O que é gás dielétrico?
O gás dielétrico é uma forma de gás usada em aplicações industriais como isolador elétrico. Tipos comuns de gases usados incluem hexafluoreto de ar, nitrogênio e enxofre. Vários tipos de componentes elétricos, como transformadores e disjuntores, exigem a presença de um gás dielétrico para evitar danos a um circuito no caso de uma descarga elétrica. Em aplicações de rotina, o ar é frequentemente o gás dielétrico de escolha, porque não requer um sistema vedado pressurizado e é onipresente.
O tipo de gás dielétrico usado depende em grande parte do nível de tensão do dispositivo e do circuito, bem como das propriedades fundamentais do gás, como sua natureza química inerte e propriedades térmicas, como seu ponto de ebulição e capacidade de transferir calor. O nível de toxicidade e inflamabilidade do gás dielétrico sob certas condições também deve ser considerado. Um curto-circuito elétrico pode fazer com que um componente como um transformador de alta tensão se degrade fisicamente até o ponto em que o gás é liberado no ambiente circundante. Por esse motivo, gases de ar e nitrogênio são frequentemente usados, pois são amplamente inertes e não reativos.
O hexafluoreto de enxofre é usado como gás dielétrico em quadros de alta tensão, como disjuntores industriais que conectam geradores a transformadores de tensão intensivos. Também é usado em áreas de sistemas de energia elétrica de alta tensão que requerem isoladores de gás, como linhas de transmissão, transformadores e subestações. Cerca de 80% de todo o hexafluoreto de enxofre fabricado é comumente usado em usinas elétricas e subestações em todo o mundo devido a suas qualidades isolantes superiores e capacidade de suprimir a transmissão de ondas de rádio e ondas sonoras de equipamentos elétricos. Ele também possui o nível mais alto de tensão de ruptura para qualquer gás isolante, que é o nível de tensão necessário para um gás dielétrico começar a conduzir corrente e deixar de agir como isolador.
As desvantagens de usar o hexafluoreto de enxofre como gás dielétrico são significativas e, por esse motivo, estão sendo feitas tentativas para combiná-lo com gases mais seguros, como nitrogênio, dióxido de carbono ou compostos de perfluorocarbono. Estima-se que o hexafluoreto de enxofre seja 22.800 a 23.900 vezes mais um fator que contribui para o aquecimento global quando liberado na atmosfera em comparação com uma quantidade equivalente de dióxido de carbono. Ele também permanece na atmosfera como um gás de efeito estufa estável por muito mais tempo do que outros gases de efeito estufa, durando de 800 a 3.200 anos antes de se degradar. O composto também apresenta sérios riscos à saúde devido à exposição humana, como causar problemas respiratórios, e muitas vezes combina com outros compostos quando liberados no ar que podem levar à contaminação por flúor no corpo e a uma variedade de doenças.