Plynné dielektrika

Hlavné plynné dielektriká používané v elektrotechnike sú: vzduch, dusík, vodík a SF6 (fluorid sírový).

V porovnaní s tekutými a pevné dielektrikumplyny majú nízke hodnoty dielektrickej konštanty a vysoký odpor a nízku elektrickú pevnosť.

Vlastnosti plynov vo vzťahu k vlastnostiam vzduchu (v relatívnych jednotkách) sú uvedené v tabuľke.

Vlastnosti plynov vo vzťahu k vlastnostiam vzduchu

Charakteristický

Vzduch

Dusík

Vodík

Elegas

Hustota

1

0,97

0,07

5,19

Tepelná vodivosť

1

1,08

6,69

0,7

Špecifické teplo

1

1,05

14,4

0,59

Elektrická pevnosť

1

1

0,6

2,3

Vzduch sa používa ako prirodzená izolácia medzi živými časťami elektrických strojov a elektrickým vedením. Nevýhodou vzduchu je jeho oxidačná sila v dôsledku prítomnosti kyslíka a nízka elektrická pevnosť v nerovných poliach. Preto sa v utesnených zariadeniach zriedka používa vzduch.

Dusík Používa sa ako izolácia v kondenzátoroch, vysokonapäťových kábloch a výkonových transformátoroch.

Vodík má nižšiu dielektrickú pevnosť ako dusík a používa sa hlavne na chladenie elektrických strojov.Nahradenie vzduchu vodíkom vedie k výraznému zlepšeniu chladenia, pretože špecifická tepelná vodivosť vodíka je oveľa vyššia ako u vzduchu. Pri použití vodíka sa tiež znížia straty výkonu trením voči plynu a vetraniu. Vodíkové chladenie preto umožňuje zvýšiť výkon aj účinnosť elektrického stroja.

Najbežnejším v utesnených inštaláciách je odvodený plyn SF6... Používa sa v plynom plnených kábloch, rozdeľovačoch napätia, kondenzátoroch, transformátoroch a vysokonapäťových ističoch.

Výhody kábla s plynom SF6 sú malé elektrická kapacita, teda znížené straty, dobré chladenie, relatívne jednoduchá konštrukcia. Takýmto káblom je oceľová rúrka naplnená plynom SF6, v ktorej je vodivé jadro upevnené elektricky izolujúcimi rozperami.

Plnenie transformátorov s SF6 ich robí odolnými voči výbuchu.

Plyn SF6 sa používa vo vysokonapäťových ističoch – ističoch SF6 –, pretože má vysokú schopnosť tlmiť oblúk.