کنترل انتشار SF6 از دستگاه‌های کلیدزنی عایق‌شده گازی با ولتاژ بالا
در طولانی مدت، کنترل و جلوگیری از تخلیه SF6 از دستگاه‌های برش بالا-ولتاژ گازی همیشه چالش قابل توجهی بوده است. در اینجا می‌توانید جزئیات بیشتری درباره نکات کلیدی آزمون‌های فرار گاز SF6 محلی برای دستگاه‌های برش بالا-ولتاژ پیدا کنید. تخلیه سولفور هگزافلورید (SF6) از تجهیزات الکتریکی مورد نظر عمده‌ای در تعقیب اهداف کاهش تخلیه گازهای گلخانه‌ای بوده است. این به دلیل تأثیر قابل توجه تخلیه SF6 بر گرم شدن جهانی است. SF6 عمر جوی ۳۲۰۰ سال دارد و توان گرم شدن جهانی (GWP) آن ۲۳۹۰۰ است (به این معنا که تأثیر ۱ کیلوگرم SF6 معادل ۲۳۹۰۰ کیلوگرم CO2 است). در سال ۲۰۰۰، تخمین زده شد که تخلیه SF6 از تولید تجهیزات انتقال و توزیع الکتریکی متوسط و بالا-ولتاژ (HV) حدود ۱۰ میلیون تن CO2-معادل بوده که عمدتاً در اروپا و ژاپن متمرکز شده است.
تخلیه گاز SF6 در جو و تلاش‌های جهانی برای جلوگیری از آن
در مسیر رسیدن به یک جهان صفر-کربن، به طور گسترده‌ای شناخته شده است که صنعت برق تحولات قابل توجهی را تجربه کرده و از تولید انرژی مبتنی بر هیدروکربن‌ها به منابع انرژی تجدیدپذیر و سبز تغییر کرده است. با این حال، یک موضوع که ممکن است به اندازه کافی مستند نشده باشد، کنترل یک خطر محیطی دیگر در داخل صنعت است.
از دهه ۱۹۵۰، سولفور هگزافلورید (SF6) به عنوان یک مedium عایق و خاموش‌کننده در دستگاه‌های برش بالا-ولتاژ استفاده می‌شود. به دلیل طبیعت غیرفعال و خصوصیات خاموش‌کننده‌ی عالی آن، این ماده عمدتاً در دستگاه‌های برش استفاده می‌شود. علاوه بر این، ترکیب شیمیایی SF6 آن را برای استفاده‌های دیگر مناسب می‌کند. به عنوان مثال، در حوزه پزشکی، به عنوان عامل مقایسه در تصویربرداری با امواج صوتی؛ در پنجره‌های دو لایه، به عنوان مedium عایق حرارتی و صوتی؛ و در یک زمان، حتی به عنوان "هوای" پرکننده در پاشنه کفش‌های ورزشی یک برنده معروف استفاده می‌شد.
از زمان تصویب پروتکل کیوتو در سال ۱۹۹۷، تلاش‌هایی برای محدود کردن استفاده و تخلیه SF6 انجام شده است. در سال‌های اخیر، پیشرفت‌های قابل توجهی در صنعت انتقال الکتریکی در توسعه تجهیزات و مediumهای عایق جایگزین دیده شده است.
در حال حاضر می‌توان از عایق هوای خشک برای ولتاژ‌های تا ۴۲۰ کیلوولت در خطوط انتقال گازی بدون برش (GIB) استفاده کرد و مقص‌های خلاء برای ولتاژ‌های تا ۱۴۵ کیلوولت توسعه یافته‌اند. به طور مشابه، تکنولوژی‌های گاز جایگزین مانند g3 (g-کیوب) می‌توانند برای ولتاژ‌های تا ۴۲۰ کیلوولت در خطوط انتقال گازی بدون برش (GIB) استفاده شوند. مقص‌های گازی جایگزین برای ولتاژ‌های تا ۱۴۵ کیلوولت موجود هستند و پیش‌بینی می‌شود که مقص‌های گازی g3 مقیاس‌پذیر ۲۴۵ کیلوولت تا سال ۲۰۲۵ در دسترس قرار خواهند گرفت.
با این حال، با توجه به طول عمر عملیاتی معمول GIS بالا-ولتاژ که ۲۵ سال یا بیشتر است و این واقعیت که تقریباً تمام GIS بالا-ولتاژ تولید شده در حال حاضر با SF6 پر شده‌اند، تأثیر محیطی SF6 همچنان یک موضوعی است که نه فقط در حال حاضر بلکه در دهه‌های آینده نیز باید مورد بررسی قرار گیرد. علاوه بر این، با پیشرفت در تمدید طول عمر تجهیزات از طریق نگهداری پیش‌بینی، هزینه‌های محیطی جایگزینی نیز باید مورد توجه قرار گیرد. فرار گاز در تجهیزات سالم لزوماً به این معنا نیست که جایگزینی لازم است.
