ก๊าซทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมพร้อมที่จะแทนที่ระบบเก่าแล้วหรือไม่?

บทนำ

แรงกดดันด้านกฎระเบียบต่อการใช้ SF6 ในอุปกรณ์สวิตช์แรงสูงได้เปลี่ยนจากการอภิปรายเชิงนโยบายในระยะไกลไปสู่ข้อจำกัดในการจัดซื้อจัดจ้างอย่างจริงจัง — ระเบียบข้อบังคับ F-Gas ของสหภาพยุโรป¹ กรอบเวลาการลดปริมาณ, กรอบงานที่เทียบเท่าของสหราชอาณาจักร, และการเข้มงวดขึ้นอย่างต่อเนื่องของข้อกำหนดการจัดการ SF6 ในประเทศจีน, ญี่ปุ่น,และเกาหลีใต้กำลังบังคับให้ทุกการตัดสินใจจัดซื้อสวิตช์เกียร์ GIS ในปี 2025 และต่อไปในอนาคต ต้องตอบคำถามที่ไม่เคยมีอยู่ในรุ่นก่อนหน้าของการออกแบบสถานีไฟฟ้า: เทคโนโลยีแก๊สที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่ผู้ผลิต GIS เสนอให้ใช้แทนนั้น พร้อมจริงหรือไม่ที่จะมอบสมรรถนะการฉนวนไฟฟ้า, ความน่าเชื่อถือในการสวิตช์, และอายุการใช้งาน 30 ปี ที่ GIS ที่ใช้ SF6 ได้แสดงให้เห็นผ่านการดำเนินงานในสถานีไฟฟ้าสำหรับการส่งและจำหน่ายไฟฟ้าเป็นเวลาหลายทศวรรษ?คำถามนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในโครงการเชื่อมต่อระบบกริดพลังงานหมุนเวียน — สถานีไฟฟ้าย่อยสำหรับเก็บกังหันลมทะเล, สถานีไฟฟ้าย่อยสำหรับระบบโซลาร์ขนาดใหญ่, และโครงการปรับปรุงระบบกริดที่เชื่อมต่อแหล่งผลิตพลังงานหมุนเวียนใหม่กับโครงสร้างพื้นฐานการส่งผ่านแบบเก่า — ที่ซึ่งการรวมกันของสภาพแวดล้อมที่รุนแรง, ความต้องการความน่าเชื่อถือสูง, และอายุการใช้งานของสินทรัพย์ที่ยาวนาน ทำให้การเลือกก๊าซฉนวนเป็นหนึ่งในการตัดสินใจที่มีผลกระทบที่ยาวนานเกินกว่าวันเปิดใช้งาน ก๊าซทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม — ส่วนผสมที่มีฟลูออโรไนไตรล์ (g³),สารผสมที่มีฟลูออโรคีโตนเป็นฐาน (g²), อากาศบริสุทธิ์, และอากาศแห้ง — พร้อมที่จะแทนที่ SF6 ในหมวดหมู่แรงดันไฟฟ้า GIS ที่เฉพาะเจาะจงและเงื่อนไขการใช้งาน และยังไม่พร้อมในหมวดหมู่และเงื่อนไขอื่น ๆ และข้อผิดพลาดทางวิศวกรรมที่เกิดจากการเลือกที่ไม่ถูกต้องคือการมองความพร้อมของก๊าซที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเป็นคำถามแบบสองทางเลือกคือใช่หรือไม่ใช่ แทนที่จะเป็นการประเมินที่เฉพาะเจาะจงตามหมวดหมู่แรงดันไฟฟ้า, เงื่อนไขการใช้งาน, และการตรวจสอบตามมาตรฐาน ที่สอดคล้องกับระดับความพร้อมของเทคโนโลยีกับความต้องการของโครงการสำหรับผู้พัฒนาโครงการพลังงานหมุนเวียน วิศวกรปรับปรุงระบบโครงข่ายไฟฟ้า และผู้จัดการจัดซื้อ GIS ที่กำลังเผชิญกับการเปลี่ยนผ่านจาก SF6 คู่มือนี้มอบการประเมินความพร้อมที่ตรงไปตรงมา อ้างอิงมาตรฐาน IEC ซึ่งสื่อการตลาดด้านเทคโนโลยีไม่ได้นำเสนอ.

