Svavelhexafluorid (SF6) används i stor utsträckning som en elektrisk isolator och ljusbågsdämpande gas i kraftöverförings- och distributionsutrustning. Sedan 1995 har dock en stadig ökning av SF6-koncentrationerna i atmosfären observerats, med utsläppen till och med stigande. Dessutom har SF6 en lång livslängd i atmosfären, vilket gör dess klimateffekter nästan oåterkalleliga. Även om den atmosfäriska livslängden för SF6 är svår att uppskatta exakt, är den cirka 850 år. Därför väcker användningen av SF6 miljöproblem.
Trots dessa farhågor kan SF6 inte omedelbart förbjudas i kraftindustrin i avsaknad av alternativ teknik. Istället har åtgärder för att minska SF6-utsläppen genomförts. Men med uppkomsten av fler och fler SF6-fria alternativ för olika tillämpningar är det förutsebart att SF6-förbud för specifika tillämpningar inom kraftindustrin kommer att implementeras inom en snar framtid.
Medelspänning
Mellanspänningsställverk klassificeras i primära och sekundära ställverk. Primärt ställverk, installerat i gränssnittet mellan hög-- och mellanspänningsnätverk, är i första hand utrustad med strömbrytare. Sekundärt ställverk, installerat i gränssnittet mellan medel-spännings- och lågspänningsnätverk, är vanligtvis utrustat med lastbrytare snarare än strömbrytare. Traditionellt finns luft-isolerade ställverk (AIS) och gas-isolerade ställverk (GIS) i medel-nätverk; den senare är mer kompakt och oberoende av yttre förhållanden (förseglad med omgivande luft). Där utrymmet tillåter kan AIS med vakuumbrytare (VCB) väljas. GIS-alternativ för medium-spänningsdistribution kan hittas inte bara med alternativa gaser utan även med fast (t.ex.) och flytande isolering (t.ex.) samt VCB. Vissa av dessa produkter har funnits på marknaden i över ett decennium. När det gäller alternativa gaser finns konstgjord luft vid förhöjda tryck upp till 1,4 bar (upp till 12 kV) och luft med C5-PFK vid 1,4 bar (upp till 36 kV) tillgängliga som produkter med vakuumbrytare som primär utrustning. I sekundära ställverk är LBS-funktionalitet nu implementerad som ett enkelt kontaktsystem inbäddat i SF6, som kan avbryta den typiskt nominella 630 A-strömmen. Detta, utan särskild hjälp, kunde inte ha uppnåtts med icke-SF6-gaser förrän nu, men kan åtgärdas genom vakuumavbrottsteknik. För vissa marknadssegment av primära och sekundära mellanspänningsställverk har SF6-fria lösningar utvecklats och erbjuds som produkter. Även om det är tekniskt svårare att utöka vissa lösningar till högre märkspänning eller strömnivåer (t.ex. de termiska kylningsutmaningarna med solid isolering), finns det ingen teknisk anledning till varför SF6-fria lösningar inte kan utvecklas för alla applikationer. Att erbjuda nya produkter i mindre marknadssegment är förstås en ekonomisk utmaning, men detta kan inte fungera som ett solidt argument för att ersätta SF6 i MV-utrustning. Användare bör vara flexibla i sin transformatorstationslayout och jämföra fördelarna med att köpa SF6-fri utrustning med fördelarna med att endast acceptera traditionella layouter och konfigurationer. Regleringar kan stödja övergången på ett ekonomiskt argument, eftersom teknik från årtionden sedan sannolikt är billigare.
Högspänning
AIS i högspänning är (nästan) uteslutande för utomhusapplikationer på grund av extrema skillnader i storlekskrav. "CO2"-baserade alternativa brytare finns tillgängliga på marknaden upp till 145 kV och 40 kA. Att använda icke-gasisolering och växlande media i hög-ställverk är mer utmanande än i mellanspänningsställverk. Solida-isolerade högspänningskablar- finns, men extruderingsprocesser kan inte användas i högspänningsställverksdesign. Pappers-oljeisolering används i HV-kablar, kraftledningar och transformatorer, men kommer sannolikt inte att användas i HV-ställverk. Därför övervägs isolering endast i gas-isolerade konstruktioner, och byte tar hänsyn till gas- och vakuumteknik. Det huvudsakliga marknadssegmentet för HV GIS är spänningsnivåer upp till 145/170 kV, vilket är där stora tillverkare tar itu med det först. Flera tekniska lösningar finns kommersiellt tillgängliga: tryckluft med VCB, luft kombinerat med C5-PFK och CO2/O2 kombinerat med C4-PFN. För alla dessa lösningar finns initiala installationer, men utvecklingen fortsätter. Utveckling av C4-PFN-baserade lösningar har aviserats och når 420 kV år 2022. En två-uppgradering av 380 kV SF6 transformatorstationer med C5-PFK-baserade lösningar har tillkännagivits, med planer på att göra transformatorstationerna helt fria från 206 finns det inga tekniska skäl. att det är teoretiskt omöjligt att utveckla SF6-fria lösningar för alla högspänningsnivåer. Att utveckla SF6-fria transformatorstationer är mycket svårare än att utveckla mellanspänningsställverk, men tillförlitliga regler här kan ekonomiskt stödja och påskynda övergången till SF6-fria transformatorstationer. Ur användarens perspektiv behövs ett omtänkande; inte alla tillverkare föredrar en enda optimal lösning (till skillnad från SF6). Beroende på viktningen av olika urvalskriterier (storlek, lägsta omgivningstemperatur, global uppvärmningspotential, frånvaro av F-gas, enkel gashantering etc.) kommer olika tekniska lösningar att föredras, och de kan till och med fungera parallellt.
