Il gas dielettrico è una forma di gas utilizzata nelle applicazioni industriali come isolante elettrico. I tipi comuni di gas utilizzati includono aria, azoto ed esafluoruro di zolfo. Vari tipi di componenti elettrici come trasformatori e interruttori richiedono la presenza di un gas dielettrico per evitare danni a un circuito in caso di scarica elettrica. Nelle applicazioni di routine, l’aria è spesso il gas dielettrico preferito perché non richiede un sistema pressurizzato e sigillato ed è onnipresente.
Il tipo di gas dielettrico utilizzato dipende in gran parte dal livello di tensione del dispositivo e del circuito, nonché dalle proprietà fondamentali del gas, come la sua natura chimica inerte, e dalle proprietà termiche, come il punto di ebollizione e la capacità di trasferire calore. Deve essere considerato anche il livello di tossicità e infiammabilità del gas dielettrico in determinate condizioni. Un cortocircuito elettrico può causare il degrado fisico di un componente come un trasformatore ad alta tensione al punto che il gas viene rilasciato nell’ambiente circostante. Per questo motivo vengono spesso utilizzati aria e azoto gassosi in quanto largamente inerti e non reattivi.
L’esafluoruro di zolfo viene utilizzato come gas dielettrico nei quadri ad alta tensione come gli interruttori di circuito industriali che collegano i generatori ai trasformatori di tensione di aumento. Viene anche utilizzato in aree di sistemi di alimentazione elettrica ad alta tensione che richiedono isolatori a gas, come linee di trasmissione, trasformatori e sottostazioni. Circa l’80% di tutto l’esafluoruro di zolfo prodotto è comunemente usato nelle centrali elettriche e nelle sottostazioni di tutto il mondo grazie alle sue qualità isolanti superiori e alla capacità di sopprimere la trasmissione di onde radio e sonore dalle apparecchiature elettriche. Ha anche il più alto livello di tensione di rottura per qualsiasi gas isolante, che è il livello di tensione necessario affinché un gas dielettrico inizi a condurre corrente e non riesca a fungere da isolante.
Gli svantaggi dell’utilizzo dell’esafluoruro di zolfo come gas dielettrico sono tuttavia significativi e, per questo motivo, si sta tentando di combinarlo con gas più sicuri, come azoto, anidride carbonica o composti perfluorocarburici. Si stima che l’esafluoruro di zolfo sia da 22,800 a 23,900 volte più un fattore che contribuisce al riscaldamento globale quando rilasciato nell’atmosfera rispetto a una quantità equivalente di anidride carbonica. Inoltre resiste nell’atmosfera come gas serra stabile molto più a lungo di altri gas serra, durando da 800 a 3,200 anni prima di degradarsi. Il composto pone anche seri rischi per la salute in caso di esposizione umana, come causare problemi respiratori, e spesso si combina con altri composti quando viene rilasciato nell’aria che può portare alla contaminazione del corpo da fluoro e una varietà di disturbi.