Dielétricos Gasosos - Função Regeneração (Ar ATM, SF6, Ar2, N2, H2, CO2)

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Recife 
2017 
 
 
UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO – ESCOLA POLITÉCNICA DE PERNAMBUCO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dielétricos Gasosos 
Função Regeneração 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Sumário 
 
Sumário ......................................................................................................................................... 1 
CONCEITO DE MATERIAL DIELÉTRICO ........................................................................................... 2 
1.1. Conceito pela teoria das bandas de energia ................................................................. 2 
1.2. Polarização .................................................................................................................... 3 
1.3. Mecanismos de polarização nos dielétricos.................................................................. 3 
FUNÇÕES E APLICAÇÕES DOS DIELÉTRICOS .................................................................................. 4 
1.4. Mobilidade molecular ................................................................................................... 4 
1.5. Classificação dos dielétricos .......................................................................................... 4 
DIELÉTRICO REAL x DIELÉTRICO IDEAL ......................................................................................... 5 
RIGIDEZ DIELÉTRICA ...................................................................................................................... 5 
PRINCIPAIS GASES DIELÉTRICOS .................................................................................................... 7 
a. NITROGÊNIO .................................................................................................................. 7 
b. GÁS CARBÔNICO ........................................................................................................... 7 
c. HIDROGÊNIO ................................................................................................................. 7 
d. GASES NOBRES .............................................................................................................. 8 
e. AR ATMOSFÉRICO.......................................................................................................... 9 
i. PERDAS POR EFEITO CORONA ....................................................................................... 9 
HEXAFLUORETO DE ENXOFRE (SF6) ............................................................................................ 10 
 Vantagens para usar o SF6: ......................................................................................... 10 
 Desvantagens do uso do SF6: ...................................................................................... 11 
 Propriedades físicas: ................................................................................................... 11 
CONCLUSÃO ................................................................................................................................ 12 
REFERÊNCIAS ............................................................................................................................... 13 
 
 
 
 
 
 
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CONCEITO DE MATERIAL DIELÉTRICO 
 
1.1. Conceito pela teoria das bandas de energia 
Material dielétrico ou isolante, pela teoria das bandas de energia, é todo aquele material que 
apresenta certa região denominada “banda proibida” ou “gap de energia” que fica entre as 
bandas de valência e condução. Tal região representa a energia que deve ser fornecida para 
que um elétron “saia” da banda de valência e passe para a banda de condução, tornando-o, 
assim, condutor. 
O que ocorre, neste caso, é que o material dielétrico passa a dispor de portadores de carga, 
logo, qualquer influência de campo elétrico estabelecerá uma corrente através do material, 
como qualquer outro condutor. Devemos considerar que somente informar que o material 
possui um “gap” de energia não é suficiente para afirmar que o mesmo é isolante, já que 
materiais semicondutores também possuem tal “banda proibida”. 
A diferença entre um material isolante e o semicondutor é a largura da banda proibida 
(quantidade de energia necessária para que o elétron saia da banda de valência para a banda 
de condução) que no isolante é muito maior que no material semicondutor. Segundo o autor 
LUNA, AELFO M. (em Materiais de Engenharia Elétrica) a largura de “gap” do material isolante 
é maior que 5eV (elétrons-volt), já a do material semicondutor é menor que 5eV. Estes valores 
podem variar conforme o autor, porém é necessário frisar que a largura da banda proibida dos 
materiais isolantes ou dielétricos sempre será maior que nos semicondutores. Segue abaixo 
um esquema que ilustra este conceito. 
 imagem 1 
Os materiais isolantes se diferenciam dos materiais condutores por ter Resistividade muito alta 
e, por consequência, uma Condutividade baixíssima. 
O conceito de Resistividade/Condutividade será melhor explanado mais adiante, porém, 
adiantamos que é a propriedade elétrica, intrínseca a cada tipo de material e decorrente de 
sua estrutura atômica, que indica a menor/maior facilidade permitir o fluxo de portadores de 
carga através de seu interior. Do Eletromagnetismo, material isolante ou dielétrico é todo 
aquele que, na presença de campo elétrico sofre o fenômeno chamado de “polarização 
eletrônica” e permite o armazenamento de energia. 
 
