Diélectriques gazeux

Les principaux diélectriques gazeux utilisés en électrotechnique sont : l'air, l'azote, l'hydrogène et le SF6 (hexafluorure de soufre).

Par rapport au liquide et diélectriques solides, les gaz ont de faibles valeurs de constante diélectrique et, une résistivité élevée et une faible résistance électrique.

Les propriétés des gaz par rapport aux propriétés de l'air (en unités relatives) sont données dans le tableau.

Propriétés des gaz par rapport aux propriétés de l'air

Caractéristique

Air

Azote

Hydrogène

Élégas

Densité

1

0,97

0,07

5,19

Conductivité thermique

1

1,08

6,69

0,7

Chaleur spécifique

1

1,05

14,4

0,59

Résistance électrique

1

1

0,6

2,3

L'air est utilisé comme isolant naturel entre les parties sous tension des machines électriques et les lignes électriques. L'inconvénient de l'air est son pouvoir oxydant dû à la présence d'oxygène et sa faible rigidité diélectrique dans les champs irréguliers. Par conséquent, dans les appareils scellés, l'air est rarement utilisé.

Azote Utilisé comme isolant dans les condensateurs, les câbles haute tension et les transformateurs de puissance.

L'hydrogène a une rigidité diélectrique inférieure à l'azote et est principalement utilisé pour refroidir les machines électriques.Le remplacement de l'air par de l'hydrogène entraîne une amélioration significative du refroidissement, car la conductivité thermique spécifique de l'hydrogène est bien supérieure à celle de l'air. De plus, lorsque l'hydrogène est utilisé, les pertes de puissance par frottement contre le gaz et la ventilation sont réduites. Ainsi, le refroidissement à l'hydrogène permet d'augmenter à la fois la puissance et le rendement de la machine électrique.

Le plus courant dans les installations étanches est le gaz dérivé SF6... Il est utilisé dans les câbles remplis de gaz, les diviseurs de tension, les condensateurs, les transformateurs et les disjoncteurs haute tension.

Les avantages du câble rempli de gaz SF6 sont faibles capacité électrique, c'est-à-dire des pertes réduites, un bon refroidissement, une conception relativement simple. Un tel câble est un tube en acier rempli de gaz SF6, dans lequel une âme conductrice est fixée avec des entretoises électriquement isolantes.

Remplir les transformateurs de SF6 les rend antidéflagrants.

Le gaz SF6 est utilisé dans les disjoncteurs haute tension (disjoncteurs SF6) car il possède des propriétés de suppression d'arc élevées.