View source for C4-FN

'''C4-FN''' ('''C4-ఫ్లోరోనైట్రైల్''', '''C4FN''') అనేది [[హై-వోల్టేజ్ స్విచ్‌గేర్]] కోసం అత్యంత అధిక [[డైఎలెక్ట్రిక్]] వాయువుగా అభివృద్ధి చేయబడిన ఒక [[పెర్ఫ్లోరినేటెడ్ సమ్మేళనం]].<ref>(2017). [https://ojs.cvut.cz/ojs/index.php/PPT/article/view/4573 Recent Trends in Development of High Voltage Circuit Breakers with SF<sub>6</sub> Alternative Gases]. ''Plasma Physics and Technology''. 4 (1) 8–12. doi:[https://doi.org/10.14311/ppt.2017.1.8 10.14311/ppt.2017.1.8].</ref> దీని నిర్మాణం (CF<sub>3</sub>)<sub>2</sub>CFC≡N, దీనిని '''పెర్ఫ్లోరో[[ఐసోబ్యూటిరోనైట్రైల్]]''' అని పిలవవచ్చు. ఇది [[Per- and polyfluoroalkyl substances|PFAS]] లేదా పెర్- మరియు పాలీఫ్లోరో ఆల్కైల్ పదార్థాల వర్గంలోకి వస్తుంది.<ref>OECD. (2021). [https://www.oecd.org/chemicalsafety/portal-perfluorinated-chemicals/terminology-per-and-polyfluoroalkyl-substances.pdf Reconciling Terminology of the Universe of Per- and Polyfluoroalkyl Substances: Recommendations and Practical Guidance]. (61) 23. OECD Publishing.</ref><ref>(December 2021). "A New OECD Definition for Per- and Polyfluoroalkyl Substances". ''Environmental Science & Technology''. 55 (23) 15575–15578. doi:[https://doi.org/10.1021/acs.est.1c06896 10.1021/acs.est.1c06896].</ref>

ఇది [[సల్ఫర్ హెక్సాఫ్లోరైడ్]] (SF<sub>6</sub>) కు ప్రత్యామ్నాయంగా ప్రచారం చేయబడింది. ఇది SF<sub>6</sub> కంటే రెట్టింపు ఇన్సులేషన్ లక్షణాలను కలిగి ఉండటమే కాకుండా, అత్యంత శక్తివంతమైన [[గ్రీన్‌హౌస్ వాయువు]] అయిన SF<sub>6</sub> తో పోలిస్తే తక్కువ [[గ్లోబల్ వార్మింగ్ పొటెన్షియల్]] (GWP) ని కలిగి ఉంటుంది. ఈ సమ్మేళనాన్ని [[3M]] సంస్థ '''నోవెక్ 4710''' (Novec 4710) పేరుతో మార్కెట్లోకి ప్రవేశపెట్టింది<ref name=":3">3M. (July 2022). [https://multimedia.3m.com/mws/media/1132124O/3m-novec-4710-insulating-gas.pdf 3M™ Novec™ 4710 Insulating Gas]. ''[[3M]]''.</ref> మరియు 2016 నుండి [[జనరల్ ఎలక్ట్రిక్]] (General Electric) ద్వారా హై-వోల్టేజ్ పరికరాలలో వాణిజ్యీకరించబడింది.<ref name=":0">National Grid. (August 2021). [https://www.nationalgrid.com/electricity-transmission/document/137561/download Delivering our environmental future, 2020/2021]. ''National Grid''. 40.</ref> SF<sub>6</sub> స్థానంలో అదే పనితీరు మరియు పరిమాణాన్ని కొనసాగిస్తూ దీనిని ఉపయోగించవచ్చని [[యూరోపియన్ కమిషన్]] దీనిని ఒక నమ్మదగిన ప్రత్యామ్నాయంగా చూస్తోంది.<ref>European Commission. (2020-09-30). [https://ec.europa.eu/transparency/documents-register/detail?ref=C(2020)6635&lang=en Report from the commission assessing the availability of alternatives to fluorinated greenhouse gases in switchgear and related equipment, including medium-voltage secondary switchgear]. [[European Commission]].</ref> ఇతర కంపెనీలు కూడా హై-వోల్టేజ్ అప్లికేషన్ల కోసం C4-FN మిశ్రమాలను ఉపయోగించడం ప్రారంభించాయి: [[LS ఎలక్ట్రిక్]],<ref>LS Electric. (2023-03-02). [https://www.ls-electric.com/eworld/pdf/3_ENG_g3%20GAS%20GIS.pdf Eco-friendly Switchgears - World's first 170kV 50kA g3 GIS]. ''LS Electric''.</ref> [[హిటాచీ|హిటాచీ ఎనర్జీ]],<ref>Hitachi Energy. (2022-10-04). [https://www.hitachienergy.com/news/press-releases/2022/10/hitachi-energy-announces-new-econiq-services-to-help-customers-achieve-their-sustainability-goals Hitachi Energy announces new EconiQTM services to help customers achieve their sustainability goals]. ''Hitachi Energy''.</ref> [[హ్యోసంగ్]] లేదా [[హ్యుందాయ్ ఎలక్ట్రిక్]].

