Interruptores de Hexafluoruro de Azufre Sf6

INTERR INTE RRUP UPTO TORE RES S DE HE HEXA XAFL FLUO UORU RURO RO DE AZ AZUF UFRE RE SF6 EL HEXAFLUORURO DE AZUFRE

Molécula del SF6.

Más conocido en la industia de la Tans!isi"n # Disti$uci"n de Ene Ene%&a %&a El'c El'ct tic ica a co co!o !o SF6( SF6( el )e*a )e*a+u +uo ou uo o de a,ua,u-e es un %as %as ati.cial /ue -ue descu$ieto en 0120 3o el /u&!ico -anc's Heni Moissan cuando eali,a$a al%unos e*3ei!entos con sales de +4o5 +4o5 Su o$tenci"n se consi%ue a 3ati de la e*3osici"n diecta de a,u-e # +4o %aseoso a a3o*i!ada!ente 22785 Alededo de 9 :eces !ás 3esado /ue el aie ;6(06 %( inodoo( incoloo e inete en su estado 3uo( este %as se utili,a esencial!ente en la industia el'ctica co!o aislante en las cá!aas de cote de inteu3toes de Alta # Media Tensi"n # su$estaciones enca3suladas ti3o ?IS5 Su %an esta$ilidad /u&!ica( electone%a electone%ati:id ti:idad( ad( alta i%ide, i%ide, diel'ctica diel'ctica # ca3acidad ca3acidad 3aa :ol:e a eco!$inase lo con:ieten en un %as indis3ensa$le en la industia5 ?acias al SF6( los e/ui3os de !anio$a en Alta Tensi"n son !uc)o !ás co!3actos # alcan,an ni:eles de cotocicuito !ás ele:ados5

8aacte&sticas del SF6 El SF6 es un %as ati.cial( sinteti,ado 3o el )o!$e( /ue no se encuenta en -o!a natual en nuesto 3laneta # /ue desde 0191 se co!en," a utili,a en la industia el'ctica con la a3aici"n del 3i!e inteu3to aislado en SF6 /ue -a$ic" @estin%)ouse5 Sus 3o3iedades -&sicas co!o su ca3acidad cal"ica # su lenta de%adaci"n ;:ida !edia de 5=22 aos> lo con:ieten en uno de los %ases de e-ecto in:enadeo de !a#o 3eocu3aci"n5 0 B% de SF6 e/ui:ale a =(C toneladas de 8O= en t'!inos de e-ecto in:enadeo ;?@P> o lo /ue se&a e/ui:alente a /ue un auto!":il 3o!edio ciculaa 0=25222 B!5 Es 3o ello /ue se de$e tene !á*i!o cuidado en la !ani3ulaci"n de este %as as& co!o considea sie!3e su e utili,aci"n5 Si $ien su conti$uci"n al calenta!iento %lo$al se )a esti!ado in-eio al 2(= actual!ente( esto se de$e a /ue la !a#o&a del SF6 3oducido se encuenta en se:icio dento de los e/ui3os5 Desde el 3unto de :ista e%ulatoio( las no!as IE8 626 e IE8 62CG2 esta$lecen los citeios de ace3taci"n de un %as nue:o # de uno eutili,a$le es3ecti:a!ente( as& co!o los 3ocedi!ientos de !edici"n # an%os de ace3taci"n5 Los 3inci3ales 3aá!etos a contola son la )u!edad o contenido de H=O ;de3oint>( la concentaci"n o 3ocentae en :olu!en # la concentaci"n de al%unos ti3os de conta!inantes es3ec&.cos co!o el ácido +uo)&dico ;HF> # el di"*ido de a,u-e ;SO=>5 Asi!is!o( 8I?RE 3u$lic" en =22 una %u&a de eutili,aci"n del SF6( /ue esta$lece las 3inci3ales consideaciones 3aa la eutili,aci"n de este %as # es la 3auta se%uida actual!ente 3o toda la industia5

