Sưu tầm-Thiết bị đóng cắt cao áp chứa SF6

Quy phạm châu Âu mới ban hành năm 2009 về khí nhà kính gốc fluo đề ra những yêu cầu cụ thể đối với người vận hành thiết bị đóng cắt cao áp chứa SF6.

Tin tốt lành là khí SF6 (sulphur hexafluorua) là chất cách điện hết sức hiệu quả, được sử dụng rộng rãi để đảm bảo tính năng hoạt động an toàn và tin cậy của các thiết bị đóng cắt cao áp hiện đại trên toàn thế giới. Tin xấu là cùng một khối lượng khí SF6 thải ra khí quyển sẽ có tiềm năng góp phần gây ấm lên toàn cầu nhiều hơn bất kỳ khí nhà kính gốc fluo nào khác đã được đánh giá cho đến nay.

Chúng ta hãy bắt đầu bằng việc xem xét vấn đề tiềm năng ấm lên toàn cầu, bởi vì nó là động lực dẫn đến việc ban hành quy phạm mới này giờ đây đã có hiệu lực trên toàn Liên minh châu Âu và chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến luật pháp toàn cầu.


Phân tử SF6

SF6 tinh khiết là chất khí không màu, không mùi, không độc, cấu tạo phân tử gồm một nguyên tử lưu huỳnh (S) duy nhất liên kết với sáu nguyên tử fluo (F). Ở điều kiện bình thường, SF6 không phản ứng với các chất khác, khiến nó trở thành chất “trơ” về hóa học. Khí SF6 nặng hơn so với không khí trên năm lần. Tuy nhiên nếu như để nó thoát ra ngoài khí quyển thì tiềm năng hiệu ứng của nó làm ấm lên toàn cầu đo được trong khoảng thời gian 100 năm sẽ lớn gấp xấp xỉ 22.000 lần so với lượng tương đương khí CO2. Nói cách khác, để thoát là một kilôgam khí SF6 cũng gây hiệu ứng tương tự như 22 tấn khí CO2 phát thải vào khí quyển.

SF6 là chất dập hồ quang tuyệt vời trong thiết bị đóng cắt cách điện bằng chất khí, được sử dụng ngày càng nhiều hơn trong các ứng dụng cao áp.

Sử dụng SF6 trong thiết bị đóng cắt cao áp có những ưu việt đáng kể bởi vì khí này không cháy, không ăn mòn các phần tử bên trong thiết bị đóng cắt và các tính chất nhiệt của nó làm cho nó trở thành chất dập hồ quang tuyệt vời: ngay cả khi SF6 tạm thời bị phân huỷ xảy ra hồ quang thì sau đó nó phần lớn lại kết hợp trở về trạng thái ban đầu. Ở dạng tinh khiết, khí SF6 không độc và không có nguy cơ gây hại cho sức khỏe con người với điều kiện phòng đặt máy cắt và kho chứa được thông gió tốt.

Ngành điện là ngành sử dụng chính khí SF6, ước tính khoảng 4.000 tấn sản phẩm mỗi năm. Không có gì ngạc nhiên nếu như Uỷ ban châu Âu ban đầu đã tính đến việc cấm triệt để sử dụng khí SF6 trong các thiết bị đóng cắt mới, nhưng sau đó đã bỏ quan điểm đó, đặc biệt khi mà các nhà sản xuất SF6, các nhà chế tạo thiết bị đóng cắt và các công ty điện lực đã có những hành động tự nguyện giảm thiểu phát thải khí này. Thay vào đó, họ đã quyết định đưa ra các qui định mới (Quy phạm EC số 842/2006) trong đó yêu cầu khí SF6 hoặc hỗn hợp khí đó trong máy thiết bị đóng cắt cao áp phải được thu hồi bởi các nhân viên đã được đào tạo và được cấp chứng chỉ. Quy phạm này áp dụng cho công tác bảo dưỡng cũng như khi xử lý loại bỏ cuối cùng. Từng nước thành viên EU có trách nhiệm phê chuẩn các quy phạm này. Do vậy Anh Quốc đã ban hành các Quy phạm về khí nhà kính chứa fluo vào năm 2009.

