O hexafluoreto de enxofre (SF6) é amplamente utilizado como isolante elétrico e gás-de extinção de arco em equipamentos de transmissão e distribuição de energia. No entanto, desde 1995, tem sido observado um aumento constante nas concentrações atmosféricas de SF6, com até mesmo aumento das emissões. Além disso, o SF6 tem uma vida atmosférica longa, tornando os seus efeitos climáticos quase irreversíveis. Embora seja difícil estimar com precisão a vida útil atmosférica do SF6, ela é de aproximadamente 850 anos. Portanto, o uso de SF6 levanta preocupações ambientais.
Apesar destas preocupações, o SF6 não pode ser imediatamente banido da indústria energética na ausência de tecnologias alternativas. Em vez disso, foram implementadas medidas para reduzir as emissões de SF6. No entanto, com o surgimento de cada vez mais alternativas livres de SF6 para diversas aplicações, é previsível que as proibições de SF6 para aplicações específicas na indústria energética sejam implementadas num futuro próximo.
Média Tensão
O painel de média tensão é classificado em painel primário e secundário. O quadro primário, instalado na interface entre redes de alta-tensão e média-tensão, é equipado principalmente com disjuntores. O painel secundário, instalado na interface entre redes de média-tensão e baixa-tensão, normalmente é equipado com interruptores de carga em vez de disjuntores. Tradicionalmente, painéis isolados-a ar (AIS) e painéis isolados-a gás (GIS) existem em redes de média-tensão; este último é mais compacto e independente das condições externas (selado ao ar ambiente). Onde o espaço permitir, o AIS com disjuntores a vácuo (VCBs) pode ser selecionado. Alternativas de GIS para distribuição de média-tensão podem ser encontradas não apenas com gases alternativos, mas também com isolamento sólido (por exemplo) e líquido (por exemplo), bem como VCBs. Alguns desses produtos estão no mercado há mais de uma década. Em relação aos gases alternativos, ar artificial a pressões elevadas de até 1,4 bar (até 12 kV) e ar com C5-PFK a 1,4 bar (até 36 kV) estão disponíveis como produtos com disjuntores a vácuo como equipamento primário. Nos quadros secundários, a funcionalidade LBS é agora implementada como um sistema de contato simples incorporado em SF6, capaz de interromper a corrente nominal normalmente nominal de 630 A. Isso, sem assistência especial, não poderia ter sido alcançado com gases não-{31}}SF6 até agora, mas pode ser resolvido por meio da tecnologia de interrupção a vácuo. Para determinados segmentos de mercado de painéis primários e secundários de média tensão, soluções livres de SF6 foram desenvolvidas e são oferecidas como produtos. Embora estender algumas soluções para níveis de tensão ou corrente nominais mais elevados seja tecnicamente mais difícil (por exemplo, os desafios de resfriamento térmico do isolamento sólido), não há razão técnica para que soluções livres de SF6 não possam ser desenvolvidas para todas as aplicações. É claro que oferecer novos produtos em segmentos de mercado mais pequenos é um desafio económico, mas isto não pode servir como um argumento sólido para a substituição do SF6 em equipamentos de MT. Os usuários devem ser flexíveis no layout de sua subestação e comparar os benefícios de adquirir equipamentos livres de SF6 com aqueles de aceitar apenas layouts e configurações tradicionais. As regulamentações podem apoiar a transição com base num argumento económico, uma vez que a tecnologia de décadas atrás é provavelmente mais barata.
Alta tensão
O AIS em alta tensão é (quase) exclusivamente para aplicações externas devido às diferenças extremas nos requisitos de tamanho. Disjuntores alternativos baseados em "CO2"-estão disponíveis no mercado até 145 kV e 40 kA. Usar isolamento sem{6}}gás e meios de comutação em painéis de alta-tensão é mais desafiador do que em painéis de média-tensão. Existem cabos sólidos-isolados de alta-tensão, mas os processos de extrusão não podem ser usados em projetos de painéis de-alta tensão. O isolamento de óleo-de papel é usado em cabos de alta tensão, linhas de energia e transformadores, mas é improvável que seja usado em painéis de distribuição de alta tensão. Portanto, o isolamento é considerado apenas em projetos isolados-a gás, e a comutação considera tecnologias de gás e vácuo. O principal segmento de mercado para HV GIS são os níveis de tensão de até 145/170 kV, que é onde os principais fabricantes estão abordando-o primeiro. Diversas soluções técnicas estão disponíveis comercialmente: ar comprimido com VCB, ar combinado com C5-PFK e CO2/O2 combinado com C4-PFN. Para todas estas soluções existem instalações iniciais, mas o desenvolvimento continua. Foi anunciado o desenvolvimento de soluções baseadas em C4-PFN-, atingindo 420 kV até 2022. Foi anunciada uma modernização em duas-etapas de subestações SF6 de 380 kV com soluções baseadas em C5-PFK, com planos para tornar as subestações completamente livres de SF6 até 2026. Não há razões técnicas conhecidas que sugiram que seja teoricamente impossível desenvolver Soluções livres de SF6 para todos os níveis de alta tensão. O desenvolvimento de subestações livres de SF6 é muito mais difícil do que o desenvolvimento de painéis de média tensão, mas regulamentações confiáveis aqui podem apoiar economicamente e acelerar a transição para subestações livres de SF6. Do ponto de vista do utilizador, é necessário repensar; nem todos os fabricantes preferem uma única solução ideal (ao contrário do SF6). Dependendo da ponderação dos diferentes critérios de seleção (dimensão, temperatura ambiente mínima, potencial de aquecimento global, ausência de gás fluorado, facilidade de manuseamento do gás, etc.), serão preferidas diferentes soluções tecnológicas, podendo mesmo funcionar em paralelo.
