Примене СФ6 гаса: где се користи сумпор хексафлуорид и зашто

Сумпор хексафлуорид (СФ6) је безбојан, хемијски инертан гас без мириса са изузетном диелектричном чврстоћом и способношћу{1}}гашења лука. Од 1960-их постао је доминантан изолациони и прекидни медијум у високонапонској електричној опреми.

Отприлике 80% произведеног СФ6 одлази у електроенергетску индустрију. Мање, али важне употребе обухватају медицински ултразвучни контраст, полупроводничко нагризање, детекцију цурења гаса за праћење-и историјски покривни гас магнезијума-који је сада у великој мери укинут због еколошких прописа.

Зашто је изабран СФ6: кључна својства

Ова својства чине СФ6 идеалним за опрему где су простор, поузданост и перформансе прекида важни-подстаницама, преносним мрежама и индустријским енергетским системима који раде од средњег напона до 800 кВ и више.

Примарна примена: електрична енергија (~80% употребе СФ6)

Према ЦИГРЕ и индустријској пракси, СФ6 се користи у ланцу преноса и дистрибуције у:

1. Гасом изолована расклопна јединица (ГИС)

ГИС инкапсулира прекидаче, сабирнице, растављаче, уземљиваче, одводнике пренапона и инструменталне трансформаторе унутар запечаћеног металног кућишта испуњеног СФ6 под контролисаним притиском.

Пријаве:

Градске трафостанице са ограниченим простором

Подземне и затворене трафостанице

Оффсхоре платформе, кровови, долине, планински региони

Веома загађена средина - прашина, со, хемикалије, влага (спречава преокрет)

Индустријски комплекси, хидроцентрале, доградње градских зграда

ГИС је обично 25–30% мањи од еквивалентне ваздушно{2}}изоловане расклопне јединице (АИС).

Стандарди: ИЕЦ 62271-1, ИЕЦ 62271-100, ИЕЦ 62271-200

2. СФ6 прекидачи (ГЦБ)

СФ6 прекидачи замењују ваздушне-експлозивне и уљне прекидаче за прекиде квара средњег{2}} и високог{3}}напона.

Опсег напона: дистрибуција на мање од или једнако 35 кВ кроз пренос на 800 кВ, 1100 кВ, 1200 кВ

Функције:

Прекидна струја квара током кратких спојева, пренапона и кварова изолације

Заштитите трансформаторе, каблове и далеководе

Изолујте неисправну опрему из мреже

Предности у односу на ваздушне/уљне разбијаче:

Тиши рад

Нема пражњења врућег гаса током нормалног укључивања

Ниже одржавање; више механичких операција између инспекција

Већи прекидни капацитет по паузи

3. Гасом изоловани водови (ГИЛ)

СФ6-изоловани подземни или надземни-водови за велике снаге у ограниченим коридорима – алтернатива надземним водовима у урбаним или еколошки осетљивим подручјима.

4. Гасом{1}}изоловани инструментни трансформатори

Гасни напонски трансформатори (ГВТ)

Гасни струјни трансформатори (ГЦТ)

Интегрисан у ГИС одељке за мерење и заштиту

5. Гасом изоловани трансформатори (ГИТ) и реактори (ГИР)

Компактни СФ6-изоловани трансформатори и реактори за-критичне инсталације у којима су уроњене-уље или ваздушно изоловане конструкције непрактичне.

6. Средњонапонски{1}}расклопни уређаји

СФ6 је и даље уобичајен у СН расклопним уређајима (обично до 52 кВ) за индустријска постројења, рударство, нафтна и гасна постројења, железнице и контролу мотора у тешкој индустрији-иако вакуумски прекидачи све више замењују СФ6 на нижим СН нивоима.

Примене СФ6 по индустријским секторима

Не-неелектричне апликације СФ6

Медицински

Производња полупроводника

Гас за нагризање плазме - СФ6 обезбеђује радикале флуора за прецизно гравирање силицијума у ​​производњи чипова

Разлаже се у плазми и ослобађа атомски флуор; формира испарљиви СиФ4 уклоњен вакуум пумпама

Користи се у дубоком реактивном-јонском гравирању (ДРИЕ) и сродним процесима

Детекција гаса за праћење / цурења

Испитивање ефикасности вентилације - АСХРАЕ Стандард 110 (садржај димовода) наводи СФ6 као изазовни гас

Мерење брзине размене ваздуха у згради

Студије атмосферске дисперзије и аеротунела

Детекција цурења СФ6 на ГИС-у и прекидачима - ппм-инструменти осетљивости на нивоу лоцирају кварове заптивача

Ливење магнезијума (историјски / у опадању)

Раније се користио као покривни гас преко растопљеног магнезијума да би се спречила оксидација и паљење

У великој мери укинут због ГВП-а СФ6 од 23.500 (еквивалент ЦО2 током 100 година)

Замењен СО2, мешавинама ХФЦ-134а и флуорокетонским производима (нпр. Новец 612, БестСолв Зулу МАГ)

Друге мање употребе

Производња оптичких стаклених влакана

Ливнице алуминијума (ограничено)

Истраживања и студије праћења аеротунела

СФ6 у животном циклусу опреме

Производња → Напуните затворени одељак → Рад (затворени циклус)

↓

Надгледајте притисак и чистоћу → Детекција цурења → Повратите / рециклирајте приликом одржавања

↓

Престанак рада → Опоравак → Поновна обрада или уништавање

СФ6 је намењен за рад у затвореном циклусу. Цурење током руковања, одржавања и--одлагања на крају животног века је примарни проблем за животну средину-који није нормалан у-сервисном раду унутар затворене опреме.

Контекст животне средине и алтернативе

СФ6 има потенцијал глобалног загревања (ГВП) од ~23.500 током 100 година и животни век атмосфере од ~3.200 година. Уредба ЕУ о гасу -и сличне политике покрећу:

Електрична СФ6 опрема остаје доминантна у постојећој ХВ/ЕХВ инфраструктури-али нове набавке све више наводе алтернативе без СФ6 или са смањеним садржајем СФ6.

Праћење и тестирање СФ6 гаса (апликације за одржавање)

Правилно управљање СФ6 захтева:

Хуазхенг производи тестере чистоће гаса СФ6, детекторе цурења СФ6 и свеобухватне СФ6 анализаторе (нпр. серије ХЗСФ) за тимове за одржавање подстаница који управљају ГИС-ом и флотом прекидача.