عایق بندی تابلوهای برق GIS با SF6

 سپهر گاز کاویان تولید کننده و تامین کننده گازهای خالص وترکیبی دارای گواهینامه ISO17025 و آزمایشگاه مرجع اداره استاندارد ایران می باشد.جهت خرید گازهای خالص و ترکیبی تماس بگیرید.02146837072 – 09033158778

در صنعت برق، تابلوهای برق نقش حیاتی در توزیع و کنترل انرژی الکتریکی ایفا می‌کنند. با افزایش نیاز به شبکه‌های پایدارتر، قابلیت اطمینان بالاتر و همچنین کاهش ابعاد تجهیزات، استفاده از عایق‌های گازی مانند گاز هگزا فلوراید گوگرد (SF6) در تابلوهای کلیدزنی گازی (GIS) به امری رایج و ضروری تبدیل شده است.

تابلوهای GIS به دلیل مزایای چشمگیر خود نسبت به تابلوهای سنتی هوایی یا تابلوهای با عایق جامد، به طور فزاینده‌ای در پست‌های فشار قوی و فوق فشار قوی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این مقاله به بررسی جامع عایق بندی تابلوهای برق GIS با استفاده از گاز SF6 می‌پردازد، از جمله خواص منحصر به فرد این گاز، مزایای بهره‌گیری از آن، ساختار این تابلوها، استانداردهای مرتبط، ملاحظات ایمنی و زیست‌محیطی، کاربردهای گسترده و چشم‌انداز آینده.

خواص SF6

(SF6) یک گاز غیر سمی، بی‌رنگ، بی‌بو و غیر قابل اشتعال است که در دمای اتاق به صورت گاز وجود دارد. این گاز به دلیل خواص الکتریکی و فیزیکی فوق‌العاده خود، آن را به ایده‌آل‌ترین عایق برای تجهیزات الکتریکی فشار قوی تبدیل کرده است. مهمترین خواص SF6 عبارتند از:

خواص الکتریکی:

قدرت دی‌الکتریک بسیار بالا: SF6 دارای قدرت دی‌الکتریک (قابلیت مقاومت در برابر شکست الکتریکی) است که حدود 2.5 تا 3 برابر هوا در فشار اتمسفر است. این قدرت با افزایش فشار به طور چشمگیری افزایش می‌یابد، به طوری که در فشارهای بالا، قدرت دی‌الکتریک آن به مراتب بیشتر از سایر گازها و حتی روغن‌های عایق می‌شود. این ویژگی به طراحان اجازه می‌دهد تا با استفاده از گاز SF6 در فشار مناسب، ابعاد تجهیزات را به طور قابل توجهی کاهش دهند.

قابلیت خودترمیمی (Self-healing): یکی از ویژگی‌های کلیدی SF6، توانایی آن در “خودترمیمی” پس از وقوع شکست الکتریکی است. هنگامی که یک جرقه الکتریکی رخ می‌دهد، مولکول‌های SF6 به یون‌ها و اتم‌های کوچکتر تجزیه می‌شوند. بلافاصله پس از حذف منبع جرقه، این یون‌ها و اتم‌ها دوباره با یکدیگر ترکیب شده و مولکول‌های SF6 را بازسازی می‌کنند. این فرآیند باعث می‌شود که گاز توانایی عایق‌بندی خود را بازیابد و از شکست‌های پی‌درپی جلوگیری شود. این پدیده در هوا رخ نمی‌دهد و پس از جرقه، یونیزاسیون باقی‌مانده باعث کاهش قدرت دی‌الکتریک می‌شود.

خاصیت خاموش‌کنندگی قوس (Arc quenching): SF6 در هنگام قطع جریان الکتریکی (خاموش کردن قوس)، بسیار مؤثر عمل می‌کند. هنگامی که یک کلید در حال قطع مدار است، جریانی در حد هزاران آمپر از آن عبور می‌کند که باعث ایجاد یک قوس الکتریکی داغ و یونیزه شده می‌شود. گاز SF6 در اطراف این قوس، حرارت را جذب کرده و از طریق مکانیزم‌های زیر به سرعت سرد و یون‌زدایی می‌شود:

جذب حرارت: SF6 به دلیل ظرفیت حرارتی بالا، مقدار زیادی حرارت را از قوس جذب می‌کند.