Những quy phạm mới này đương nhiên cho phép các nước thành viên EU đặt ra các hình thức phạt đối với việc không tuân thủ, nhưng trong thực tế, có thể dự kiến ngành điện tự họ sẽ đảm bảo những yêu cầu của quy phạm được thực thi triệt để. Giảm thiểu thất thoát SF6 vào khí quyển là quan trọng trong việc thực hiện nghĩa vụ bảo vệ môi trường của chính bản thân công ty, nhưng đây cũng là một thách thức chung đối với ngành điện. Nếu như phát thải SF6 từ thiết bị điện được coi là không thể kiểm soát được thông qua việc tuân thủ quy phạm, thì rất có thể là phải áp dụng những qui định chặt chẽ hơn hoặc hạn chế việc sử dụng chất khí này trong thiết bị điện cao áp, điều này sẽ khiến ngành điện phải chi phí nhiều hơn và gặp nhiều phiền phức hơn. Do vậy tuân thủ qui phạm hiện nay không chỉ có lợi cho môi trường mà cũng vì chính lợi ích của ngành điện.

SF6 trong máy cắt cao áp đã được đưa vào các quy phạm mới của nước Anh. Theo các qui phạm này, bất kỳ ai thu hồi khí SF6 từ máy cắt cao áp phải đăng ký dự lớp huấn luyện phù hợp trước ngày 3/7/2009 với mục đích nhận được chứng chỉ theo quy phạm.

Sau đó chỉ những người đã đạt kết quả đánh giá tốt, được cấp chứng chỉ về trình độ do một cơ quan có chức năng đánh giá và cấp chứng chỉ, mới được phép thu hồi khí SF6. Cũng cần lưu ý rằng nhân viên vận hành thiết bị đóng cắt cao áp cũng phải chịu trách nhiệm đảm bảo rằng bất kỳ ai thực hiện việc thu hồi khí SF6 trên thiết bị của họ, kể cả các nhân viên nhà thầu, đều phải qua lớp huấn luyện, đã trúng tuyển và được cấp chứng chỉ.

Lớp huấn luyện hai ngày gồm một ngày học lý thuyết và thực hành chung về truyền dẫn và thử nghiệm SF6, bằng cách sử dụng những loại thiết bị chuyên dùng trong ngành điện: các kỹ năng và kiến thức đạt được sẽ được áp dụng cho các kiểu thiết bị đóng cắt và các thiết bị truyền dẫn SF6 khác. Việc đào tạo bao gồm việc lựa chọn và sử dụng đúng các thiết bị bảo vệ cá nhân (personal protection equipment – PPE) để làm việc trong các ngăn hở trong đó có thể chứa lượng nhỏ các sản phẩm SF6 phân huỷ do hồ quang hoặc phóng điện bất thường.

Trong ngày thứ hai, các học viên được đánh giá, cho điểm và cấp chứng chỉ về năng lực và một thẻ chứng nhận trình độ cá nhân. Cả chứng chỉ và thẻ chứng nhận đều có giá trị trong 4 năm và được thừa nhận ở tất cả các nước EU.

Yêu cầu về đào tạo và cấp chứng chỉ nêu trên là bước đi tích cực để giảm thiểu phát thải SF6 trong quá trình thực hiện công tác bảo dưỡng, và xử lý loại bỏ cuối cùng các thiết bị điện cao áp, thay vì tăng cường áp dụng các văn bản pháp qui. Các nước thành viên EU đòi hỏi ngành điện báo cáo hàng nằm về phát thải khí nhà kính chứa fluo, thực thi các biện pháp hiệu quả nhất nhằm tuân thủ các quy phạm về sử dụng, truyền dẫn và thử nghiệm khí SF6 trong các thiết bị điện cao áp.

Theo KHCN Điện số 1/2010