Kükürt hekzaflorür (SF6), elektrik yalıtkanı ve güç iletim ve dağıtım ekipmanlarında ark-söndürme gazı olarak yaygın şekilde kullanılır. Ancak 1995'ten bu yana atmosferik SF6 konsantrasyonlarında istikrarlı bir artış gözlemlendi ve hatta emisyonlar arttı. Dahası, SF6'nın atmosferik ömrü uzun olduğundan iklim üzerindeki etkileri neredeyse geri döndürülemez hale geliyor. SF6'nın atmosferik ömrünü kesin olarak tahmin etmek zor olsa da yaklaşık 850 yıldır. Bu nedenle SF6 kullanımı çevresel kaygıları artırmaktadır.
Bu endişelere rağmen, alternatif teknolojilerin yokluğunda SF6'nın enerji sektöründe hemen yasaklanması mümkün değildir. Bunun yerine SF6 emisyonlarını azaltmaya yönelik önlemler uygulandı. Ancak çeşitli uygulamalar için giderek daha fazla SF6 içermeyen alternatiflerin ortaya çıkmasıyla birlikte, yakın gelecekte enerji endüstrisindeki belirli uygulamalara yönelik SF6 yasaklarının da uygulanacağı öngörülebilir.
Orta Gerilim
Orta Gerilim Şalt, birincil ve ikincil şalt olarak sınıflandırılır. Yüksek-voltaj ve orta-voltaj ağları arasındaki arayüze kurulan birincil şalter, öncelikle devre kesicilerle donatılmıştır. Orta-voltaj ve alçak-voltaj ağları arasındaki arayüze kurulan ikincil şalt donanımı genellikle devre kesiciler yerine yük anahtarlarıyla donatılmıştır. Geleneksel olarak, orta-gerilim ağlarında hava-yalıtımlı şalt donanımı (AIS) ve gaz-yalıtımlı şalt donanımı (GIS) bulunur; ikincisi daha kompakttır ve dış koşullardan bağımsızdır (ortam havasıyla yalıtılmıştır). Alanın izin verdiği durumlarda, vakum devre kesicili (VCB'ler) AIS seçilebilir. Orta{12}}gerilim dağıtımına yönelik GIS alternatifleri yalnızca alternatif gazlarla değil aynı zamanda katı (örneğin) ve sıvı yalıtımı (örneğin) ve VCB'lerle de bulunabilir. Bu ürünlerden bazıları on yılı aşkın bir süredir piyasada bulunmaktadır. Alternatif gazlarla ilgili olarak, 1,4 bar'a (12 kV'a kadar) kadar yükseltilmiş basınçlarda yapay hava ve 1,4 bar'da (36 kV'a kadar) C5-PFK'li hava, birincil ekipman olarak vakumlu devre kesicilere sahip ürünler olarak mevcuttur. İkincil şalt sisteminde, LBS işlevselliği artık SF6'ya gömülü, tipik olarak nominal 630 A nominal akımı kesebilen basit bir kontak sistemi olarak uygulanmaktadır. Bu, şimdiye kadar SF6 olmayan gazlarla özel yardım olmadan başarılamazdı ancak vakum kesintisi teknolojisiyle çözülebilir. Orta gerilim primer ve sekonder şalt cihazlarının belirli pazar segmentleri için SF6 içermeyen çözümler geliştirilmiş ve ürün olarak sunulmaktadır. Bazı çözümleri daha yüksek nominal voltaj veya akım seviyelerine genişletmek teknik olarak daha zor olsa da (örneğin, katı yalıtımın termal soğutma zorlukları), SF6 içermeyen çözümlerin tüm uygulamalar için geliştirilememesinin teknik bir nedeni yoktur. Elbette, daha küçük pazar segmentlerinde yeni ürünler sunmak ekonomik bir zorluktur ancak bu, OG ekipmanında SF6'nın değiştirilmesi için sağlam bir argüman olamaz. Kullanıcılar trafo merkezi düzeninde esnek olmalı ve SF6 içermeyen ekipman satın almanın avantajlarını yalnızca geleneksel düzen ve konfigürasyonları kabul etmenin avantajlarıyla karşılaştırmalıdır. Onlarca yıl önceki teknolojinin muhtemelen daha ucuz olması nedeniyle, düzenlemeler ekonomik bir argümana dayalı geçişi destekleyebilir.
Yüksek Gerilim
Yüksek voltajdaki AIS, boyut gereksinimlerindeki aşırı farklılıklar nedeniyle (neredeyse) yalnızca dış mekan uygulamaları içindir. Piyasada 145 kV ve 40 kA'ya kadar "CO2"-tabanlı alternatif devre kesiciler mevcuttur. Yüksek gerilim şalt sisteminde-gaz olmayan yalıtım ve anahtarlama ortamının kullanılması-, orta-voltaj şalt cihazına göre daha zordur. Sağlam-yalıtımlı yüksek-voltaj kabloları mevcuttur, ancak yüksek{12}}şalter tasarımında ekstrüzyon işlemleri kullanılamaz. HV kablolarında, güç hatlarında ve transformatörlerde kağıttan yağ yalıtımı kullanılır, ancak HV şalt sisteminde kullanılması pek olası değildir. Bu nedenle yalıtım yalnızca gaz yalıtımlı tasarımlarda dikkate alınır ve geçişte gaz ve vakum teknolojileri dikkate alınır. HV GIS'in ana pazar segmenti 145/170 kV'a kadar olan gerilim seviyeleridir ve büyük üreticilerin bu konuya ilk olarak değindiği yer burasıdır. Ticari olarak çeşitli teknik çözümler mevcuttur: VCB'li basınçlı hava, C5-PFK ile birleştirilmiş hava ve C4-PFN ile birleştirilmiş CO2/O2. Tüm bu çözümler için ilk kurulumlar mevcut ancak geliştirme devam ediyor. 2022 yılına kadar 420 kV'ye ulaşacak olan C4-PFN-tabanlı çözümlerin geliştirildiği duyuruldu. 380 kV SF6 trafo merkezlerinin C5-PFK tabanlı çözümlerle iki adımlı retrofiti ile trafo merkezlerinin 2026 yılına kadar tamamen SF6'sız hale getirilmesi planlandığı duyuruldu. Bunun teorik olarak geliştirilmesinin imkansız olduğunu gösteren bilinen hiçbir teknik neden yok Tüm yüksek gerilim seviyeleri için SF6 içermeyen çözümler. SF6 içermeyen trafo merkezleri geliştirmek, orta gerilim şalt donanımı geliştirmekten çok daha zordur, ancak buradaki güvenilir düzenlemeler, SF6 içermeyen trafo merkezlerine geçişi ekonomik olarak destekleyebilir ve hızlandırabilir. Kullanıcı açısından bakıldığında yeniden düşünmeye ihtiyaç vardır; tüm üreticiler tek bir optimal çözümü tercih etmez (SF6'dan farklı olarak). Farklı seçim kriterlerinin (boyut, minimum ortam sıcaklığı, küresel ısınma potansiyeli, F gazının bulunmaması, gaz taşıma kolaylığı vb.) ağırlığına bağlı olarak farklı teknolojik çözümler tercih edilecek ve hatta paralel olarak çalışabilecektir.
