El hexafluoruro de azufre (SF6) se utiliza ampliamente como aislante eléctrico y gas-apagador de arcos en equipos de transmisión y distribución de energía. Sin embargo, desde 1995 se ha observado un aumento constante de las concentraciones atmosféricas de SF6, llegando incluso a aumentar las emisiones. Además, el SF6 tiene una larga vida atmosférica, lo que hace que sus efectos climáticos sean casi irreversibles. Si bien es difícil estimar con precisión la vida atmosférica del SF6, es de aproximadamente 850 años. Por tanto, el uso de SF6 plantea preocupaciones medioambientales.
A pesar de estas preocupaciones, el SF6 no puede prohibirse inmediatamente en la industria energética en ausencia de tecnologías alternativas. En cambio, se han implementado medidas para reducir las emisiones de SF6. Sin embargo, con la aparición de cada vez más alternativas libres de SF6 para diversas aplicaciones, es previsible que en un futuro próximo se implementen prohibiciones de SF6 para aplicaciones específicas en la industria energética.
Media tensión
Los cuadros de media tensión se clasifican en cuadros primarios y secundarios. Los equipos de conmutación primarios, instalados en la interfaz entre las redes de alto-voltaje y medio-voltaje, están equipados principalmente con disyuntores. Los equipos de conmutación secundarios, instalados en la interfaz entre redes de media-tensión y baja-tensión, suelen estar equipados con interruptores de carga en lugar de disyuntores. Tradicionalmente, los equipos de distribución-aislados en aire (AIS) y los equipos de distribución-aislados en gas (GIS) existen en redes de media-tensión; este último es más compacto e independiente de las condiciones externas (sellado al aire ambiente). Cuando el espacio lo permita, se puede seleccionar AIS con disyuntores de vacío (VCB). Se pueden encontrar alternativas GIS para la distribución de media tensión-no solo con gases alternativos sino también con aislamiento sólido (por ejemplo) y líquido (por ejemplo), así como VCB. Algunos de estos productos llevan más de una década en el mercado. En cuanto a los gases alternativos, el aire artificial a presiones elevadas de hasta 1,4 bar (hasta 12 kV) y el aire con C5-PFK a 1,4 bar (hasta 36 kV) están disponibles como productos con disyuntores de vacío como equipo principal. En el interruptor secundario, la funcionalidad LBS ahora se implementa como un sistema de contacto simple integrado en SF6, capaz de interrumpir la corriente nominal nominal típica de 630 A. Esto, sin asistencia especial, no se habría podido lograr hasta ahora con gases distintos del SF6, pero se puede solucionar mediante tecnología de interrupción por vacío. Para determinados segmentos del mercado de aparamenta primaria y secundaria de media tensión, se han desarrollado y se ofrecen como productos soluciones sin SF6. Si bien ampliar algunas soluciones a niveles de tensión o corriente nominal más altos es técnicamente más difícil (por ejemplo, los desafíos de enfriamiento térmico del aislamiento sólido), no existe ninguna razón técnica por la cual no se puedan desarrollar soluciones sin SF6 para todas las aplicaciones. Por supuesto, ofrecer nuevos productos en segmentos de mercado más pequeños es un desafío económico, pero esto no puede servir como un argumento sólido para reemplazar el SF6 en los equipos de MT. Los usuarios deben ser flexibles en el diseño de su subestación y comparar los beneficios de comprar equipos libres de SF6 con los de aceptar únicamente diseños y configuraciones tradicionales. Las regulaciones pueden respaldar la transición con un argumento económico, ya que la tecnología de hace décadas probablemente sea más barata.
Alto voltaje
AIS en alto voltaje es (casi) exclusivamente para aplicaciones en exteriores debido a diferencias extremas en los requisitos de tamaño. Hay disyuntores alternativos basados en "CO2"-en el mercado hasta 145 kV y 40 kA. El uso de medios de conmutación y aislamiento sin gas en aparamentas de alto-voltaje es más desafiante que en aparamentas de media-tensión. Existen cables de alto voltaje-con aislamiento sólido-, pero los procesos de extrusión no se pueden utilizar en el diseño de aparamenta de alto-voltaje. El aislamiento de papel-aceite se utiliza en cables de alta tensión, líneas eléctricas y transformadores, pero es poco probable que se utilice en aparamenta de alta tensión. Por lo tanto, el aislamiento se considera solo en diseños-con aislamiento de gas, y la conmutación considera tecnologías de gas y vacío. El principal segmento de mercado de HV GIS son los niveles de tensión de hasta 145/170 kV, que es donde los principales fabricantes se dirigen primero. Hay varias soluciones técnicas disponibles comercialmente: aire comprimido con VCB, aire combinado con C5-PFK y CO2/O2 combinado con C4-PFN. Para todas estas soluciones, existen instalaciones iniciales, pero el desarrollo continúa. Se ha anunciado el desarrollo de soluciones basadas en C4-PFN-, que alcanzarán 420 kV para 2022. Se ha anunciado una modernización en dos-subestaciones de SF6 de 380 kV con soluciones basadas en C5-PFK, con planes para hacer que las subestaciones estén completamente libres de SF6 para 2026. No se conocen razones técnicas que sugieran que sea teóricamente imposible desarrollar Soluciones libres de SF6 para todos los niveles de alta tensión. Desarrollar subestaciones libres de SF6 es mucho más difícil que desarrollar aparamenta de media tensión, pero aquí unas regulaciones fiables pueden apoyar y acelerar económicamente la transición a subestaciones libres de SF6. Desde la perspectiva del usuario es necesario un replanteamiento; No todos los fabricantes prefieren una única solución óptima (a diferencia del SF6). Dependiendo de la ponderación de los distintos criterios de selección (tamaño, temperatura ambiente mínima, potencial de calentamiento global, ausencia de gases fluorados, facilidad de manipulación del gas, etc.), se preferirán diferentes soluciones tecnológicas, que incluso podrán funcionar en paralelo.
