Nhãn hiệu của chúng tôi

Impact-Company-Logo-English Black-01-177x54

Chào mừng bạn đến với Trang web của Schneider Electric

Chào mừng đến với trang web của chúng tôi.

Tìm hiểu về khí SF6 trong công nghiệp điện

Khí Sulfur Hexafluoride (khí SF6) là một chất hóa học gắn liền với đời sống với nhiều lĩnh vực, đặc biệt là trong lĩnh vực công nghiệp điện. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ về khí SF6 cũng như đặc điểm, tính chất, ứng dụng và sự nguy hiểm của loại khí này. Trong bài viết dưới đây, Schneider sẽ giúp bạn hiểu thêm về khí SF6 và vì sao nên thay thế khí SF6 bằng không khí sạch.

Đặc điểm của khí SF6

SF6 hay khí SF6 là kí hiệu hóa học của hợp chất Sulfur Hexafluoride. Đây là hợp chất vô cơ, không màu, không mùi, không cháy và cách điện tốt. Khí SF6 không tan trong nước nhưng tan được trong các dung môi hữu cơ phi cực.

Tính chất vật lí của khí SF6

● Sức mạnh điện môi gấp 2 lần không khí
● Khả năng truyền nhiệt, tản nhiệt rất tốt
● Khả năng dập hồ quang hiệu quả
● Không cháy, không ăn mòn

Tính chất hóa học của khí SF6

● Có cấu tạo hình học bát diện (sáu nguyên tử flo được gắn với nguyên tử lưu huỳnh trung tâm).
● Ở điều kiện thường, SF6 sẽ trơ về mặt hóa học vì không có khả năng tác dụng với bất kỳ chất nào
● Khối lượng của SF6 nặng hơn không khí 5 lần và là một trong chất gây nên hiệu ứng nhà kính (1kg SF6 có thể tương đương với 22 tấn khí CO2)

Ứng dụng của khí SF6 trong công nghiệp điện

Các thiết bị đóng ngắt điện cao thế và siêu cao thế, chẳng hạn máy cắt điện cao áp chủ yếu sử dụng khí SF6 để dập hồ quang điện. Ngoài ra, những giải pháp tích hợp như hệ thống GIS không chỉ sử dụng khí SF6 để dập hồ quang điện mà còn dùng để cách điện cách nhiệt. Có đến khoảng 80% sản lượng khí SF6 được sử dụng tại các điện trạm biến áp (GIS) và làm điện môi ngắt điện trong các máy cắt và trong thiết bị ngắt mạch, chuyển mạch.

Trong các máy cắt cách điện, máy cắt khí SF6SF6

Khí SF6 sử dụng trong máy cắt SF6 dùng để làm chất dập hồ quang điện. Trong những thiết bị này, khí SF6 sẽ được nén và dự trữ trong một bình chứa áp lực cao. Khi thực hiện ngắt mạch, khí SF6 nén cao áp được phân tán thông qua các vòng cung trong máy cắt. Vì các chất bên ngoài không thể tích tụ bên trong và làm giảm các cách điện rắn nên sẽ ngăn ngừa được các hư hỏng nghiêm trọng.

Trong bộ ngắt mạch điện

Khí SF6 còn được sử dụng trong bộ ngắt mạch điện của các thiết bị hiện đại như thiết bị Radar, máy gia tốc hạt và máy phát điện với nhiều ưu điểm quan trọng: lắp đặt và vận hành dễ dàng, giảm kích thước và trọng lượng thiết bị, tăng độ tin cậy khi hoạt động.

Các tác hại của khí SF6

Mặc dù mang lại nhiều lợi ích nhưng khí SF6 cũng tiềm ẩn nhiều tác hại. Dưới đây là một số nguy cơ chính của loại khí này:

Hiệu ứng nhà kính

Theo Cơ quan Bảo vệ Môi trường, khí SF6 có thể tồn tại trong khí quyển 3.200 năm trước khi bị tia UV phân hủy và hiệu quả gấp 22.800 lần so với CO2 trong việc thu giữ bức xạ hồng ngoại trong khí quyển. Trên thực tế, SF6 có khả năng gây hiện tượng hiệu ứng nhà kính cao nhất trong số các loại khí đã biết

Nguy cơ sức khỏe

Dù khí SF6 không gây rủi ro trực tiếp cho người hoặc động vật nhưng loại khí này có thể gây ra các vấn đề về hô hấp cho những người làm việc trong công trình khai quật, hố sâu, đặc biệt là khi hít phải một lượng lớn.

Lợi ích của việc hạn chế dùng khí SF6

Việc tận dụng không khí tinh khiết thay cho khí SF6 trong máy cắt điện, điển hình là thiết bị đóng ngắt trung thế SM AirSeT MV đánh dấu một bước đi táo bạo, góp phần bảo vệ môi trường nhờ vào các lợi ích:

- Tăng đáng kể tính bền vững để đáp ứng các mục tiêu phi cacbon, cắt giảm lượng khí nhà kính nhờ vào công nghệ sáng tạo thông qua kết hợp cách điện bằng khí tinh khiết và công nghệ Shunt Vacuum Interruption (SVI)™, qua đó hạn chế các vấn đề về chỉ số GWP (Global Warming Potential).

