Co je dielektrický plyn?

Dielektrický plyn je forma plynu používaného v průmyslových aplikacích jako elektrický izolátor. Mezi běžné typy používaných plynů patří vzduch, dusík a fluorid sírový. Různé typy elektrických součástí, jako jsou transformátory a přerušovače obvodu, vyžadují přítomnost dielektrického plynu, aby se zabránilo poškození obvodu v případě elektrického výboje. V rutinních aplikacích je vzduch často dielektrickým plynem volby, protože nevyžaduje stlačený, utěsněný systém a je všudypřítomný.

Typ použitého dielektrického plynu do značné míry závisí na úrovni napětí zařízení a obvodu, jakož i na základních vlastnostech plynu, jako je jeho inertní chemická povaha, a tepelných vlastnostech, jako je jeho teplota varu a schopnost přenosu tepla. Rovněž je třeba vzít v úvahu úroveň toxicity a hořlavosti dielektrického plynu za určitých podmínek. Elektrický zkrat může způsobit, že se součást jako vysokonapěťový transformátor fyzicky degraduje do té míry, že se plyn uvolňuje do okolního prostředí. Z tohoto důvodu se často používají plynné a dusíkové plyny, protože jsou z velké části inertní a nereaktivní.

Hexafluorid sírový se používá jako dielektrický plyn ve vysokonapěťových rozváděčích, jako jsou průmyslové jističe, které spojují generátory s krokovými transformátory napětí. Používá se také v oblastech vysokonapěťových elektrických energetických systémů, které vyžadují izolátory plynu, jako jsou přenosová vedení, transformátory a rozvodny. Přibližně 80% veškerého vyrobeného fluoridu sírového se běžně používá v elektrických elektrárnách a rozvodnách po celém světě díky svým vynikajícím izolačním vlastnostem a schopnosti potlačit přenos rádiových vln a zvukových vln z elektrických zařízení. Má také nejvyšší úroveň poruchového napětí pro jakýkoli izolační plyn, což je úroveň napětí nezbytná pro to, aby dielektrický plyn začal vést proud a nepůsobil jako izolátor.

Nevýhody použití hexafluoridu sírového jako dielektrického plynu jsou však významné, a proto se provádějí pokusy kombinovat jej s bezpečnějšími plyny, jako je dusík, oxid uhličitý nebo perfluorouhlíkové sloučeniny. Odhaduje se, že hexafluorid sírový je 22 800 až 23 900 krát více přispívajícím faktorem ke globálnímu oteplování, když je uvolněn do atmosféry, ve srovnání s ekvivalentním množstvím oxidu uhličitého. V atmosféře také přetrvává jako stabilní skleníkový plyn po mnohem delší dobu než jiné skleníkové plyny a trvá 800 až 3 200 let, než se rozloží. Sloučenina také představuje vážné zdravotní riziko při expozici člověka, jako je způsobení respiračních problémů, a často se kombinuje s jinými sloučeninami, když se uvolňuje do vzduchu, což může vést ke kontaminaci těla fluoridem a různým onemocněním.