Zwavelhexafluoride (SF6) wordt alom gebruikt in gasgeïsoleerde schakelapparatuur (GIS) vanwege de uitstekende isolatie- en boogonderdrukkingsprestaties. Echter, met een aardopwarmingsvermogen (GWP) van ongeveer 25.200, is het verminderen van het gebruik van SF6 een belangrijke richting geworden voor de energiesector.
Naarmate regelgeving en milieuvereisten blijven evolueren, ontwikkelen onderzoekers en fabrikanten van elektrische apparatuur SF6 alternatieve gassen voor GIS en andere hoogspanningsapplicaties.
CF3SCF3, ook bekend als bis(trifluormethyl)sulfide, is een nieuw isolerend gas dat wordt onderzocht als een potentiële SF6-vervanger.
Recent onderzoek en technische projecten hebben het potentieel ervan voor GIS-toepassingen aangetoond. Gerapporteerde laboratoriumresultaten geven aan dat de isolatiesterkte van CF3SCF3 ongeveer 1,7 keer die van SF6 is, terwijl het gerapporteerde GWP aanzienlijk lager is dan dat van SF6.
CF3SCF3 kan ook worden gecombineerd met buffergassen zoals N2 en CO2 om geschikte isolerende gasmengsels te ontwikkelen.
Het ontwikkelen van een SF6-vervangingsgas vereist meer dan het bereiken van een hoge isolatiesterkte. Voor praktische GIS-toepassingen moeten verschillende factoren worden overwogen, waaronder:
- Samenstelling en druk van het gasmengsel
- Minimale bedrijfstemperatuur
- Materiaalkompatibiliteit
- Thermische stabiliteit
- Ontledingsproducten
- Gaszuiverheid en vocht
- Langetermijn betrouwbaarheid van apparatuur
Onderzoek naar CF3SCF3 is geëvolueerd van gasbereiding en isolatietests op laboratoriumschaal naar de ontwikkeling van prototype GIS en velddemonstraties. Deze ontwikkelingen geven aan dat CF3SCF3 een van de technologieën zou kunnen worden die in de volgende generatie milieuvriendelijke GIS wordt gebruikt.
De overgang van SF6 naar alternatieve isolerende gassen creëert ook nieuwe vereisten voor gas analyse en conditiebewaking.
Afhankelijk van het gassysteem moeten onderhoudsteams mogelijk de gassamenstelling, zuiverheid, vocht, dauwpunt en ontledingsproducten bewaken om een betrouwbare werking van gasgeïsoleerde apparatuur te garanderen.
KSTONE biedt gas analyse en gasbehandelingsoplossingen voor hoogspannings elektrische apparatuur, waaronder SF6 gasanalysers, SF6 lekdetectoren, dauwpuntmeetsystemen, SF6 gas terugwinningsapparatuur, en SF6/N2 gasmeng- en laadsystemen.
Deze technologieën ondersteunen gas kwaliteitsinspectie, onderhoud, lekdetectie, gas terugwinning en gasbehandeling gedurende de levensduur van gasgeïsoleerde apparatuur.
Naarmate alternatieve gassen zoals C4F7N en CF3SCF3 naar bredere technische toepassingen evolueren, zal nauwkeurige gas samenstelling en conditiebewaking steeds belangrijker worden.
CF3SCF3 is een van de verschillende technologieën die worden onderzocht voor SF6-vervanging, naast fluoronitril-gebaseerde gassen zoals C4F7N, fluoroketon-gebaseerde gassen en schone lucht isolatietechnologieën.
Geen enkel alternatief gas is geschikt voor elke toepassing. De keuze van het gas hangt af van factoren zoals spanningsniveau, apparatuurontwerp, bedrijfstemperatuur, milieuvereisten en onderhoudsstrategie.
Naarmate de energiesector zich beweegt naar GIS met lagere emissies, zullen alternatieve isolerende gassen, gas analyse, lekdetectie en gasbehandelingstechnologieën steeds meer deel uitmaken van een geïntegreerde oplossing.
KSTONE zal doorgaan met het ontwikkelen van gas analyse en gasbehandelingstechnologieën voor zowel SF6-apparatuur als opkomende alternatieve isolerende gasapplicaties.
Opmerking: De technische gegevens waarnaar in dit artikel wordt verwezen, zijn gebaseerd op gepubliceerde onderzoeken en gerapporteerde technische toepassingen. De werkelijke gasprestaties zijn afhankelijk van de gassamenstelling, druk, temperatuur, apparatuurontwerp en testomstandigheden.