C4-FN మిశ్రమాలు అంటే సాధారణంగా ఉపయోగించే వాయువుల మిశ్రమాలు, ఇందులో C4-FN సహజ వాయువులతో (O<sub>2</sub>, CO<sub>2</sub>, N<sub>2</sub>) కలిసి హై-వోల్టేజ్ పరికరాలలో ఉపయోగించబడుతుంది.

C4-FN మిశ్రమాలకు [[ఎలక్ట్రిక్ ఇన్సులేషన్]] తప్ప ఇతర అప్లికేషన్లు ఏవీ నివేదించబడలేదు. సాధారణ డిస్ట్రిబ్యూషన్ మరియు ట్రాన్స్‌మిషన్ హై-వోల్టేజ్ పరికరాలతో పాటు, [[లార్జ్ హాడ్రాన్ కొలైడర్]] లోపల అప్లికేషన్ల కోసం పరిశోధనలు జరిగాయి.<ref>Rigoletti, Gianluca. (2022-03-25). [https://cds.cern.ch/record/2808232/files/CERN-THESIS-2022-035.pdf Studies to reduce greenhouse gases emissions from particles detectors operation at the CERN LHC experiments]. [[CERN]].</ref>

== హై-వోల్టేజ్ పరికరాలకు అప్లికేషన్ ==

=== ప్రస్తుత అప్లికేషన్లు ===
C4-FN దాని అధిక [[బాష్పీభవన స్థానం]] (boiling point) కారణంగా హై-వోల్టేజ్ పరికరాలలో ఒంటరిగా ఉపయోగించబడదు, ఇది ఒత్తిడిని లేదా అప్లికేషన్ ఉష్ణోగ్రతను పరిమితం చేస్తుంది. సంబంధిత ప్రమాణాల ప్రకారం ఇవి సాధారణంగా -30 °C మరియు +55 °C మధ్య ఉంటాయి.<ref>International Electrotechnical Commission. (2017). "IEC 62271-1". [[International Electrotechnical Commission]].</ref> ఇది ఎక్కువగా [[కార్బన్ డయాక్సైడ్]] (CO<sub>2</sub>), [[నైట్రోజన్]] (N<sub>2</sub>) మరియు [[ఆక్సిజన్]] (O<sub>2</sub>) లతో కలిపి ఉపయోగించబడుతుంది, వీటి నిష్పత్తులు అప్లికేషన్లు మరియు ఉత్పత్తులను బట్టి 3.5% నుండి 6% వరకు ఉంటాయి<ref name=":1">Cigré WG A3.41. (2022). "Current Interruption in SF6-free Switchgear". 214–225. [[International Council on Large Electric Systems]]. ISBN 978-2-85873-576-1.</ref> (శాతాలు [[మోల్ ఫ్రాక్షన్]]లో ఇవ్వబడ్డాయి).

