*Por Patricia Luna, periodista de ELECTRICIDAD.

El gas SF6 (hexafloururo de azufre) es un componente esencial en las subestaciones encapsuladas que tiene la tecnología GIS (Gas Insulated Substation Switchgear, por sus siglas en inglés), debido a sus propiedades para reducir el espacio de estas instalaciones, comparado con las tecnologías convencionales.

La tecnología GIS consiste en una subestación de alta tensión compacta, donde todos los equipos de maniobra y medida, como interruptores, desconectadores, puestas a tierra, transformadores de corriente y medida se encuentran encapsulados en gas SF6 para reducir las distancias de separación entre equipos y componentes de estas instalaciones.

Diversos especialistas advierten que este gas puede ser perjudicial si se filtra a la atmósfera, donde genera daños al medio ambiente y a la capa de ozono, por lo que destacan los protocolos de seguridad que se usan en la industria en torno al SF6.

Seguridad

Los especialistas sostienen que este tipo de gas no presenta mayores problemas de seguridad, puesto que en condiciones normales de presión y temperatura es incoloro, inodoro, no tóxico, no inflamable e inerte. “Se utiliza porque es un excelente aislante eléctrico debido a que tiene una densidad mucho mayor que el aire, aproximadamente seis veces”, señala José Salazar, gerente de Estudios y Ofertas de Sistemas de Transmisión de la división Energy Management de Siemens Chile.

Además, a juicio de Jesús Pardo, especialista de Ventas GIS & GCB de ABB en Chile, el gas SF6 “juega un rol fundamental en el proceso de extinción del arco durante la apertura de interruptores”.

“Tiene una constante dieléctrica (capacidad de aislamiento) muy elevada. Otra característica particular del SF6 es su índice GWP (acrónimo del inglés Global-warming potential), que es una medida que indica su capacidad para generar efecto invernadero. A modo de referencia, es aproximadamente 20.000 veces mayor que el dióxido de carbono”, precisa el ejecutivo.

Leonardo Molina, director de Negocios de SF6 Chile, empresa dedicada al uso y control de este gas, señala que este también tiene la capacidad de auto restituirse, por lo que compatibiliza con el diseño encapsulado de este tipo de subestaciones.

“Una GIS está compuesta por múltiples compartimentos independientes. Cada uno aloja uno o varios equipos de maniobra o medida. El gas es inyectado en cada uno de estos compartimentos, los cuales son monitoreados en forma independiente para detectar precozmente una fuga”, indica.

Los expertos señalan que a la fecha no existe un sustituto directo para el gas, por lo que sostienen que actualmente se trabaja en alternativas.

“ABB busca reemplazar el uso del SF6 en un futuro cercano. Actualmente contamos con una subestación piloto en Zurich-Suiza libre de SF6 desde 2015”, destaca Pardo.

Por su parte, José Salazar señala que “existe una tecnología superior, GIS Blue, que utiliza un encapsulado en vacío para niveles de tensión de aislamiento de hasta 145 kV”.

Eso sí, Leonardo Molina aclara que “a la fecha no hay una opción técnica y económicamente más ventajosa”, razón por la cual los especialistas señalan que la seguridad es clave a la hora de realizar la instalación, y en el manejo y mantenimiento de los equipos.

Trabajadores realizan tareas de mantenimiento en la subestación GIS situada en Minera El Abra, en Calama, Región de Antofagasta. Foto: Gentileza SF6 Chile.

Trabajadores realizan tareas de mantenimiento en la subestación GIS situada en Minera El Abra, en Calama, Región de Antofagasta. Foto: Gentileza SF6 Chile.

“Durante las etapas de fabricación, instalación y puesta en servicio, los planes de calidad y procedimientos aplicados están alineados con los estándares internacionales, para asegurar un correcto manejo del gas SF6 y asegurar la hermeticidad del equipo GIS. Dicha hermeticidad es igualmente monitoreada mediante equipos detectores de fuga o sistemas de monitoreo constante a lo largo de la vida útil del equipo”, explica Jesús Pardo.

Por su parte, José Salazar asegura que para la operación y mantenimiento, “la principal medida consiste en utilizar las máquinas de ciclo cerrado, donde el gas en su proceso tanto de inyección como de análisis no es liberado a la atmósfera”.

De acuerdo a Molina, el uso de la tecnología apropiada, y los equipos y conexiones correctos para su manipulación, “hacen que las fugas se puedan evitar casi siempre. En los últimos años hemos visto un incremento significativo en la adopción de buenas prácticas y el uso responsable de este gas en Chile”.

En casos de sismos, esta tecnología “es bastante estable debido a que la mayor parte del peso está ubicado más cerca del suelo”, destaca Jaime Cotos, profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Chile.

Esto es compartido por Leonardo Molina, quien agrega que este tipo de subestaciones “están diseñadas para soportar sin problemas un terremoto y nuestros estándares eléctricos industriales son muy exigentes sobre este punto”.

GIS en ABB University. Foto: Gentileza ABB.

GIS en ABB University. Foto: Gentileza ABB.

Regulación internacional

El gas SF6 es un gas de efecto invernadero regulado internacionalmente por el protocolo de Kioto, el que se encuentra ratificado hasta 2020 y luego por el Acuerdo de París, detalla Leonardo Molina. La Unión Europea ha regulado específicamente su uso en el reglamento de gases fluorados 517/2014 que contiene obligaciones para los fabricantes de equipos eléctricos, empresas de mantenimiento y eléctrica.

En Europa está prohibido para algunos usos, aunque no el de aplicaciones en equipos y tecnologías GIS. “La regulación busca conocer exactamente la cantidad de gas SF6 liberada al medio ambiente por las operaciones en la generación/transmisión de energía eléctrica. Posteriormente, se multa a las empresas de acuerdo a la cantidad de gas que se ha “fugado” de equipos en funcionamiento, mediante auditorías anuales”, afirma Jesús Pardo.
Recuadro

Más de 50 subestaciones GIS operan en el sistema eléctrico local

Los especialistas destacan que las subestaciones GIS han aumentado su presencia en el sistema eléctrico, mejorando la seguridad y confiabilidad de los sistemas de transmisión”, explica Leonardo Molina, director de negocios de la empresa SF6 Chile, especializada en uso y control de este gas.

“En la actualidad existen en Chile más de 50 subestaciones GIS en operación y una decena de proyectos en su fase de diseño y/o construcción, lo que definitivamente marca una tendencia”, sostiene el ejecutivo.

Según José Salazar, gerente de Estudios y Ofertas de Sistemas de Transmisión de la división Energy Management de Siemens Chile, la tecnología GIS se puede instalar en zonas con niveles de altura sobre los 2.000 metros por sobre el nivel del mar, donde una subestación tradicional requiere de mayores distancias de aislamiento”, lo que se traduce en un menor mantenimiento preventivo y correctivo, “incluso se puede operar una subestación 20 años hasta el primer mantenimiento resultando en un menor costo de operación”.

Por su parte Jesús Pardo, especialista de Ventas GIS & GCB de ABB en Chile coincide en destacar la reducción de espacio que cifra en “hasta en 80%”, resaltando también “altas tasas de disponibilidad, lo que favorece a operaciones críticas, mayor seguridad para el personal que opera la subestación, mayor resistencia a las influencias ambientales como contaminación o climas extremos y equipos compactos con bajo centro de gravedad que tienen un buen comportamiento sísmico”.