L'hexafluorure de soufre (SF6) a été largement utilisé dans les appareillages de commutation isolés au gaz (GIS) en raison de ses excellentes performances d'isolation et d'extinction d'arc. Cependant, avec un potentiel de réchauffement planétaire (PRP) d'environ 25 200, la réduction de l'utilisation du SF6 est devenue une orientation importante pour l'industrie de l'électricité.
Alors que les réglementations et les exigences environnementales continuent d'évoluer, les chercheurs et les fabricants d'équipements électriques développent des gaz alternatifs au SF6 pour les GIS et autres applications haute tension.
Le CF3SCF3, également connu sous le nom de sulfure de bis(trifluorométhyle), est un nouveau gaz isolant étudié comme alternative potentielle au SF6.
Des recherches et des projets d'ingénierie récents ont démontré son potentiel pour les applications GIS. Les résultats de laboratoire indiquent que la rigidité diélectrique du CF3SCF3 est environ 1,7 fois celle du SF6, tandis que son PRP rapporté est nettement inférieur à celui du SF6.
Le CF3SCF3 peut également être combiné avec des gaz tampons tels que le N2 et le CO2 pour développer des mélanges de gaz isolants appropriés.
Le développement d'un gaz de remplacement du SF6 nécessite plus que l'obtention d'une rigidité diélectrique élevée. Pour les applications GIS pratiques, plusieurs facteurs doivent être pris en compte, notamment :
- Composition et pression du mélange gazeux
- Température de fonctionnement minimale
- Compatibilité des matériaux
- Stabilité thermique
- Produits de décomposition
- Pureté et humidité du gaz
- Fiabilité à long terme de l'équipement
La recherche sur le CF3SCF3 est passée de la préparation de gaz à l'échelle du laboratoire et des tests d'isolation au développement de prototypes de GIS et à la démonstration sur le terrain. Ces développements indiquent que le CF3SCF3 pourrait devenir l'une des technologies utilisées dans les GIS écologiques de nouvelle génération.
La transition du SF6 vers des gaz isolants alternatifs crée également de nouvelles exigences pour l'analyse des gaz et la surveillance de l'état.
Selon le système de gaz, les équipes de maintenance peuvent avoir besoin de surveiller la composition du gaz, la pureté, l'humidité, le point de rosée et les produits de décomposition pour garantir le fonctionnement fiable des équipements isolés au gaz.
KSTONE fournit des solutions d'analyse et de manipulation de gaz pour les équipements électriques haute tension, y compris des analyseurs de gaz SF6, des détecteurs de fuites SF6, des systèmes de mesure du point de rosée, des équipements de récupération de gaz SF6 et des systèmes de mélange et de remplissage de gaz SF6/N2.
Ces technologies prennent en charge l'inspection de la qualité du gaz, la maintenance, la détection des fuites, la récupération du gaz et la manipulation du gaz tout au long de la durée de vie des équipements isolés au gaz.
Alors que les gaz alternatifs tels que le C4F7N et le CF3SCF3 évoluent vers des applications d'ingénierie plus larges, une composition de gaz précise et une surveillance de l'état deviendront de plus en plus importantes.
Le CF3SCF3 est l'une des plusieurs technologies étudiées pour le remplacement du SF6, aux côtés des gaz à base de fluoronitrile tels que le C4F7N, des gaz à base de fluorocétone et des technologies d'isolation à l'air pur.
Aucun gaz alternatif unique ne convient à toutes les applications. Le choix du gaz dépend de facteurs tels que le niveau de tension, la conception de l'équipement, la température de fonctionnement, les exigences environnementales et la stratégie de maintenance.
Alors que l'industrie de l'électricité se dirige vers des GIS à faibles émissions, les gaz isolants alternatifs, l'analyse des gaz, la détection des fuites et les technologies de manipulation des gaz feront de plus en plus partie d'une solution intégrée.
KSTONE continuera à développer des technologies d'analyse et de manipulation de gaz pour les équipements SF6 et les applications émergentes de gaz isolants alternatifs.
Remarque : Les données techniques référencées dans cet article sont basées sur des recherches publiées et des applications d'ingénierie rapportées. Les performances réelles du gaz dépendent de la composition du gaz, de la pression, de la température, de la conception de l'équipement et des conditions de test.