El hexafluoruro de azufre (SF6) se ha utilizado ampliamente en aparamenta eléctrica aislada por gas (GIS) debido a su excelente rendimiento de aislamiento y extinción de arcos. Sin embargo, con un potencial de calentamiento global (GWP) de aproximadamente 25.200, la reducción del uso de SF6 se ha convertido en una dirección importante para la industria eléctrica.
A medida que las regulaciones y los requisitos medioambientales continúan evolucionando, los investigadores y los fabricantes de equipos eléctricos están desarrollando gases alternativos al SF6 para GIS y otras aplicaciones de alta tensión.
El CF3SCF3, también conocido como sulfuro de bis(trifluorometilo), es un nuevo gas aislante que se está investigando como posible alternativa al SF6.
Investigaciones y proyectos de ingeniería recientes han demostrado su potencial para aplicaciones GIS. Los resultados de laboratorio informados indican que la resistencia de aislamiento del CF3SCF3 es aproximadamente 1,7 veces la del SF6, mientras que su GWP reportado es significativamente menor que el del SF6.
El CF3SCF3 también se puede combinar con gases tampón como N2 y CO2 para desarrollar mezclas de gases aislantes adecuadas.
El desarrollo de un gas de reemplazo del SF6 requiere más que lograr una alta resistencia de aislamiento. Para aplicaciones GIS prácticas, se deben considerar varios factores, que incluyen:
- Composición y presión de la mezcla de gases
- Temperatura mínima de funcionamiento
- Compatibilidad de materiales
- Estabilidad térmica
- Productos de descomposición
- Pureza y humedad del gas
- Fiabilidad del equipo a largo plazo
La investigación sobre el CF3SCF3 ha progresado desde la preparación de gas a escala de laboratorio y las pruebas de aislamiento hacia el desarrollo de prototipos de GIS y la demostración en campo. Estos desarrollos indican que el CF3SCF3 podría convertirse en una de las tecnologías utilizadas en la próxima generación de GIS respetuosos con el medio ambiente.
La transición del SF6 a gases aislantes alternativos también crea nuevos requisitos para el análisis de gas y el monitoreo de condiciones.
Dependiendo del sistema de gas, los equipos de mantenimiento pueden necesitar monitorear la composición del gas, la pureza, la humedad, el punto de rocío y los productos de descomposición para garantizar el funcionamiento fiable de los equipos aislados por gas.
KSTONE proporciona soluciones de análisis y manejo de gas para equipos eléctricos de alta tensión, incluyendo analizadores de gas SF6, detectores de fugas de SF6, sistemas de medición de punto de rocío, equipos de recuperación de gas SF6 y sistemas de mezcla y carga de gas SF6/N2.
Estas tecnologías apoyan la inspección de la calidad del gas, el mantenimiento, la detección de fugas, la recuperación de gas y el manejo de gas durante toda la vida útil de los equipos aislados por gas.
A medida que los gases alternativos como C4F7N y CF3SCF3 avanzan hacia aplicaciones de ingeniería más amplias, el análisis preciso de la composición del gas y el monitoreo de las condiciones se volverán cada vez más importantes.
El CF3SCF3 es una de varias tecnologías que se están investigando para el reemplazo del SF6, junto con gases a base de fluoronitrilo como C4F7N, gases a base de fluorocetona y tecnologías de aislamiento de aire limpio.
Ningún gas alternativo único es adecuado para todas las aplicaciones. La selección del gas depende de factores como el nivel de voltaje, el diseño del equipo, la temperatura de funcionamiento, los requisitos medioambientales y la estrategia de mantenimiento.
A medida que la industria eléctrica avanza hacia GIS de bajas emisiones, los gases aislantes alternativos, el análisis de gas, la detección de fugas y las tecnologías de manejo de gas formarán cada vez más parte de una solución integrada.
KSTONE continuará desarrollando tecnologías de análisis y manejo de gas tanto para equipos SF6 como para aplicaciones emergentes de gases aislantes alternativos.
Nota: Los datos técnicos referenciados en este artículo se basan en investigaciones publicadas y aplicaciones de ingeniería reportadas. El rendimiento real del gas depende de la composición del gas, la presión, la temperatura, el diseño del equipo y las condiciones de prueba.