- Hiệu quả vượt trội nhờ thiết kế tiên tiến và chuyển đổi hoàn hảo. Cải thiện sự bền bỉ của thiết bị với giải pháp CompoDrive công nghệ cao. Danh mục sản phẩm linh hoạt và toàn diện với tất cả các chức năng của tủ, bao gồm thiết bị đóng ngắt có gắn động cơ tích năng với giải pháp cắm và chạy (plug-and-play). Khả năng kết nối IoT mạnh mẽ giúp giám sát tình trạng thiết bị bằng công nghệ cảm biến tiên tiến giúp giảm nguy cơ và chi phí từ việc tắt máy.

- Nâng cao an toàn cho người vận hành với khả năng phát hiện hồ quang điện và điều khiển cận biên để vận hành và giám sát từ xa. Ngoài ra, không có khí thay thế nào được sử dụng cũng như không có sản phẩm phụ độc hại tạo ra trong quá trình ngắt điện.

5 lý do chuyển từ SF6 qua không khí sạch

Hạn chế khí thải nhà kính

Khí SF6 có chỉ số tiềm năng làm nóng toàn cầu (GWP) cao gấp 25.000 lần so với khí CO2. Do đó, để bảo vệ môi trường một cách tốt nhất, doanh nghiệp cần phải lựa chọn giải pháp thay thế cho khí SF6, chẳng hạn như không khí sạch. Biện pháp này sẽ hạn chế tối đa lượng khí thải ảnh hưởng đến bầu khí quyển nhưng vẫn đem đến hiệu quả về mặt hiệu năng sử dụng.

Không khí sạch không cần tái chế

Không khí sạch mà chúng ta hít thở hàng ngày không cần tái chế. Tuy nhiên, tính chất này lại không xuất hiện ở khí SF6 hoặc các khí nhân tạo khác. Khí SF6 sau khi sử dụng, được coi là chất thải nguy hại vì có các sản phẩm phụ độc hại tạo ra từ quá trình ngắt dòng điện.

Vì thế, loại khí này cần được tiến hành xử lý ngay để bảo vệ sức khỏe con người lẫn môi trường xung quanh.

Mặt khác, nếu chuyển sang sử dụng không khí sạch, quá trình này sẽ trở nên đơn giản hơn rất nhiều cũng như giúp loại bỏ nhu cầu sản xuất khí SF6, giảm đáng kể tác động môi trường của thiết bị đóng cắt và tránh khỏi quá trình tái chế cuối vòng đời.

Không khí sạch là giải pháp thay thế lý tưởng cho khí SF6

Công nghệ đóng cắt tủ trung thế mới của Schneider Electric sử dụng không khí sạch là một giải pháp thay thế đột phá cho khí SF6. Sản phẩm thay thế khí SF6 trong thiết bị đóng cắt bằng cách sử dụng sự kết hợp sáng tạo giữa giải pháp ngắt điện chân không và cách điện bằng không khí sạch, mỗi giải pháp đều là một công nghệ đã được chứng minh và đáng tin cậy.

Và loại thiết bị đóng cắt loại bỏ khí SF6 sử dụng không khí sạch mới còn có thể đạt được nhiều điều hơn thế: Sản phẩm giữ được kích thước vật lý nhỏ vốn được đánh giá cao ở các thiết bị dựa trên khí SF6 truyền thống và được vận hành tương tự như các thiết bị trước đây nên các kỹ thuật viên không cần phải đào tạo lại.

Không khí sạch là giải pháp xanh và giúp cải thiện sự an toàn

Sức khỏe và sự an toàn là mối quan tâm hàng đầu khi xem xét các giải pháp thay thế khí SF6 vì tủ trung thế thường được sử dụng ở các khu vực công cộng. Không khí sạch là một giải pháp thay thế có trách nhiệm để bảo vệ cộng đồng khỏi những nguy cơ tiềm ẩn về sức khỏe và an toàn bởi những ưu điểm như sau:

● Hoàn toàn không có độc tố, vì vậy trong trường hợp bị rò rỉ sẽ không gây hại cho con người hoặc môi trường
● Loại khí này cũng không gây nguy hiểm cho sức khỏe của các kỹ thuật viên chịu trách nhiệm và tái chế cuối vòng đời thiết bị
● Không yêu cầu về các quy định tiêu hủy thiết bị nghiêm ngặt

Không khí sạch tránh được lo ngại về các quy định pháp lý

Nhiều công ty đang thực hiện các biện pháp tuyệt vời để giảm đáng kể lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính. Những nỗ lực chiến lược này không chỉ được thúc đẩy bởi mong muốn cải thiện tính bền vững mà còn bởi áp lực pháp lý mạnh mẽ có thể đến từ một số cấp độ quản lý: quốc gia, khu vực, và quốc tế.