تشکیل یون‌های منفی: اتم‌های فلوئور در SF6 تمایل زیادی به جذب الکترون دارند و یون‌های منفی (F-) را تشکیل می‌دهند. این یون‌های منفی تحرک کمتری نسبت به الکترون‌های آزاد دارند، که باعث افزایش مقاومت الکتریکی در ناحیه قوس و در نتیجه خاموش شدن سریع آن می‌شود.

افزایش مقاومت الکتریکی: ترکیب این عوامل باعث می‌شود که مقاومت الکتریکی کانال قوس به سرعت افزایش یابد و جریان قطع شود.

خواص فیزیکی و شیمیایی:

تراکم: SF6 در دمای اتاق و فشار اتمسفر، حدود 5 برابر سنگین‌تر از هوا است. این تراکم بالا باعث می‌شود که در محفظه‌های عایق‌بندی با GIS شده، گاز در قسمت‌های پایینی جمع شده و فشار آن به طور یکنواخت توزیع شود.

پایداری شیمیایی: SF6 یک گاز بسیار پایدار است و در شرایط عادی با اکثر مواد شیمیایی واکنش نمی‌دهد. این پایداری، عمر طولانی تجهیزات را تضمین می‌کند.

غیر سمی و غیر قابل اشتعال: SF6 به خودی خود سمی نیست و مانند هوا یا اکسیژن، قابلیت اشتعال ندارد. با این حال، در صورت وقوع قوس الکتریکی یا حرارت زیاد، ممکن است تجزیه شده و محصولات تجزیه مانند گوگرد فلوراید (SF2)، گوگرد دی فلوراید (SF4) و هیدروژن فلوراید (HF) را تولید کند که برخی از این محصولات می‌توانند خورنده و محرک باشند.

نقطه جوش: نقطه جوش SF6 در فشار اتمسفر -63.8 درجه سانتی‌گراد است، به این معنی که در دماهای معمول عملیاتی، همیشه به صورت گازی باقی می‌ماند.

حلالیت: SF6 حلالیت کمی در آب دارد.

مزایای استفاده از SF6 در تابلوهای GIS

استفاده از گاز SF6 به عنوان محیط عایق و خاموش‌کننده قوس در تابلوهای GIS مزایای فراوانی را به همراه دارد که آن را به گزینه برتر در بسیاری از کاربردهای فشار قوی تبدیل کرده است:

1. کاهش ابعاد و وزن:

قدرت دی‌الکتریک بالای SF6 امکان کاهش چشمگیر ابعاد و وزن تابلوهای برق را فراهم می‌کند. در مقایسه با تابلوهای فشار قوی هوایی (AIS) که نیاز به فضای زیادی برای عایق‌بندی با هوا یا عایق‌های جامد دارند، تابلوهای GIS با همان ولتاژ نامی، بسیار فشرده‌تر و سبک‌تر هستند. این امر به ویژه در مناطق شهری پرجمعیت یا مکان‌هایی که محدودیت فضا وجود دارد، بسیار حائز اهمیت است.

2. افزایش قابلیت اطمینان و دوام:

محیط ایزوله: تمام اجزای الکتریکی (مانند کلیدها، جداکننده‌ها، ترانسفورماتورهای ولتاژ و جریان، و هادی‌ها) در داخل محفظه‌های فلزی مهر و موم شده با گاز SF6 قرار دارند. این ایزوله سازی، آنها را از عوامل محیطی خارجی مانند رطوبت، گرد و غبار، آلودگی و حیوانات محافظت می‌کند. این محافظت، خرابی‌های ناشی از عوامل محیطی را به حداقل رسانده و قابلیت اطمینان سیستم را به شدت افزایش می‌دهد.

مقاومت در برابر قوس: توانایی SF6 در خاموش کردن سریع قوس، استهلاک تجهیزات را در هنگام عملیات کلیدزنی کاهش می‌دهد. این موضوع طول عمر عملیاتی تجهیزات را افزایش می‌دهد.

عدم وجود خوردگی: برخلاف برخی عایق‌های دیگر، SF6 خورنده نیست (مگر در شرایط خاص تجزیه).

3. افزایش سطح ایمنی:

کاهش خطر آتش‌سوزی: SF6 غیر قابل اشتعال است، که خطر آتش‌سوزی را در تابلوهای برق به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد.