 
 
1
 Imagem retirada de http://www.mspc.eng.br 
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1.2. Polarização 
No que se refere à intensidade das forças de ligação Inter atômica nos dielétricos, as cargas 
elétricas estão rigidamente ligadas ao núcleo molecular, não permitindo assim que cargas, 
livremente, se locomovam através de um dado material. Porém estas forças de natureza 
atômica são finitas e, por este motivo, um campo elétrico aplicado resulta num pequeno 
deslocamento entre cargas, tornando possível a presença de dipolos elétricos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 imagem 2 
 
1.3. Mecanismos de polarização nos dielétricos 
Polarização eletrônica – Resulta da deformação da nuvem eletrônica dos átomos e íons e 
pode ser observado em todos os tipos de dielétricos. Não tem relação alguma com a 
temperatura e nem gera perdas energéticas. 
Polarização iônica – Como o nome sugere, ocorre em íons e é característica do estado sólido. 
Dá-se pelo deslocamento elástico (deformação) dos íons que estão ligados por forças elétricas 
de atração. Com o aumento da temperatura, as forças de interação diminuem de intensidade 
e, por consequência, esta polarização se intensifica. Neste processo também não ocorre 
dissipação de energia. 
Polarização direcional – Este tipo de mecanismo só ocorre em gases e líquidos polares, ou 
seja, que já possuem dipolos permanentes mesmo antes da aplicação de um campo elétrico. O 
que ocorre é uma pequena rotação destes dipolos quando aplicado um campo elétrico e uma 
tendência a alinhar o dipolo com a direção do campo aplicado. Com o aumento a temperatura 
as forças de interação diminuem de intensidade e a viscosidade diminui, aumentando 
conjuntamente a ação a capacidade de rotacionar os dipolos de um campo elétrico aplicado.imagem 3 
 
2
 Imagens retiradas de http://www.mundodafisica.com 
 http://www.alfaconnection.pro.br 
3
 Imagem retirada de http://alfaconnection.pro.br 
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FUNÇÕES E APLICAÇÕES DOS DIELÉTRICOS 
 
1.4. Mobilidade molecular 
É muito importante neste início, nos debruçarmos sobre o conceito de mobilidade molecular a 
fim de compreender melhor as funções e aplicações dos dielétricos ou isolantes. A mobilidade 
das moléculas é função do estado físico da matéria, mais especificamente, do tipo de estrutura 
atômica que determinado material apresenta. Os materiais no estado sólido possuem redes 
cristalinas (ou estruturas cristalinas) que podem ser classificadas como CCC, CFC, HEXAGONAL 
COMPACTA e etc. 
 
 
 
imagem 4 
Como podemos observar com análise da figura acima, as ligações atômicas nos sólidos são 
mais intensas e as moléculas vibram de forma limitada, visto que o estado físico da matéria 
(sólido) é o menos energético entre os três estados da matéria, e, por este motivo, se 
movimentam pouco devido às moléculas estarem muito concisas e próximas umas às outras. 
Nos estados líquido e gasoso, as moléculas ganham mais liberdade para se movimentar devido 
ao aumento considerável de energia, tornando o líquido um estado mais energético que o 
sólido, o gasoso mais energético que os anteriores e, por consequência, também mais móbil 
que os estados sólido e líquido. 
Com o aumento de energia e expansão volumétrica, os líquidos e gases sofrem uma 
diminuição de densidade volumétrica, e isso nos possibilita afirmar que o sólido é o estado 
físico da matéria mais denso que o restante.5 
 
1.5. Classificação dos dielétricos 
Os dielétricos são muito importantes para a Engenharia Elétrica, pois possuem diversas 
funções e aplicações devido às suas características (tanto físicas quanto elétricas). As funções 
do isolante são diversas, desde isolar um simples fio condutor até a utilização em 
transformadores e motores elétricos. Os dielétricos apresentam sua classificação conforme o 
estado físico da matéria e suas funções baseado na mobilidade das moléculas. 
Dielétricos sólidos – são largamente empregados na Engenharia Elétrica e podem ser 
aplicados em situações onde o material será inúmeras vezes e/ou continuamente solicitado a 
esforços mecânicos como: forças de tração e compressão. Os dielétricos sólidos possuem 
subdivisão em função da forma de aplicação: 
 
