regiões desenvolvidos, incluindo a União Europeia, os Estados Unidos e o Japão, implementaram políticas rigorosas para restringir o uso de SF₆:

• União Europeia: Sob o Regulamento F-Gas, a UE exige uma redução gradual do consumo de SF₆, visando reduzir seu uso para um terço dos níveis de 2014 até 2030.

• Estados Unidos: Vários estados promulgaram regulamentos para limitar as emissões de SF₆ e promover ativamente tecnologias alternativas ambientalmente amigáveis.

• Japão: A Lei de Promoção de Medidas Contra o Aquecimento Global exige explicitamente a redução do uso e das emissões de SF₆.

2.2 Políticas Domésticas

Como o maior mercado mundial de equipamentos de energia, a China tem ativamente promovido a substituição do SF₆ nos últimos anos:

• Estratégia "Dual Carbon": A China estabeleceu metas nacionais claras para atingir o pico de emissões de carbono até 2030 e a neutralidade de carbono até 2060. Reduzir as emissões de SF₆ é um componente crítico desta estratégia.

• Normas Industriais: A State Grid Corporation of China e a China Southern Power Grid emitiram múltiplas especificações técnicas encorajando a adoção de equipamentos de comutação sem SF₆ e ambientalmente amigáveis.

3.Perspectiva do Setor sobre Soluções sem SF₆

À medida que as regulamentações ambientais se tornam mais rigorosas e a tecnologia avança, a atitude do setor de energia em relação aos equipamentos contendo SF₆ mudou significativamente:

• Eliminação Gradual do SF₆:
  O SF₆ não apenas é prejudicial ao meio ambiente, mas também apresenta riscos de vazamento e custos elevados de manutenção. O setor está progressivamente eliminando os equipamentos de comutação convencionais com SF₆.

• Adoção de Alternativas Ambientalmente Amigáveis:
  Os equipamentos de comutação sem SF₆, valorizados por sua amizade com o meio ambiente, segurança e eficiência operacional, estão emergindo como a nova direção para o desenvolvimento do setor.

4.Abordagens e Tendências de Substituição do SF₆

Nº 1 Tecnologia de Isolamento Sólido
Utiliza materiais de isolamento sólido em vez de gás SF₆, eliminando as emissões de gases de efeito estufa na fonte.

Nº 2 Tecnologia de Interrupção a Vácuo
Emprega interruptores a vácuo para alcançar uma interrupção de corrente altamente eficiente e confiável.

Nº 3 Alternativas Gaseosas Ambientalmente Amigáveis
Utiliza meios de isolamento ambientalmente benignos, como ar seco ou nitrogênio, em vez de SF₆.

5. RockWill Electric – Vantagens de Desempenho da Série EcoRing de Equipamentos de Comutação
Como um fabricante líder de equipamentos de energia, a RockWill Electric sempre se comprometeu com a inovação e aplicação tecnológica. Aproveitando fortes capacidades de P&D e uma profunda compreensão do mercado, a empresa lançou com sucesso a Série EcoRing de equipamentos de comutação isolados a gás sem SF₆.

Características

• Operação Isenta de Manutenção em Nível de 35kV: A câmara de gás hermética (com taxa de vazamento ≤ 0,1%/ano) e os componentes mecânicos resistentes ao desgaste eliminam tarefas de manutenção rotineiras, como o reabastecimento de gás e a substituição de peças. Isso reduz os custos de operação e manutenção (O&M) em mais de 60% em comparação com os equipamentos de comutação tradicionais.

• Desempenho Superior de Fornecimento de Energia Estável: Equipado com interrompedores a vácuo para extinção de arco e transformadores de corrente/tensão de alta precisão, ele resiste efetivamente a curtos-circuitos, sobretensões e flutuações de tensão. Mantém uma taxa de confiabilidade de fornecimento de energia de ≥ 99,98%, mesmo em ambientes adversos (por exemplo, alta umidade, poeira ou temperaturas extremas).

• Isolamento a Gás Ecológico e Seguro: Utiliza gás de proteção ambiental de baixo GWP (conforme as normas IEC 61730) para evitar emissões de gases de efeito estufa; a estrutura totalmente selada impede o vazamento de gás e garante a segurança das pessoas. Também possui forte resistência à corrosão e à poluição, sendo adequado para instalações internas e externas.

• Design Compacto e Integração Inteligente: A estrutura modular e compacta economiza 40% do espaço de instalação em comparação com os equipamentos de comutação isolados a ar, adequando-se a áreas estreitas como subestações subterrâneas urbanas. Suporta integração com sistemas de monitoramento inteligentes para rastrear pressão de gás, temperatura e status de operação em tempo real, permitindo a gestão preditiva de falhas.

A série EcoRing de equipamentos de comutação isolados a gás sem SF₆ é um produto verdadeiramente intrinsecamente seguro, graças à sua alta confiabilidade, total adaptabilidade a diversas condições de operação e design isento de manutenção. Não apenas oferece um desempenho excepcional, mas também serve como uma substituição ideal para os equipamentos de comutação isolados a ar convencionais (por exemplo, KYN61) e para os equipamentos de comutação CGIS baseados em SF₆, oferecendo uma solução mais avançada e confiável para sistemas de energia.