حفاظت در برابر شوک الکتریکی: محفظه‌های فلزی تابلوهای GIS که به طور مؤثر زمین شده‌اند، از تماس پرسنل با هادی‌های برق‌دار جلوگیری می‌کنند و خطر شوک الکتریکی را به حداقل می‌رسانند.

ایمنی پرسنل: کاهش ابعاد و حذف خطرات ناشی از قوس‌های باز در تابلوهای هوایی، محیط کار ایمن‌تری را برای پرسنل فراهم می‌کند.

4. کاهش هزینه‌های نگهداری:

به دلیل ایزوله بودن اجزا از محیط خارجی و کاهش استهلاک ناشی از قوس، تابلوهای GIS نیاز به نگهداری کمتری نسبت به تابلوهای سنتی دارند. نیاز به تمیز کردن منظم عایق‌ها، بازرسی‌های مکرر و تنظیم تجهیزات به حداقل می‌رسد.

5. قابلیت عملیاتی در شرایط سخت:

تابلوهای GIS می‌توانند در شرایط آب و هوایی نامساعد، محیط‌های آلوده ، ارتفاعات بالا و در مناطق زلزله‌خیز با قابلیت اطمینان بالایی عمل کنند.

6. طراحی ماژولار و انعطاف‌پذیری:

تابلوهای GIS اغلب به صورت ماژولار طراحی می‌شوند که امکان پیکربندی‌های مختلف و انطباق با نیازهای خاص هر پست را فراهم می‌کند. همچنین، گسترش و اصلاح این تابلوها در آینده آسان‌تر است.

ساختار تابلوهای GIS

تابلوهای کلیدزنی گازی (GIS) از مجموعه‌ای از محفظه‌های مهر و موم شده تشکیل شده‌اند که هر کدام وظیفه خاصی را بر عهده دارند و با گاز SF6 در فشار معین عایق‌بندی شده‌اند. این محفظه‌ها معمولاً از آلیاژهای آلومینیوم یا فولاد ضد زنگ ساخته می‌شوند تا مقاومت مکانیکی و الکتریکی لازم را داشته باشند. اجزای اصلی یک تابلو GIS عبارتند از:

1. محفظه (Enclosure/Gas Compartment):

این محفظه‌های فلزی، وظیفه نگهداری اجزای الکتریکی و گاز SF6 را بر عهده دارند. هر محفظه به طور کامل مهر و موم شده تا از نشت گاز جلوگیری شود. طراحی محفظه‌ها به گونه‌ای است که بتواند فشارهای داخلی ناشی از گاز و همچنین تنش‌های مکانیکی را تحمل کند.

2. کلید قدرت (Circuit Breaker):

این جزء اصلی‌ترین بخش تابلو است و وظیفه قطع و وصل جریان الکتریکی در شرایط عادی و همچنین قطع جریان در هنگام بروز خطا (مانند اتصال کوتاه) را دارد. کلیدهای قدرت در تابلوهای GIS معمولاً از نوع قطع‌کننده با گاز SF6 (SF6 Gas Circuit Breaker) هستند. در این نوع کلیدها، گاز SF6 هم به عنوان محیط عایق و هم به عنوان محیط خاموش‌کننده قوس عمل می‌کند.

3. جداکننده (Disconnector/Isolator):

وظیفه جداکننده، ایجاد یک فاصله هوایی یا گازی ایمن و قابل مشاهده برای اطمینان از قطع بودن مدار و ایمنی پرسنل در هنگام انجام تعمیرات است. جداکننده‌ها قادر به قطع جریان بار نیستند و فقط باید در شرایطی که جریان صفر است، مورد استفاده قرار گیرند.

4. کلید زمین (Earthing Switch):

این کلید برای اتصال ایمن بخش‌های مختلف تابلو به زمین استفاده می‌شود. کلیدهای زمین معمولاً قادر به قطع جریان بار یا جریان خطا نیستند، اما می‌توانند جریان‌های خازنی و القایی ناپایدار را تحمل کنند. استفاده از کلید زمین اطمینان از عدم وجود ولتاژ در بخش مورد نظر هنگام تعمیرات را فراهم می‌آورد.

5. هادی‌ها و اتصالات (Busbars and Connectors):

هادی‌ها، معمولاً از لوله‌های آلومینیومی یا مسی با مقطع مناسب، وظیفه انتقال جریان الکتریکی بین اجزای مختلف تابلو و همچنین اتصال به خطوط خارجی را بر عهده دارند. این هادی‌ها نیز درون محفظه‌های عایق‌بندی شده با SF6 قرار دارند.

6. ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری (Instrument Transformers):

ترانسفورماتورهای جریان (Current Transformers – CTs): برای اندازه‌گیری جریان عبوری از مدار و انتقال آن به رله‌های حفاظتی و دستگاه‌های اندازه‌گیری استفاده می‌شوند.

ترانسفورماتورهای ولتاژ (Voltage Transformers – VTs/PTs): برای اندازه‌گیری ولتاژ خط و انتقال آن به دستگاه‌های حفاظتی و اندازه‌گیری استفاده می‌شوند. این ترانسفورماتورها نیز معمولاً درون محفظه‌های عایق‌بندی شده با SF6 قرار می‌گیرند.

7. سیستم عایق‌بندی و آب‌بندی:

برای اطمینان از عملکرد صحیح و ایمنی تابلو، سیستم آب‌بندی بسیار حیاتی است. از اورینگ‌ها (O-rings) و درزگیرهای مخصوص برای جلوگیری از نشت گاز SF6 از محفظه‌ها استفاده می‌شود. طراحی این سیستم‌ها باید قادر به تحمل تغییرات دما و فشار باشد.

8. سیستم مانیتورینگ و کنترل:

تابلوهای GIS مجهز به سنسورهایی برای پایش پارامترهای کلیدی مانند فشار گاز SF6، دما و رطوبت هستند. این اطلاعات برای اطمینان از عملکرد صحیح و جلوگیری از بروز خطا به سیستم SCADA ( Supervisory Control and Data Acquisition) ارسال می‌شود. سیستم کنترل نیز امکان عملکرد خودکار و از راه دور اجزای مختلف تابلو را فراهم می‌کند.

ملاحظات ایمنی:

خطر کمبود اکسیژن: در فضاهای بسته و غیر تهویه شده، در صورت نشت مقدار زیادی SF6، می‌تواند جایگزین اکسیژن شده و خطر خفگی را برای افراد ایجاد کند. لذا، مکان نصب تابلوهای GIS باید دارای تهویه مناسب باشد یا سنسورهای تشخیص نشت گاز نصب گردد.

محصولات تجزیه SF6: در صورت وقوع قوس الکتریکی یا حرارت بالا، SF6 تجزیه شده و ممکن است محصولات خطرناکی مانند هیدروژن فلوراید (HF)، گوگرد فلوراید (SF2)، گوگرد تتر فلوراید (SF4) و اکسیدهای گوگرد (SOx) تولید کند. HF گازی خورنده و سمی است که می‌تواند باعث سوختگی پوست، چشم و دستگاه تنفسی شود. در زمان تعمیرات و یا پس از وقوع خطای داخلی، لازم است احتیاط‌های لازم به عمل آید و از تجهیزات حفاظت فردی مناسب (PPE) استفاده شود.

فشار گاز: گاز SF6 در محفظه‌ها تحت فشار است. دستکاری نادرست یا آسیب به محفظه‌ها می‌تواند منجر به آزاد شدن ناگهانی گاز و پرتاب قطعات شود.

تماس با سطوح داغ: در صورت تجزیه، محصولات تجزیه می‌توانند با سطوح داغ واکنش داده و مواد خورنده تولید کنند.

حمل و نقل و نگهداری: مخازن حاوی SF6 تحت فشار باید با دقت حمل و نقل و نگهداری شوند.

اقدامات ایمنی:

آموزش پرسنل: پرسنل باید در مورد خواص SF6، خطرات احتمالی و روش‌های ایمن کار با آن آموزش دیده باشند.

استفاده از تجهیزات حفاظت فردی (PPE): شامل دستکش‌های مقاوم در برابر مواد شیمیایی، عینک ایمنی، ماسک تنفسی مناسب، و لباس کار.

تهویه مناسب: اطمینان از تهویه کافی در محل نصب و تعمیرات.

استفاده از سنسورهای نشت گاز: نصب سنسورهای تشخیص SF6 برای هشدار در صورت کاهش سطح گاز.

روش‌های ایمن تخلیه و تزریق گاز: استفاده از تجهیزات تخصصی برای تخلیه ایمن گاز و جلوگیری از ورود هوا به سیستم.

