Kaasumaiset eristeet
Tärkeimmät sähkötekniikassa käytetyt kaasumaiset dielektriset aineet ovat: ilma, typpi, vety ja SF6 (rikkiheksafluoridi).
Verrattuna nestemäisiin ja kiinteät dielektriset aineet, kaasuilla on alhaiset dielektrisyysvakion arvot ja korkea resistiivisyys ja alhainen sähkölujuus.
Kaasujen ominaisuudet suhteessa ilman ominaisuuksiin (suhteellisina yksikköinä) on esitetty taulukossa.
Kaasujen ominaisuudet suhteessa ilman ominaisuuksiin
Ominaista
ilmaa
Typpi
Vety
Elegas
Tiheys
1
0,97
0,07
5,19
Lämmönjohtokyky
1
1,08
6,69
0,7
Ominaislämpö
1
1,05
14,4
0,59
Sähköinen vahvuus
1
1
0,6
2,3
Ilmaa käytetään luonnollisena eristeenä sähkökoneiden jännitteisten osien ja voimalinjojen välillä. Ilman haittana on sen hapetuskyky, joka johtuu hapen läsnäolosta ja alhaisesta sähkölujuudesta epätasaisissa kentissä. Siksi suljetuissa laitteissa ilmaa käytetään harvoin.
Typpi Käytetään eristeenä kondensaattoreissa, suurjännitekaapeleissa ja tehomuuntajissa.
Vedyn dielektrinen lujuus on pienempi kuin typellä, ja sitä käytetään pääasiassa sähkökoneiden jäähdyttämiseen.Ilman korvaaminen vedyllä parantaa merkittävästi jäähdytystä, koska vedyn ominaislämmönjohtavuus on paljon korkeampi kuin ilman. Myös vetyä käytettäessä kitkatehohäviöt kaasua ja ilmanvaihtoa vastaan pienenevät. Siksi vetyjäähdytys mahdollistaa sähkökoneen tehon ja hyötysuhteen lisäämisen.
Yleisin suljetuissa asennuksissa on johdettu SF6-kaasu... Sitä käytetään kaasutäytteisissä kaapeleissa, jännitteenjakajissa, kondensaattoreissa, muuntajissa ja suurjännitekatkaisijoissa.
SF6-kaasutäytteisen kaapelin edut ovat pienet sähköinen kapasiteettieli pienemmät häviöt, hyvä jäähdytys, suhteellisen yksinkertainen rakenne. Tällainen kaapeli on SF6-kaasulla täytetty teräsputki, jossa johtava sydän on kiinnitetty sähköä eristävillä välikkeillä.
Muuntajien täyttäminen SF6:lla tekee niistä räjähdyssuojattuja.
SF6-kaasua käytetään suurjännitekatkaisimissa – SF6-katkaisimissa – koska sillä on korkeat valokaaren vaimennusominaisuudet.