Qual è il livello di ossigeno accettabile nel gas SF6 per gli interruttori automatici o i sistemi GIS?

Qual è il livello di ossigeno accettabile nel gas SF6 per gli interruttori automatici o i sistemi GIS?

Il livello accettabile di ossigeno (O₂) nel gas SF6 per l'uso negli interruttori automatici o nei quadri elettrici isolati in gas (GIS) è rigorosamente regolamentato da norme internazionali per garantire le prestazioni dielettriche, la durata delle apparecchiature e la sicurezza del personale.

✅ Secondo la norma IEC 60480 (2019):

“Specifiche per riutilizzo del gas SF6 e gas alternativi”

• La concentrazione massima consentita di aria (che include azoto e ossigeno) nell'SF6 è ≤ 0,2% in volume (ovvero ≤ 2.000 ppm di aria totale).
• Poiché l'aria ambiente contiene circa il 21% di ossigeno, ciò si traduce in un limite pratico di ossigeno di circa ≤ 420 ppm (0,042%) nel gas SF6.

🔍 Nota: alcuni produttori di apparecchiature originali (OEM), come Siemens, Hitachi Energy e GE, impongono limiti interni più severi, spesso richiedendo O₂ < 200–300 ppm per le nuove installazioni o dopo la manutenzione.

Perché l'ossigeno è importante nei sistemi a SF6

Anche piccole quantità di ossigeno possono:

• Ridurre la rigidità dielettrica dell'SF6, aumentando il rischio di scariche elettriche interne.
• Reagiscono con i sottoprodotti dell'arco elettrico (ad esempio, SF₄) per formare composti tossici e corrosivi come SOF₂, SO₂F₂ e HF (soprattutto in presenza di umidità).
• Indicare l'ingresso di aria dovuto a guasti della guarnizione, manipolazione impropria o perdite, segnalando la necessità di un'ispezione.

Come misurare l'ossigeno con precisione

⚠️ Punto critico: gli analizzatori di purezza SF6 standard che utilizzano la tecnologia NDIR (infrarossi non dispersivi) non sono in grado di rilevare l'ossigeno, poiché l'O₂ è inattivo agli infrarossi.

Per misurare O₂ in modo affidabile, è necessario un Analizzatore di gas SF6 Dotato di un sensore di ossigeno elettrochimico (galvanico) o di un sensore paramagnetico. Questi forniscono letture dirette e quantitative di O₂, non stime basate sulla purezza del '100% - SF6'.

Raccomandazione sulle migliori pratiche

• Sempre testare il gas SF6 prima del riempimento qualsiasi interruttore automatico o compartimento GIS
• Utilizzare un analizzatore conforme alla norma IEC 62271-4 con misurazione dedicata dell'O₂
• Documentare i risultati per la conformità agli standard di pubblica utilità (ad es. EGAT, SEC, NERC) e alle garanzie OEM.

📌 In sintesi: sebbene la soglia generale basata sulla norma IEC sia ≤ 420 ppm di O₂, nelle applicazioni critiche è consigliabile puntare a valori inferiori a 200 ppm per garantire la massima sicurezza e affidabilità.

Rispettando questi limiti e utilizzando strumenti analitici adeguati, gli operatori tutelano sia l'integrità delle apparecchiature che la salute umana.