El gas SF6 en las seccionadoras de media tensión y los retos ambientales que conlleva

¿Por qué los fabricantes de las seccionadoras de media tensión deben sustituir el gas SF6 por otro tipo de gas más limpio?

El SF6 no se encuentra normalmente en la naturaleza y consiste en un compuesto sintético que consta de un átomo de azufre y seis átomos de flúor. Es gaseoso a temperatura ambiente, pero es más pesado que el aire. Además, el SF6 es inerte en circunstancias normales debido a los fuertes enlaces entre los átomos de azufre y flúor.

¿Cuál es el problema con el SF6?

Lo interesante del SF6 es que tiene propiedades eléctricas que lo hacen ideal como medio de aislamiento de las Seccionadoras de Media Tensión, y como medio de interrupción de arco eléctrico en interruptores de media y alta tensión.

Sin embargo, el problema del SF6 viene del hecho de que se descompone en sustancias tóxicas si se incinera. Es decir, cuando se produce un arco interno en las Seccionadoras o cuando el Interruptor SF6 abre un arco eléctrico para aperturar circuitos en condiciones normales o en presencia de corrientes de cortocircuito.

Cada vez que se produce un arco interno de este tipo, el gas SF6 y sus subproductos tóxicos se liberan a la atmósfera contribuyendo al efecto invernadero. Incluso, los residuos tóxicos pueden permanecer en la carcasa de la seccionadora o del interruptor, por lo que se requieren precauciones especiales al desmontar y reciclar el sistema al final de su vida útil.

Oso polar dehielo. Gas SF6 seccionadoras de media tensión

¿Qué sucede con las Seccionadoras aisladas en SF6?

Cada fabricante tiene diferentes modelos y diseños constructivos de seccionadoras aisladas en gas SF6. Y, las podemos resumir en tres tipos: sistemas de presión controlada, sistemas de presión cerrados, sistemas herméticamente sellados.

En las seccionadoras con sistemas de presión controlada, y en las de sistemas de presión cerrados, la liberación de SF6 es inevitable. Debido a las fugas que se producen durante las gestiones de mantenimiento en el transcurso de su vida útil. Además, se producen más fugas cuando las unidades se desmontan al final de su vida útil.

Por otro lado, las seccionadoras con sistema herméticamente sellado no requieren mantenimiento en el transcurso de su vida útil. En este sentido, se puede considerar que las fugas de estos sistemas son limitadas, aunque nunca serán nulas debido a que las juntas son fuente de fugas. Por lo tanto, no se puede negar que haya fugas a lo largo de la vida útil de la seccionadora.

Emisión Mundial de Gas SF6 al Año

A medida que aumenta el consumo de energía, el uso de SF6 también aumenta en términos absolutos. Se estima que la producción anual de gas SF6 alcanzará alrededor de 8000 toneladas métricas. El 80% de las cuales se utiliza en tecnología eléctrica para operaciones de seccionamiento, interrupción de arco, refrigeración y aislamiento.

La producción de SF6 sigue aumentando, a pesar de que el gas está incluido en el protocolo de Kioto por su contribución al efecto invernadero. Los estudios han demostrado que el aumento porcentual anual del gas SF6 en el aire ronda entre 7% y 9%, siendo la cifra más alta de todos los gases de efecto invernadero.

Con el aumento del número de seccionadoras e interruptores que utilizan el gas SF6 para fines de conmutación y aislamiento en las redes eléctricas, las emisiones de gas SF6 a la atmósfera aumentarán también. Por lo tanto, es imprescindible cambiar la política de uso del gas SF6 para revertir el impacto ambiental.

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¿Qué podemos hacer para reducir las emisiones de SF6?

Es indispensable sustituir el medio de aislamiento de las seccionadoras aisladas en gas SF6. Si bien sabemos que el aislamiento en gas nos permite reducir espacio e impedir la entrada de humedad y salitre en los compartimientos de potencia, no necesariamente debe utilizarse gas SF6. Sino que, se puede utilizar otro tipo de gas que sea más limpio para la atmósfera, como el aire puro en un compartimiento hermético para evitar la entrada de humedad y polvo.

Utilizar Medios de Aislamiento Híbrido

Se pueden utilizar opciones híbridas, en que las seccionadoras tienen las barras aisladas con recubrimiento sólido. Al mismo tiempo, se puede implementar la tecnología de vacío, en que el interruptor tiene la cámara de interrupción en vacío y no en SF6. Cada pequeño detalle cuenta, y como Ingenieros de Diseño y de Planificación debemos estar al tanto de las nuevas tendencias de fabricación para mitigar el impacto ambiental.

Utilizar Aislamiento en Aire

Las seccionadoras aisladas en aire siempre serán una opción amigable para la naturaleza. Dado que es el tipo de aislamiento más sencillo que no requiere componentes tóxicos para su operación en condiciones normales. En este caso, es necesario construir un cuarto eléctrico ambientado adecuadamente con aire acondicionado para controlar la humedad y contar con suficiente espacio para instalar este tipo de seccionadora.

Conclusión

Las seccionadoras de media tensión aisladas en gas SF6 se utilizan frecuentemente en sistemas de distribución eléctrica que tienen grandes retos en cuanto al espacio del cuarto eléctrico y condiciones ambientales de alta humedad, polvo y salitre. Sin embargo, no podemos negar que la crisis ambiental cada día se incrementa y el aumento de la temperatura nos está afectando con más impacto. Es imprescindible tomar acción y revertir las consecuencias climáticas a través de la implementación de equipos eléctricos que sean más limpios y amigables con el medio ambiente.

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Fuentes

About SF6 gas | Green Switching Forum

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