Ví dụ: Ở Châu Âu, việc sử dụng khí SF6 đã phải tuân theo các quy trình quản lý nghiêm ngặt, bao gồm việc sử dụng, xử lý, ngừng vận hành, giám sát và duy trì hồ sơ tồn kho. Vào năm 2014, khí SF6 đã bị cấm ở Châu Âu trong hầu hết các ứng dụng ngoại trừ ngành điện vì tại thời điểm đó không có giải pháp thay thế cho khí SF6.

Vì thế, cần áp dụng giải pháp thay thế thân thiện với môi trường để đáp ứng với các quy định được ra. Bằng cách dùng công nghệ không khí sạch, thiết bị vẫn có thể thực hiện việc cung cấp hiệu suất ngắt và cách điện hiệu quả mà không phải đối mặt với rủi ro về mặt pháp lý.

So sánh máy cắt chân không và máy cắt khí SF6

Dưới đây là bảng so sánh đặc điểm máy cắt chân không và máy cắt khí SF6
Máy cắt khí SF6
Máy cắt chân không
Tiêu chuẩn Puffer Circuit Breaker Loại tự tạo áp suất Vật liệu tiếp điểm: hợp kim đồng – Crom
Yêu cầu năng lượng hoạt động Yêu cầu năng lượng hoạt động cao, bởi vì cơ chế phải cung cấp năng lượng cần thiết để nén khí. Yêu cầu năng lượng hoạt động thấp, bởi vì cơ chế này chỉ di chuyển những khối lượng tương đối nhỏ với tốc độ vừa phải, trong khoảng cách ngắn. Cơ chế không phải cung cấp năng lượng để tạo ra dòng khí Yêu cầu năng lượng hoạt động thấp, bởi vì cơ chế này chỉ di chuyển những khối lượng tương đối nhỏ với tốc độ vừa phải, trong khoảng cách rất ngắn.
Năng lượng hồ quang Do độ dẫn cao của hồ quang trong khí SF6 nên năng lượng hồ quang thấp. (điện áp hồ quang là từ 150 đến 200V) Do điện áp rất thấp trên vật liệu khuếch tán hồ quang, năng lượng rất thấp. (Điện áp hồ quang là từ 50 đến 100V)
Sự ăn mòn tiếp điểm Do năng lượng thấp nên độ ăn mòn tiếp điểm không lớn. Do năng lượng hồ quang rất thấp, sự chuyển động nhanh của tia hồ quang qua tiếp điểm và thực tế là phần lớn hơi kim loại ngưng tụ trên tiếp điểm, sự ăn mòn tiếp điểm là rất nhỏ.
Phương pháp dập hồ quang Môi trường khí SF6 có tính chất điện môi và làm nguội tuyệt vời. Sau khi dập tắt hồ quang, các phân tử khí bị phân rã kết hợp gần như hoàn toàn để tái tạo SF6. Điều này có nghĩa là thực tế không có mất mát / tiêu thụ của môi trường làm nguội xảy ra. Áp lực khí có thể được giám sát rất đơn giản và thường xuyên. Chức năng này không cần thiết khi buồng dập hồ quang được đóng kín trong tuổi thọ của thiết bị. Không cần thiết bổ sung biện pháp dập tắt trung gian. Một buồng chân không ở áp suất 10-7 bar hoặc thấp hơn là phương tiện dập tắt hồ quang gần như lý tưởng. Các buồng dập hồ quang được đóng kín, giám sát áp suất chân không đều không cần thiết.
Số lần cắt ngắn mạch 10—50 10—50 30—100
Số lần đóng cắt đầy tải 5000—10000 5000—10000 10000—20000
Số lần vận hành cơ khí 5000—20000 5000—20000 10000—30000

Trên đây là bài viết giới thiệu về đặc điểm, tính chất, ứng dụng của khí SF6 cũng như so sánh giữa máy cắt chân không và máy cắt khí SF6. Nếu bạn còn thắc mắc gì, hãy để lại thông tin để được tư vấn nhé

Bạn cần trợ giúp?

Bắt đầu ở đây!

Tìm câu trả lời ngay. Tự tìm kiếm giải pháp, hoặc kết nối với một trong các chuyên gia của chúng tôi.

Liên hệ hỗ trợ

Liên hệ với nhóm chăm sóc khách hàng của Schneider để nhận thêm thông tin, được hỗ trợ kỹ thuật, trợ giúp khiếu nại và các thông tin khác.

Nơi mua hàng?

Dễ dàng tìm nhà phân phối Schneider Electric gần bạn nhất.

 Mở trong cửa sổ mới

Tìm kiếm câu hỏi thường gặp

Nhận câu trả lời bạn cần bằng cách duyệt tìm những Câu hỏi thường gặp (FAQ) liên quan đến chủ đề.

 Mở trong cửa sổ mới

Liên hệ bộ phận bán hàng

Đăng ký bán hàng trực tuyến và chuyên gia của chúng tôi sẽ liên hệ với bạn.

Chat

Bạn có câu hỏi hoặc cần trợ giúp? Chúng tôi sẵn sàng giúp đỡ bạn!