Gáznemű dielektrikumok

Az elektrotechnikában használt fő gáznemű dielektrikumok a következők: levegő, nitrogén, hidrogén és SF6 (kén-hexafluorid).

A folyékonyhoz képest és szilárd dielektrikum, a gázoknak alacsony a dielektromos állandója, nagy az ellenállása és alacsony az elektromos szilárdsága.

A gázok tulajdonságait a levegő tulajdonságaihoz viszonyítva (relatív mértékegységben) a táblázat tartalmazza.

A gázok tulajdonságai a levegő tulajdonságaihoz viszonyítva

Jellegzetes

Levegő

Nitrogén

Hidrogén

Elegas

Sűrűség

1

0,97

0,07

5,19

Hővezető

1

1,08

6,69

0,7

Fajlagos hő

1

1,05

14,4

0,59

Elektromos szilárdság

1

1

0,6

2,3

A levegőt természetes szigetelésként használják az elektromos gépek feszültség alatt álló részei és az elektromos vezetékek között. A levegő hátránya az oxidáló ereje az oxigén jelenléte és az alacsony elektromos szilárdság miatt egyenetlen mezőkön. Ezért a zárt eszközökben ritkán használnak levegőt.

Nitrogén Kondenzátorok, nagyfeszültségű kábelek és teljesítménytranszformátorok szigetelésére használják.

A hidrogén dielektromos szilárdsága kisebb, mint a nitrogén, és főként elektromos gépek hűtésére használják.A levegő hidrogénnel való helyettesítése jelentősen javítja a hűtést, mivel a hidrogén fajlagos hővezető képessége sokkal nagyobb, mint a levegőé. Hidrogén használata esetén a gázzal és a szellőzéssel szembeni súrlódási teljesítményveszteség is csökken. Ezért a hidrogénhűtés lehetővé teszi az elektromos gép teljesítményének és hatékonyságának növelését.

A zárt rendszerekben a legelterjedtebb a származtatott SF6 gáz... Gáztöltésű kábelekben, feszültségosztókban, kondenzátorokban, transzformátorokban és nagyfeszültségű megszakítókban használják.

Az SF6 gázzal töltött kábel előnyei kicsik elektromos kapacitás, vagyis csökkentett veszteségek, jó hűtés, viszonylag egyszerű kialakítás. Ilyen kábel egy SF6 gázzal töltött acélcső, amelyben elektromosan szigetelő távtartókkal egy vezetőképes mag van rögzítve.

A transzformátorok SF6-tal való feltöltése robbanásbiztossá teszi őket.

Az SF6 gázt nagyfeszültségű megszakítókban – SF6 megszakítókban – használják, mivel nagy ívelnyomó tulajdonságokkal rendelkezik.