C4-FN సాధారణంగా డైఎలెక్ట్రిక్ సంకలితంగా ఉపయోగించబడుతుంది, దీని కంటెంట్ వీటి మధ్య రాజీగా ఉంటుంది:

* పరికరాల ఫిల్లింగ్ ప్రెజర్, ఇది [[సర్క్యూట్ బ్రేకర్]] ద్వారా కరెంట్ అంతరాయాన్ని నిర్ధారించడానికి అవసరం.
* పరికరాల అవసరమైన కనీస నిర్వహణ ఉష్ణోగ్రత.
* ఉపయోగించే ఇతర వాయువులు (CO<sub>2</sub>, O<sub>2</sub>, N<sub>2</sub>) మరియు వాటి రసాయన పరస్పర చర్యలు.

C5-FK (ఫ్లోరోకీటోన్) సాంకేతికతకు భిన్నంగా, C4-FN మిశ్రమాలు నెట్‌వర్క్ ఆపరేటర్ల అవసరాలను తీర్చగలవు. [[హిటాచీ|హిటాచీ ఎనర్జీ]] హై-వోల్టేజ్ పరికరాల కోసం C5-FK నుండి విడిపోయి, పూర్తిగా C4-FN మరియు సహజ మూలాల పరిష్కారాలపై దృష్టి సారించనున్నట్లు ప్రకటించింది.

C4-FN సాంకేతికత ఇటీవలిదే అయినప్పటికీ, పరికరాల [[కార్బన్ ఫుట్‌ప్రింట్]] తగ్గించాలనే ప్రజా ఒత్తిడి కారణంగా వేగంగా అభివృద్ధి చెందుతోంది. ఎలక్ట్రికల్ పరిశ్రమలో SF<sub>6</sub> వాడకం గురించి పెద్దగా తెలియదు<ref>McGrath, Matt. (2019-09-13). [https://www.bbc.com/news/science-environment-49567197 Climate change: Electrical industry's 'dirty secret' boosts warming]. ''[[BBC]]''.</ref> మరియు యూరోపియన్ F-గ్యాస్ నియంత్రణ యొక్క కొత్త ప్రతిపాదన ద్వారా దీని మినహాయింపు హోదా తగ్గుతోంది.<ref>[https://climate.ec.europa.eu/eu-action/fluorinated-greenhouse-gases/eu-legislation-control-f-gases_en EU legislation to control F-gases]. ''[[European Commission]]''.</ref>

ఎయిర్-బ్లాస్ట్, SF<sub>6</sub> మరియు వాక్యూమ్ సాంకేతికతల అభివృద్ధి తో పోలిస్తే, C4-FN అభివృద్ధి సాపేక్షంగా వేగంగా ఉంది. ఇది ఇతర పఫర్ మరియు సెల్ఫ్-బ్లాస్ట్ సాంకేతికతల వలె అదే భావనలను ఉపయోగించడం ద్వారా సాధ్యమైంది:

