Directives pour le traitement de fin de vie du SF6 des équipements T&D (< 1 kV) des postes

Même si les équipements électriques ont une très longue durée de vie, de 40 à 50 ans, il est inévitable que ces équipements atteignent leur fin de vie (EoL). Ce peut être aussi la qualité du gaz qui indique que le SF₆ a beaucoup vieilli, et qu'il doit être remplacé pour prolonger la durée de vie des équipements. La découverte inattendue qui a été faite après que la technologie SF₆ a été mise sur le marché est son potentiel de réchauffement climatique (GWP) extrêmement élevé, qui est 25 200 fois celui du CO2. Il faut par conséquent minimiser les émissions de gaz SF₆, avec des précautions spéciales pour gérer la fin de vie des équipements électriques qui contiennent du SF₆, dans les procédures d'élimination finale et/ou de recyclage du SF₆ et des composants de ces équipements.

Les Opérateurs de Système de Transport (TSO) et les Opérateurs de Système de Distribution (DSO) sont des compagnies d'électricité qui possèdent leurs propres départements spécialisés et une expérience reconnue de la manipulation des équipements à SF₆ et du gaz SF₆. Ce n'est pas le cas pour l'ensemble de l'industrie de l'électricité, où beaucoup de compagnies plus petites n'exploitent que quelques installations SF₆, et ont beaucoup moins d'expérience du traitement du SF₆  et de personnel formé. Pour ces compagnies un guide de traitement de la fin de vie robuste au plan environnemental est de grand intérêt. Dans les équipements de distribution la quantité de SF₆ par unité est relativement faible aux tensions basses pour lesquelles la conception est compacte. Par contre le nombre d'unités installées est extrêmement élevé, et les quantités de SF₆ mises en œuvre en MT sont plus ou moins les mêmes qu'en HT. Il est donc impératif de développer des directives qui informent les utilisateurs finaux sur les étapes appropriées à suivre pour tous les équipements à SF₆ , des différents niveaux de tension, pour garantir un niveau minimal d'émissions de SF₆.

Ce guide résume les pratiques bien connues et décrit la procédure de traitement EoL des équipements électriques contenant du SF₆, et du gaz SF₆ lui-même. Chaque étape du processus est expliquée en détail, de la préparation jusqu'au recyclage ou l'élimination finale. L'objectif est de limiter les émissions de SF₆ à chaque étape des processus d'élimination des composants des équipements, et/ou du recyclage du SF₆ utilisé dans les équipements ayant atteint leur fin de vie, jusqu'au minimum ultime qui est techniquement réalisable. Il est important que la sécurité des personnes soit assurée à chacune des étapes.

Les listes récapitulatives qui figurent à la fin de la Brochure Technique (BT) aideront à la préparation ordonnée du travail et à la sélection des partenaires adéquats qui exécuteront le travail de la manière la plus professionnelle et la plus économique. Il faut souligner que la réduction des émissions de SF₆ est stipulée par différentes réglementations et lois locales, et que le guide aide par conséquent les propriétaires ou opérateurs des équipements à se conformer à ces règles et lois, et à prévenir les sanctions ou pénalités et, plus crucial, à éviter des impacts indésirables sur l'environnement. 

La BT commence par quelques définitions concernant les types d'équipements électriques et certaines expressions courantes rencontrées tout au long de la BT. Les grands appareillages de coupure HT, bien connus, qui sont des équipements contenant du SF₆ en grande quantité, mais aussi les équipements plus petits que sont les unités de contrôle des antennes d'alimentation et même les disjoncteurs de poteaux qui contiennent moins de un kilogramme de SF₆ doivent être traités en suivant une approche robuste au plan environnemental. Avant toute activité il faut définir un planning détaillé pour éviter des incompréhensions ou des délais dans l'exécution. Les informations nécessaires et les justifications associées sont expliquées en détail, et sont ensuite utilisées pour établir les listes récapitulatives qui figurent à la fin de la BT, et servent comme plan de travail préliminaire. Ces listes guideront le propriétaire de l'équipement à SF₆ dans le processus de planification et dans la sélection de qui est responsable pour quelle partie du travail.

