Hispanopedia WikiUn gas dieléctrico , o gas aislante , es un material dieléctrico en estado gaseoso. Su principal función es prevenir o extinguir rápidamente las descargas eléctricas . Los gases dieléctricos se utilizan como aislantes eléctricos en aplicaciones de alta tensión , como transformadores , interruptores automáticos (en particular, interruptores de hexafluoruro de azufre ), aparamenta eléctrica (especialmente aparamenta de alta tensión ), guías de onda de radar , etc.
Para aplicaciones de alto voltaje, un buen gas dieléctrico debe tener alta rigidez dieléctrica , alta estabilidad térmica e inercia química frente a los materiales de construcción utilizados, no ser inflamable y tener baja toxicidad , bajo punto de ebullición , buenas propiedades de transferencia de calor y bajo costo. [ 1 ]
El gas dieléctrico más común es el aire , debido a su ubicuidad y bajo costo. Otro gas comúnmente utilizado es el nitrógeno seco .
En casos especiales, como en interruptores de alta tensión, se requieren gases con buenas propiedades dieléctricas y tensiones de ruptura muy elevadas. Se prefieren los elementos altamente electronegativos , como los halógenos , ya que se recombinan rápidamente con los iones presentes en el canal de descarga. Sin embargo, los gases halógenos son altamente corrosivos . Por lo tanto, se prefieren otros compuestos que se disocian únicamente en la vía de descarga; el hexafluoruro de azufre , los organofluoruros (especialmente los perfluorocarbonos ) y los clorofluorocarbonos son los más comunes.
La tensión de ruptura de los gases es aproximadamente proporcional a su densidad . La tensión de ruptura también aumenta con la presión del gas. Muchos gases tienen una presión máxima limitada debido a su licuefacción .
Los productos de descomposición de los compuestos halogenados son altamente corrosivos, por lo que debe evitarse la aparición de descargas corona .
La acumulación de humedad puede degradar las propiedades dieléctricas del gas. El análisis de humedad se utiliza para la detección temprana de este problema.
Los gases dieléctricos también pueden servir como refrigerantes .
En algunas aplicaciones, el vacío es una alternativa al gas.
Mixtures of gases can be used where appropriate. Addition of sulfur hexafluoride can dramatically improve the dielectric properties of poorer insulators, e.g. helium or nitrogen.[2] Multicomponent gas mixtures can offer superior dielectric properties; the optimum mixtures combine the electron attaching gases (sulfur hexafluoride, octafluorocyclobutane) with molecules capable of thermalizing (slowing) accelerated electrons (e.g. tetrafluoromethane, fluoroform). The insulator properties of the gas are controlled by the combination of electron attachment, electron scattering, and electron ionization.[3]
Atmospheric pressure significantly influences the insulation properties of air. High-voltage applications, e.g. xenon flash lamps, can experience electrical breakdowns at high altitudes.
* La densidad es aproximada; normalmente se especifica a presión atmosférica, la temperatura puede variar, aunque suele ser de 0 °C.
Referencias
- ^ a b c d e f g M S Naidu; NAIDU MS (22 de noviembre de 1999). Ingeniería de alta tensión . McGraw-Hill Professional. págs. 35–. ISBN 978-0-07-136108-8Consultado el 17 de abril de 2011 .
- ^ Paul G. Slade (2008). El interruptor de vacío: teoría, diseño y aplicación . CRC Press. págs. 433–. ISBN 978-0-8493-9091-3Consultado el 17 de abril de 2011 .
- ^ Ramapriya Parthasarathy: Uso de átomos de Rydberg como laboratorio a microescala para investigar interacciones electrón-molécula de baja energía.
- ^ a b c d Loucas G. Christophorou Investigación y hallazgos sobre alternativas al SF6 puro . Instituto Nacional de Estándares y Tecnología. Gaithersburg, MD. EPA.gov
- ^ Loucas G. Christophorou; James K. Olthoff (1 de enero de 1998). Dieléctricos gaseosos VIII . Springer. págs. 45–. ISBN 978-0-306-46056-2Consultado el 17 de abril de 2011 .
- ^ Dieléctricos gaseosos con bajo potencial de calentamiento global – Solicitud de patente estadounidense 20080135817 Descripción Archivada el 13 de octubre de 2012 en Wayback Machine . Patentstorm.us (12 de diciembre de 2006). Consultada el 21 de agosto de 2011.
- ^ Hans R. Griem; Ralph Harvey Lovberg (1970). Física del plasma . Academic Press. págs. 201–. ISBN 978-0-12-475909-1Consultado el 9 de enero de 2012 .
- ^ Ravindra Arora; Wolfgang Mosch (25 de febrero de 2011). Ingeniería de alta tensión y aislamiento eléctrico . John Wiley & Sons. págs. 249–. ISBN 978-1-118-00896-6Consultado el 9 de enero de 2012 .
- gases dieléctricos
- Componentes de sistemas de energía eléctrica
- Distribución de energía eléctrica