สารบัญ

• เทคโนโลยีแก๊สทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมีอะไรบ้าง และคุณสมบัติด้านการเป็นฉนวนของเทคโนโลยีเหล่านี้เปรียบเทียบกับ SF6 ในอุปกรณ์สวิตช์เกียร์ GIS ได้อย่างไร?
• ระดับความพร้อมทางเทคโนโลยีในปัจจุบันของแต่ละตัวเลือกก๊าซเชิงนิเวศในแต่ละระดับแรงดันไฟฟ้า GIS และสภาวะการใช้งานคืออะไร?
• วิธีการประเมินและระบุ GIS เชิงนิเวศสำหรับพลังงานหมุนเวียนและโครงการปรับปรุงโครงข่ายไฟฟ้า
• ความแตกต่างระหว่างการติดตั้ง การบำรุงรักษา และการสิ้นสุดอายุการใช้งานระหว่าง Eco-Gas และ SF6 GIS ที่ใช้งานอยู่คืออะไร?

เทคโนโลยีแก๊สทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมีอะไรบ้าง และคุณสมบัติด้านการเป็นฉนวนของเทคโนโลยีเหล่านี้เปรียบเทียบกับ SF6 ในอุปกรณ์สวิตช์เกียร์ GIS ได้อย่างไร?

SF6 ได้ครองตลาดฉนวน GIS มาเป็นเวลาห้าทศวรรษ เนื่องจากคุณสมบัติที่ผสมผสานกันของความแข็งแรงทางไดอิเล็กทริก ความสามารถในการดับอาร์ก ความเสถียรทางความร้อน และความเฉื่อยทางเคมี ซึ่งไม่มีแก๊สทางเลือกใดสามารถเทียบเคียงได้ แก๊สทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมซึ่งได้ถูกนำมาใช้ในเชิงพาณิชย์แล้วนั้น ต่างก็ยอมสละคุณสมบัติหนึ่งหรือมากกว่านี้เพื่อแลกกับความลดน้อยลงอย่างมาก ศักยภาพในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อน² — และการเข้าใจอย่างชัดเจนว่าสมบัติใดบ้างที่ถูกสละไป และสละไปมากน้อยเพียงใด คือรากฐานของการประเมินความพร้อม.

มาตรฐานประสิทธิภาพฉนวน SF6

SF6 ที่ความดันมาตรฐานในการทำงาน (0.4–0.5 MPa อสัมบูรณ์) ให้:

• ความแข็งแรงไดอิเล็กทริก³: 89 กิโลโวลต์/มิลลิเมตร ที่ 0.1 เมกะปาสคาล — ประมาณ 2.5 เท่าของอากาศที่ความดันเดียวกัน
• ความสามารถในการดับอาร์ค: ความสามารถในการนำความร้อน 0.013 W/m·K ที่ 20°C; ความสามารถในการตัดอาร์คปรับตามความดัน
• ศักยภาพในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อน (GWP): 23,500 เท่าของ CO₂ ในระยะเวลา 100 ปี (AR5) — ปัจจัยกำกับดูแลสำหรับการทดแทน
• อุณหภูมิการกลายเป็นของเหลว: −64°C ที่ 0.5 MPa — ไม่มีความเสี่ยงต่อการกลายเป็นของเหลวในสภาพแวดล้อมของสถานีย่อยมาตรฐาน

กลุ่มเทคโนโลยีแก๊สสีเขียวสี่ประเภท

เทคโนโลยี 1 — ส่วนผสมที่มีฟลูออโรไนไตรล์เป็นฐาน (g³: C4F7N + CO2 หรือ C4F7N + CO2 + O2):
พัฒนาโดย ABB/Hitachi Energy ภายใต้แบรนด์ g³; มีจำหน่ายจากผู้ผลิตอื่น ๆ ในรูปแบบของสารผสมฟลูออโรไนไตรล์:

• ค่าความแข็งแรงไดอิเล็กทริก: 95–100% ของ SF6 ที่ความดันเทียบเท่า — สมรรถนะใกล้เคียงที่สุด
• ค่าศักยภาพการเกิดภาวะโลกร้อน (GWP): < 1 (ส่วนประกอบ C4F7N มีค่า GWP = 2,100; เจือจางใน CO2 จนได้ส่วนผสมที่มีค่า GWP < 1)
• การดับอาร์ค: เทียบเท่ากับ SF6 ที่แรงดันไฟฟ้าปานกลาง; ความสามารถลดลงที่แรงดันไฟฟ้าส่งผ่าน
• อุณหภูมิการกลายเป็นของเหลว: −25°C ถึง −15°C ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของส่วนผสม — ความเสี่ยงของการกลายเป็นของเหลวในสภาพอากาศหนาวเย็น
• ผลิตภัณฑ์การสลายตัว: C4F7N สลายตัวภายใต้พลังงานอาร์คเป็น เพอร์ฟลูออโรไอโซบิวทีลีน⁴ (PFIB) — มีพิษเฉียบพลันที่ความเข้มข้นต่ำกว่า ppm; จำเป็นต้องใช้มาตรการจัดการผลิตภัณฑ์สลายตัวแบบเดียวกับ SF6