فuga گاز SF6 در سیستم‌های GIS و روش‌های پیشگیری
فuga گاز در GIS بالا-ولتاژ به دلایل مختلفی از جمله نقص تولید، نقص طراحی، تأثیر آب و هوا بر تجهیزات بیرونی، نصب اشتباه و پیری مهرها و سیالات رخ می‌دهد. با توجه به حیاتی بودن بسیاری از زیرمجموعه‌ها، توانایی خاموش کردن تجهیزات برای تعمیر معمولاً محدود است. این می‌تواند منجر به نیاز مداوم به پر کردن مناطق فuga گاز شود که به تخلیه مداوم گاز SF6 به جو می‌انجامد.
در بسیاری از مناطق جهان، دولت‌ها و مراقبان نه تنها جرائم سنگینی برای چنین تخلیه‌هایی وضع می‌کنند بلکه انگیزه‌هایی برای کاهش مدیریت شده نیز ارائه می‌دهند. بنابراین، نیاز به راه‌حل مؤثر برای فuga گاز وجود دارد که بتواند تخلیه گاز SF6 از تجهیزات قدیمی را بدون وابستگی به روش معمول OEM که شامل خاموش کردن، ریز کردن گاز، تجزیه و تعمیر است، جلوگیری کند.
در سال‌های اخیر، چندین روش تلاش شده است اما با موفقیت محدود. این روش‌ها غالباً فقط فuga گاز را کاهش می‌دهند و نه کاملاً حل می‌کنند و ممکن است دسترسی آینده به قطعات متأثر را محدود کنند.
روش جلوگیری از فuga گاز SF6 و تخلیه آن
MG Eco Solutions (گروه Master Grid) سیستم منحصر به فردی را توسعه داده که محدودیت‌های اساسی اختلال عملیاتی، محدودیت کاربرد مکان فuga گاز و نرخ‌های موفقیت ناپایدار را رفع می‌کند. این سیستم ابتدا برای استفاده در محیط سخت نیروگاه‌های هسته‌ای ساحلی فرانسه توسعه یافته و در مناطق استوایی نیز موثر بوده است.
در عکس ۱، می‌توانید سیستم جمع‌آوری Sleakbag شرکت MG Eco Solutions برای دستگاه‌های برش بالا-ولتاژ گازی را مشاهده کنید.
MG Eco Solutions با استفاده از فرآیند مهندسی معکوس دقیق، توانایی طراحی و ساخت سیستم‌های حاوی برای مقابله با فuga گاز در تقریباً هر مکانی از هر برندی از دستگاه‌های برش گازی (GIS) را دارد.
راه‌حل شرکت ترکیبی از مهر چسبنده چندپلیمری و O-رینگ است. به جای تلاش برای بستن فuga گاز مستقیماً یا پر کردن فضای خالی با رزین، این سیستم فuga گاز را در سیستم حاوی می‌کند. سیستم حاوی می‌تواند به عنوان یک راه‌حل دائمی در نظر گرفته شود. با این حال، هنگامی که دسترسی به تجهیزات ضروری است، قابل جدا شدن است و برخی اجزا برای استفاده‌های دیگر طراحی شده‌اند.
آنچه که انعطاف‌پذیری MG Eco Solutions را بیشتر می‌کند، توانایی ارائه یک سیستم جمع‌آوری در شرایطی است که یک سیستم حاوی دائمی غیرممکن است، مانند حالت فuga گاز از دیسک پرکننده یا واحد پرکننده. این راه‌حل از همان اصل مهندسی معکوس پیروی می‌کند تا برازش دقیق با تجهیزات فuga گاز را تضمین کند. به جای حاوی کردن فuga گاز تحت فشار کاری، گاز از طریق لوله‌ها به یک سیستم جمع‌آوری هدایت می‌شود و بدین ترتیب تخلیه گاز SF6 مضر به جو جلوگیری می‌شود.
هدف بلندمدت صنعت برق برای رسیدن به یک جهان صفر-کربن، حذف کامل تجهیزات پر شده با SF6 است. دستیابی به این هدف زمان، سرمایه‌گذاری قابل توجه و پیشرفت مداوم در تکنولوژی‌های جایگزین را می‌طلبد. در میانه، مدیریت مؤثر پایه نصب شده گسترده GIS و اجرای اقدامات حاوی و جمع‌آوری برای فuga گاز SF6 نمایانگر مشارکت‌های مهم در این هدف کلی است.
