Застосування елегазу в електротехніці. Історичне минуле, сучасний стан та майбутні перспективи
PDF

Ключові слова

елегаз
електрична міцність
ізоляційне середовище
розподільний пристрій
електротехнічне обладнання
парниковий газ
екологічні вимоги

Як цитувати

Гречко, О. М. «Застосування елегазу в електротехніці. Історичне минуле, сучасний стан та майбутні перспективи». Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Енергетика: надійність та енергоефективність, вип. 1 (8), Липень 2024, с. 13-23, doi:10.20998/2224-0349.2024.01.14.

Анотація

Актуальним питанням сьогодення є аналіз можливостей щодо застосування елегазу та його ймовірних обмежень використання з точки зору шкідливого впливу на екологію навколишнього середовища. У статті на основі вільних джерел інформації систематизовано історичні факти щодо розвитку елегазу, основні етапи становлення елегазового середовища у якості ізоляції електротехнічного обладнання. Наведено порівняльні характеристики електричної міцності для різних ізоляційних речовин. Проведено дослідження щодо сучасних прикладів застосування елегазу у відмикачках середньої та високої напруги. Проаналізовано приклади застосування елегазу та його сумішей у якості газової ізоляції для високовольтних ліній електропередачі. Показано, що перспективним напрямком розвитку застосування елегазу є його використання у лініях електропередачі із газовою ізоляцією. Наведено конструктивні особливості та приклади практичного застосування високовольтних ліній електропередачі із газовою ізоляцією. Визначено особливості застосування елегазової ізоляції в електроустаткуванні різних класів напруги. Проаналізовані актуальні екологічні проблеми, пов’язані із використанням елегазу та встановлено ймовірні напрямки їх подолання. Розглянуто елементи продуктів розкладання елегазу, які є токсичними і являють найбільшу небезпеку. Наведено характеристики елегазу як парникового газу та показано перспективні шляхи зменшення його застосування. Встановлено, що за рахунок використання не чистого елегазу, а газових сумішей на його основі можна суттєво зменшити відсоток використання елегазу. Встановлено перспективні напрямки подальшого розвитку газового ізоляційного середовища для електрообладнання без використання елегазу.

https://doi.org/10.20998/2224-0349.2024.01.14
PDF

Посилання

A. Boskovic, M. Sremacki, S. Vjestica, A. Cavic, N. Markovic, and B. Borovac, “Sulphur hexafluoride in modern medium-voltage switchgear: Advantages, hazards, and environmental impact”, Journal of the Serbian Chemical Society, vol. 89, no. 5, pp. 693–704, 2024, doi: https://doi.org/10.2298/jsc231203008b

A. M. Grechko, “Switchgear for average voltage 6-35 kV”, Electrical Engineering & Electromechanics, no. 1, pp. 14–18, 2011. (in Russian).

B. V. Klymenko, Elektrychni aparaty. Elektromekhanichna aparatura komutatsii, keruvannia ta zakhystu. Zahalnyi kurs (vydannia druhe, dopratsovane ta dopovnene) [Electrical apparatus. Electromechanical switching, control and protection equipment. General course (second edition, revised and expanded)]. Kharkiv: Vyd-vo «Tochka», 2013. (in Ukrainian).

“Rozpodilni prystroi z elehazovoiu izoliatsiieiu Safering & Safeplus: Bezpechnist, nadiinist, kompaktnist [SF6-insulated switchgear Safering & Safeplus: safe, reliable, compact]”, Electrical Engineering & Electromechanics, no. 5, pp. 67–72, 2010. (in Ukrainian).

“Rozpodilni prystroi z elehazovoiu izoliatsiieiu Safering & Safeplus: Bezpechnist, nadiinist, kompaktnist [SF6-insulated switchgear Safering & Safeplus: safe, reliable, compact]”, Electrical Engineering & Electromechanics, no. 6, pp. 74–78, 2010. (in Ukrainian).

“Regulation (EU) No. 517/2014 of the European Parliament and of the Council on fluorinated greenhouse gases and repealing Regulation (EC) No. 842/2006”, Official Journal of the European Union, L 150, pp. 195–230, May 20, 2014. [Online]. Available: https://faolex.fao.org/docs/pdf/eur133686.pdf

D. Koch, “SF6 properties, and use in MV and HV switchgear”, Cahier Technique Schneider Electric, no. 188, p. 22, 2003. [Online]. Available: https://www.studiecd.dk/cahiers_techniques/SF6_properties.pdf

R. N. Yeckley and R. G. Colclaser, “First SF6 breaker design: Westinghouse engineers tell the inside story [History]”, IEEE Power and Energy Magazine, vol. 14, no. 3, pp. 80–95, May 2016, doi: https://doi.org/10.1109/mpe.2016.2525238

C. M. Franck, A. Chachereau, and J. Pachin, “SF6-free gas-insulated switchgear: Current status and future trends”, IEEE Electrical Insulation Magazine, vol. 37, no. 1, pp. 7–16, Jan. 2021, doi: https://doi.org/10.1109/mei.2021.9290463

A. P. Purnomoadi, A. Rodrigo Mor, and J. J. Smit, “Spacer flashover in Gas Insulated Switchgear (GIS) with humid SF6 under different electrical stresses”, International Journal of Electrical Power & Energy Systems, vol. 116, Mar. 2020, Art. no. 105559, doi: https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2019.105559

Pravyla ulashtuvannia elektroustanovok [Rules for electrical installations]. Kharkiv, Fort Publ., 2017. 760 p. (in Ukrainian).

SIEMENS AG, Switchgear Type 8DH10 Up to 24 kV, Gas-Insulated, Extendable. Medium-Voltage Switchgear. Catalog HA 41.11. 2008. [Online]. Available: http://www.infrastructure-cities.siemens.com.cn/powerdistribution/downloadCenter/upload/8DH10%20Up%20to%2024kV_GIS_Catalogue_EN.pdf

Schneider Electric Industries SAS and Merlin Gerin, Ring Main Unit. RM6 24 kV. Catalogue. 2006. [Online]. Available: https://www.studiecd.dk/pdfs/Kap_13/MV_Anlaeg/RM6/amted398032en.pdf

ABB, SafeRing/ SafePlus 36 Gas Insulated Secondary Switchgear. 2022. [Online]. Available: https://search.abb.com/library/Download.aspx?DocumentID=1VDD006114%20GB&LanguageCode=en&DocumentPartId=&Action=Launch&DocumentRevisionId=B

B. Pan, G. Wang, H. Shi, J. Shen, H.-K. Ji, and G.-S. Kil, “Green gas for grid as an eco-friendly alternative insulation gas to SF6: A review”, Applied Sciences, vol. 10, no. 7, Apr. 2020, Art. no. 2526, doi: https://doi.org/10.3390/app10072526

J. Owens, A. Xiao, J. Bonk, M. DeLorme, and A. Zhang, “Recent development of two alternative gases to SF6 for high voltage electrical power applications”, Energies, vol. 14, no. 16, Aug. 2021, Art. no. 5051, doi: https://doi.org/10.3390/en14165051

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Авторське право (c) 2024 Олександр Михайлович Гречко