Что такое диэлектрический газ?

Диэлектрический газ - это форма газа, используемая в промышленности в качестве электрического изолятора. Обычные типы используемых газов включают гексафторид воздуха, азота и серы. Различные типы электрических компонентов, таких как трансформаторы и автоматические выключатели, требуют присутствия диэлектрического газа для предотвращения повреждения цепи в случае электрического разряда. В обычных приложениях воздух часто является предпочтительным диэлектрическим газом, потому что он не требует герметичной герметичной системы и повсеместен.

Тип используемого диэлектрического газа в значительной степени зависит от уровня напряжения устройства и контура, а также от основных свойств газа, таких как его инертная химическая природа, и тепловых свойств, таких как его температура кипения и способность передавать тепло. Уровень токсичности и воспламеняемости диэлектрического газа при определенных условиях также необходимо учитывать. Электрическое короткое замыкание может привести к физическому разложению такого компонента, как высоковольтный трансформатор, до такой степени, что газ выделяется в окружающую среду. По этой причине часто используются газы воздуха и азота, так как они в основном инертны и не реагируют.

Гексафторид серы используется в качестве диэлектрического газа в высоковольтных распределительных устройствах, таких как промышленные выключатели, которые соединяют генераторы с повышающими трансформаторами напряжения. Он также используется в областях высоковольтных электроэнергетических систем, которые требуют газовых изоляторов, таких как линии электропередач, трансформаторы и подстанции. Около 80% всего произведенного гексафторида серы обычно используется на электростанциях и подстанциях по всему миру благодаря его превосходным изоляционным качествам и способности подавлять передачу радиоволн и звуковых волн от электрического оборудования. Он также имеет самый высокий уровень пробивного напряжения для любого изолирующего газа, то есть уровень напряжения, необходимый для того, чтобы диэлектрический газ начал проводить ток и не действовал как изолятор.

Однако недостатки использования гексафторида серы в качестве диэлектрического газа являются значительными, и по этой причине предпринимаются попытки объединить его с более безопасными газами, такими как азот, диоксид углерода или перфторуглеродные соединения. Подсчитано, что гексафторид серы в 22 800–23 900 раз больше способствует глобальному потеплению при выбросе в атмосферу по сравнению с эквивалентным количеством углекислого газа. Он также сохраняется в атмосфере в качестве стабильного парникового газа гораздо дольше, чем другие парниковые газы, и длится от 800 до 3200 лет до того, как деградирует. Соединение также представляет серьезную опасность для здоровья при воздействии на человека, например, вызывает проблемы с дыханием, и при попадании в воздух оно часто сочетается с другими соединениями, что может привести к загрязнению организма фтором и различным недугам.