4
 Imagem retirada do livro CALLISTER, W.D. Ciência dos materiais: uma introdução. 
5
 A única exceção a essa regra é a água (H2O), onde no estado sólido apresenta densidade menor que no 
estado líquido. 
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 Aplicados no estado líquido ou pastoso: Resinas (polímeros), betumes, ceras, 
vernizes. 
 Aplicados no estado sólido: Materiais fibrosos (papel, papelão, algodão, linho), micas, 
borrachas sintéticas, silicones, porcelana, vidro e fibra de vidro. 
Dielétricos Líquidos – são geralmente utilizados com a função de extrair calor de um 
determinado meio e liberar para outro, por correntes de convecção (função refrigeração). Na 
Engenharia Elétrica os dielétricos líquidos mais utilizados são: Óleos minerais (que derivam do 
petróleo), Líquidos sintéticos (ex.: ascarel), fluidos de silicone. Possuem uma capacidade de 
refrigeração maior que a dos gases por possuir maior densidade. Nos sólidos não há 
possibilidade de existir correntes de convecção, sendo inviável a sua aplicação para este fim. 
Dielétricos Gasosos – Esse tipo de Dielétrico tem a capacidade de recombinar ligações 
moleculares que foram quebradas anteriormente (função regeneração). Alguns exemplos de 
dielétricos gasosos: H2 (gás hidrogênio), SF6 (hexafluoreto de enxofre), N2 (gás nitrogênio), 
CO2 (dióxido de carbono). Os gases possuem maior mobilidade molecular em relação à sólidos 
e líquidos, o que torna sua capacidade de regeneração maior que os outros estados da 
matéria. 
DIELÉTRICO REAL x DIELÉTRICO IDEAL 
 
Um dielétrico ideal teria uma condutividade igual a zero. Como a resistividade elétrica é o 
inverso da condutividade, a resistividade de um dielétrico ideal seria infinita. Na realidade 
todos os materiais isolantes são um pouco condutores, ou seja, apresentam sempre certa 
condutividade, suficientemente fraca, de modo que permita a sua utilização como elemento 
de separação entre peças condutoras elevadas a potenciais diferentes. A condutividade dos 
dielétricos depende fortemente de suas características intrínsecas e à influências externas 
como estado sanitário da superfície e temperatura. 
Atualmente, a técnica de isolação gasosa é objeto de desenvolvimento tecnológico 
importante, em virtude da elevação das tensões e das correntes utilizadas nos grandes 
sistemas de potência. Para este tipo de aplicação, os isolantes gasosos apresentam duas 
principais vantagens: 
 
a) Constituem um meio homogêneo, envolvendo perfeitamente os condutores, qualquer 
que seja a complexidade de suas formas geométricas, quer sejam eles estáticos ou 
móveis, como nos disjuntores. 
b) Após a disrupção, os gases são os dielétricos que recuperam mais rapidamente suas 
propriedades isolantes. 
 
