Dielectrice gazoase
Principalii dielectrici gazosi folositi in electrotehnica sunt: aerul, azotul, hidrogenul si SF6 (hexafluorura de sulf).
Față de lichid și dielectrici solizi, gazele au valori scăzute ale constantei dielectrice și, rezistivitate mare și rezistență electrică scăzută.
Proprietățile gazelor în raport cu proprietățile aerului (în unități relative) sunt date în tabel.
Proprietățile gazelor în raport cu proprietățile aerului
Caracteristică
Aer
Azot
Hidrogen
Elegas
Densitate
1
0,97
0,07
5,19
Conductivitate termică
1
1,08
6,69
0,7
Căldura specifică
1
1,05
14,4
0,59
Rezistenta electrica
1
1
0,6
2,3
Aerul este folosit ca izolație naturală între părțile sub tensiune ale mașinilor electrice și liniile electrice. Dezavantajul aerului este puterea sa de oxidare din cauza prezenței oxigenului și a rezistenței electrice scăzute în câmpuri neuniforme. Prin urmare, în dispozitivele sigilate, aerul este rar folosit.
Azot Utilizat ca izolație în condensatoare, cabluri de înaltă tensiune și transformatoare de putere.
Hidrogenul are o rigiditate dielectrică mai mică decât azotul și este folosit în principal pentru răcirea mașinilor electrice.Înlocuirea aerului cu hidrogen duce la o îmbunătățire semnificativă a răcirii, deoarece conductivitatea termică specifică a hidrogenului este mult mai mare decât cea a aerului. De asemenea, atunci când se utilizează hidrogen, pierderile de putere prin frecare față de gaz și ventilație sunt reduse. Prin urmare, răcirea cu hidrogen face posibilă creșterea atât a puterii, cât și a eficienței mașinii electrice.
Cel mai comun în instalațiile etanșate este gazul SF6 derivat... Este folosit în cabluri cu gaz, divizoare de tensiune, condensatoare, transformatoare și întrerupătoare de circuit de înaltă tensiune.
Avantajele cablului umplut cu gaz SF6 sunt mici capacitate electrică, adică pierderi reduse, răcire bună, design relativ simplu. Un astfel de cablu este un tub de oțel umplut cu gaz SF6, în care un miez conductor este fixat cu distanțiere izolatoare electric.
Umplerea transformatoarelor cu SF6 le face rezistente la explozie.
Gazul SF6 este utilizat în întrerupătoarele de înaltă tensiune — întrerupătoarele SF6 — deoarece are proprietăți ridicate de suprimare a arcului.