Τι είναι το Διηλεκτρικό Αέριο;

Το διηλεκτρικό αέριο είναι μια μορφή αερίου που χρησιμοποιείται σε βιομηχανικές εφαρμογές ως ηλεκτρικός μονωτήρας. Οι συνήθεις τύποι αερίων που χρησιμοποιούνται περιλαμβάνουν τον αέρα, το άζωτο και το εξαφθοριούχο θείο. Διάφοροι τύποι ηλεκτρικών εξαρτημάτων όπως μετασχηματιστές και διακόπτες κυκλώματος απαιτούν την παρουσία διηλεκτρικού αερίου για την αποφυγή ζημιάς σε ένα κύκλωμα σε περίπτωση ηλεκτρικής εκκένωσης. Σε συνήθεις εφαρμογές, ο αέρας είναι συχνά το διηλεκτρικό αέριο της επιλογής επειδή δεν απαιτεί σύστημα υπό πίεση, σφραγισμένο και είναι πανταχού παρόν.

Ο τύπος του διηλεκτρικού αερίου που χρησιμοποιείται εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το επίπεδο τάσης της συσκευής και του κυκλώματος, καθώς και από τις θεμελιώδεις ιδιότητες του αερίου, όπως η αδρανής χημική φύση του, και οι θερμικές του ιδιότητες, όπως το σημείο βρασμού και η ικανότητά του να μεταφέρει θερμότητα. Πρέπει επίσης να λαμβάνεται υπόψη το επίπεδο τοξικότητας και ευφλεκτότητας του διηλεκτρικού αερίου υπό ορισμένες συνθήκες. Ένα ηλεκτρικό βραχυκύκλωμα μπορεί να προκαλέσει τη φυσική υποβάθμιση ενός εξαρτήματος όπως ένας μετασχηματιστής υψηλής τάσης σε σημείο που το αέριο απελευθερώνεται στο περιβάλλον. Για το λόγο αυτό, χρησιμοποιούνται συχνά αέρια αέρα και αζώτου καθώς είναι σε μεγάλο βαθμό αδρανή και μη αντιδραστικά.

Το εξαφθοριούχο θείο χρησιμοποιείται ως διηλεκτρικό αέριο σε συσκευές διανομής υψηλής τάσης, όπως βιομηχανικοί διακόπτες κυκλώματος που συνδέουν γεννήτριες με μετασχηματιστές τάσης ανόδου. Χρησιμοποιείται επίσης σε χώρους ηλεκτροπαραγωγικών συστημάτων υψηλής τάσης που απαιτούν μονωτήρες αερίου, όπως γραμμές μεταφοράς, μετασχηματιστές και υποσταθμοί. Περίπου το 80% του συνόλου του εξαφθοριούχου θείου που παράγεται χρησιμοποιείται συνήθως σε σταθμούς ηλεκτρικής ενέργειας και υποσταθμούς σε όλο τον κόσμο λόγω των ανώτερων μονωτικών του ιδιοτήτων και της ικανότητάς του να καταστέλλει τη μετάδοση ραδιοκυμάτων και ηχητικών κυμάτων από ηλεκτρικό εξοπλισμό. Έχει επίσης το υψηλότερο επίπεδο τάσης διάσπασης για οποιοδήποτε μονωτικό αέριο, το οποίο είναι το επίπεδο τάσης που είναι απαραίτητο για να αρχίσει ένα διηλεκτρικό αέριο να μεταφέρει ρεύμα και να μην λειτουργεί ως μονωτής.

Τα μειονεκτήματα στη χρήση εξαφθοριούχου θείου ως διηλεκτρικού αερίου είναι σημαντικά, ωστόσο, και, για το λόγο αυτό, γίνονται προσπάθειες να συνδυαστεί με ασφαλέστερα αέρια, όπως άζωτο, διοξείδιο του άνθρακα ή ενώσεις υπερφθοράνθρακα. Υπολογίζεται ότι το εξαφθοριούχο θείο είναι 22,800 έως 23,900 φορές περισσότερο ένας παράγοντας που συμβάλλει στην υπερθέρμανση του πλανήτη όταν απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα σε σύγκριση με μια ισοδύναμη ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα. Αντέχει επίσης στην ατμόσφαιρα ως σταθερό αέριο θερμοκηπίου για πολύ περισσότερο από άλλα αέρια του θερμοκηπίου, διαρκώντας για 800 έως 3,200 χρόνια προτού αποικοδομηθεί. Η ένωση ενέχει επίσης σοβαρούς κινδύνους για την υγεία κατά την έκθεση του ανθρώπου, όπως η πρόκληση αναπνευστικών προβλημάτων, και συχνά συνδυάζεται με άλλες ενώσεις όταν απελευθερώνεται στον αέρα που μπορεί να οδηγήσει σε μόλυνση του σώματος με φθόριο και σε διάφορες παθήσεις.