Dielettrici gassosi

I principali dielettrici gassosi utilizzati in elettrotecnica sono: aria, azoto, idrogeno e SF6 (esafluoruro di zolfo).

Rispetto a liquido e dielettrici solidi, i gas hanno bassi valori di costante dielettrica e, elevata resistività e bassa rigidità elettrica.

Le proprietà dei gas in relazione alle proprietà dell'aria (in unità relative) sono riportate nella tabella.

Proprietà dei gas in relazione alle proprietà dell'aria

Caratteristica

Aria

Azoto

Idrogeno

Elega

Densità

1

0,97

0,07

5,19

Conduttività termica

1

1,08

6,69

0,7

Calore specifico

1

1,05

14,4

0,59

Forza elettrica

1

1

0,6

2,3

L'aria viene utilizzata come isolante naturale tra le parti in tensione delle macchine elettriche e le linee elettriche. Lo svantaggio dell'aria è il suo potere ossidante dovuto alla presenza di ossigeno e alla bassa resistenza elettrica in campi irregolari. Pertanto, nei dispositivi sigillati, l'aria viene utilizzata raramente.

Azoto Utilizzato come isolante in condensatori, cavi ad alta tensione e trasformatori di potenza.

L'idrogeno ha una rigidità dielettrica inferiore rispetto all'azoto e viene utilizzato principalmente per raffreddare le macchine elettriche.La sostituzione dell'aria con l'idrogeno porta a un significativo miglioramento del raffreddamento, poiché la conducibilità termica specifica dell'idrogeno è molto più elevata di quella dell'aria. Inoltre, quando si utilizza l'idrogeno, si riducono le perdite di potenza per attrito contro il gas e la ventilazione. Pertanto, il raffreddamento a idrogeno consente di aumentare sia la potenza che l'efficienza della macchina elettrica.

Il più comune nelle installazioni sigillate è derivato gas SF6... È utilizzato in cavi riempiti di gas, divisori di tensione, condensatori, trasformatori e interruttori automatici ad alta tensione.

I vantaggi del cavo riempito di gas SF6 sono piccoli capacità elettrica, cioè perdite ridotte, buon raffreddamento, design relativamente semplice. Tale cavo è un tubo d'acciaio riempito di gas SF6, in cui un nucleo conduttivo è fissato con distanziatori elettricamente isolanti.

Il riempimento dei trasformatori con SF6 li rende antideflagranti.

Il gas SF6 viene utilizzato negli interruttori automatici ad alta tensione, gli interruttori automatici SF6, perché ha elevate proprietà di soppressione dell'arco.