Nel precedente articolo “Perché l’esafluoruro di zolfo (SF6) è utilizzato nelle apparecchiature elettriche di media e alta tensione?” abbiamo visto i motivi per i quali questo gas è impiegato nelle sottostazioni elettriche e il suo potenziale impatto sull’ambiente. Quali sono le caratteristiche che deve avere il gas SF6 per assicurare la sicurezza della sottostazione?
Un parametro importante, oltre densità, è la qualità del gas. L’elevata purezza e l’assenza di umidità nel gas garantiscono lunghi periodi di funzionamento senza manutenzione. Se si è in grado di individuare in anticipo un problema di qualità attraverso le moderne tecnologie di misura, i risparmi sulla manutenzione delle sottostazioni possono essere molto rilevanti.
Con l’apporto di energia durante il funzionamento dell’apparecchiatura elettrica, il gas SF6 altrimenti stabile si decompone in prodotti reattivi e corrosivi come SF4 e altri composti, come illustrato nella figura qui a lato. A questo punto l’aria e l’umidità nel gas giocano un ruolo particolare poiché maggiore è la loro quantità, maggiore è la quantità di prodotti di decomposizione gassosi che si forma.
Le scariche durante le operazioni di commutazione portano nel tempo all’aumento della concentrazione di prodotti di decomposizione tossici e altamente corrosivi. La formazione di prodotti di decomposizione dipende dalla quantità di reagenti quali aria e umidità nel gas SF6 e può impedire il funzionamento in sicurezza della sottostazione. I prodotti di decomposizione in particolare possono attaccare fortemente e corrodere le superfici all’interno del serbatoio. Questo riduce progressivamente la rigidità dielettrica dei materiali isolanti dell’interruttore.
I limiti massimi consentiti per le impurità presenti nel gas si trovano nella “Recycling Guide Cigré per il gas SF6” . Il Cigré (Conseil International des Grands Réseaux Électriques) è la più grande organizzazione indipendente al mondo per le reti e i sistemi elettrici ad alta tensione. Uno standard internazionale, derivato dalla linea guida Cigré, è stato pubblicato nella norma IEC 60480.
Massima concentrazione d’impurità nel gas SF6 per il ri-uso (secondo la IEC 60480):
- Air e/o CF4: 3 %
- Prodotti di decomposizione gassosi: 50 ppmv
- Umidità (punto di rugiada): −23 °C (con pressione di riempimento < 200 kPa abs.)
−36 °C (con pressione di riempimento > 200 kPa abs.)
È quindi fortemente consigliato l’utilizzo di strumenti di analisi gas, come l’analizzatore GA11, per monitorare la concentrazione dei prodotti di decomposizione dannosi, garantendo così la sicurezza a lungo termine della sottostazione.