Dieléctricos gaseosos
Los principales dieléctricos gaseosos utilizados en ingeniería eléctrica son: aire, nitrógeno, hidrógeno y SF6 (hexafluoruro de azufre).
En comparación con líquido y dieléctricos sólidos, los gases tienen valores bajos de constante dieléctrica y alta resistividad y baja rigidez eléctrica.
Las propiedades de los gases en relación con las propiedades del aire (en unidades relativas) se dan en la tabla.
Propiedades de los gases en relación con las propiedades del aire.
Característica
Aire
Nitrógeno
Hidrógeno
elega
Densidad
1
0,97
0,07
5,19
Conductividad térmica
1
1,08
6,69
0,7
Calor especifico
1
1,05
14,4
0,59
Fuerza eléctrica
1
1
0,6
2,3
El aire se utiliza como aislamiento natural entre las partes vivas de las máquinas eléctricas y las líneas eléctricas. La desventaja del aire es su poder oxidante debido a la presencia de oxígeno y baja fuerza eléctrica en campos irregulares. Por lo tanto, en dispositivos sellados, rara vez se usa aire.
Nitrógeno Utilizado como aislante en condensadores, cables de alta tensión y transformadores de potencia.
El hidrógeno tiene una fuerza dieléctrica más baja que el nitrógeno y se usa principalmente para enfriar máquinas eléctricas.La sustitución del aire por hidrógeno conduce a una mejora significativa en la refrigeración, ya que la conductividad térmica específica del hidrógeno es mucho mayor que la del aire. Además, cuando se utiliza hidrógeno, se reducen las pérdidas de potencia por fricción contra el gas y la ventilación. Por tanto, la refrigeración por hidrógeno permite aumentar tanto la potencia como la eficiencia de la máquina eléctrica.
El más común en instalaciones estancas es el derivado del gas SF6... Se utiliza en cables rellenos de gas, divisores de tensión, condensadores, transformadores y disyuntores de alta tensión.
Las ventajas del cable lleno de gas SF6 son pequeñas capacidad eléctrica, es decir, pérdidas reducidas, buena refrigeración, diseño relativamente simple. Dicho cable es un tubo de acero lleno de gas SF6, en el que se fija un núcleo conductor con espaciadores eléctricamente aislantes.
Llenar los transformadores con SF6 los hace a prueba de explosiones.
El gas SF6 se usa en interruptores automáticos de alto voltaje (interruptores automáticos SF6) porque tiene altas propiedades de supresión de arco.