استفاده از وسایل اندازه‌گیری مناسب: مانند مانومترها و دستگاه‌های سنجش غلظت گاز.

آزمایش کیفیت گاز: قبل از تزریق مجدد، کیفیت گاز SF6 باید طبق استانداردها بررسی شود.

ملاحظات زیست‌محیطی:

پتانسیل بالای گرمایش جهانی (Global Warming Potential – GWP): SF6 یکی از قوی‌ترین گازهای گلخانه‌ای شناخته شده است. GWP آن در طول 100 سال، حدود 23,500 برابر دی‌اکسید کربن (CO2) است. این بدان معناست که حتی مقادیر کم نشت SF6 به اتمسفر، تأثیر قابل توجهی بر گرمایش زمین خواهد داشت.

طول عمر طولانی در اتمسفر: SF6 در اتمسفر بسیار پایدار است و طول عمر آن حدود 3,200 سال تخمین زده می‌شود.

اقدامات زیست‌محیطی:

کاهش نشت: مهمترین اقدام، جلوگیری از هرگونه نشت SF6 به اتمسفر است. این امر از طریق طراحی مناسب، آب‌بندی دقیق، نگهداری منظم و پایش مداوم فشار گاز محقق می‌شود.

بازیابی و بازیافت: گاز SF6 از تجهیزات قدیمی یا معیوب باید به طور کامل جمع‌آوری (بازیابی) و به مراکز تخصصی برای تصفیه و بازیافت ارسال شود. نباید اجازه داد که SF6 به اتمسفر آزاد شود.

تکنیک‌های مدیریت گاز: استفاده از سیستم‌های مدیریت گاز که امکان تخلیه، تصفیه و تزریق مجدد SF6 را بدون ایجاد آلودگی فراهم می‌کنند.

تحقیق و توسعه گازهای جایگزین: صنعت برق در حال تحقیق و توسعه و معرفی گازهای جایگزین با GWP کمتر و یا صفر است. این گازها شامل مخلوطی از گازهای فلورینه با خواص مشابه SF6 و همچنین گازهای زیستی (مانند دی‌اکسید کربن یا نیتروژن در ترکیب با گازهای دیگر) می‌شوند.

آموزش و آگاهی‌بخشی: افزایش آگاهی در بین مهندسان، تکنسین‌ها و مدیران در مورد تأثیرات زیست‌محیطی SF6 و اهمیت مدیریت صحیح آن.

گزارش‌دهی و پایش: برخی مقررات، شرکت‌های برق را ملزم به گزارش‌دهی میزان استفاده، نشت و مدیریت SF6 خود می‌کنند.

با توجه به فشارهای فزاینده جهانی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، مدیریت مسئولانه SF6 و جستجو برای جایگزین‌های پایدارتر، از اولویت‌های اصلی صنعت برق در آینده خواهد بود.

کاربردها

تابلوهای کلیدزنی گازی (GIS) با عایق SF6 به دلیل مزایای ذکر شده، در طیف گسترده‌ای از کاربردهای شبکه‌های انتقال و توزیع برق مورد استفاده قرار می‌گیرند. این کاربردها عمدتاً در پست‌های فشار قوی و فوق فشار قوی قرار دارند:

1. پست‌های انتقال و توزیع برق:

نقاط اتصال شبکه: در نقاطی که خطوط انتقال با سطوح ولتاژ مختلف به هم متصل می‌شوند، تابلوهای GIS نقش حیاتی در هدایت و کنترل جریان دارند.

ورودی و خروجی پست‌ها: برای اتصال ترانسفورماتورهای قدرت، خطوط خروجی به شبکه توزیع و خطوط ورودی از شبکه انتقال.

مناطق شهری و پرجمعیت: به دلیل نیاز به کاهش ابعاد و افزایش ایمنی، تابلوهای GIS به شدت در مناطق شهری که فضای کافی برای پست‌های هوایی وجود ندارد، ترجیح داده می‌شوند.

مکان‌های با شرایط محیطی سخت: مانند مناطق صنعتی، مناطق ساحلی با رطوبت بالا، مناطق با آلودگی شدید هوا، یا مکان‌هایی که احتمال وقوع زلزله زیاد است.

2. نیروگاه‌ها:

کلیدزنی خروجی ژنراتورها: تابلوهای GIS برای اتصال ژنراتورهای نیروگاه به شبکه اصلی استفاده می‌شوند.