เทคโนโลยี 2 — ส่วนผสมที่มีฟลูออโรคีโตนเป็นฐาน (g²: C5F10O + อากาศ หรือ C5F10O + N2):
พัฒนาโดย 3M/ABB ภายใต้แบรนด์ g²; ฟลูออโรคีโตน (Novec 4710) ผสมกับอากาศแห้งหรือไนโตรเจน:

• ความแข็งแรงไดอิเล็กทริก: 70–80% ของ SF6 ที่ความดันเทียบเท่า — ต้องใช้ความดันในการทำงานสูงกว่าหรือใช้ตู้บรรจุขนาดใหญ่กว่า
• GWP: < 1 (C5F10O GWP = 1; ส่วนผสม GWP < 1)
• การดับอาร์ก: จำกัด — เหมาะสำหรับการสับเปลี่ยนโหลดเป็นหลัก ไม่เหมาะสำหรับการตัดกระแสลัดวงจรที่มีกระแสสูงที่แรงดันส่งผ่าน
• อุณหภูมิการกลายเป็นของเหลว: −10°C ถึง 0°C ที่ความดันการทำงานมาตรฐาน — มีความเสี่ยงต่อการกลายเป็นของเหลวอย่างมีนัยสำคัญในภูมิอากาศอบอุ่นและหนาวเย็น

เทคโนโลยี 3 — อากาศสะอาด (อากาศแห้งอัด, CDA):
อากาศแห้งที่ถูกอัดที่ 0.5–0.8 เมกะปาสคาลสัมบูรณ์:

• ความแข็งแรงไดอิเล็กทริก: 35–40% ของ SF6 ที่ความดันเทียบเท่า — ต้องใช้ตู้บรรจุขนาดใหญ่กว่ามากหรือใช้ความดันสูงกว่า
• GWP: ศูนย์
• การดับอาร์ค: จำกัดเฉพาะการสวิตช์ตัดโหลดที่แรงดันไฟฟ้าปานกลาง; ไม่เหมาะสำหรับการตัดกระแสลัดวงจรของเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่กระแสสูง
• อุณหภูมิการเหลว: ไม่สามารถนำไปใช้ได้ — ไม่มีความเสี่ยงของการเหลวที่อุณหภูมิการทำงานใด ๆ

เทคโนโลยี 4 — อากาศแห้ง / ส่วนผสมของ N2:
ส่วนผสมของไนโตรเจนกับออกซิเจน หรือไนโตรเจนบริสุทธิ์ที่ความดันสูง:

• ค่าความต้านทานไฟฟ้าไดอิเล็กทริก: 30–381 TP3T ของ SF6 — ขนาดของตู้บรรจุที่ใหญ่ที่สุดมีผลกระทบมากที่สุด
• GWP: ศูนย์
• การดับอาร์ค: เหมาะสำหรับการใช้งานเฉพาะกับอุปกรณ์ตัดวงจรและสวิตช์ต่อลงดินเท่านั้น — ไม่เหมาะสำหรับการตัดวงจรที่มีข้อผิดพลาด

ตารางเปรียบเทียบประสิทธิภาพของก๊าซเพื่อสิ่งแวดล้อม

ทรัพย์สิน	เอสเอฟหก	g³ (ฟลูออโรไนไตรล์)	g² (ฟลูออโรคีโตน)	อากาศสะอาด	ไนโตรเจนเหลวแห้ง
ความแข็งแรงไดอิเล็กทริกเทียบกับ SF6	100%	95–100%	70–80%	35–40%	30–38%
GWP (100 ปี)	23,500	< 1	< 1	0	0
การขัดจังหวะความผิดพลาดของ CB	เต็ม	เต็ม (MV) / บางส่วน (HV)	จำกัด	ไม่	ไม่
ความเสี่ยงของการกลายเป็นของเหลว	ไม่มี	ปานกลาง (< −15°C)	สูง (< 0°C)	ไม่มี	ไม่มี
ผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวที่เป็นพิษ	ใช่	ใช่ (PFIB)	น้อยที่สุด	ไม่มี	ไม่มี
ขนาดของตู้ vs SF6	1.0 เท่า	1.0–1.1 เท่า	1.2–1.4 เท่า	1.8–2.2 เท่า	2.0–2.5 เท่า
ความพร้อมจำหน่ายเชิงพาณิชย์	ผู้ใหญ่	MV: ผู้ใหญ่; HV: จำกัด	MV: จำกัด	MV: มีให้บริการ	MV: มีให้บริการ

ระดับความพร้อมทางเทคโนโลยีในปัจจุบันของแต่ละตัวเลือกก๊าซเชิงนิเวศในแต่ละระดับแรงดันไฟฟ้า GIS และสภาวะการใช้งานคืออะไร?

