Qué es SF6

El Hexafloruro de Azufre o SF6 es un gas artificial utilizado ampliamente en los equipos eléctricos de alta tensión. Es incoloro, inodoro, no combustible y químicamente muy estable por lo que a temperatura ambiente no reacciona con ninguna otra sustancia. Su gran estabilidad se basa en el arreglo simétrico perfecto de sus seis átomos de Flúor en torno a su átomo de Azufre central.

Es esta estabilidad precisamente lo que vuelve a este gas muy útil en la industria. El SF6 es un excelente aislante eléctrico y puede apagar un arco eléctrico en forma efectiva. Esto lo ha hecho muy popular y por lo tanto pueden encontrarse hoy en día miles de equipos eléctricos alrededor de mundo en media y alta tensión que lo utilizan.

El SF6 en su forma pura no es tóxico ni tampoco peligroso al ser inhalado, sin embargo dado que es casi seis veces más pesado que el aire, en ambientes cerrados desplaza al oxígeno existiendo en consecuencia riesgo de sofocación para las personas.

Es por ello que se debe tener máximo cuidado en la manipulación de este gas así como considerar siempre su re-utilización. Si bien su contribución al calentamiento global se ha estimado inferior al 0,2% actualmente, esto se debe a que la mayoría del SF6 producido se encuentra en servicio dentro de los equipos.

¿En qué y cómo se utiliza el SF6?

Subestación encapsulada

Subestación encapsulada GIS

El SF6 es utilizado como gas aislante en subestaciones encapsuladas GIS, como aislante y medio de enfriamiento en transformadores de poder y como aislante y medio de extinción en interruptores de alta y media tensión. Todas estas aplicaciones son sistemas cerrados, muy seguros e idealmente sin posibilidades de filtraciones.

En el caso de los interruptores se requiere que estos tengan la capacidad de interrumpir las corrientes de falla de los sistemas eléctricos de potencia para los cuales han sido diseñados. El SF6 cumple efectivamente las funciones de aislante y de medio de extinción debido a su alta capacidad calorica y sus propiedades electronegativas.

Las subestaciones encapsuladas o GIS se encuentran generalmente en zonas urbanas o con restricciones fuertes de espacio. Estas subestaciones reducen el campo magnético en forma considerable y eliminan por completo el campo eléctrico. Esto es una ventaja significativa para los instaladores, personal de mantenimiento y la gente que pueda vivir próximo a una subestación.

El SF6 es utilizado también en otro tipo de aplicaciones. Mezclado con Argón se utiliza como medio aislante en ventanas. El SF6 es también utilizado en la industria metalúrgica, por ejemplo para la purificación del magnesio. El SF6 puede ser utilizado como agente de extinción de incendios debido a que no es combustible y su alta capacidad térmica.
Para las aplicaciones en eléctricas, el SF6 es utilizado sólo en sistemas cerrados y que bajo circunstancias normales no tienen filtraciones. El SF6 es recomprimido y reutilizado si una parte de la subestación encapsulada debe ser abierta.

¿Cuáles son las ventajas de SF6?

El SF6 proporciona una excelente aislación eléctrica y muy efectiva resistencia a los arcos eléctricos. Estas asombrosas propiedades hacen posible construir equipos muy compactos, que utilizan menos materiales, seguros y con una vida útil más extensa. A presiona atmosférica, el SF6 tiene una rigidez dieléctricas 2,5 veces mejor que la del aire. Usualmente se utiliza a entre 3 y 5 veces la presión atmosférica y en cuyo caso la rigidez dieléctrica alcanza a ser hasta 10 veces de la del aire.

El SF6 es un excelente aislante debido a es fuertemente electronegativo. Esto quiere decir que las moléculas de gas atrapan los electrones libres formando iones negativos muy fuertes y que no tienen mucha movilidad. Esto es muy efectivo contra las avalanchas de electrones las que pueden causar un flashover.

Las propiedad como refrigerante de SF6 lo hace especialmente útil para la extinción del arco eléctrico dentro de la cámara de un interruptor. Al desasociarse el SF6 requiere gran energía logrando un efecto de enfriamiento.

Los interruptores en SF6 en alta tensión están solos en el mercado y en media tensión la cantidad es significativa. Las subestaciones encapsuladas GIS se utilizan dónde las restricciones de espacio son importantes y son prácticamente libres de mantenimiento. Los equipos eléctricos con SF6 se han utilizado con éxito durante los últimos 40 años y con muy buenos resultados.

¿Es peligroso el SF6 para la capa de Ozono?

Algunos gases que son liberados destruyen la capa de ozono. El adelgazamiento de la capa de ozono implica que más cantidad de luz ultravioleta puede llegar a la superficie de la tierra provocando entre otras cosas el incremento del cáncer a la piel. Los gases que afectan la capa de ozono todos contienen cloro. El SF6 no contiene cloro en su fórmula y en consecuencia no daña la capa de ozono.