Sur la base de la conception de l'équipement, de son état technique et des préférences du propriétaire, une décision sera prise concernant l'étape à laquelle le SF₆ ​​​​​​​sera extrait de l'équipement et le processus qui sera utilisé. Compte du fait qu'un grand nombre d'équipements vont atteindre leur EoL dans les prochaines décennies, un grand nombre d'entreprises de recyclage vont se créer, qui pourront aider et même assurer la responsabilité du traitement à exécuter. La Figure 1 illustre l'arbre de décision qui mène à l'extraction du SF₆, qui a un fort impact sur le planning du projet et le budget. Ceci est spécialement le cas des équipements de petite taille. Par exemple transporter un grand nombre d'équipements d'antenne d'alimentation vers une entreprise de recyclage sera significativement moins cher que de transporter un équipement de traitement de SF₆ ​​​​​​​de poste en poste et procéder à l'extraction du gaz SF₆ ​​​​​​​sur le site.

Avant de récupérer le SF₆, on doit d'abord rechercher un possible point d'accès au SF₆. L'utilisation de la valve de gaz d'origine pourrait rendre l'opération facile si les adaptateurs adéquats sont disponibles, ce qui peut être problématique dans le cas d'équipements très anciens. Sinon des outils de perçage étanches au gaz sont nécessaires pour accéder au gaz à traiter. Provenant de certains constructeurs d'équipements de traitement de gaz. On donne des exemples d'appareils pour la récupération du gaz, ainsi que de containers pour la récupération, le stockage et le transport du gaz récupéré (Figure 2). La solution la plus appropriée doit être choisie en fonction de l'équipement électrique programmé pour le traitement de fin de vie.

Pour les appareils de manœuvre MT, selon le type et la conception de l'équipement, il faut apporter une attention particulière quand le SF₆ doit être extrait jusqu'à une pression résiduelle de quelques mbar. Quand l'équipement n'est pas conçu comme un dispositif qui peut être mis sous vide, cela peut limiter la pression résiduelle minimale, ou  cela peut conduire à un dommage mécanique de l'appareil, ce qui est acceptable pour la fin de vie, seulement si l'appareil reste étanche.

Quand le SF₆ a été récupéré, il peut être demandé d'enregistrer le volume de SF₆ récupéré ainsi que la quantité résiduelle de SF₆ qui subsiste dans les compartiments. Le guide apporte une assistance sur la manière dont ces valeurs peuvent être calculées en partant de données facilement accessibles. L'état de l'équipement vidé doit être documenté, tout particulièrement quand il y a transfert à une autre partie, par ex. à l'entreprise qui recycle les matériaux. Un sticker a été proposé pour cette situation. Il est présenté en Figure 3.

Le processus de recyclage de l'équipement débute après réception de la documentation initiale. Il faut cependant passer par des étapes préparatoires garantissant la sécurité des personnes susceptibles de rentrer en contact avec des produits de décomposition solides. Le processus de décontamination est décrit dans la BT, avec la présentation de quelques exemples d'équipements de protection personnels.

Une attention particulière doit être apportée au traitement ultérieur du SF6 récupéré. La question la première et la plus importante est celle de la qualité du SF6  récupéré. D'autres aspects sont à considérer tels que le gaz est-il prêt à être réutilisé?, peut-il être traité comme non toxique ou est-il contaminé et doit être manipulé avec des précautions spéciales? Pour le transport un étiquetage correct est de première importance. La BT donne des informations concernant le transport du SF6 pour différentes conditions.

Un chapitre de la BT est consacré aux méthodes d'évaluation de la qualité et aux équipements d'évaluation disponibles (Figure 4). Les informations détaillées sur l'utilisation des équipements et leurs aspects techniques constituent une solide base de connaissances. Pour les cas où la qualité du SF6 est du bon niveau, des informations sur les moyens et les processus de reconditionnement sont fournis. En ce qui concerne le gaz qui ne peut pas être réutilisé ou recyclé, on donne une vue d'ensemble des processus conventionnels d'incinération et des autres solutions futures de traitement bas carbone concernant la destruction finale du SF₆.

Un tour d'horizon des réglementations concernant le traitement de fin de vie du SF₆ donne une première idée des étapes impliquées, mais c'est à leurs réglementations locales que les utilisateurs doivent se référer et les appliquer.

Le guide conclut par une annexe donnant plusieurs listes récapitulatives, qui sont destinées à être imprimées et utilisées dans toutes les situations où un équipement électrique contenant du SF₆ doit être retiré du service et où le gaz SF₆ doit être récupéré.

Les auteurs espèrent que la BT propose des points de vue utiles sur le processus de fin de vie des équipements électriques contenant du SF₆, l'objectif étant de faire disparaitre les difficultés potentielles et de contribuer à la réduction des émissions globales de SF₆ par un traitement final approprié des équipements électriques.