ความพร้อมทางเทคโนโลยีไม่สม่ำเสมอในครอบครัวแก๊สชีวภาพ — มีความแตกต่างกันตามระดับแรงดันไฟฟ้า ประเภทการใช้งาน และสถานะการรับรองมาตรฐาน IEC ของผลิตภัณฑ์เฉพาะที่กำลังประเมิน การประเมินความพร้อมด้านล่างสะท้อนถึงสถานะการนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์และการรับรอง IEC ณ ปี 2025–2026.

ความพร้อมตามระดับแรงดันไฟฟ้า

GIS แรงดันปานกลาง 12 kV และ 24 kV:
นี่คือระดับแรงดันไฟฟ้าที่ GIS แบบก๊าซเชิงนิเวศได้บรรลุความเป็นผู้ใหญ่ทางการค้าอย่างแท้จริง — ผู้ผลิตหลายรายนำเสนอ g³ และ GIS แบบอากาศบริสุทธิ์ที่ 12 kV และ 24 kV พร้อมด้วย IEC 62271-200⁵ การรับรองการทดสอบประเภท, การติดตั้งภาคสนามที่มีจำนวนเกิน 5,000 หน่วย, และประวัติการให้บริการ 5–10 ปีในแอปพลิเคชันสาธารณูปโภคในยุโรปและเอเชีย:

• g³ ฟลูออโรไนไตรล์ GIS ที่ 12–24 kV: พร้อมใช้งาน — ได้รับการรับรองมาตรฐาน IEC อย่างสมบูรณ์, มีห่วงโซ่อุปทานที่มั่นคง, ประสิทธิภาพการทำงานในสนามที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว
• ระบบ GIS สำหรับอากาศบริสุทธิ์ที่ 12–24 kV: พร้อมใช้งานโดยมีข้อจำกัดเรื่องขนาดตู้ — มีพื้นที่ติดตั้งใหญ่กว่า GIS แบบ SF6 ประมาณ 80–120%; เหมาะสำหรับสถานีไฟฟ้าย่อยที่สร้างใหม่ซึ่งมีพื้นที่เพียงพอ; มีปัญหาในการติดตั้งเพิ่มเติมในห้อง GIS แบบ SF6 ที่มีอยู่เดิม
• g² ฟลูออโรคีโตน GIS ที่ 12–24 kV: พร้อมใช้งานแบบมีเงื่อนไข — จำกัดการใช้งานในสภาพอากาศที่อุณหภูมิแวดล้อมไม่เกิน −5°C; มีความเสี่ยงต่อการเกิดของเหลวจำเป็นต้องมีการให้ความร้อนในตู้ในสภาพอากาศที่อบอุ่น

40.5 กิโลโวลต์ GIS:
การใช้งานเชิงพาณิชย์ที่ 40.5 kV ยังไม่แพร่หลายมากนัก — ผลิตภัณฑ์ g³ มีจำหน่ายจากผู้ผลิตชั้นนำที่ได้รับการรับรองตามมาตรฐาน IEC 62271-200 แต่จำนวนการติดตั้งในภาคสนามยังมีน้อย และประวัติการให้บริการสั้นกว่าที่ 12–24 kV:

• ก³ ฟลูออโรไนไตรล์ GIS ที่ 40.5 kV: พร้อมใช้งานตามเงื่อนไข — ได้รับการรับรองมาตรฐาน IEC; จำนวนการใช้งานในภาคสนามจำกัด; กรุณาระบุพร้อมการรับประกันและรับประกันประสิทธิภาพจากผู้ผลิต
• ระบบ GIS สำหรับอากาศบริสุทธิ์ที่ 40.5 กิโลโวลต์: ความพร้อมจำกัด — ขนาดตู้ที่ใหญ่ขึ้น (ใช้ SF6 สองเท่า) ทำให้การติดตั้งใหม่มีความท้าทาย; การปรับปรุงระบบเดิมโดยทั่วไปไม่สามารถทำได้

110 กิโลโวลต์ขึ้นไป:
ที่แรงดันส่งผ่าน ความพร้อมใช้งานของ GIS แบบ eco-gas ลดลงอย่างมาก — ความต้องการในการดับอาร์คของการขัดจังหวะกระแสไฟฟ้าขัดข้องที่ 110 kV ขึ้นไปเกินความสามารถในการจ่ายกระแสไฟฟ้าของเทคโนโลยี fluoroketone และ clean air และ g³ fluoronitrile ที่แรงดันส่งผ่านอยู่ในขั้นตอนการทดลองภาคสนามแทนที่จะอยู่ในระยะการใช้งานเชิงพาณิชย์:

• g³ ที่ 110 kV+: ยังไม่พร้อมสำหรับข้อกำหนดมาตรฐาน — กำลังอยู่ในขั้นตอนการทดลองภาคสนาม; ยังไม่ได้รับการรับรองการทดสอบประเภท IEC 62271-1 สำหรับการตัดกระแสลัดวงจรเต็มรูปแบบที่ 110 kV ณ ปี 2025
• ก๊าซอื่นๆ ทั้งหมดที่ 110 kV+: ไม่พร้อม — ข้อจำกัดพื้นฐานในการดับอาร์ค

