Co to jest gaz dielektryczny?

Gaz dielektryczny jest formą gazu wykorzystywaną w zastosowaniach przemysłowych jako izolator elektryczny. Powszechnie stosowane rodzaje gazów obejmują sześciofluorek powietrza, azotu i siarki. Różne rodzaje elementów elektrycznych, takich jak transformatory i wyłączniki, wymagają obecności gazu dielektrycznego, aby zapobiec uszkodzeniu obwodu w przypadku wyładowania elektrycznego. W rutynowych zastosowaniach powietrze jest często wybieranym gazem dielektrycznym, ponieważ nie wymaga szczelnego systemu pod ciśnieniem i jest wszechobecne.

Rodzaj użytego gazu dielektrycznego zależy w dużej mierze od poziomu napięcia urządzenia i obwodu, a także podstawowych właściwości gazu, takich jak jego obojętny charakter chemiczny, oraz właściwości cieplnych, takich jak jego temperatura wrzenia i zdolność do przenoszenia ciepła. Należy również wziąć pod uwagę poziom toksyczności i palności gazu dielektrycznego w określonych warunkach. Zwarcie elektryczne może spowodować fizyczną degradację elementu, takiego jak transformator wysokiego napięcia, do punktu, w którym gaz zostanie uwolniony do otaczającego środowiska. Z tego powodu często stosuje się gazy powietrze i azot, ponieważ są one w dużej mierze obojętne i niereaktywne.

Sześciofluorek siarki jest stosowany jako gaz dielektryczny w rozdzielnicach wysokiego napięcia, takich jak wyłączniki przemysłowe łączące generatory z transformatorami podwyższającymi napięcie. Jest również stosowany w obszarach systemów elektroenergetycznych wysokiego napięcia, które wymagają izolatorów gazowych, takich jak linie przesyłowe, transformatory i podstacje. Około 80% całego produkowanego sześciofluorku siarki jest powszechnie stosowane w elektrowniach i podstacjach na całym świecie ze względu na jego doskonałe właściwości izolacyjne i zdolność do tłumienia transmisji fal radiowych i dźwiękowych z urządzeń elektrycznych. Ma również najwyższy poziom napięcia przebicia dla każdego gazu izolacyjnego, który jest poziomem napięcia niezbędnym do tego, aby gaz dielektryczny zaczął przewodzić prąd i nie działał jako izolator.

Wady stosowania sześciofluorku siarki jako gazu dielektrycznego są jednak znaczne i z tego powodu podejmowane są próby łączenia go z bezpieczniejszymi gazami, takimi jak azot, dwutlenek węgla czy związki perfluorowęglowodorowe. Szacuje się, że sześciofluorek siarki jest od 22,800 23,900 do 800 3,200 razy bardziej czynnikiem przyczyniającym się do globalnego ocieplenia po uwolnieniu do atmosfery w porównaniu z równoważną ilością dwutlenku węgla. Utrzymuje się również w atmosferze jako stabilny gaz cieplarniany znacznie dłużej niż inne gazy cieplarniane, przez XNUMX do XNUMX lat, zanim ulegnie degradacji. Związek ten stwarza również poważne zagrożenie dla zdrowia w przypadku narażenia człowieka, na przykład powoduje problemy z oddychaniem, i często łączy się z innymi związkami po uwolnieniu do powietrza, co może prowadzić do skażenia organizmu fluorem i różnych dolegliwości.