* 2014: హై-వోల్టేజ్ అప్లికేషన్ల కోసం C4-FN వాడకంపై మొదటి ప్రచురణ.<ref>Kieffel, Yannick. (2014). "SF<sub>6</sub> alternative development for high voltage switchgears".</ref>
* 2016: [[సెల్లిండ్జ్]] (Sellindge) లో C4-FN/CO<sub>2</sub> మిశ్రమాన్ని ఉపయోగించి మొదటి గ్యాస్ ఇన్సులేటెడ్ లైన్ శక్తివంతం చేయబడింది.<ref name=":0" /> ఈ పరికరం 420 kV రేటింగ్ కలిగి ఉంది మరియు 400 kV నెట్‌వర్క్‌లో పనిచేస్తోంది.
* 2017: [[స్విట్జర్లాండ్]] లోని ఎట్జెల్ (Etzel) లో C4-FN/O<sub>2</sub>/CO<sub>2</sub> మిశ్రమాన్ని ఉపయోగించి మొదటి గ్యాస్ ఇన్సులేటెడ్ సబ్‌స్టేషన్ శక్తివంతం చేయబడింది.<ref>Axpo. (2017-06-08). [https://www.axpo.com/ch/de/ueber-uns/medien-und-politik/medienmitteilungen.detail.html/medienmitteilungen/2017/unterwerk-etzel-mit-klimafreundlicher-weltpremiere.html Unterwerk Etzel mit klimafreundlicher Weltpremiere]. ''Axpo''.</ref> ఈ పరికరం 145 kV, 40 kA రేటింగ్ కలిగి ఉంది మరియు 50 kV నెట్‌వర్క్‌లో పనిచేస్తోంది.
* 2021: C4-FN/O<sub>2</sub>/CO<sub>2</sub> మిశ్రమాన్ని ఉపయోగించి మొదటి ఎయిర్ ఇన్సులేటెడ్ స్విచ్‌గేర్, లైవ్-ట్యాంక్, శక్తివంతం చేయబడింది.<ref>Groupe E. (2022-03-29). [https://www.groupe-e.ch/fr/approvisionnement-electrique-fiable-respectueux-environnement-dans-canton-neuchatel Un approvisionnement électrique fiable et respectueux de l'environnement dans le canton de Neuchâtel]. ''Groupe E''.</ref>
* 2022: 420 kV, 63 kA GIS లభ్యత కోసం ప్రకటించిన తేదీ.<ref>Hitachi Energy. (2021-08-18). [https://www.hitachienergy.com/news/press-releases/2021/08/hitachi-abb-power-grids-announces-econiq-high-voltage-roadmap-at-cigre-2021 Hitachi ABB Power Grids announces EconiQ high-voltage roadmap at CIGRE 2021]. ''[[Hitachi]]''.</ref><ref>Hitachi Energy. (2022-11-10). [https://www.hitachi.com/New/cnews/month/2022/11/221110.pdf Hitachi Energy to provide world's first SF<sub>6</sub>-free 420 kV gas-insulated switchgear technology at Tennet's grid connection in Germany]. ''Hitachi Energy''.</ref>

నిర్దిష్ట రెట్రోఫిల్లింగ్ అప్లికేషన్లలో C4-FN యొక్క అధిక కంటెంట్ నివేదించబడింది,<ref>National Grid. (2021-12-09). [https://www.nationalgrid.com/national-grid-and-hitachi-energy-announce-world-first-collaboration-replace-sf6-existing-high National Grid and Hitachi Energy announce to replace SF<sub>6</sub> in existing high-voltage equipment]. ''[[National Grid (Great Britain)|National Grid]]''.</ref> అంటే, ఇప్పటికే ఉన్న పరికరాలలో SF<sub>6</sub> వాయువును C4-FN కలిగిన వాయు మిశ్రమంతో భర్తీ చేయడం.

=== ప్రత్యామ్నాయ సాంకేతికతలు ===
ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, C4-FN ఇతర వాయు మాధ్యమాలైన [[HFO-1234ze]] మరియు C<sub>5</sub>F<sub>10</sub>O (ఫ్లోరోకీటోన్, [[C5-FK]]) ల కంటే ముందుంది, ఎందుకంటే అనేక తయారీదారులు దీనిని స్వీకరించడం ప్రారంభించారు. ఏప్రిల్ 2021లో [[హిటాచీ|హిటాచీ ఎనర్జీ]] ఈ సాంకేతికతకు కట్టుబడి ఉండటం అత్యంత ముఖ్యమైన పరిణామం.<ref>Hitachi-ABB. (2021-04-20). [https://www.hitachienergy.com/news/press-releases/2021/04/at-hitachi-abb-power-grids-launches-econiq-exceptional-solutions-for-the-environment Hitachi ABB Power Grids führt EconiQ™ im Markt ein - aussergewöhnliche Lösungen für die Umwelt]. ''Hitachi Energy''.</ref>

