Le gaz diélectrique est une forme de gaz utilisé dans des applications industrielles comme isolant électrique. Les types courants de gaz utilisés comprennent l’air, l’azote et l’hexafluorure de soufre. Divers types de composants électriques tels que les transformateurs et les disjoncteurs nécessitent la présence d’un gaz diélectrique pour éviter d’endommager un circuit en cas de décharge électrique. Dans les applications de routine, l’air est souvent le gaz diélectrique de choix car il ne nécessite pas de système scellé sous pression et est omniprésent.
Le type de gaz diélectrique utilisé dépend en grande partie du niveau de tension de l’appareil et du circuit, ainsi que des propriétés fondamentales du gaz, telles que sa nature chimique inerte, et des propriétés thermiques, telles que son point d’ébullition et sa capacité à transférer de la chaleur. Le niveau de toxicité et d’inflammabilité du gaz diélectrique dans certaines conditions doit également être pris en compte. Un court-circuit électrique peut entraîner la dégradation physique d’un composant tel qu’un transformateur haute tension au point que le gaz est libéré dans l’environnement. Pour cette raison, l’air et l’azote gazeux sont souvent utilisés car ils sont en grande partie inertes et non réactifs.
L’hexafluorure de soufre est utilisé comme gaz diélectrique dans les appareillages de commutation à haute tension tels que les disjoncteurs industriels qui connectent les générateurs aux transformateurs élévateurs de tension. Il est également utilisé dans les domaines des systèmes d’alimentation électrique à haute tension qui nécessitent des isolateurs à gaz, tels que les lignes de transmission, les transformateurs et les sous-stations. Environ 80 % de tout l’hexafluorure de soufre fabriqué est couramment utilisé dans les centrales électriques et les sous-stations du monde entier en raison de ses qualités isolantes supérieures et de sa capacité à supprimer la transmission des ondes radio et sonores des équipements électriques. Il a également le niveau de tension de claquage le plus élevé pour tout gaz isolant, qui est le niveau de tension nécessaire pour qu’un gaz diélectrique commence à conduire le courant et ne parvienne pas à agir comme un isolant.
Cependant, les inconvénients de l’utilisation d’hexafluorure de soufre comme gaz diélectrique sont importants et, pour cette raison, des tentatives sont faites pour le combiner avec des gaz plus sûrs, tels que l’azote, le dioxyde de carbone ou les composés perfluorocarbonés. On estime que l’hexafluorure de soufre est 22,800 23,900 à 800 3,200 fois plus d’un facteur contribuant au réchauffement climatique lorsqu’il est libéré dans l’atmosphère par rapport à une quantité équivalente de dioxyde de carbone. Il persiste également dans l’atmosphère en tant que gaz à effet de serre stable beaucoup plus longtemps que les autres gaz à effet de serre, pendant XNUMX à XNUMX XNUMX ans avant de se dégrader. Le composé pose également de graves risques pour la santé en cas d’exposition humaine, tels que des problèmes respiratoires, et il se combine souvent avec d’autres composés lorsqu’il est libéré dans l’air, ce qui peut entraîner une contamination du corps par le fluorure et diverses affections.