El término efecto invernadero es utilizado para describir el lento calentamiento global de la atmosfera debido a la emisión de gases hechos por el hombre. Algunas moléculas de gas en la atmosfera, principalmente el dióxido de carbono (CO2) y el metano (CH4) reflejan las ondas de radiación calórica que emite la tierra y en consecuencia el calor queda atrapado en la atmosfera en vez de ser disipado hacia el espacio exterior.
La molécula de SF6 es muy reflectante y contribuye al efecto invernadero, pero su concentración es extremadamente baja. Esto significa que la contribución del SF6 al calentamiento global es muy pequeña, menos del 0,1% del efecto total y comparado con el dióxido de carbono SF6 que aporta con el 60%.

¿Se puede reutilizar el SF6?

Equipos de servicio. Izquierda: compresor de vacío SF6, modelo GVC-10, dcha: Carretila de llenado de gas, modelo GFU08

Hoy en día los equipos que utilizan el SF6 son muy seguros y en condiciones normales no deberían liberar gas a la atmosfera. Los equipos en general son monitoreados en forma permanente y cualquier fuga puede ser precozmente detectada y corregida. En la eventualidad de que el equipo deba ser abierto, el gas puede ser recomprimido en un estanque y luego de un proceso de filtrado simple, puede ser reutilizado. Existen diversos equipos que permiten la manipulación del SF6 ya sea en grandes cantidades cuando se trata de una subestación encapsulada GIS por ejemplo o de menor tamaño como en el caso de los interruptores.

El gas contaminado puede ser limpiado y filtrado por un proveedor de gas especializado y reutilizado nuevamente. Si el gas no se volverá a utilizar, puede ser destruido calentándolo con caliza en un horno de altas temperaturas. Con este proceso el gas se transforma en dos subproductos llamados Yeso y Fluorspar los cuales no son tóxicos, son naturales y completamente inofensivos para el medio ambiente.

 

Analizadores y detectores de Gas SF6

Para monitorizar la concentración de las sustancias de descomposición y asegurar un buen funcionamiento se debe emplear instrumentos de análisis de gas para cumplir los valores establecidos en la norma IEC 60480. Las prescripciones son las siguientes:

  • Aire y/o CF4: < 3%
  • Sustancias gaseosas de descomposición: <50 ppmv
  • Humedad: Punto de condensación < -23 ºC (tensión media) y <-36 ºC (tensión alta).

Detector de fugas GA11
Las fugas en los sistemas de transmisión y distribución pueden tener consecuencias altamente nefastas para la operativa y los responsables deben disponer de los medios para detectar la ubicación y la dimensión de posibles fugas para realizar a tiempo las medidas necesarias. Para la detección se utilizan detectores que funcionan mediante espectroscopia de infrarrojo.

Los analizadores de calidad  SF6 de WIKA son instrumentos innovadores y económicos para determinar la calidad de SF6 con gran precisión. El GA11 permite la medición de la concentración de hasta 7 parámetros.

Una estructura de menú clara y la pantalla táctil en color de 7 pulgadas permiten un manejo muy intuitivo. Los sensores para la medición de la pureza y la humedad ya están integrados en la versión estándar. Opcional se puede ampliar el modelo GA11 con un sensor SO2 para la determinación de productos de descomposición de gas SF6. También están disponibles otras cuatro ranuras para la adición de otros sensores, tales como que para la medición de ácido fluorhídrico.

Equipos de servicio de gas SF6. izquierda: GPU-2000, centro: modelo GA-11, derecha: modelo GIR-10


Detector de gas GIR-10

El detector de gas modelo GIR-10 se utiliza para detectar concentraciones mínimas de gas SF6 , por lo que resulta ideal para localizar el lugar y la magnitud de los escapes.

Tecnología de infrarrojos
Basado en la tecnología de infrarrojo no dispersivo (NDIR), el GIR-10 brinda tiempos de respuesta rápidos y lecturas fiables, también en el caso de fugas pequeñas.

Este dispositivo destaca por un manejo fácil y una buena legibilidad. Tanto el dispositivo portátil como la caja de la consola están equipados con una pantalla digital de fácil lectura. Por lo tanto, los valores actuales de gas SF6 se pueden leer desde cualquier posición.

La detección de fugas se realiza mediante un dispositivo portátil, en el cual se encuentra un cuello de cisne móvil con entrada para gases en la parte frontal. Un filtro reemplazable impide la aspiración de partículas, protegiendo de ese modo el sensor de infrarrojos.

Más información sobre productos y aplicaciones SF6  puede consultar en nuestro sitio web.

 



Dejar una Respuesta