El gas SF6 es un medio importante para la industria electrotécnica en general. Se lo utiliza como medio de apagado y de aislamiento en las estaciones eléctricas y en particular en las estaciones eléctricas encapsuladas (GIS) de media y alta tensión. En estas últimas, gracias a las excepcionales características del gas SF6, se pueden optimizar las instalaciones, ya sea desde el punto de vista económico, que por el reducido mantenimiento, resultando en un ahorro de la superficie cubierta de hasta un 90% con respecto a las estaciones tradicionales.
No se prevee que se pueda disponer de otras tecnologías alternativas en un futuro a corto y mediano plazo. Desde el punto de vista técnico, económico y ecológico no se conocen hasta hoy medios alternativos mejores que el SF6 para el apagado y aislamiento eléctrico. Por esta razón, es importante que el usuario comprenda las premisas siguientes:
El campo principal de utilización del SF6 (hexafluoruro de azufre) es la electrotécnica, en el cual se emplea desde hace más de 25 años en las instalaciones eléctricas aisladas con gas. En ocasiones de revisión o de fuera de servicio por falta de estas instalaciones, se tiene que recuperar y reinsertar el gas SF6 en el circuito económico. Si se respetan las condiciones impuestas por los criterios de calidad para el gas SF6 usado proveniente de los componentes de las instalaciones, el mismo puede ser reutilizado. Esto es importante también desde el punto de vista ecológico, porque el porcentaje del SF6 en la atmósfera tiene que ser mínima, y por consiguiente las pérdidas de gas SF6 en las instalaciones se tienen que limitar al mínimo posible.
Una tal reutilización sistemática del gas SF6 exige un sistema de control permanente de la calidad del gas y un estrecho respeto de las normas de la calidad según IEC 60376 para el gas nuevo y IEC 60480 para el gas SF6 usado. Con los aparatos DILO se puede garantizar una depuración y reutilización del gas SF6 seguras y confiables.
Básicamente, una supervisión regular de la calidad del gas en las instalaciones con SF6 es siempre ventajosa. De esta manera, se obtiene información acerca del estado del gas SF6, y con ello acerca de la seguridad del funciona-miento de la instalación con SF6. Eventuales impurezas del gas SF6 se pueden detectar a tiempo y se pueden eliminar antes que conduzcan a una falta, o bien, a la avería total de la instalación. Antes de cada extracción de gas, se deberían controlar en el orden indicado los parámetros siguientes:
Los aparatos de medida de la DILO satisfacen los siguientes criterios:
Según los resultados de la medidas, se pueden establecer los métodos de depuración y reutilización que correspondan.
DILO ofrece una amplia gama de aparatos para la movimentación, aspiración y almacenamiento del gas SF6 para el mantenimiento de las instalaciones eléctricas de media tensión y estaciones eléctricas de alta tensión, convencionales y GIS. En correspondencia a la cantidad de gas, la duración esperada del ciclo y los objetivos de utilización, se puede elegir el aparato para mantenimiento más conveniente. Todos los aparatos DILO, con los cuales es posible depurar el gas, incluyen los siguientes componentes:
Compresores:
Todos los compresores empleados por DILO trabajan absolutamente en seco, o sea, el aceite no entra en contacto con el gas por comprimir. Se suministran con una presión final de 24 bar para el almacenamiento gaseoso, o con una presión final de 50 bar para el almacenamiento líquido.
Compresores para vacío:
Bombas de aspiración:
Combinando un compresor y un compresor de diafragma para el vacío es posible la aspiración a seco del gas SF6 hasta alcanzar una presión en el depósito de por lo menos 50 mbar. Desde hace poco tiempo se cuenta con la disponibilidad de bombas de aspiración en seco con las cuales es posible alcanzar una presión final de 1 mbar.
Bombas de vacío:
Antes de llenar los depósitos con gas SF6 se debe realizar en ellos el vacío, para evitar su mezcla con el aire. Con este fin, se usan bombas lubrificadas con aceite, que extraen el aire atmosférico. Se utilizan sólo para evacuar el aire. Con las bombas de vacío estándar, es posible una evacuación de los ambientes de hasta 1 mbar antes del llenado con gas SF6. También se pueden suministrar bombas de vacío para valores finales del vacío más elevados.
Unidad de filtraje – Prefiltro
Durante la aspiración del gas SF6 de los interruptores de potencia, el gas SF6 es conducido automáticamente hacia el filtro de secado y el filtro de partículas. Aquí se retienen los productos de descomposición, la humedad y las partículas sólidas. En el caso de un gas fuertemente impuro, del cual no se conoce la calidad, se debe agregar imprescindiblemente un prefiltro adicional para proteger el aparato de movimentación del gas SF6 de los productos de descomposición antes de ponerlo en funcionamiento. El intervalo para cambiar los cartuchos de los filtros depende de varios factores y no puede ser normalizado. Por esta razón se aconseja la medición periódica de la calidad del gas SF6.
Como ya se ha mencionado, en cada aparato de tratamiento del gas se instalan filtros de secado y filtros de partículas. Con el filtro de secado se pueden retener con seguridad los productos de descomposición gaseosos y la humedad. El filtro utilizado se llena con AL2O3 y con un filtro molecular.