ความพร้อมตามเงื่อนไขการใช้งาน

กรณีศึกษาลูกค้า: ผู้พัฒนาโครงการเชื่อมต่อกริดพลังงานลมนอกชายฝั่งในมณฑลฝูเจี้ยน ประเทศจีน ได้ติดต่อ Bepto เพื่อประเมินระบบ GIS สำหรับก๊าซอีโค-แก๊ส (eco-gas GIS) สำหรับสถานีไฟฟ้าย่อยขนาด 35 kV ที่ให้บริการฟาร์มกังหันลมนอกชายฝั่งขนาด 300 เมกะวัตต์ ข้อกำหนดของโครงการต้องการให้ก๊าซฉนวน GIS มีค่า GWP < 10 เพื่อให้สอดคล้องกับพันธกรณีด้านสิ่งแวดล้อม สังคม และธรรมาภิบาล (ESG) ของโครงการที่มีต่อกลุ่มผู้ให้เงินทุนทีมวิศวกรรมแอปพลิเคชันของ Bepto ได้ประเมินสภาพพื้นที่ติดตั้ง — ช่วงอุณหภูมิแวดล้อม −5°C ถึง +38°C สภาพแวดล้อมหมอกเกลือ ต้องการการรับรองการทดสอบแบบเต็มรูปแบบตามมาตรฐาน IEC 62271-200 — และแนะนำ GIS แบบ g³ fluoronitrile ที่ 35 kV พร้อมระบบทำความร้อนป้องกันการควบแน่นภายในตู้สำหรับอุณหภูมิต่ำสุด −5°Cอุณหภูมิการเหลวตัวของส่วนผสม g³ ที่ระบุไว้ (−18°C ที่ความดันในการทำงาน) มีค่าเผื่อเพียงพอเหนืออุณหภูมิต่ำสุดของพื้นที่ โครงการได้รับการกำหนดและจัดหาด้วย g³ GIS การเดินระบบเสร็จสมบูรณ์โดยไม่มีปัญหาที่เกี่ยวข้องกับก๊าซ การปฏิบัติตามข้อกำหนด GWP ได้รับการบันทึกไว้ในรายงานการเงิน ESG.

การสมัคร	ความพร้อม g³	ความพร้อม g²	ความพร้อมด้านอากาศสะอาด
สถานีย่อยไฟฟ้าในอาคารเขตเมือง (12–24 กิโลโวลต์)	พร้อม	เงื่อนไข	พร้อม (หากมีที่ว่าง)
สถานีย่อยกลางแจ้ง, สภาพอากาศอบอุ่น	มีเงื่อนไข (ต้องใช้ความร้อน)	ไม่แนะนำ	พร้อม
นอกชายฝั่ง / ชายฝั่ง (หมอกเกลือ)	พร้อมด้วยกล่องปิดผนึก	ไม่แนะนำ	พร้อม
สภาพอากาศหนาวเย็น (อุณหภูมิโดยรอบต่ำกว่า −20°C)	ไม่แนะนำ	ไม่แนะนำ	พร้อม
เครื่องเก็บพลังงานหมุนเวียน (35 กิโลโวลต์)	เงื่อนไข	ไม่แนะนำ	จำกัด
สถานีย่อยส่งไฟฟ้า (110 กิโลโวลต์ขึ้นไป)	ไม่พร้อม	ไม่พร้อม	ไม่พร้อม

วิธีการประเมินและระบุ GIS เชิงนิเวศสำหรับพลังงานหมุนเวียนและโครงการปรับปรุงโครงข่ายไฟฟ้า

ขั้นตอนที่ 1: กำหนดข้อกำหนดด้านกฎระเบียบและ ESG

• ยืนยันข้อบังคับ SF6 ที่ใช้บังคับในเขตอำนาจของโครงการ — กำหนดเวลาการลดการใช้ตามข้อบังคับ EU F-Gas, ข้อบังคับที่เทียบเท่าในระดับประเทศ หรือข้อกำหนด ESG เฉพาะโครงการ
• กำหนดค่า GWP สูงสุดที่อนุญาต — กฎระเบียบ EU F-Gas ห้ามใช้ GIS ใหม่ที่มี SF6 ตั้งแต่ปี 2030 สำหรับคลาสแรงดันไฟฟ้าที่มีทางเลือกอื่น; ข้อกำหนดทางการเงิน ESG มักระบุ GWP < 10 หรือ GWP < 1
• บันทึกข้อกำหนดด้านกฎระเบียบไว้ในข้อกำหนดของโครงการ — นี่คือข้อจำกัดที่ไม่สามารถต่อรองได้ซึ่งเป็นปัจจัยขับเคลื่อนการเลือกใช้ก๊าซที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

