Mis on dielektriline gaas?

Dielektriline gaas on gaasi vorm, mida kasutatakse tööstuslikes rakendustes elektriisolaatorina. Levinud kasutatavad gaasid on õhk, lämmastik ja väävelheksafluoriid. Erinevat tüüpi elektrilised komponendid, nagu trafod ja kaitselülitid, nõuavad dielektrilise gaasi olemasolu, et vältida vooluringi kahjustamist elektrilahenduse korral. Tavapärastes rakendustes on õhk sageli eelistatud dielektriline gaas, kuna see ei vaja survestatud, suletud süsteemi ja seda on kõikjal.

Kasutatava dielektrilise gaasi tüüp sõltub suuresti seadme ja vooluringi pingetasemest, samuti gaasi põhiomadustest, nagu selle inertne keemiline olemus, ja termilistest omadustest, nagu keemistemperatuur ja soojusülekande võime. Arvesse tuleb võtta ka dielektrilise gaasi toksilisuse ja süttivuse taset teatud tingimustel. Elektriline lühis võib põhjustada sellise komponendi nagu kõrgepingetrafo füüsilise lagunemise nii palju, et gaas vabaneb ümbritsevasse keskkonda. Sel põhjusel kasutatakse sageli õhku ja lämmastikgaase, kuna need on suures osas inertsed ja mittereaktiivsed.

Väävelheksafluoriidi kasutatakse dielektrilise gaasina kõrgepinge lülitusseadmetes, näiteks tööstuslikes kaitselülitites, mis ühendavad generaatorid astmelise pingetrafoga. Seda kasutatakse ka kõrgepinge elektrisüsteemide piirkondades, mis nõuavad gaasiisolaatoreid, nagu ülekandeliinid, trafod ja alajaamad. Ligikaudu 80% kogu toodetud väävelheksafluoriidist kasutatakse laialdaselt elektrijaamades ja alajaamades kogu maailmas, kuna sellel on suurepärased isolatsiooniomadused ja võime summutada raadiolainete ja helilainete edastamist elektriseadmetest. Sellel on ka kõigi isoleerivate gaaside kõrgeim läbilöögipinge, mis on pingetase, mis on vajalik selleks, et dielektriline gaas hakkaks voolu juhtima ja ei toimiks isolaatorina.

Väävelheksafluoriidi kasutamisel dielektrilise gaasina on aga märkimisväärsed puudused ja sel põhjusel püütakse seda kombineerida ohutumate gaasidega, nagu lämmastik, süsinikdioksiid või perfluorosüsivesinike ühendid. Hinnanguliselt on väävelheksafluoriid atmosfääri paiskumisel 22,800 23,900–800 3,200 korda suurem globaalset soojenemist soodustav tegur, võrreldes samaväärse koguse süsinikdioksiidiga. Samuti püsib see atmosfääris stabiilse kasvuhoonegaasina palju kauem kui teised kasvuhoonegaasid, püsides XNUMX–XNUMX aastat, enne kui see laguneb. Ühend kujutab endast ka tõsiseid terviseriske inimeste kokkupuutel, näiteks põhjustab hingamisprobleeme, ja sageli seguneb see õhku sattudes teiste ühenditega, mis võib viia keha fluorisisalduseni ja mitmesuguste tervisehäireteni.