RIGIDEZ DIELÉTRICA 
 
Quando um campo elétrico, bastante elevado, é aplicado através de um material dielétrico, 
um grande número de elétrons pode subitamente ser excitados para níveis de energia da 
banda de condução. Como resultado deste fenômeno a corrente elétrica através do dielétrico 
aumenta de forma considerável e dramática, podendo acarretar irreversíveis degradações no 
material e talvez sua perda definitiva. Esse aumento considerável da corrente conduz a 
formação de um arco elétrico (centelha) e consequente perfuração do material. Este 
fenômeno é conhecido como “disrupção dielétrica”. 
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A rigidez dielétrica representa a grandeza do campo elétrico necessário para produzir a 
disrupção dielétrica do material. Sendo um campo elétrico, a rigidez dielétrica é expressa pelo 
gradiente da tensão elétrica, ou seja, volt por unidade comprimento do Sistema Internacional 
(SI). Pode-se também dizer que a rigidez dielétrica é o valor limite de campo elétrico que o 
material isolante pode suportar sem romper-se eletricamente. Normalmente a tensão elétrica 
é medida em KV e a medida de comprimento, no caso a própria espessura do dielétrico, em 
centímetros ou milímetros. Nos Estados Unidos, costuma-se medir a rigidez dielétrica em 
Volt/mil (mil cor responde a um milésimo da polegada; um mil = 0,001 polegada). 
No caso dos materiais sólidos, quando da disrupção dielétrica, ocorre a sua perfuração, 
verificando-se a destruição parcial ou total do dielétrico, que não mais recupera as suas 
propriedades isolantes originais, mesmo com a retirada do campo elétrico. A danificação do 
material tem características irreversíveis. Entretanto, nos materiais gasosos e líquidos a 
perfuração dielétrica não tem características irreversíveis. Cessada a ação do campo elétrico o 
material regenera-se e readquire sua propriedade dielétrica. Mais adiante esses aspectos 
serão abordados quando do estudo mais detalhado dos materiais dielétricos. 
imagem 6 
Vários fatores influem no valor da rigidez dielétrica de um material isolante, podendo-se 
alinhar de forma sumária os seguintes: 
 
a) Natureza do próprio material; 
 
b) Espessura do material dielétrico; 
 
c) Temperatura; 
I. O Ponto de Fusão 
II. Envelhecimento devido ao calor 
III. Temperatura máxima até deterioração grave de propriedades essenciais 
IV. Coeficiente de expansão 
 
d) Natureza do campo elétrico (constante ou alternado); 
 
e) Geometria dos eletrodos; 
 
f) Frequência;6
 Unidade de Rigidez Dielétrica em Volt/metro. Imagem retirada do livro Circuitos Elétricos - John Bird, 
Luiz Claudio De Queiroz, Jorge Luiz Barroso 
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g) Progressão da carga aplicada. 
 
Em resumo dos conceitos explanados até aqui, os Dielétricos podem ser organizados da 
seguinte maneira: 
 
 FUNÇÃO 
DIELÉTRICOS REFRIGERAÇÃO REGENERAÇÃO 
SÓLIDO BAIXA BAIXA 
LÍQUIDO ALTA MÉDIA 
GASOSO MÉDIA ALTA 
 
Os gases dielétricos que oferecem maior interesse em eletrotécnica (em função dos conceitos 
explanados até agora) são: o Ar Atmosférico, o Nitrogênio, o Dióxido de Carbono, o 
Hidrogênio, os gases nobres e o Hexafluoreto de Enxofre. 
 
5. PRINCIPAIS GASES DIELÉTRICOS 
 
a. NITROGÊNIO 
 
O Nitrogênio, também conhecido como azoto, tem rigidez dielétrica vizinha a do ar nas 
mesmas condições de pressão e temperatura, e um pouco inferior quando sob pressões 
elevadas. A grande vantagem em relação ao Ar é a sua inércia química, ou seja, é um gás 
quimicamente neutro, portanto, não oferece o inconveniente do ar, que contém oxigênio, 
agente oxidante dos materiais que estão em contato com ele. É incolor, inodoro e insípido e 
forma cerca de quatro quintos da atmosfera terrestre. 
É utilizado, sob pressão, para encher transformadores e protegê-los da umidade e oxidação, 
quando ainda não colocados em operação; em cabos de alta tensão, condensadores e para-
raios. 
 
b. GÁS CARBÔNICO 
 
Conhecido também com o Dióxido de Carbono, tem também uma rigidez Dielétrica próxima a 
do ar, em todas as pressões. Apresenta uma vantagem sobre o ar: é incomburente, ou seja, 
não alimenta combustão. Por este aspecto, encontra largo emprego em dispositivos de 
combate a incêndio nas instalações elétricas. Entretanto, produz ozônio como o ar, quando 
sob efeito dos eflúvios. 
 