ขั้นตอนที่ 2: ประเมินสภาพภูมิอากาศของพื้นที่เทียบกับความเสี่ยงการเกิดของเหลว

• กำหนดอุณหภูมิแวดล้อมขั้นต่ำที่สถานที่ติดตั้งจากบันทึกอุตุนิยมวิทยา — ใช้ค่าต่ำสุด 1 ใน 50 ปี ไม่ใช่ค่าเฉลี่ยต่ำสุดในฤดูหนาว
• เปรียบเทียบอุณหภูมิต่ำสุดของสถานที่กับอุณหภูมิการเหลวของก๊าซชีวภาพแต่ละชนิดที่เสนอไว้ภายใต้ความดันการดำเนินงานที่ระบุ
• สำหรับ g³ ฟลูออโรไนไตรล์: ผู้ผลิตต้องยืนยันอุณหภูมิการทำให้เป็นของเหลวของส่วนผสมในอัตราส่วนเฉพาะที่ความดันการทำงานที่กำหนด — อัตราส่วนของส่วนผสมมีผลต่ออุณหภูมิการทำให้เป็นของเหลว ±8°C

ขั้นตอนที่ 3: ตรวจสอบการรับรองมาตรฐาน IEC

กำหนดให้ต้องมีใบรับรองต่อไปนี้สำหรับผลิตภัณฑ์ GIS เชื้อเพลิงชีวภาพทุกชิ้นที่ส่งเพื่อประเมิน:

• ใบรับรองการทดสอบประเภท IEC 62271-200 — ยืนยันประสิทธิภาพการทำงานของชุดสวิตช์เกียร์ทั้งหมด รวมถึงระบบฉนวนแก๊สที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม
• การทดสอบความทนทานต่อแรงดันไฟฟ้าของฉนวนตามมาตรฐาน IEC 62271-1 ที่ระดับแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด โดยใช้ก๊าซอีโคที่ความดันใช้งานต่ำสุด — ยืนยันประสิทธิภาพของฉนวนภายใต้สภาวะก๊าซที่เลวร้ายที่สุด
• การทดสอบการตัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรของ IEC 62271-100 สำหรับช่องเบรกเกอร์ — ยืนยันความสามารถในการตัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรด้วยแก๊สที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

ขั้นตอนที่ 4: ประเมินจำนวนผู้ใช้งานภาคสนามและประวัติการให้บริการของผู้ผลิต

กรณีศึกษาลูกค้าที่สอง: ผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อที่บริษัทรับเหมางาน EPC สำหรับการปรับปรุงระบบโครงข่ายไฟฟ้าในมณฑลเจ้อเจียง ประเทศจีน ได้ติดต่อ Bepto เพื่อประเมินข้อเสนอ GIS แบบ eco-gas จากสามบริษัทที่แข่งขันกัน สำหรับการปรับปรุงสถานีไฟฟ้าย่อยขนาด 10 kV ในเขตเมืองข้อเสนอสองรายการเสนอ GIS ที่ใช้ g³ fluoronitrile; หนึ่งรายการเสนอ GIS ที่ใช้ก๊าซบริสุทธิ์ การประเมินของ Bepto พบว่าข้อเสนอ g³ หนึ่งรายการขาดการรับรองการทดสอบประเภท IEC 62271-200 สำหรับอัตราส่วนผสมเฉพาะที่ระบุไว้ — ผู้ผลิตได้ทำการรับรองสำหรับอัตราส่วนผสมที่แตกต่างกันและกำลังขยายการรับรองไปยังผลิตภัณฑ์ที่เสนอข้อเสนอเกี่ยวกับอากาศบริสุทธิ์ต้องการห้องสวิตช์เกียร์ที่ใหญ่กว่าห้อง GIS SF6 ที่มีอยู่ถึง 95% ซึ่งไม่สามารถเข้ากันได้ทางกายภาพกับข้อจำกัดของโครงการปรับปรุงใหม่ ข้อเสนอ g³ ครั้งที่สองได้รับการรับรองมาตรฐาน IEC 62271-200 อย่างเต็มรูปแบบ มีการใช้งานในภาคบริการสาธารณูปโภคของจีนมากกว่า 800 หน่วย และรับประกันประสิทธิภาพเป็นเวลา 5 ปี Bepto ได้แนะนำและจัดหา g³ GIS ที่ได้รับการรับรองแล้ว โครงการได้รับการว่าจ้างตามกำหนดเวลา.

ความแตกต่างระหว่างการติดตั้ง การบำรุงรักษา และการสิ้นสุดอายุการใช้งานระหว่าง Eco-Gas และ SF6 GIS ที่ใช้งานอยู่คืออะไร?

