Din cauza efectului de seră, utilizareahexafluorură de sulf (SF6)este supus unor restricții semnificative. SF6 are un potențial de încălzire globală (GWP) de 23.900 de ori mai mare decât CO2 și o durată de viață în atmosferă de 3.400 de ani. Concentrația atmosferică de SF6 a crescut cu o rată anuală de 8,7%, reprezentând acum peste 15% din totalul emisiilor de gaze cu efect de seră. Echipamentele electrice sunt principala sursă de emisii de SF6, reprezentând aproximativ 70% din total. Protocolul de la Kyoto din 1997 impune o restricționare substanțială a utilizării SF6 până în 2020. Toxicitatea altor produse descompuse a făcut, de asemenea, ca căutarea de alternative la SF6 pentru utilizarea în echipamente izolate cu gaz să fie o cerință presantă pentru dezvoltarea rețelei electrice. Producătorii și utilizatorii sunt din ce în ce mai interesați de alternative la SF6.
În prezent, trei tipuri principale de gaze alternative sunt în curs de cercetare: gazele convenționale (aer, N2 și CO2), amestecurile de SF6 și gazele cu electronegativitate ridicată și amestecurile acestora. Pe lângă proprietățile fizice și chimice ale acestor trei tipuri de gaze, au fost efectuate experimente și studii teoretice asupra proprietăților lor electrice. Deși gazele convenționale oferă proprietăți stabile și o rezistență dielectrică mai mică de 40% față de SF6, acestea pot înlocui SF6 ca mediu izolator în unele echipamente de medie și joasă tensiune. Amestecurile de gaze cu hexafluorură de sulf (SF6) pot îndeplini, în general, cerințele de izolație ale acestor echipamente și, datorită temperaturii lor de lichefiere mai scăzute, sunt potrivite pentru utilizarea în regiuni reci și de mare altitudine. Cu toate acestea, acest lucru nu poate elimina complet utilizarea SF6 și nu poate aborda fundamental efectul de seră. Gazele electronegative au, în general, temperaturi de lichefiere mai ridicate, necesitând utilizarea unor gaze tampon mixte.
În ultimii ani, s-au efectuat cercetări aprofundate privind proprietățile de izolație, caracteristicile de diferențiere a descărcărilor și supraîncălzirii, siguranța produselor și mecanismele de acțiune ale factorilor cheie, cum ar fi urmele de apă și urmele de oxigen, asupra noilor gaze izolante, cum ar fi C4F7N, C5F10O și C6F12O. Au fost propuse soluții alternative de gaze, potrivite pentru diverse scenarii de aplicare, și s-au efectuat cercetări privind sinergia și compatibilitatea acestor noi gaze izolante cu materialele solide.
Utilizarea exclusivă a gazelor alternative existente are limitări. Aplicațiile viitoare ale gazelor izolante pot utiliza amestecuri multicomponente și combinații de gaze și materiale solide. Deși s-au realizat unele progrese și aplicații inginerești în ceea ce privește proprietățile de izolare ale gazelor alternative, nu s-au înregistrat progrese semnificative în ceea ce privește performanța de stingere a arcului.
Data publicării: 04 august 2025