c. HIDROGÊNIO 
 
Apresenta rigidez dielétrica inferior a do ar, aproximadamente 60%. Não desenvolve nenhuma 
ação química indesejável. É um gás bastante leve, tendo uma capacidade calorífica especifica e 
uma condutividade térmica elevada. Apresenta-se, portanto, como um excelente agente de 
refrigeração, despertando grande interesse para diversas aplicações eletrotécnicas. 
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O Hidrogênio é aplicado na refrigeração de alternadores térmicos e motores síncronos de 
grande potência, em substituição ao ar. Apresenta uma fraca resistência a rotação do rotor, 
devido a sua baixa densidade, o que determina a redução das perdas rotacionais e de 
ventilação. Estas perdas são proporcionais à densidade do gás, que é muito pequena (0,07 
g/cm³). 
A ação do hidrogênio como agente de refrigeração é fortalecida pelo seu alto coeficiente de 
transferência de calor de um corpo sólido para o gás e sua alta condutividade térmica. 
Desde que o hidrogênio não exerce o efeito oxidante do oxigênio da atmosfera, o isolamento 
da máquina é menos susceptível de envelhecimento térmico e de incendiar-se (ausência mais 
uma vez do oxigênio, elemento comburente). As escovas do comutador trabalham em 
condições mais confiáveis, quando imersas em atmosfera de hidrogênio. Entretanto, o uso do 
hidrogênio como elemento de arrefecimento exige uma selagem de grande eficiência para 
conservar o ar fora do interior da máquina, onde flui o hidrogênio. Sabe-se do perigo 
decorrente da mistura; em determinadas proporções do ar e o hidrogênio produzem misturas 
detonantes altamente perigosas. Um excesso de pressão é mantido no interior da máquina 
com objetivo de evitar a entrada de ar externo. 
 
 Gases 
Propriedades Ar Nitrogênio 
Dióxido de 
Carbono 
Hidrogênio 
Densidade 1 0,97 1,52 0,07 
Condutividade 
Térmica 
1 1,08 0,64 6,69 
Capacidade 
calorífica 
1 1,05 0,85 14,35 
Coeficiente de 
Transferência de 
calor 
1 1,03 1,13 1,51 
Rigidez 
Dielétrica 
1 1 0,9 0,6 
 
imagem 7 
 
d. GASES NOBRES 
(HÉLIO, NEÔNIO, ARGÔNIO, XENÔNIO, RADÔNIO E CRIPTÔNIO) 
 
A rigidez dielétrica dos gases nobres é inferior a do ar, cerca de 1/5. Estes gases não são 
usados como isolantes, ao contrário, por exemplo, o argônio, é utilizado em processos 
industriais de soldagem devido a sua fraca tensão disruptiva. 
Estes gases são também utilizados para encher bulbos de determinados tipos de lâmpadas, em 
particular, de neônio, argônio e outros. 
Extraordinária importância tem o Hélio como agente de refrigeração, em particular para os 
dispositivos que utilizam o fenômeno da supercondutividade. A sua temperatura de liquefação 
é de 4,216 K. 
As vezes utiliza-se o neônio líquido como agente de refrigeração, cuja temperatura de 
liquefação é de 27,6 K, um pouco maior do que a do hidrogênio. Entretanto, o neônio é muito 
caro; tomando-se como unidade de preço relativo de 1m³ de nitrogênio, o hidrogênio vale 
 
7
 Parâmetros físicos considerados em condições iguais de temperatura e pressão (tomando o Ar como 
igual à unidade). Fonte: Materiais para Engenharia Elétrica – Prof. Aelfo Marques Luna – Volume 1 
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aproximadamente 2 vezes mais, o Hélio 80 e o neônio 30.000. Notar que o nitrogênio se 
obtém de modo mais fácil do ar, separando-se do oxigênio. 
 