ความแตกต่างในการติดตั้ง

• ขั้นตอนการเติมก๊าซ: ส่วนผสมก๊าซ g³ และ g² eco-gas ต้องใช้อุปกรณ์จัดการก๊าซเฉพาะ — ไม่สามารถใช้หน่วยกู้คืน SF6 กับก๊าซ eco-gas ได้; ระบุอุปกรณ์เติมก๊าซที่เข้ากันได้กับก๊าซ eco-gas ในแผนการติดตั้งโครงการ
• การตรวจสอบอัตราส่วนผสม: g³ และ g² เป็นส่วนผสมของก๊าซ — ตรวจสอบอัตราส่วนผสมหลังจากเติมโดยใช้เครื่องวิเคราะห์ก๊าซที่ผู้ผลิตกำหนด; อัตราส่วนผสมที่ไม่ถูกต้องจะส่งผลต่อประสิทธิภาพทางไดอิเล็กทริกและอุณหภูมิการทำให้เป็นของเหลว
• การทำความร้อนในตู้: การติดตั้ง g³ และ g² ในสภาพอากาศที่มีอุณหภูมิแวดล้อมต่ำสุดอยู่ภายใน 15°C ของอุณหภูมิการกลายเป็นของเหลว จำเป็นต้องใช้เครื่องทำความร้อนป้องกันการควบแน่น — ระบุความจุของเครื่องทำความร้อน, จุดตั้งค่าของเทอร์โมสตัท, และแหล่งจ่ายไฟในการออกแบบการติดตั้ง

ความแตกต่างในการบำรุงรักษา

กิจกรรมการบำรุงรักษา	เอสเอฟหก จีไอเอส	จี³ อีโค-แก๊ส จีไอเอส	ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์อากาศสะอาด
การตรวจสอบความหนาแน่นของก๊าซประจำปี	รีเลย์ความหนาแน่น — มาตรฐาน	รีเลย์ความหนาแน่น — ปรับเทียบด้วยก๊าซเชิงนิเวศ	เกจวัดแรงดัน — มาตรฐาน
การกู้คืนก๊าซก่อนการบำรุงรักษา	หน่วยกู้คืน SF6	หน่วยแยกก๊าซชีวภาพเฉพาะทางเพื่อสิ่งแวดล้อม	ปล่อยออกสู่บรรยากาศ (ไม่มีศักยภาพในการทำให้เกิดภาวะโลกร้อน)
การจัดการผลิตภัณฑ์จากการย่อยสลาย	IEC 62271-303 โปรโตคอลเต็มรูปแบบ	คล้ายกับ SF6 — อันตรายจาก PFIB	ไม่จำเป็น
การวิเคราะห์คุณภาพก๊าซ	IEC 60480	โปรโตคอลเฉพาะของผู้ผลิต	ไม่จำเป็น
การรายงานตามข้อบังคับ	การตรวจสอบประจำปี SF6	ลดลง — GWP < 1	ไม่จำเป็น

ข้อผิดพลาดในข้อกำหนดทั่วไปที่ควรหลีกเลี่ยง

• ข้อผิดพลาด 1 — การระบุ GIS ของก๊าซชีวภาพโดยไม่มีการประเมินสภาพภูมิอากาศ: ความเสี่ยงการกลายเป็นของเหลวของ g³ และ g² ในสภาพอากาศหนาวเป็นโหมดความล้มเหลวที่สิ้นสุดการให้บริการ — ห้ามระบุโดยไม่ยืนยันค่าขอบเขตอุณหภูมิการกลายเป็นของเหลวเทียบกับอุณหภูมิต่ำสุดของพื้นที่
• ข้อผิดพลาด 2 — การยอมรับการรับรองมาตรฐานก๊าซชีวภาพแบบอนุโลมจากอัตราส่วนผสมที่แตกต่าง: การรับรองการทดสอบประเภท IEC จะระบุเฉพาะอัตราส่วนผสมที่กำหนด — ต้องขอใบรับรองสำหรับอัตราส่วนผสมที่ตรงกับที่จัดส่งเท่านั้น
• ข้อผิดพลาดที่ 3 — การสันนิษฐานว่าก๊าซอีโคกำจัดอันตรายจากผลิตภัณฑ์การสลายตัวทั้งหมด: g³ ฟลูออโรไนไตรล์สลายตัวเป็น PFIB ภายใต้พลังงานอาร์ก — โปรโตคอลการจัดการผลิตภัณฑ์การสลายตัวที่เป็นพิษเดียวกันกับที่ใช้สำหรับ SF6 ใช้กับ g³; อากาศบริสุทธิ์เป็นก๊าซอีโคเพียงชนิดเดียวที่กำจัดอันตรายนี้ได้อย่างสมบูรณ์
• ข้อผิดพลาด 4 — การระบุ GIS แบบ eco-gas ที่ 110 kV โดยไม่มีการทดสอบประเภทการขัดจังหวะกระแสลัดวงจรที่ได้รับการยืนยัน: ยังไม่มี eco-gas ใดที่ได้รับการรับรองการทดสอบประเภทการขัดจังหวะกระแสลัดวงจรเต็มรูปแบบตามมาตรฐาน IEC 62271-100 ที่ 110 kV ณ ปี 2025 — การระบุ eco-gas ที่แรงดันส่งผ่านโดยไม่มีใบรับรองนี้ก่อให้เกิดความเสี่ยงทางสัญญาและทางเทคนิคที่โครงการไม่สามารถรับได้

