Dielektryki gazowe
Głównymi gazowymi dielektrykami stosowanymi w elektrotechnice są: powietrze, azot, wodór i SF6 (sześciofluorek siarki).
W porównaniu do cieczy i stałe dielektryki, gazy charakteryzują się niskimi wartościami stałej dielektrycznej oraz wysoką rezystywnością i niską wytrzymałością elektryczną.
Właściwości gazów w stosunku do właściwości powietrza (w jednostkach względnych) podano w tabeli.
Właściwości gazów w stosunku do właściwości powietrza
Charakterystyka
Powietrze
Azot
Wodór
Elegas
Gęstość
1
0,97
0,07
5,19
Przewodność cieplna
1
1,08
6,69
0,7
Ciepło właściwe
1
1,05
14,4
0,59
Wytrzymałość elektryczna
1
1
0,6
2,3
Powietrze jest stosowane jako naturalna izolacja między częściami maszyn elektrycznych pod napięciem a liniami energetycznymi. Wadą powietrza jest jego siła utleniająca ze względu na obecność tlenu i niską wytrzymałość elektryczną w nierównych polach. Dlatego w urządzeniach zamkniętych powietrze jest rzadko używane.
Azot Stosowany jako izolacja kondensatorów, kabli wysokiego napięcia i transformatorów mocy.
Wodór ma niższą wytrzymałość dielektryczną niż azot i jest używany głównie do chłodzenia maszyn elektrycznych.Zastąpienie powietrza wodorem prowadzi do znacznej poprawy chłodzenia, ponieważ właściwa przewodność cieplna wodoru jest znacznie wyższa niż powietrza. Ponadto, gdy używany jest wodór, zmniejszają się straty mocy spowodowane tarciem w stosunku do gazu i wentylacji. Dlatego chłodzenie wodorem umożliwia zwiększenie zarówno mocy, jak i wydajności maszyny elektrycznej.
Najczęściej spotykany w instalacjach zamkniętych to pochodny gaz SF6... Jest stosowany w kablach wypełnionych gazem, dzielnikach napięcia, kondensatorach, transformatorach i wyłącznikach wysokiego napięcia.
Zalety kabla wypełnionego gazem SF6 są niewielkie pojemność elektrycznaczyli zmniejszone straty, dobre chłodzenie, stosunkowo prosta konstrukcja. Taki kabel to stalowa rura wypełniona gazem SF6, w której za pomocą przekładek izolujących elektrycznie zamocowany jest rdzeń przewodzący.
Wypełnienie transformatorów SF6 czyni je przeciwwybuchowymi.
Gaz SF6 jest stosowany w wyłącznikach wysokiego napięcia — wyłącznikach SF6 — ponieważ ma wysokie właściwości tłumienia łuku.