Воздушные (газообразные) диэлектрики
Основными газообразными диэлектриками, применяющимися в электротехнике, являются: воздух, азот, водород и элегаз (гексафторид серы ).
По сравнению с жидкими и твердыми диэлектриками, газы обладают малыми значениями диэлектрической проницаемости и, высоким удельным сопротивлением и пониженной электрической прочностью.
Свойства газов по отношению к свойствам воздуха (в относительных единицах) приведены в таблице.
| Характеристика | Воздух | Азот | Водород | Элегаз |
| Плотность | 1 | 0,97 | 0,07 | 5,19 |
| Теплопроводность | 1 | 1,08 | 6,69 | 0,7 |
| Удельная теплоемкость | 1 | 1,05 | 14,4 | 0,59 |
| Электрическая прочность | 1 | 1 | 0,6 | 2,3 |
Воздух используется в качестве естественной изоляции между токоведущими частями электрических машин и линий электропередач. Недостатком воздуха является его окислительная способность из-за наличия кислорода и низкая электрическая прочность в неоднородных полях. Поэтому в герметизированных устройствах воздух используется редко.
Азот применяется в качестве изоляции в конденсаторах, высоковольтных кабелях и силовых трансформаторах.
Водород имеет пониженную электрическую прочность по сравнению с азотом и применяется в основном для охлаждения электрических машин. Замена воздуха водородом приводит к значительному улучшению охлаждения, так как удельная теплопроводность водорода значительно выше, чем у воздуха. Кроме того, при применении водорода снижаются потери мощности на трение о газ и вентиляцию. Поэтому водородное охлаждение позволяет повысить как мощность, так и КПД электрической машины.
Наибольшее распространение в герметизированных установках получил элегаз. Он применяется в газонаполненных кабелях, делителях напряжения, конденсаторах, трансформаторах и высоковольтных выключателях.
Преимуществами кабеля, заполненного элегазом, является малая электрическая емкость, то есть пониженные потери, хорошее охлаждение, сравнительно простая конструкция. Такой кабель представляет собой стальную трубу, заполненную элегазом, в которой при помощи электроизоляционных распорок укреплена проводящая жила.
Заполнение элегазом трансформаторов делает их взрывобезопасными.
Элегаз используется в высоковольтных выключателях, – элегазовых выключателях – так как обладает высокими дугогасящими свойствами.
Оригинал на https://dzen.ru/a/XWYeZ_vm5wCtCcpo?ysclid=m9vd8pqzro719146946
