Sześciofluorek siarki (SF6) jest szeroko stosowany jako izolator elektryczny i gaz-gaszący łuk w urządzeniach do przesyłu i dystrybucji energii. Jednakże od 1995 roku obserwuje się stały wzrost stężeń SF6 w atmosferze, a nawet emisję. Co więcej, SF6 ma długi czas życia w atmosferze, co sprawia, że jego skutki klimatyczne są prawie nieodwracalne. Choć czas życia SF6 w atmosferze jest trudny do dokładnego oszacowania, wynosi on około 850 lat. Dlatego stosowanie SF6 budzi obawy dotyczące środowiska.
Pomimo tych obaw nie można od razu zakazać stosowania SF6 w energetyce w przypadku braku alternatywnych technologii. Zamiast tego wdrożono środki mające na celu redukcję emisji SF6. Jednakże wraz z pojawieniem się coraz większej liczby niezawierających SF6 zamienników do różnych zastosowań, można przewidzieć, że w najbliższej przyszłości zostaną wprowadzone zakazy dotyczące SF6 dla określonych zastosowań w energetyce.
Średnie napięcie
Rozdzielnice średniego napięcia dzielą się na rozdzielnice pierwotne i wtórne. Rozdzielnica główna, instalowana na styku sieci wysokiego-i średniego-napięcia, jest wyposażona głównie w wyłączniki automatyczne. Rozdzielnica wtórna, instalowana na styku sieci średniego-i niskiego-napięcia, jest zazwyczaj wyposażona w przełączniki obciążenia, a nie wyłączniki automatyczne. Tradycyjnie w sieciach średniego-napięcia stosowane są rozdzielnice-izolowane powietrzem (AIS) i rozdzielnice-gazu (GIS). ta ostatnia jest bardziej zwarta i niezależna od warunków zewnętrznych (zamknięta w powietrzu otoczenia). Jeśli pozwala na to miejsce, można wybrać AIS z wyłącznikami próżniowymi (VCB). Alternatywy GIS dla dystrybucji średniego-napięcia można znaleźć nie tylko w przypadku alternatywnych gazów, ale także w przypadku izolacji stałej (np.) i cieczy (np.) oraz VCB. Niektóre z tych produktów są obecne na rynku od ponad dekady. Jeśli chodzi o gazy alternatywne, sztuczne powietrze o podwyższonym ciśnieniu do 1,4 bara (do 12 kV) i powietrze z C5-PFK pod ciśnieniem 1,4 bara (do 36 kV) są dostępne jako produkty z wyłącznikami próżniowymi jako wyposażeniem podstawowym. W rozdzielnicach wtórnych funkcjonalność LBS jest obecnie zaimplementowana w postaci prostego układu styków osadzonego w SF6, zdolnego do przerywania typowego prądu znamionowego 630 A. Do tej pory nie można było tego osiągnąć bez specjalnej pomocy w przypadku gazów innych niż{31}}SF6, ale można temu zaradzić, stosując technologię przerywania próżni. Dla niektórych segmentów rynku rozdzielnic pierwotnych i wtórnych średniego napięcia opracowano rozwiązania niezawierające SF6, które są oferowane jako produkty. Chociaż rozszerzenie niektórych rozwiązań na wyższe poziomy napięcia znamionowego lub prądu jest technicznie trudniejsze (np. wyzwania związane z chłodzeniem termicznym w izolacji stałej), nie ma technicznego powodu, dla którego nie można opracować rozwiązań niezawierających SF6 dla wszystkich zastosowań. Oczywiście oferowanie nowych produktów w mniejszych segmentach rynku jest wyzwaniem ekonomicznym, ale nie może to stanowić solidnego argumentu za zastąpieniem SF6 w urządzeniach SN. Użytkownicy powinni zachować elastyczność w zakresie układu podstacji i porównywać korzyści wynikające z zakupu sprzętu niezawierającego SF6 z korzyściami wynikającymi z zaakceptowania wyłącznie tradycyjnych układów i konfiguracji. Przepisy mogą wspierać przejście ze względów ekonomicznych, ponieważ technologia sprzed kilkudziesięciu lat jest prawdopodobnie tańsza.
Wysokie napięcie
AIS wysokiego napięcia jest (prawie) wyłącznie do zastosowań zewnętrznych ze względu na ekstremalne różnice w wymaganiach dotyczących wielkości. Na rynku dostępne są alternatywne wyłączniki automatyczne oparte na „CO2”- do 145 kV i 40 kA. Stosowanie izolacji innych niż{6}gazowa i mediów przełączających w rozdzielnicach-wysokiego napięcia jest większym wyzwaniem niż w rozdzielnicach średniego-napięcia. Istnieją solidne-izolowane kable wysokiego napięcia-, ale w projektowaniu rozdzielnic wysokiego napięcia nie można stosować procesów wytłaczania. Izolacja papierowa-olejowa jest stosowana w kablach wysokiego napięcia, liniach energetycznych i transformatorach, ale jest mało prawdopodobne, aby była stosowana w rozdzielnicach wysokiego napięcia. Dlatego izolację uwzględnia się tylko w przypadku projektów z izolacją-gazową, a przełączanie uwzględnia technologie gazowe i próżniowe. Głównym segmentem rynku GIS WN są poziomy napięć do 145/170 kV, czyli tam, gdzie główni producenci zajmują się tym problemem w pierwszej kolejności. Na rynku dostępnych jest kilka rozwiązań technicznych: sprężone powietrze z VCB, powietrze w połączeniu z C5-PFK i CO2/O2 w połączeniu z C4-PFN. W przypadku wszystkich tych rozwiązań istnieją wstępne instalacje, ale rozwój trwa. Zapowiedziano rozwój rozwiązań opartych na C4-PFN-, które osiągną napięcie 420 kV do 2022 r. Zapowiedziano dwu-dwuetapową modernizację podstacji 380 kV SF6 na rozwiązania oparte na C5-PFK, z planami całkowitego uwolnienia podstacji od SF6 do 2026 r. Nie są znane żadne powody techniczne sugerujące, że rozwój jest teoretycznie niemożliwy Rozwiązania niezawierające SF6 dla wszystkich poziomów wysokiego napięcia. Rozwój podstacji wolnych od SF6 jest znacznie trudniejszy niż rozwój rozdzielnic średniego napięcia, ale niezawodne regulacje w tym zakresie mogą ekonomicznie wesprzeć i przyspieszyć przejście na podstacje niezawierające SF6. Z perspektywy użytkownika konieczne jest ponowne przemyślenie; nie wszyscy producenci preferują jedno optymalne rozwiązanie (w przeciwieństwie do SF6). W zależności od wagi różnych kryteriów wyboru (wielkość, minimalna temperatura otoczenia, potencjał globalnego ocieplenia, brak fluorowanych gazów cieplarnianych, łatwość obchodzenia się z gazem itp.) preferowane będą różne rozwiązania technologiczne, a nawet mogą one działać równolegle.