Aco3la!ient o de SF6 estanco de sello !etal con !etal5

RE8OMENDA8IONES PARA LA REUTILIZA8IJN La e%la de oo de la eutili,aci"n es sie!3e !edi la calidad del SF6 antes de eali,a cual/uie ti3o de !ani3ulaci"n( #a sea 3aa ellena un e/ui3o co!o 3aa e*tae el %as de un e/ui3o en se:icio5 Asi!is!o( los 3ocesos de !ani3ulaci"n de$en se eali,ados con los e/ui3os e instu!entos a3o3iados( diseados 3aa tal e-ecto # utili,ados 3o 3esonal cali.cado5 En Euo3a( dado los co!3o!isos ad/uiidos con el 3otocolo de K#oto 3o dic)os 3a&ses( se e*i%e desde el ao =221 /ue toda !ani3ulaci"n sea e3otada # eali,ada 3o 3esonal ceti.cado5 Uno de los 3inci3ales 3o$le!as es la conta!inaci"n del SF6 duante su !ani3ulaci"n5 Los co!3esoes de$en esta li$es de aceite # los conectoes # aco3la!ientos de$en so3ota :ac&o # ase%ua la

estan/ueidad en todo !o!ento5 El SF6 se al!acena # tans3ota en cilindos en estado l&/uido( 3o lo /ue la tecnolo%&a 3aa co!3i!i este %as es $astante so.sticada al no esta 'stos lu$icados5 El SF6 ta!$i'n 3uede conta!inase en e/ui3os en se:icio5 La )u!edad 3eneta al inteio de los e/ui3os a conta+uo 3o di-eencia de 3esiones 3aciales( # se eco!$ina con el SF6( 3oduciendo conta!inantes co!o el ácido +uo)&dico ;HF> # el di"*ido de a,u-e ;SO=>( los cuales atacan los contactos del inteu3to # son el inicio de una -alla 3otencial5 Po ello( se eco!ienda !edi con cieta -ecuencia la calidad de %as en e/ui3os en se:icio5 8ao de se:icio de SF65

El SF6 conta!inado %eneal!ente 3uede se tatado en teeno 3aa alcan,a los u!$ales de eutili,aci"n5 E*isten en la industia .ltos 3aa la a$soci"n de la )u!edad # .ltos !oleculaes 3aa la a$soci"n de los 3oductos de desco!3osici"n $asados en al4!ina acti:ada ;Al=O> la cual eacciona con los conta!inantes # es ca3a, de li!3ia el %as5

AL8AN8ES T8NI8OS El SF 6 se usa co!o !ateial aislante # ta!$i'n 3aa a3a%a el aco5 El SF 6 es un %as !u# 3esado ;9 :eces la densidad del aie>( alta!ente esta$le( inete( inodoo e in+a!a$le5 En 3esencia del SF 6 la tensi"n del aco se !antiene en un :alo $ao( a,"n 3o la cual la ene%&a disi3ada no alcan,a :aloes !u# ele:ados5 La i%ide, diel'ctica del %as es =59 :eces su3eio a la del aie ;a 3esi"n at!os-'ica>5 La i%ide, diel'ctica de3ende de la -o!a del ca!3o el'ctico ente los contactos( el /ue a su :e, de3ende de la -o!a # co!3osici"n de los electodos5 Si lo%a esta$lecese un ca!3o !a%n'tico no uni-o!e ente los contactos( la i%ide, diel'ctica del SF 6 3uede alcan,a :aloes cecanos a 9 :eces la i%ide, del aie5 Son unidades selladas( ti-ásicas # 3ueden o3ea duante la%os aos sin !antenci"n( de$ido a /ue 3áctica!ente no se desco!3one( # no es a$asi:o5 Ota i!3otante :entaa de este %as( es su alta i%ide, diel'ctica /ue )ace /ue sea un e*celente aislante5 De esta -o!a se lo%a una si%ni.cati:a educci"n en las su3e.cies ocu3adas 3o su$estaciones # sitc)%ea5 La educci"n en es3acio alcan,ada con el uso de unidades de SF 6 es cecana al 92 co!3aado a su$estaciones tadicionales5 Esta :entaa !uc)as :eces co!3ensa desde el 3unto de :ista econ"!ico( claa!ente se de$e !enciona /ue )a# un !a#o costo inicial( en su i!3le!entaci"n5 La 3esi"n a /ue se !antiene el SF6 en inteu3toes( es del oden de 0C at!"s-eas( !ientas /ue en sitc)%ea alcan,a las C at!"s-eas5