El filtro de partículas sirve para filtrar partículas sólidas y los productos sólidos de descomposición del gas SF6. El cartucho o núcleo de este filtro es un plegado con forma de cilindro de sección a estrella. Alcanza una cuota de retención del 100% en caso de partículas de dimensiones ≥ 1,0 μm. La sustitución de los cartuchos de los filtros se realiza de manera muy simple. No es necesario interrumpir para ello el circuito neumático principal del aparato.
Reutilización del gas depurado en las estaciones con interruptores de potencia.
En el 95% de los casos, es posible la depuración del gas SF6 en el sitio de utilización. Cerca de un 4% se depura en un servicio central, donde se encuentran a disposición los aparatos necesarios. Solamente para un 1% del gas utilizado, la depuración no es posible. El fabricante y el usuario de las estaciones eléctricas tienen que determinar los parámetros que debe satisfacer el gas SF6 depurado para su reutilización.
El gas SF6 depurado se coloca de nuevo en los depósitos de gas, sea por sobrepresión que con la ayuda de un compresor. La presión de llenado deseada se puede regular por medio de la válvula de regulación de la presión. En la elección del reductor de presión se tiene que tener en cuenta la presión de llenado de los aparatos de la estación eléctrica y la presión de almacenamiento de los tanques para recuperación del gas. Si el gas SF6 se almacena en estado líquido, se debe intercalar un vaporizador en el circuito. El vaporizador se regula por medio de un termostato.
Debido a una movimentación incorrecta del gas, o por el uso de empalmes de conexión no estancos a la presencia de presión o vacío, se puede contaminar el gas con mezclas de aire. Por otro lado, hay componentes que se llenan básicamente con mezclas de gas. La separación del aire o del nitrógeno del SF6 no se puede efectuar con un aparato estándar DILO. Usando una estación DILO de separación de SF6/N2 se puede depurar una mezcla de gas con un contenido de SF6 del 40 – 98% hasta un grado de pureza del 99%. La depuración es posible operando en uno de los modos siguientes:
- Adquiriendo una estación DILO de separación SF6/N2.
- Alquilando el servicio de la estación de separación operada por personal de DILO.
- Alquilando una estación de separación DILO a operar con personal propio.
- Enviando la mezcla a DILO para la depuración y separación de los gases.
Con el objetivo de respetar la cuota de pérdidas de gas de 1% por año, y más recientemente de 0,5 % por año, garantizadas por los fabricantes de interruptores de potencia, es necesario usar conexiones para el gas que satisfagan estos parámetros. El sistema de acoplamiento DILO para el gas SF6 es el más utilizado en el mundo entero. Con sus empalmes y conexiones no son posibles pérdidas involuntarias de gas SF6. Ellos impiden el riesgo de pérdidas no planificadas y la contaminación del SF6 con aire y además ofrecen las ventajas siguientes:
- impermeable con presión y con vacío
- auto-apertura al conectar
- auto- cierre al desconectar
- hermeticidad con elementos metálicos macho-hembra con forma de ranura y diente que permiten conectar y desconectar con frecuencia conservando la hermeticidad.
- alta hermeticidad con gas SF6
- disponibles con diámetro nominal DN6/DN8/DN20 y DN40
Set de protección en el trabajo:
En lo concerniente a los productos de descomposición del gas SF6, existen medidas de seguridad necesarias para proteger las personas. Los operadores que trabajan con el gas SF6 tienen que ser informados de los riesgos eventualmente presentes. Antes de abrir un depósito con gas SF6, es necesario conocer la calidad del gas. Correspondientemente a los resultados de la medida, se puede prever la protección necesaria del personal. Para la protección de las personas, DILO ha previsto el set de Protección en el Trabajo con código 3-442-R001-R003. Este set contiene todos los componentes prescriptos por la hoja informativa para la prevención de accidentes de la cooperativa para la protección y el seguro de accidentes laborales. Todos los artículos corresponden a la clasificación de la calidad exigida.
Vigilancia del medio ambiente:
Dado que el gas SF6 es cinco veces más pesado que el aire, se debe vigilar que la eventual concentración de gas en la parte baja de los ambientes sea inferior al mínimo admisible antes de entrar en tales ambientes. Con esta finalidad, DILO ofrece un aparato de alarma para el control continuo de los ambientes en riesgo.
En referencia a los depósitos y el transporte del gas SF6 nuevo y usado, remitimos al usuario a las normas y prescripciones sobre el tema de cada país.
Usando los componentes DILO, no es posible la contaminación del gas SF6 con aceite. Si se produjese tal contaminación por el uso de otros dispositivos lubrificados con aceite, se tiene que depurar el gas contaminado imprescindiblemente por medio de un filtro de separación especial.
Si por otro motivo particular no fuese posible regenerar el gas, se tiene que enviar el mismo al fabricante o proveedor del gas para su eliminación. Este gas debe ser colocado en contenedores especiales con las marcas de identificación correspondientes.
Fuente: DILO - Resumen acerca de la reutilización del SF6 | C1898-04 © 2010 DILO Armaturen und Anlagen GmbH / DILO Company, Inc.