Μια μεγάλη εταιρεία –κολοσσός κατασκευής ηλεκτρολογικού εξοπλισμού παρουσίασε κατά τη διάρκεια του μεγαλύτερου συνεδρίου για τα μεγάλα ηλεκτρικά συστήματα στο Παρίσι “CIGRE 2022”, «τον πρώτο στον κόσμο πλήρως ελεγμένο διακόπτη κυκλώματος 420 kV χωρίς SF6». Πρόκειται για έναν οικολογικό διακόπτη, στον οποίο το ιδιαίτερα βλαβερό για το περιβάλλον αέριο SF6 (εξαφθοριούχο θείο) αντικαθίσταται πλήρως από ένα μίγμα αερίων που αποτελείται κυρίως από CO2, Ο2 και από ένα μίγμα φθορονιτριλίου C4-FN.
Το εξαφθοριούχο θείο (SF6) είναι ένα συνθετικό, φθηνό αέριο που οι περισσότεροι δεν γνωρίζουν και το οποίο συνιστά το ισχυρότερο αέριο θερμοκηπίου. Χρησιμοποιείται ευρύτατα στη βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας για τη διακοπή βραχυκυκλωμάτων και σφαλμάτων λόγω των εξαιρετικών μονωτικών ιδιοτήτων και διακοπτικών του ικανοτήτων. Είναι χαρακτηριστικό πως μόλις ένα λίτρο του SF6 θερμαίνει τον πλανήτη τόσο, όσο μια πτήση 24 επιβατών από το Λονδίνο στη Νέα Υόρκη μετ’ επιστροφής. Επίσης, παραμένει για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα στην ατμόσφαιρα.
«Με τη νέα τεχνολογία χρήσης του μίγματος αερίων φθορονιτριλίου οι διακόπτες υψηλής τάσης γίνονται οικολογικοί και ιδιαίτερα αποδοτικοί, με πολύ βελτιωμένες επιδόσεις σε σχέση με τους αντίστοιχους συμβατικούς διακόπτες εξαφθοριούχου θείου (SF6) ή κενού όσον αφορά το μέγεθος και την αξιοπιστία λειτουργίας. Αυτή η σημαντική ανακάλυψη σηματοδοτεί μια τεράστια εξέλιξη στη μετάδοση μεγάλων ποσοτήτων ηλεκτρικής ενέργειας υπό υψηλή τάση, εξαλείφοντας ταυτόχρονα σημαντικούς όγκους SF6», σχολιάζει ο Καθηγητής του ΕΜΠ και τέως Πρόεδρος και Διευθύνων Σύμβουλος του ΔΕΔΔΗΕ, κ. Νίκος Χατζηαργυρίου.
Από τεχνολογική άποψη, οι διακόπτες κυκλώματος υψηλής τάσης είναι οι πιο εξελιγμένες και τεχνικά απαιτητικές μονάδες στα κυκλώματα υψηλής τάσης που εκτίθενται συνεχώς σε ακραίες μηχανικές και ηλεκτρικές καταπονήσεις. Όπως εξηγεί ο Καθηγητής Χατζηαργυρίου, στα επίπεδα τάσης 420 kV, για παράδειγμα, οι διακόπτες καλούνται να διακόψουν ρεύματα σφαλμάτων της τάξεως των 63000 A: «Η ενέργεια που θα πρέπει να διακοπεί σε κλάσματα του δευτερολέπτου είναι τρομαχτική και ισοδυναμεί με την ενέργεια που εκλύεται κατά τη σύγκρουση ενός αυτοκινήτου που κινείται με ταχύτητα 100 χμ/ώρα σε τοίχο. Για λίγες στιγμές η θερμοκρασία εντός του διακόπτη είναι μεγαλύτερη από την θερμοκρασία της επιφάνειας του ήλιου!».
Ο νέος οικολογικός διακόπτης έχει περάσει με επιτυχία όλες τις σχετικές δοκιμές που περιγράφονται στα πρότυπα IEC και IEEE για 63000A, 5000 A, για 50 και 60 Hz και σηματοδοτεί το μέλλον στη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας. Η κατασκευάστρια εταιρεία επενδύει περισσότερο από δυο δεκαετίες σε οικολογικά αποδοτικές εναλλακτικές λύσεις αντί του SF6 και στα επιτεύγματά της περιλαμβάνονται ο πρώτος στον κόσμο οικολογικός διακόπτης 170 kV με μόνωση αερίου.
Η χρήση μιγμάτων αερίων με βάση το φθορονιτρίλιο ως εναλλακτική του SF6 σε εξοπλισμό υψηλής τάσης οδήγησε στην ανάπτυξη μιας λύσης στην οποία πιθανότατα θα συγκλίνει η βιομηχανία. Η εν λόγω τεχνολογία αλλάζει το παιχνίδι επειδή διατηρεί τις καλύτερες ιδιότητες του SF6 και είναι 100% αξιόπιστη όσο η συμβατική λύση, ενώ μειώνει το μέγεθος του εξοπλισμού, τα υλικά και το αποτύπωμα άνθρακα σε όλο τον κύκλο ζωής του προϊόντος.
Είδηση όμως δεν αποτελεί μόνο η ανάπτυξη αυτής της νέας αυτής τεχνολογίας, αλλά και η άμεση εφαρμογή της. Συγκεκριμένα, ο πρώτος οικολογικός διακόπτης 420 κιλοβόλτ (kV) πρόκειται να εγκατασταθεί μέχρι τα μέσα του 2023 σε έναν υποσταθμό μιας μεγάλης εταιρείας-παρόχου ενέργειας στην περιοχή της Νέας Αγγλίας στις ΗΠΑ, που εξυπηρετεί περίπου 4 εκατομμύρια πελάτες. Το έργο υποστηρίζει τους στόχους βιωσιμότητας της εταιρείας, συμπεριλαμβανομένης της επίτευξης ουδετερότητας άνθρακα στις δικές της δραστηριότητες έως το 2030.
Τώρα περισσότερο από ποτέ, ο κόσμος χρειάζεται οικολογικά αποδοτικές λύσεις που θα υποστηρίξουν τις παγκόσμιες προσπάθειες για τη μείωση των επιπτώσεων των αερίων του θερμοκηπίου. Ο διακόπτης κυκλώματος 420 kV είναι η απόδειξη μιας πρωτοπόρας τεχνολογίας που είναι αξιόπιστη και επεκτάσιμη για να φτάσει σε επίπεδα εξαιρετικά υψηλής τάσης με το χαμηλότερο αποτύπωμα άνθρακα, σύμφωνα με την κατασκευάστρια εταιρεία.
Βασιλική Μιχοπούλου