สรุป

ก๊าซทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมพร้อมที่จะทดแทน SF6 ในสวิตช์เกียร์ GIS ที่ 12 kV และ 24 kV ในสภาวะการใช้งานส่วนใหญ่ พร้อมใช้งานในเงื่อนไขบางประการที่ 35–40.5 kV ในสภาพอากาศปานกลางภายใต้ข้อกำหนดที่เหมาะสม และยังไม่พร้อมใช้งานที่ 110 kV ขึ้นไปสำหรับการตัดวงจรไฟฟ้าขัดข้องเต็มรูปแบบโครงการพลังงานหมุนเวียนและการปรับปรุงระบบโครงข่ายไฟฟ้าที่จะติดตั้ง GIS switchgear มากที่สุดในทศวรรษหน้า ส่วนใหญ่จะอยู่ในช่วงแรงดันไฟฟ้า 12–40.5 kV ซึ่งมีความพร้อมสำหรับการใช้ eco-gas อย่างแท้จริง — แต่เฉพาะเมื่อข้อกำหนดบังคับให้มีการรับรองการทดสอบประเภทตามมาตรฐาน IEC 62271-200 สำหรับอัตราส่วนผสมที่แน่นอน ค่าเผื่ออุณหภูมิการหลอมเหลวที่ผ่านการตรวจสอบสภาพภูมิอากาศ และหลักฐานการใช้งานภาคสนามจากผู้ผลิตที่แสดงให้เห็นถึงความแตกต่างระหว่างเทคโนโลยีที่พร้อมใช้งานจริงกับเทคโนโลยีที่ทำการตลาดเพียงเพื่อความหวังเท่านั้นระบุ GIS สำหรับก๊าซที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่ระดับแรงดันไฟฟ้าซึ่งได้รับการยืนยันการรับรองมาตรฐาน IEC ตรวจสอบค่าเผื่ออุณหภูมิการทำให้เป็นของเหลวเทียบกับอุณหภูมิต่ำสุด 1 ใน 50 ปีของสถานที่ของคุณ กำหนดให้ต้องมีโปรโตคอลการจัดการผลิตภัณฑ์ที่สลายตัวสำหรับการติดตั้ง g³และเรียกร้องหลักฐานจากภาคสนามว่ามีหน่วยใช้งานอย่างน้อย 500 หน่วยในสภาพการใช้งานที่เทียบเคียงได้ — เนื่องจากการเปลี่ยนผ่านสู่ก๊าซชีวภาพเพื่อรองรับโครงการพลังงานหมุนเวียนของคุณนั้น ต้องอาศัยผลงานที่ผ่านการตรวจสอบแล้ว ไม่ใช่ความเร่งด่วนตามข้อกำหนดทางกฎหมายที่ทำให้ข้อมูลที่ยังไม่ได้รับการยืนยันดูน่าสนใจในเชิงพาณิชย์.

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับสวิตช์เกียร์ GIS สำหรับก๊าซทางเลือกที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม

1. ติดตามข้อมูลล่าสุดเกี่ยวกับข้อกำหนดด้านกฎระเบียบของสหภาพยุโรปสำหรับก๊าซเรือนกระจกฟลูออรีน. ↩

2. เข้าถึงข้อมูลอย่างเป็นทางการของคณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเกี่ยวกับเกณฑ์มาตรฐานศักยภาพการเกิดภาวะโลกร้อน. ↩

3. ทบทวนข้อมูลทางเทคนิคและเอกสารวิชาการที่เปรียบเทียบประสิทธิภาพทางไดอิเล็กทริกของส่วนผสมก๊าซ g3. ↩

4. เข้าใจระเบียบความปลอดภัยและข้อมูลทางพิษวิทยาที่เกี่ยวข้องกับผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวของก๊าซ. ↩

5. อ้างอิงมาตรฐานสากลสำหรับอุปกรณ์สวิตช์เกียร์และอุปกรณ์ควบคุมที่ประกอบในโรงงานและหุ้มด้วยโลหะ. ↩