Vad är dielektrisk gas?

Dielektrisk gas är en form av gas som används i industriella applikationer som en elektrisk isolator. Vanliga typer av gaser som används inkluderar luft, kväve och svavelhexafluorid. Olika typer av elektriska komponenter såsom transformatorer och effektbrytare kräver närvaron av en dielektrisk gas för att förhindra skador på en krets i fallet med en elektrisk urladdning. Vid rutinmässiga tillämpningar är luft ofta den valde dielektriska gasen eftersom den inte kräver ett trycksatt, tätat system och är allestädes närvarande.

Vilken typ av dielektrisk gas som används beror till stor del på anordningens och kretsens spänningsnivå, liksom de grundläggande egenskaperna hos gasen, såsom dess inerta kemiska beskaffenhet, och termiska egenskaper, såsom dess kokpunkt och förmåga att överföra värme. Graden av toxicitet och brandfarlighet för den dielektriska gasen under vissa förhållanden måste också beaktas. En elektrisk kortslutning kan göra att en komponent som en högspänningstransformator fysiskt bryts ned till den punkt att gasen släpps ut i omgivningen. Av denna anledning används ofta luft- och kvävegaser eftersom de till stor del är inerta och icke-reaktiva.

Svavelhexafluorid används som en dielektrisk gas i högspänningsomkopplare såsom industriella brytare som ansluter generatorer till uppspänningstransformatorer. Det används också i områden med högspänningselektriska kraftsystem som kräver gasisolatorer, såsom överföringsledningar, transformatorer och transformatorstationer. Cirka 80% av all tillverkad svavelhexafluorid används ofta i elektriska kraftverk och transformatorstationer över hela världen på grund av dess överlägsna isoleringsegenskaper och förmåga att undertrycka radiovåg och ljudvågöverföring från elektrisk utrustning. Den har också den högsta nivån på nedbrytningsspänning för all isolerande gas, vilket är den spänningsnivå som är nödvändig för att en dielektrisk gas ska börja leda ström och inte fungera som en isolator.

Nackdelarna med att använda svavelhexafluorid som dielektrisk gas är emellertid betydande, och av detta skäl försöker man kombinera den med säkrare gaser, såsom kväve, koldioxid eller perfluorkolföreningar. Det uppskattas att svavelhexafluorid är 22 800 till 23 900 gånger mer en bidragande faktor till den globala uppvärmningen när den släpps ut i atmosfären jämfört med en motsvarande mängd koldioxid. Den håller också i atmosfären som en stabil växthusgas mycket längre än andra växthusgaser också, varar i 800 till 3 200 år innan den försämras. Föreningen utgör också allvarliga hälsorisker vid exponering hos människor, såsom orsakar andningsbesvär, och den kombineras ofta med andra föreningar när de släpps ut i luften som kan leda till fluor-kontaminering av kroppen och olika sjukdomar.