48
Rozdzielnice wysokiego napięcia typu GIS
Biorąc pod uwagę zwiększające się zapotrzebowanie na ener-
gię elektryczną, konieczne jest wprowadzanie linii WN oraz nn
w głąb miast. Rozdzielnice w izolacji gazowej SF
6
– typu GIS
(z ang.
Gas Insulated Switchgear
) zajmują 20-krotnie mniejszą
powierzchnię od rozdzielnic konwencjonalnych, dlatego też sto-
suje się je głównie w miejscach o ograniczonej powierzchni [5].
Użycie SF
6
pozwoliło na konstruowanie rozdzielnic o kompakto-
wych wymiarach i instalowanie ich wewnątrz budynków. Do głów-
nych zalet tej technologii można zaliczyć:
• zmniejszenie wymiarów w stosunku do rozdzielnic izolowanych
powietrzem,
• możliwość umieszczenia całej rozdzielni wewnątrz budynku,
• zmniejszenie pracochłonności podczas montażu,
• odporność na warunki atmosferyczne i procesy degradacyjne,
• ograniczenie strat energii,
• zmniejszenie zagrożenia pożarowego,
• łatwość i bezpieczeństwo obsługi,
• wydłużenie czasu eksploatacji i podwyższenie niezawodności
(dzięki ochronie przed niekorzystnymi warunkami atmosferycz-
nymi czas ich bezawaryjnej pracy dochodzi nawet do 50 lat),
• znacznie mniejsze koszty eksploatacyjne w porównaniu do kon-
wencjonalnych rozwiązań napowietrznych.
Rozdzielnice GIS stały się dominującym rozwiązaniem w elektro-
energetyce przemysłowej i dystrybucyjnej. W Europie rynek zmo-
nopolizowały wielkie ogólnoświatowe koncerny energetyczne,
a w 2014 roku rozdzielnice w izolacji gazowej zaczął wytwarzać
polski producent – ELEKTROBUDOWA SA. W ciągu kilkudziesię-
ciu ostatnich lat tego typu konstrukcjami zajmowało się również
kilka innych mniejszych firm, jednak wszystkie zamknęły swoje
zakłady produkcyjne.
x x x
Alternatywy dla SF
6
Stosowanie sześciofluorku siarki w urządzeniach elektroener-
getycznych budzi coraz częściej obawy dotyczące tego, jak sam
gaz oraz jego produkty oddziałują na środowisko naturalne. Ich
wpływ przyczynia się przede wszystkim do:
• wzrostu efektu cieplarnianego,
• zanikania warstwy ozonowej w stratosferze.
Wiadomo, że ok. 80% wyprodukowanego gazu zużywane jest
w aparatach elektroenergetycznych służących do przesyłu i roz-
działu energii elektrycznej. Pozostałe 20% wykorzystuje się
w instalacjach dźwiękowych oraz w przemyśle metalurgicznym
aluminium i magnezu. Biorąc pod uwagę wpływ najważniejszych
gazów powodujących efekt cieplarniany (działalność człowieka),
stwierdzono, iż sześciofluorek siarki w całościowym ujęciu przy-
czynia się do niego tylko w 0,1% [6]. Przewiduje się, że w 2100
roku wpływ ten osiągnie rząd 0,2%. Można zatem stwierdzić, że
oddziaływanie tego gazu na globalne ocieplenie jest znikome
i takie pozostanie.
Podobnie rzecz ma się w przypadku jego wpływu na warstwę
ozonową – efekt jej degradacji przez SF
6
można uznać
za pomijalny.
Ponieważ lobby proekologiczne naciska na zmniejszenie wyko-
rzystywania SF
6
w przemyśle i elektroenergetyce, co stoi w kon-
flikcie z coraz większym popytem na rozdzielnice i wyłączniki izo-
lowane tym gazem, zwłaszcza w krajach rozwijających się, takich
jak Polska, producenci zmuszeni są do szukania alternatyw,
np. GE przy współpracy z firmą 3M zaprezentowało nowy gaz
izolacyjny o nazwie g3 (z ang.
green gas for grid
). Alternatywę
może stanowić również wykorzystanie technologii (stosowanej
obecnie głównie w sieciach SN) łączącej izolację sprężonym
powietrzem z wyłącznikami próżniowymi w sieciach 110 kV,
a w przyszłości także 220 i 400 kV. Zaletą tego rozwiązania jest
neutralne oddziaływanie próżni na środowisko, wadą natomiast –
zjawisko zrywania prądów oraz występowanie niekontrolowanych
zapłonów próżniowych [7].
x x x
Budowa rozdzielnic wysokiego napięcia z izolacją
gazową SF
6
Cała aparatura wysokiego napięcia wchodząca w skład pola oraz
szyny zbiorcze łączące pola są umieszczone w szczelnej osłonie
metalowej napełnionej gazem SF
6
, sprężonym do ciśnienia
0,5–0,7 MPa. Wykorzystanie sprężonego SF
6
pozwoliło na zmniej-
szenie odległości międzyfazowej i doziemnej z kilku metrów
w powietrzu na kilkanaście centymetrów (zależnie od wartości
napięcia roboczego). Stosunek ten jest jeszcze większy dla roz-
dzielnic o wyższych napięciach. Cechą charakterystyczną roz-
dzielnic GIS jest ich modułowość. Każdy z modułów pełni inną
Rozdzielnice wysokiego
napięcia typu GIS
mgr inż. Józef Kluska
Stowarzyszenie Elektryków Polskich
rys. ABB
Rys. 1. Rozdzielnica o fazach rozdzielonych produkcji ABB, typ ELK-3 C na napięcie do
420 kV [2]
