Gasvormige diëlektrica

De belangrijkste gasvormige diëlektrica die in de elektrotechniek worden gebruikt, zijn: lucht, stikstof, waterstof en SF6 (zwavelhexafluoride).

Vergeleken met vloeistof en vaste diëlektrica, gassen hebben lage waarden van diëlektrische constante en hoge soortelijke weerstand en lage elektrische sterkte.

De eigenschappen van gassen in relatie tot de eigenschappen van lucht (in relatieve eenheden) staan ​​in de tabel.

Eigenschappen van gassen in relatie tot de eigenschappen van lucht

kenmerk

Lucht

Stikstof

Waterstof

Elegas

Dikte

1

0,97

0,07

5,19

Warmtegeleiding

1

1,08

6,69

0,7

Specifieke hitte

1

1,05

14,4

0,59

Elektrische sterkte

1

1

0,6

2,3

Lucht wordt gebruikt als natuurlijke isolatie tussen onder spanning staande delen van elektrische machines en hoogspanningsleidingen. Het nadeel van lucht is zijn oxiderende kracht door de aanwezigheid van zuurstof en lage elektrische sterkte in oneffen velden. Daarom wordt in afgesloten apparaten zelden lucht gebruikt.

Stikstof Gebruikt als isolatie in condensatoren, hoogspanningskabels en stroomtransformatoren.

Waterstof heeft een lagere diëlektrische sterkte dan stikstof en wordt voornamelijk gebruikt om elektrische machines te koelen.Het vervangen van lucht door waterstof leidt tot een aanzienlijke verbetering van de koeling, aangezien de specifieke thermische geleidbaarheid van waterstof veel hoger is dan die van lucht. Ook wanneer waterstof wordt gebruikt, worden wrijvingsvermogensverliezen tegen gas en ventilatie verminderd. Daarom maakt waterstofkoeling het mogelijk om zowel het vermogen als de efficiëntie van de elektrische machine te verhogen.

De meest voorkomende in gesloten installaties is afgeleid SF6-gas... Het wordt gebruikt in met gas gevulde kabels, spanningsdelers, condensatoren, transformatoren en hoogspanningsstroomonderbrekers.

De voordelen van SF6 gasgevulde kabel zijn klein elektrisch vermogen, dat wil zeggen minder verliezen, goede koeling, relatief eenvoudig ontwerp. Zo'n kabel is een stalen buis gevuld met SF6-gas, waarin een geleidende kern is bevestigd met elektrisch isolerende afstandhouders.

Transformatoren vullen met SF6 maakt ze explosieveilig.

SF6-gas wordt gebruikt in hoogspanningsstroomonderbrekers - SF6-stroomonderbrekers - omdat het hoge boogonderdrukkende eigenschappen heeft.