Реферат

по дисциплине: «Электрические материалы»

тема «Газообразные диэлектрики»

1. Общие сведения

В различных электрических установках газы используются в качестве изоляции. Особое место среди газов занимает воздух, который окружает большинство электрических устройств и, таким образом, участвует в системе изоляции этих устройств.

Характерными свойствами газов являются: малое значение диэлектрической проницаемости, высокое значение удельного сопротивления и очень малое значение угла диэлектрических потерь – при нормальном давлении и температуре, при отсутствии внешних интенсивных агентов ионизации и при небольших напряженностях, исключающих заметную ударную ионизацию; невысокое (по сравнению с жидкими и твердыми диэлектриками) значение электрической прочности.

К достоинствам газов следует отнести восстановление электрической прочности после пробоя и отсутствие старения, т.е. ухудшения свойств с течением времени.

Особенностью газообразных диэлектриков является невозможность использования их для закрепления деталей устройства, вследствие чего они применяются в сочетании с твердыми диэлектриками. Для увеличения электрической прочности газов можно использовать ее повышение с увеличением давления. Следует также иметь в виду, что электроотрицательные газы имеют повышенное значение Е_пр. Электроотрицательными называются газы, молекулы которых обладают способностью захватывать свободные электроны и становиться относительно малоподвижными отрицательными ионами. Удаление из межэлектродного промежутка легко подвижных электронов затрудняет развитие электрических разрядов, вследствие чего пробивное напряжение возрастает. К электроотрицательным газам относятся многие газы, в состав молекул которых входят фтор, хлор, бром и другие электроотрицательные атомы. Газы, применяемые в качестве электрической изоляции, должны удовлетворять таким требованиям: а) быть химически инертными и не вступать в реакции с материалами, в сочетании с которыми они применяются, б) быть химически стойкими в электрическом разряде (при ионизации) и не выделять химически активных веществ, в) обладать низкой температурой снижения, допускающей их применение при повышенных давлениях (с повышением давления температура снижения газа возрастает), е) обладать высокой теплопроводностью и д) иметь невысокую стоимость, чтобы их применение было экономически целесообразным. Кроме того газы должны быть негорючими, взрывобезопасными, нетоксичными и не образовывать при ионизации токсичных соединений. В таблице 1 приведены важнейшие свойства некоторых газов (соответствующие параметры воздуха приняты за единицу).

Таблица 1 - Свойства газов по отношению к свойствам воздуха

Характеристика	Воздух	Азот N2	Углекислый газ СО2	Водород Н2	Элегаз (гексафторид серы) SF6
Плотность Теплопроводность Удельная теплоемкость Коэффициент теплопередачи от твердого тела к газу Электрическая прочность	1 1 1 1 1	0,97 1,08 1,05 1,03 1,00	1,52 0,64 0,85 1,13 0,9	0,07 6,69 14,35 1,51 0,60	5,19 0,7 0,59 - 2,3