کلیدزنی در داخل نیروگاه: برای توزیع برق به مصرف‌کننده‌های داخلی نیروگاه.

3. صنایع و مراکز بزرگ:

مراکز صنعتی بزرگ: کارخانجات، پالایشگاه‌ها، معادن و مجتمع‌های پتروشیمی که به منابع برق مطمئن و پرقدرت نیاز دارند.

مراکز داده (Data Centers): که نیاز به پایداری بالا و قابلیت اطمینان در تأمین برق دارند.

فرودگاه‌ها، بیمارستان‌ها و مراکز اداری بزرگ: که قطع برق در آنها پیامدهای سنگینی دارد.

4. کاربردهای خاص:

خطوط انتقال زیردریایی و تونل‌ها: به دلیل ابعاد کوچک و نیاز به قابلیت اطمینان بالا.

سیستم‌های ریلی و مترو: برای تغذیه و کنترل سیستم‌های کشش.

تأسیسات فراساحلی (Offshore): مانند سکوهای نفتی و مزارع بادی دریایی که شرایط نصب و نگهداری بسیار سخت است.

سطوح ولتاژ:

تابلوهای GIS با عایق SF6 در محدوده وسیعی از سطوح ولتاژ مورد استفاده قرار می‌گیرند، از جمله:

ولتاژ متوسط (Medium Voltage – MV): معمولاً از 12 کیلوولت تا 36 کیلوولت، که در شبکه‌های توزیع و مصارف صنعتی کاربرد دارند.

فشار قوی (High Voltage – HV): از 63 کیلوولت تا 245 کیلوولت، که در پست‌های انتقال و توزیع اصلی استفاده می‌شوند.

فوق فشار قوی (Extra High Voltage – EHV): از 300 کیلوولت تا 800 کیلوولت و بالاتر، که در نقاط کلیدی شبکه‌های انتقال سراسری به کار می‌روند.

انتخاب نوع تابلو (GIS یا AIS) و همچنین سطح فشار گاز SF6 در تابلوهای GIS، بستگی به عواملی مانند سطح ولتاژ، نیاز به قابلیت اطمینان، محدودیت فضا، شرایط محیطی و هزینه دارد.

آینده تابلوهای GIS

آینده تابلوهای GIS با عایق SF6، تحت تأثیر پیشرفت‌های تکنولوژیکی، نگرانی‌های زیست‌محیطی و نیازهای فزاینده شبکه‌های مدرن برق قرار دارد.

گازهای جایگزین:

بزرگترین چالش و فرصت پیش روی تابلوهای GIS، مسئله گاز SF6 و تأثیرات زیست‌محیطی آن است. تلاش‌های گسترده‌ای در حال انجام است تا گازهای جایگزین با پتانسیل گرمایش جهانی پایین‌تر یا صفر، معرفی و بومی‌سازی شوند. برخی از این جایگزین‌ها عبارتند از:

مخلوط‌های گازی: ترکیب SF6 با گازهای خنثی مانند نیتروژن (N2) یا دی‌اکسید کربن (CO2) به نسبت‌های مشخص، می‌تواند قدرت دی‌الکتریک را حفظ کرده و همزمان GWP را به طور قابل توجهی کاهش دهد.

فلوئوروکتان (Perfluorocarbon – PFC) های خاص: برخی از این ترکیبات خواص عایقی مشابه SF6 را دارند اما GWP کمتری دارند، هرچند که طول عمر اتمسفری آنها همچنان یک مسئله است.

Novec™ 4710 (Tetrafluoropropene – TFP) یا مخلوط‌های آن: این خانواده از گازها توسط 3M توسعه یافته‌اند و GWP بسیار پایینی دارند و به عنوان جایگزین‌های امیدوارکننده SF6 در نظر گرفته می‌شوند.

هوا یا مخلوط‌های گازی زیستی: در سطوح ولتاژ پایین‌تر، استفاده از هوا یا مخلوط‌های گازی که کاملاً از مواد زیستی ساخته شده‌اند، در حال بررسی است، اما دستیابی به خواص مشابه SF6 در فشار قوی با این روش‌ها چالش‌برانگیز است.

سازندگان تابلوهای GIS در حال آزمایش و ارائه محصولات جدید با این گازهای جایگزین هستند و انتظار می‌رود در سال‌های آینده، سهم این محصولات در بازار افزایش یابد.