El continuo au!ento en los ni:eles de cotocicuito en los siste!as de 3otencia )a -o,ado a enconta -o!as !ás e.cientes de inteu!3i coientes de -allas /ue !ini!icen los tie!3os de cote # edu,can la ene%&a disi3ada duante el aco5 Es 3o estas a,ones /ue se )an estado desaollando con $astante '*ito inteu3toes en :ac&o # en )e*a+uouo de a,u-e ;SF6>5

Inteu3toes de SF6 en MT # AT( cualidades # !edio a!$iente El )e*a+uouo de a,u-e es un co!3uesto ino%ánico de -"!ula SF65 Es un %as ati.cial( sinteti,ado 3o el )o!$e # desde 0191 se co!en," a utili,a en la industia el'ctica con la a3aici"n del 3i!e inteu3to aislado en SF6 /ue -a$ic" @estin%)ouse5

En condiciones no!ales de 3esi"n # te!3eatua es un %as incoloo( inodoo( no t"*ico # no in+a!a$le( con la 3eculiaidad de se cinco :eces !ás 3esado /ue el aie( 3esentando una densidad de 6(0 %
Fue descu$ieto en 0120 3o el 3e!io No$el de /u&!ica Heni Moissan # 3o Paul Le$eau( sinteti,ado a 3ati de la e*3osici"n diecta de a,u-e ;SG> # +4o %aseoso ;F=> a 22c5 En la actualidad si%ue utili,ándose esencial!ente el !is!o siste!a 3aa su

-a$icaci"n industial( con el 4nico aadido de 3osteioes 3ocesos de 3ui.caci"n5 Los inteu3toes de !edia tensi"n( utili,an el %as de )e*a+uouo de a,u-e ;SF6> co!o !edio de e*tinci"n del aco el'ctico # ta!$i'n co!o !edio aislante5

La inteu3ci"n en %as SF6 se e-ect4a sin cotes del aco ni %eneaci"n de so$etensiones5 Estas caacte&sticas %aanti,an una la%a :ida el'ctica del inteu3to auto!ático # li!itan los es-ue,os diná!ico( diel'ctico # t'!ico en la instalaci"n5 Los 3olos del inteu3to( /ue constitu#en la 3ate inteu3ti:a( son siste!as de 3esi"n sellados 3o :ida ;no!as IE86==0022 # 8EI 00> # no 3ecisan !anteni!iento5  El !ando !ecánico( es de acu!ulaci"n de ene%&a con dis3ao li$e # 3e!ite !anio$as de a3etua # ciee inde3endientes del o3eado5 El !ando # los 3olos están .ados a una estuctua !etálica( la cual ta!$i'n si:e de so3ote al !o:i!iento cin'tico de acciona!iento de los contactos !":iles5 Los inteu3toes auto!áticos en :esi"n e*ta&$le están .ados so$e un cao /ue 3e!ite su inseci"n # e*tacci"n en un cuado o contenedo5 Es un %as de ele:ada constante diel'ctica ;!u# aislante>( 3o lo /ue se usa )a$itual!ente co!o aislante en los siste!as de disti$uci"n de electicidad( es3ecial!ente en siste!as de !edia # alta tensi"n5  Ta!$i'n se a3lica en al%unos 3ocesos industiales side4%icos # en ciu%&a ocula5 A ele:adas te!3eatuas ;!ás de =2C 78>( se desco!3one en sustancias t"*icas( co!o ácido +uo)&dico( di"*ido de a,u-e # distintos sul-atos5

