Plynná dielektrika

Hlavní plynná dielektrika používaná v elektrotechnice jsou: vzduch, dusík, vodík a SF6 (fluorid sírový).

Ve srovnání s tekutými a pevná dielektrikaplyny mají nízké hodnoty dielektrické konstanty a vysoký měrný odpor a nízkou elektrickou pevnost.

Vlastnosti plynů ve vztahu k vlastnostem vzduchu (v relativních jednotkách) jsou uvedeny v tabulce.

Vlastnosti plynů ve vztahu k vlastnostem vzduchu

Charakteristický

Vzduch

Dusík

Vodík

Elegas

Hustota

1

0,97

0,07

5,19

Tepelná vodivost

1

1,08

6,69

0,7

Specifické teplo

1

1,05

14,4

0,59

Elektrická pevnost

1

1

0,6

2,3

Vzduch se používá jako přirozená izolace mezi živými částmi elektrických strojů a elektrickým vedením. Nevýhodou vzduchu je jeho oxidační síla způsobená přítomností kyslíku a malá elektrická pevnost v nerovných polích. Proto se v uzavřených zařízeních vzduch používá jen zřídka.

Dusík Používá se jako izolace v kondenzátorech, vysokonapěťových kabelech a výkonových transformátorech.

Vodík má nižší dielektrickou pevnost než dusík a používá se hlavně k chlazení elektrických strojů.Nahrazení vzduchu vodíkem vede k výraznému zlepšení chlazení, protože specifická tepelná vodivost vodíku je mnohem vyšší než u vzduchu. Při použití vodíku se také snižují ztráty výkonu třením proti plynu a ventilaci. Vodíkové chlazení proto umožňuje zvýšit jak výkon, tak účinnost elektrického stroje.

Nejběžnější v uzavřených instalacích je odvozený plyn SF6... Používá se v plynem plněných kabelech, děličích napětí, kondenzátorech, transformátorech a vysokonapěťových vypínačích.

Výhody plynem plněného kabelu SF6 jsou malé elektrická kapacita, tedy snížené ztráty, dobré chlazení, relativně jednoduchá konstrukce. Takovým kabelem je ocelová trubka naplněná plynem SF6, ve které je vodivé jádro upevněno elektricky izolujícími rozpěrkami.

Plnění transformátorů SF6 je činí odolnými proti výbuchu.

Plyn SF6 se používá ve vysokonapěťových vypínačích – vypínačích SF6 –, protože má vysoké vlastnosti při potlačení oblouku.