C4-FN మిశ్రమ సాంకేతికత నేడు [[నైట్రోజన్]] (N<sub>2</sub>), [[ఆక్సిజన్]] (O<sub>2</sub>) మరియు [[కార్బన్ డయాక్సైడ్]] (CO<sub>2</sub>) వంటి సహజ-మూల వాయువుల మిశ్రమాలతో పోటీ పడుతోంది, ఇవి 1 కంటే తక్కువ GWP మరియు తక్కువ బాష్పీభవన స్థానాలను కలిగి ఉంటాయి, కానీ తక్కువ డైఎలెక్ట్రిక్ మరియు ఉష్ణ లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి, ఇది పరికరాల పనితీరుపై ప్రతికూల ప్రభావాన్ని చూపుతుంది.<ref>T&D Europe. (2020). [https://www.beama.org.uk/asset/35AC6550-E506-4417-8FDB33E7C3C854F6/ Technical report on alternative to SF<sub>6</sub> gas in medium voltage & high voltage electrical equipment]. 47.</ref> సహజ-మూల వాయువులను ఉపయోగించే మిశ్రమాలు తరచుగా ఇన్సులేషన్ కోసం మాత్రమే ఉపయోగించబడతాయి, అయితే అంతరాయం కలిగించే పని [[వాక్యూమ్ ఇంటరప్టర్]] ల ద్వారా జరుగుతుంది.<ref name=":1" /> అటువంటి వాక్యూమ్ ఇంటరప్టర్ల స్కేలబిలిటీ ఇప్పటికీ చర్చనీయాంశంగా ఉంది.<ref>Seimens. (2018-08-30). [https://press.siemens.com/global/en/pressrelease/siemens-and-iljin-electric-develop-first-sf6-free-170-kv-gas-insulated-switchgear Siemens and Iljin Electric develop the first SF<sub>6</sub>-free 170 kV gas-insulated switchgear with vacuum switching technology]. ''Siemens''.</ref>

== నియంత్రణలు ==

=== F-గ్యాస్ ===
C4-FN అనేది ఒక [[ఫ్లోరినేటెడ్ వాయువు]] మరియు దీని [[గ్రీన్‌హౌస్ ప్రభావం]] కారణంగా దీని వాడకం స్థానికంగా నియంత్రించబడవచ్చు. హై-వోల్టేజ్ స్విచ్‌గేర్ కోసం ఈ అణువు చాలా ఇటీవల మార్కెట్లోకి ప్రవేశపెట్టబడినందున, ఇది ఇంకా సరిగ్గా నియంత్రించబడలేదు.

యూరోపియన్ F-గ్యాస్ నియంత్రణ యొక్క తాజా ప్రతిపాదన<ref>EU Commission. (2022-04-05). [https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/ip_22_2189 Green Deal: Phasing down fluorinated greenhouse gases and ozone depleting substances]. ''European Commission''.</ref> హై-వోల్టేజ్ పరికరాలలో C4-FN పరిష్కారాలకు తీవ్రమైన ఎదురుదెబ్బను సూచిస్తుంది, ఎందుకంటే ఇది మూడు వర్గాల పరిష్కారాల మధ్య క్రమానుగత శ్రేణిని ప్రవేశపెడుతుంది: GWP<10, GWP<2000 మరియు GWP≥2000.

=== మద్దతుదారులు ===
[[ENTSO-E]] హై-వోల్టేజ్ పరికరాల కోసం C4-FN మిశ్రమాలకు తన మద్దతును అధికారికంగా ప్రకటించింది, ఎందుకంటే అవి SF<sub>6</sub> ని త్వరగా తొలగించడానికి ఉత్తమ పరిష్కారాన్ని సూచిస్తాయి.<ref>ENTSO-E. (2020-04-24). [https://eepublicdownloads.blob.core.windows.net/public-cdn-container/clean-documents/Publications/Position%20papers%20and%20reports/200421_ENTSO-E_position_paper_on_the_reduction_of_SF6_APPROVED.pdf ENTSO-E position paper on the reduction of SF<sub>6</sub> emissions and introduction of alternative technologies]. ''entsoe.eu''.</ref>

ప్రధాన కారణాలు:
* C4-FN మిశ్రమాలు SF<sub>6</sub> ని భర్తీ చేయడానికి వేగవంతమైన పరిష్కారంగా కనిపిస్తున్నాయి.
* C4-FN సబ్‌స్టేషన్ యొక్క కార్బన్-ఫుట్‌ప్రింట్ వాక్యూమ్ లేదా సహజ-మూల వాయువుల వంటి ఇతర ప్రత్యామ్నాయ పరిష్కారాల కంటే చాలా తక్కువ.
* 145 kV కి చేరుకోగల [[వాక్యూమ్ ఇంటరప్టర్]] సరఫరాదారు ఒకరు మాత్రమే ఉన్నారు: సీమెన్స్.

