Avanços em eco

Apr 30, 2023

9 de junho de 2023

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por Tsinghua University Press

O equipamento isolado a gás (GIE) que utiliza o hexafluoreto de enxofre (SF6) mais potente como gás de efeito estufa como meio de isolamento e extinção de arco tem sido amplamente utilizado na indústria de energia. A busca de gás isolante ecológico com desempenho avançado para GIE livre de SF6 de última geração é significativa para a meta "líquido zero" e o desenvolvimento sustentável.

Uma equipe de pesquisa liderada por Xiaoxing Zhang, da Universidade de Tecnologia de Hubei, na China, e cientistas da Universidade de Wuhan, Universidade do Sudeste, Universidade de Energia Elétrica do Norte da China, Universidade de Toulouse, Universidade de Tecnologia de Xi'an, Schneider Electric e Universidade de Tecnologia do Sul da China resumiram recentemente os avanços em meio isolante de gás ecológico para equipamentos livres de SF6 de próxima geração. O relatório de revisão foi publicado na revista iEnergy como artigo de capa em 31 de março de 2023.

Uma visão geral do GIE baseado em SF6, as políticas de emissão e redução de SF6 foram introduzidas primeiro para esclarecer a necessidade de buscar gás isolante ecologicamente correto.

"SF6 é um dos gases de efeito estufa mais potentes com um potencial de aquecimento global de 25.200 e uma vida atmosférica de 3.200 anos. A indústria de energia é responsável por 80% do consumo de SF6, cujo valor atinge mais de 7.000 toneladas na China. Vários países estabeleceram regulamentos sobre o uso, recuperação e tratamento de SF6, promovendo o desenvolvimento de gás isolante ecológico", disse o Prof. Zhang.

Foram propostos requisitos básicos para gás ecológico, incluindo características ambientais, desempenho de isolamento e extinção de arco, estabilidade, compatibilidade de materiais, biossegurança e as principais categorias contendo gás tradicional (CO2, N2, ar), perfluorocarbonos e trifluoroiodometano, nitrilo fluorado (C4F7N ), Cetonas fluoradas (C5F10O, C6F12O), Hidrofluro-Olefinas (HFO-1234ze(E), HFO-1336mzz(E)) foram introduzidas. O método de design molecular de gás ecológico também foi fornecido.

Progressos recentes de vários gases isolantes ecológicos em termos de isolamento dielétrico (em termos de quebra AC/DC, quebra LI, descarga parcial, flashover de superfície), extinção de arco (em termos de composições de partículas, propriedades termodinâmicas, coeficientes de transporte, radiação coeficientes, propriedades de ruptura dielétrica pós-arco), estabilidade e decomposição (em termos de estabilidade térmica, estabilidade de descarga, mecanismo de decomposição), compatibilidade de materiais (em termos de metal, resina epóxi, elastômero, adsorvente), biossegurança (em termos de LC50, alvo toxicidade de órgãos, toxicidade de subprodutos) foram destacados.

A mais recente aplicação de gás isolante ecológico em cenários de média tensão (MV), alta tensão (HV), bem como tecnologias relevantes relacionadas à manutenção também foram resumidas.

"O conjunto de distribuição isolado a gás C4F7N/CO2, C5F10O/ar, linha de transmissão isolada a gás, unidades principais de anel, etc. foram desenvolvidos pela GE, ABB desde 2016. O outro roteiro de tecnologia sem flúor usando ar técnico combinado com interrupção a vácuo também foram focados", disse o Prof. Zhang.