Wat is diëlektrisch gas?

Diëlektrisch gas is een vorm van gas die wordt gebruikt in industriële toepassingen als elektrische isolator.Gemeenschappelijke soorten gebruikte gassen zijn onder meer lucht, stikstof en zwaveldhexafluoride.Verschillende soorten elektrische componenten zoals transformatoren en stroomonderbrekers vereisen de aanwezigheid van een diëlektrisch gas om schade aan een circuit te voorkomen in het geval van een elektrische afvoer.In routinematige toepassingen is lucht vaak het diëlektrische gasgas van keuze omdat het geen onder druk gezet, afgedicht systeem vereist en alomtegenwoordig is.

Het type diëlektrische gas dat wordt gebruikt, hangt grotendeels af van het spanningsniveau van het apparaat en het circuit, evenals fundamentele eigenschappen van het gas, zoals zijn inerte chemische aard, en thermische eigenschappen, zoals het kookpunt en het vermogen om warmte over te dragen.Het niveau van toxiciteit en ontvlambaarheid van het diëlektrische gas onder bepaalde omstandigheden moet ook worden overwogen.Een elektrisch kortsluiting kan een component zoals een hoogspanningstransformator veroorzaken om fysiek af te breken tot het punt dat het gas in de omliggende omgeving wordt vrijgegeven.Om deze reden worden lucht- en stikstofgassen vaak gebruikt omdat ze grotendeels inert en niet-reactief zijn.

Zwaveldhexafluoride wordt gebruikt als een diëlektrisch gas in hoogspanningsschakelaars, zoals industriële stroomonderbrekers die generatoren verbinden met step-up-spanningstransformatoren.Het wordt ook gebruikt in gebieden met hoogspanningsstelselsystemen die gasisolatoren vereisen, zoals transmissielijnen, transformatoren en onderstations.Ongeveer 80% van alle vervaardigde zwavelhexafluoride wordt vaak gebruikt in elektrische energiecentrales en onderstations over de hele wereld vanwege de superieure isolerende kwaliteiten en het vermogen om radiogolf- en geluidsgolftransmissie van elektrische apparatuur te onderdrukken.Het heeft ook het hoogste niveau van afbraakspanning voor enig isolerend gas, dat het niveau van spanning is dat nodig is voor een diëlektrisch gas om de stroom te gaan leiden en faalt als een isolator.

Nadelen voor het gebruik van zwavelhexafluoride als diëlektrisch gas zijn echter aanzienlijk en om deze reden worden pogingen gedaan om het te combineren met veiligere gassen, zoals stikstof, koolstofdioxide of perfluorocarbonverbindingen.Naar schatting is zwaveldhexafluoride 22.800 tot 23.900 keer meer een bijdragende factor aan de opwarming van de aarde wanneer het wordt vrijgegeven in de atmosfeer in vergelijking met een equivalente hoeveelheid koolstofdioxide.Het blijft ook in de atmosfeer bestaan als een stabiel broeikasgas voor veel langer dan andere broeikasgassen, die 800 tot 3.200 jaar duren voordat het degradeert.De samenstelling vormt ook ernstige gezondheidsrisico's bij de blootstelling van de mens, zoals het veroorzaken van ademhalingsproblemen, en het combineert vaak met andere verbindingen wanneer het wordt vrijgegeven in de lucht die kan leiden tot fluoridebesmetting van het lichaam en een verscheidenheid aan kwalen.