== భౌతిక మరియు ఇతర లక్షణాలు ==

=== పర్యావరణంపై ప్రభావం ===
C4-FN ఒక [[గ్రీన్‌హౌస్ వాయువు]] మరియు దీని [[గ్లోబల్ వార్మింగ్ పొటెన్షియల్]] (GWP) 100 సంవత్సరాలలో 2750 గా అంచనా వేయబడింది.<ref name=":2">Smith, C., Z.R.J. Nicholls, K. Armour, W. Collins, P. Forster, M. Meinshausen, M.D. Palmer, and M. Watanabe, 2021: The Earth’s Energy Budget, Climate Feedbacks, and Climate Sensitivity Supplementary Material. In Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Masson-Delmotte, V., P. Zhai, A. Pirani, S.L. Connors, C. Péan, S. Berger, N. Caud, Y. Chen, L. Goldfarb, M.I. Gomis, M. Huang, K. Leitzell, E. Lonnoy, J.B.R. Matthews, T.K. Maycock, T. Waterfield, O. Yelekçi, R. Yu, and B. Zhou (eds.)]. Available from https://www.ipcc.ch/</ref> దీని వాతావరణ జీవితకాలం సుమారు 30 సంవత్సరాలు. ఇది SF<sub>6</sub> (GWP<sub>100</sub> 24300) కంటే మెరుగైనది, కానీ CO<sub>2</sub> (GWP 1) లేదా గాలి (GWP 0) కంటే చాలా ఎక్కువ.

C4-FN మిశ్రమాలు స్వచ్ఛమైన C4-FN కంటే చాలా తక్కువ GWP ని కలిగి ఉంటాయి. O<sub>2</sub>, CO<sub>2</sub>, లేదా N<sub>2</sub> లతో కలిపినప్పుడు, మిశ్రమం యొక్క GWP సాధారణంగా GWP<sub>100</sub> 300-500 పరిధిలో ఉంటుంది.

=== థర్మోడైనమిక్ మరియు డైఎలెక్ట్రిక్ లక్షణాలు ===
స్వచ్ఛమైన C4-FN ని [[పెంగ్-రాబిన్సన్ ఈక్వేషన్ ఆఫ్ స్టేట్]] ఉపయోగించి వివరించవచ్చు.<ref name=":3" /> C4-FN/O<sub>2</sub>/CO<sub>2</sub> మిశ్రమాలను వివిధ సాహిత్యంలో వివరించారు.<ref>(2024). [https://www.gevernova.com/grid-solutions/products/reference/C4-FN_Handbook.pdf Handbook - C4-FN mixtures for high-voltage equipment]. fr. ISBN 978-2-9588211-0-4.</ref>

డైఎలెక్ట్రిక్ లక్షణాలను [[ETH జ్యూరిచ్]] పర్యవేక్షణలో మరియు CIGRE D1.67 వర్కింగ్ గ్రూప్‌లో భాగంగా పరిశోధించారు.<ref>(2021). [https://e-cigre.org/publication/849-electric-performance-of-new-non--sf6-gases-and-gas-mixtures-for-gas-insulated-systems Cigré Technical Brochure 849: Electric performance of new non-SF<sub>6</sub> gases and gas mixtures for gas-insulated systems]. ''[[Cigré]]''.</ref>

20% C4-FN కలిగిన C4-FN/CO<sub>2</sub> వాయు మిశ్రమం SF<sub>6</sub> కి సమానమైన [[డైఎలెక్ట్రిక్ బలం]] కలిగి ఉందని కొలతలు చూపుతున్నాయి.

== మూలాలు ==
<references />

[[Category:నైట్రైల్స్]]
[[Category:పెర్ఫ్లోరినేటెడ్ సమ్మేళనాలు]]

----
''మూలం:'' ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “C4-FN” వ్యాసానికి అనువాదం.
''మూల వ్యాసం:'' https://en.wikipedia.org/wiki/C4-FN
''ఈ అనువాదం స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడింది.''