Sus 3o3iedades -&sicas co!o su ca3acidad cal"ica # su lenta de%adaci"n ;:ida !edia de 5=22 aos> lo con:ieten en uno de los %ases de e-ecto in:enadeo de !a#o 3eocu3aci"n5 0 B% de SF6 e/ui:ale a =(C toneladas de 8O= en t'!inos de e-ecto in:enadeo ;?@P> o lo /ue se&a e/ui:alente a /ue un auto!":il 3o!edio ciculaa 0=25222 B!5 Es 3o ello /ue se de$e tene !á*i!o cuidado en la !ani3ulaci"n de este %as as& co!o considea sie!3e su e utili,aci"n5 Si $ien su conti$uci"n al calenta!iento %lo$al se )a esti!ado in-eio al 2(= actual!ente( esto se de$e a /ue la !a#o&a del SF6 3oducido se encuenta en se:icio dento de los e/ui3os5 Desde el 3unto de :ista e%ulatoio( las no!as IE8 626 e IE8 62CG2 esta$lecen los citeios de ace3taci"n de un %as nue:o # de uno eutili,a$le es3ecti:a!ente( as& co!o los 3ocedi!ientos de !edici"n # an%os de ace3taci"n5 Los 3inci3ales 3aá!etos a contola son la )u!edad o contenido de H=O ;de3oint>( la concentaci"n o 3ocentae en :olu!en # la concentaci"n de al%unos ti3os de conta!inantes es3ec&.cos co!o el ácido +uo)&dico ;HF> # el di"*ido de a,u-e ;SO=>5 Asi!is!o( 8I?RE 3u$lic" en =22 una %u&a de eutili,aci"n del SF6( /ue esta$lece las 3inci3ales consideaciones 3aa la eutili,aci"n de este %as # es la 3auta se%uida actual!ente 3o toda la industia5  La e%la de oo de la eutili,aci"n es sie!3e !edi la calidad del SF6 antes de eali,a cual/uie ti3o de !ani3ulaci"n( #a sea 3aa ellena un e/ui3o co!o 3aa e*tae el %as de un e/ui3o en se:icio5 Asi!is!o( los 3ocesos de !ani3ulaci"n de$en se eali,ados con los e/ui3os e instu!entos a3o3iados( diseados 3aa tal e-ecto # utili,ados 3o 3esonal cali.cado5 En Euo3a( dado los co!3o!isos ad/uiidos con el 3otocolo de K#oto 3o dic)os 3a&ses( se e*i%e desde el ao =221 /ue toda !ani3ulaci"n sea e3otada # eali,ada 3o 3esonal ceti.cado5

Uno de los 3inci3ales 3o$le!as es la conta!inaci"n del SF6 duante su !ani3ulaci"n5 Los co!3esoes de$en esta li$es de aceite # los conectoes # aco3la!ientos de$en so3ota :ac&o # ase%ua la estan/ueidad en todo !o!ento5 El SF6 se al!acena # tans3ota en cilindos en estado l&/uido5 El SF6 ta!$i'n 3uede conta!inase en e/ui3os en se:icio5 La )u!edad 3eneta al inteio de los e/ui3os a conta+uo 3o di-eencia de 3esiones 3aciales( # se eco!$ina con el SF6( 3oduciendo conta!inantes co!o el ácido +uo)&dico ;HF> # el di"*ido de a,u-e ;SO=>( los cuales atacan los contactos del inteu3to # son el inicio de un -allo 3otencial5 Po ello( se eco!ienda !edi con cieta -ecuencia la calidad de %as en e/ui3os en se:icio5 El SF6 conta!inado %eneal!ente 3uede se tatado in situ 3aa alcan,a los u!$ales de eutili,aci"n5 E*isten en la industia .ltos 3aa la a$soci"n de la )u!edad # .ltos !oleculaes 3aa la a$soci"n de los 3oductos de desco!3osici"n $asados en al4!ina acti:ada ;Al=O> la cual eacciona con los conta!inantes # es ca3a, de li!3ia el %as5

