Относительная плотность воздуха 1.В ряде случаев воздух является основным изолирующим материалом, например в воздушных конденсаторах, на участках воздушных линий электропередачи воздух образует единственную изоляцию между голыми проводами. Однако чаще всего он является вспомогательным диэлектриком, окружающим детали и узлы. По причине своей распространенности он входит в состав многих устройств. Азот N2 - бесцветный газ, не имеющий запаха. Он бесцветен также в жидком и твердом состоянии. Обладает одинаковой с воздухом электрической проницаемостью, но менее активен, чем воздух, который содержит кислород. В чистом виде азот применяется сравнительно редко (для высоковольтных конденсаторов постоянной емкости, для наполнения баллонов осветительных ламп). Кислород газообразный О2 - бесцветный газ без запаха и вкуса. Получают кислород из атмосферного воздуха методом глубокого охлаждения или электролизом воды. Водород Н2 - бесцветный горючий газ, не имеющий запаха; самый легкий газ (1 л водорода при нормальных условиях имеет массу 0,09 г). Электрическая прочность Епр водорода примерно на 40% ниже воздуха. Если к струе водорода поднести зажженную спичку, то водород загорается и горит несветящимся пламенем. При поджигании смеси, состоящей из двух объемов водорода и одного объема кислорода, происходит почти мгновенное соединение газов, которое сопровождается взрывом. Такая смесь называется гремучим газом. Водород обладает свойствами, особо благоприятными для использования в качестве охлаждающей среды вместо воздуха, так как имеет высокую удельную теплопроводность и теплоемкость. Крупные электрические машины также заполняются водородом для снижения потерь мощности на трение ротора в газе и замедления старения органических компонентов изоляции. Гелий не горит, не поддерживает горение. При комнатной температуре обыкновенное стекло, железо, палладий и платина непроницаемы для гелия, однако он проникает через кварцевое стекло, а при высокой температуре - через фосфор. Обладает уникальными свойствами: имеет самую низкую электрическую прочность Eпр (примерно в 17 раз меньшую, чем у воздуха), самую низкую по сравнению со всеми газами температуру сжижения. Благодаря чрезвычайно низкой теплоте испарения сжиженный гелий применяют в качестве низкотемпературного хладагента. При испарении жидкого гелия была получена самая низкая температура, всего на несколько десятых градуса выше абсолютного нуля. Аргон Аr2 - бесцветный инертный газ, почти в 2 раза тяжелее воздуха (1 л аргона при нормальных условиях имеет массу 1,781 г). Обладает совокупностью благоприятных свойств: относительно низким потенциалом ионизации, химической инертностью, невысокой теплопроводностью, более простой по сравнению с другими инертными газами технологией получения и очистки. Применяется в газоразрядных приборах и осветительных лампах. Некоторые газы, главным образом с высокой молекулярной массой и плотностью, электроотрицательны. Эти газы, содержащие галогены (фтор, хлор и др.), для ионизации которых требуется большая энергия, имеют по сравнению с воздухом более высокую электрическую прочность. К ним относятся элегаз, перфторированные углеводороды, т. е. углеводороды, в молекулах которых все атомы водорода заменены атомами фтора. Шести фтористая сера (гексафторид серы SF6) обладает электрической прочностью примерно в 25 раза большей, чем воздух. Впервые исследовавший этот газообразный диэлектрик ученый Б. М. Гохберг назвал его элегазом (сокращение от слов «электричество» и «газ»). Эле газ не токсичен, химически стоек, не разлагается при нагревании (до температуры 800 °С), может быть сжат (при нормальной температуре) без сжижения до давления 2 МПа. К одному из недостатков эле газа относится его относительно высокая стоимость. Для удешевления изделий или технологических операций с применением эле газа его часто используют в смеси с более дешевым азотом. Применяется в газонаполненных высоковольтных конденсаторах.
|