INTERRUPTOR EN SF6  MEDIO AMIENTE SE?N LA EMPRESA A

Un estudio encuenta al inteu3to de aislaci"n SF6 $ueno 3aa el !edio a!$iente5 El %as SF6 ;)e*a+uouo de a,u-e> de aisla!iento del inteu3to de !edia tensi"n es !enos daino 3aa el !edio a!$iente /ue los ele!entos asociados( las l&neas de alta tensi"n # tans-o!adoes( de acuedo a un estudio eali,ado en conunto 3o co!3a&as l&dees de ene%&a( inclu#endo A5 A 3atici3" eciente!ente en un estudio de ciclo de :ida de :aloaci"n ;L8A( li-e c#cleassess!ent> 3aa ad/uii datos !edio a!$ientales so$e la disti$uci"n de ene%&a de !edia tensi"n en Ale!ania5 El estudio -ue co!isionado co!o un 3o#ecto en conunto 3o A( Ae:a TQD ;anteio!ente ALSTOM>( Sie!ens( En@( E5ON Hanse( R@E # Sol:a# Fluo5 El estudio L8A esta$lece un 3e.l !edioa!$iental co!3aando el aislado en aie # el e/ui3o aislado SF65 ste !uesta /ue el total de conti$uci"n en la disti$uci"n de ene%&a /ue lle:a al calenta!iento %lo$al( es !u# $ao( ese e/ui3o de tecnolo%&a en el an%o de !edio :oltae )ace solo una conti$uci"n !eno al e-ecto in:enadeo( # las 3'didas ")!icas ;calo 3oducido 3o la

esistencia el'ctica> causada !a#o!ente 3o el uso de ca$les( ecalenta!iento de l&neas # tans-o!adoes( 3inci3ales conti$u#entes en el e-ecto in:enadeo5

Se%4n el estudio( esta conti$uci"n 3uede se educida si%ni.cante!ente con el uso de los siste!as de aislado SF65 En su!a( las 3'didas ")!icas utili,ando el e/ui3o de aislado SF6 es !eno en la -ase o3eacional5

El /u' # 3o/u' del SF6 El )e*a+uouo de a,u-e no es t"*ico( es inete( # es un %as e-i%eante aislado de aie de alta -ue,a diel'ctica # esta$ilidad te!al5 5 Es 3aticula!ente a3lica$le 3aa a!$os( e/ui3os de !edio # alto :oltae( asi!is!o co!o en aceleadoes de 3at&culas( a#os X( -undici"n de e/ui3os de UHF ;Ulta Hi%) Fecuenc#> de alu!inio # !a%nesio5 El SF6( es un %as )ec)o 3o el )o!$e( sie!3e es usado en siste!as el'cticos ceados # sellados5 Al .nal del uso de :ida del e/ui3o( el %as 3uede se eco$ado( eciclado # :uelto a usa5 El SF6 ta!$i'n es a!3lia!ente usado en tecnolo%&a !'dica( 3o ee!3lo co!o a%ente contaste en e*a!inaciones ultas"nicas( asi!is!o co!o o-tal!ol"%icas( neu!onol"%icas # en-e!edades de o&do( ente otas5 Tata!iento de 3'dida de escuc)a en in-ecciones del cento del o&do5

P'didas J)!icas El L8A anali," edes de disti$uci"n de ene%&a e3esentati:as en ,onas u$anas # uales( # encontaon /ue un 1= 3o ciento de la conti$uci"n al e-ecto in:enadeo de la disti$uci"n de ene%&a :en&a de las 3'didas ")!icas en los ca$les( so$etodo en l&neas de alta # tans-o!adoes5 S"lo un G 3o ciento( 3o:en&a del e/ui3o5 A los e/ui3os de cual/uie ti3o se los encont" co!o causantes de una 3o3oci"n elati:a!ente !eno a estas 3'didas( # asi!is!o( el uso del aislado SF6 # co!o !edio de e/ui3o e*tin%uido de aco( está 3o$ado /ue es co!3etiti:a!ente ecol"%ico co!3aado a otas -o!as de aislado en aies

Medioa!$iental!ente el SF6 es la !eo o3ci"n Los conductoes de coiente de$en se aislados ente ellos # de su alededo( # 3aa este 3o3"sito el SF6 es tes :eces !ás e-ecti:o /ue el aisla!iento de aie5 Usando el SF6 ta!$i'n educe la cantidad de es3acio necesitado 3aa el e/ui3o( # lo 3ote%e de in+uencias a!$ientales # cli!áticas5 So$e todo( los esultados del citeio del L8A( en de!anda de ene%&a( 3otencial de calenta!iento %lo$al( llu:ia acida # 3otencial de niti.caci"n( son si%ni.cati:a!ente !ás -a:oa$les con los siste!as aisladoes de SF6 /ue los aisladoes de aie5 El SF6( co!o !edio aislado( 3o ee!3lo( es =2 3o ciento !eo /ue el aie( en t'!inos de 3otencial de %as con el e-ecto in:enadeo( 3o/ue el !eno diseo co!3acto del e/ui3o de aislado SF6 # )asta la ene%&a e/ueida 3aa los !ateiales # la 3oducci"n de siste!as es considea$le!ente educido5

EEMPLO INTERRUPTOR EN EL MER8ADO5 Inteu3to SF6 ; T'cnica autoco!3esi"n> 0 a C259K

?ROUPE S8HNEIDER

05 Te!inal su3eio de coiente5 =5 Su3e.cie aislante5 5 8ontacto 3inci3al .o5 C5 8ontacto .o aco5 95 Mo:i!iento contacto aco5 65 o/uilla aislante5 5 8ontacto 3inci3al ;!o:i!iento>5 G5 Pist"n ;!o:i!iento>5 15 8á!aa de 3esi"n5 025 Te!inal in-eio de coiente5 005 aa de cone*i"n5 0=5 iela5 05 Sello5 0C5 entilaci"n o e*tacci"n de esiduos5 095 8anasto !olecula5 065 ase5

INTERRUPTOR SF6 8OMPRESION SF6>

UTILIZADO

;TE8NI8A

8ON

AUTO

OPERA8ION DEL INTERRUPTOR SF6 •

8ontacto 3inci3al # contacto de aco están inicial!ente ceado ;.%50>

•

Peco!3esi"n 8uando e!3ie,an a$ise( el 3ist"n co!3i!e el %as SF6 en la cá!aa de 3esi"n5

•

Peiodo de aco El aco /ue se -o!a ente el contacto5 El 3ist"n continua en !o:i!iento( una 3e/uea cantidad de %as es in#ectada al aco ;$o/uilla aislante>( con esto :a dis!inu#endo la coiente en el aco # se :a en-iando 3o con:ecci"n5

•

El !o:i!iento de las 3ates te!ina # la in#ecci"n de %as -io contin4a )asta esta co!3leta!ente a$ieto los contactos5

Inteu3to SF6 8icuitos !enoes o i%ual a 059K

O3eaci"n •

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Inteu3to ceado5

8ontacto del aco se3aados5 El aco en-iado 3o otaci"n( causado 3o el ca!3o !a%n'tico ceado 3o la $o$ina( cuando la coiente )a dis!inuido5 La so$e3esi"n de oi%en t'!ico 3oducido 3o el aco en la cá!aa de e*3ansi"n e*tin%ue el aco 3o la -ue,a intena5

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8ontacto 3inci3al a$ieto( coiente tans.i'ndose 3o los contactos del aco5

8icuito a$ieto5

8onclusiones de Ale* B5 8)allco uis3e •

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El SF6 ;)e*a+uouo de a,u-e> es una de las !aneas !ás e.cientes de educi la conta!inaci"n ade!ás de 3ote%e un siste!a el'ctico5 Una de las caacte&sticas !ás e:identes asociadas con el )e*a+uouo de a,u-e es /ue es !ás usado en los ni:eles de alta # !edia tensi"n en el secto el'ctico ade!ás de se usado en di-eentes ca!3os co!o la !edicina5 E*isten 3aá!etos 3aa la selecci"n de inteu3toes de 3otencia uno de ellos es la i%ide, diel'ctica5 El inteu3to en :ac&o nos o-ece una alta i%ide, diel'ctica la cual nos a#uda e-ecti:a!ente a detene el aco -o!ado 3o la !anio$a eali,ada5 La co!3osici"n /u&!ica to!a un %an :alo si%ni.cati:o al !o!ento de e*tin%ui el aco el'ctico -o!ado 3o el inteu3to5