e. AR ATMOSFÉRICO 
 
O ar é a mistura de gases que compõem a atmosfera da Terra. Ele é composto principalmente 
de nitrogênio (78,1%), oxigênio (20,9%) e argônio (0,9), que juntos constituem a maior parte 
dos gases da atmosfera. Os demais gases incluem gases de efeito estufa como vapor de água, 
dióxido de carbono, metano, óxido nitroso e ozônio. Ar filtrado contém traços de vários outros 
compostos químicos. Muitas substâncias naturais devem estar presentes em pequenas 
quantidades em uma amostra de ar não filtrada, incluindo poeira, 
pólen e esporos, cinzas vulcânicas, compostos de flúor, mercúrio 
metálico e compostos de enxofre como dióxido de enxofre. 
O ar é o mais importante dos dielétricos gasosos, e é um material 
isolante confiável, porque rodeia todos os aparelhos elétricos e 
dependem muito dele para um funcionamento seguro. Por 
exemplo, os condutores nus e aéreos das linhas de transmissão de alta tensão, suspensos nas 
torres por meio de isoladores de porcelana ou vidro, se isolam um dos outros e em relação a 
terra, por toda linha, apenas pela camada de ar existente entre eles. 
Sua constante dielétrica é 1,00057. A pressão tem considerável influência sobre a rigidez 
dielétrica do ar, assim como nos outros gases também. Quando recebe altas pressões, o ar 
apresenta um excelente comportamento dielétrico e se torna mais fraco quando recebe baixas 
pressões (subpressões) e tem valores elevados no alto vácuo. 
 
i. PERDAS POR EFEITO CORONA 
É o resultado do contato de um campo elétrico intenso e elevado com partículas do ar, 
umidade ou poeira, que resulta em uma emissão de luz sempre que as partículas são 
ionizadas, ou seja, perfuração dielétrica das primeiras camadas do ar vizinhas ao elemento 
energizado. Primeiramente ocorre a ionização do ar, ou seja, quando o campo se torna 
suficientemente forte, inicia-se a formação de partículas carregadas por choque com elétrons 
livres que existem na atmosfera. 
Em seguida , aumentando-se mais a tensão aplicada ocorre o efeito corona, que é quando o 
campo em torno do elétrodo de menor raio de curvatura se torna maior que um determinado 
valor crítico começa as descargas nas primeiras descargas de ar próximas ao elétrodo. O efeito 
corona Pode ser positiva ou negativa, depende da polaridade do potencial elétrico. Mas pode 
ser útil para indústria ou comercio, pois remove cargas elétricas em superfícies de aeronaves, 
fabricação de ozônio, limpeza das partículas do ar em aparelhos de ar-condicionado e etc... 
O Efeito corona pode causar grandes transtornos, especialmente em casos de quedas na 
capacidade energética, comperda de centenas de quilowatts por quilômetro de condutor 
elétrico, principalmente em linhas de transmissão expostas a chuvas e garoas. Também é 
conhecido como um fenômeno peculiar que se estabelece quando uma determinada diferença 
de potencial é aplicada entre os cabos condutores de uma linha de transmissão, imersos ao ar, 
a uma distância grande em relação ao diâmetro dos desprendimentos de calor, por isso, há 
uma perda de energia elétrica. 
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Outro detalhe importante sobre perdas pelo efeito corona nas linhas é o estado da superfície 
do condutor. Quanto mais lisa sua superfície, menor será o efeito corona. E uma superfície 
áspera, irregular, promove pelo efeito das pontas uma distribuição não homogênea das linhas 
de força e, por consequência, campos elétricos mais intensos e um efeito corona mais intenso. 
Fórmula nas linhas de transmissão: 
P =242 . f ) r d – o) . m 
Onde: = 3,9 b 73 t 
 b = pressão barométrica em cm 
 t = temperatura em °C 
 f = frequência da linha em Hz 
 r = raio do condutor em cm 
 d = distância efetiva entre os condutores em cm 
 V = tensão de trabalho, KV, entre fase e neutro, valor eficaz. 
 Vo = tensão disruptiva crítica, KV, entre fase e neutro, valor eficaz. 
HEXAFLUORETO DE ENXOFRE (SF6) 
 
O Hexafluoreto de Enxofre é usado em equipamento de energia 
elétrica e foi sintetizado pela primeira vez em 1900, mas sem muito 
interesse industrial. Na segunda guerra mundial, foi sugerida sua 
utilização como gás isolante em geradores Van de Graaff. 
É Transparente, inodoro, não inflamável e quimicamente estável. Ou 
seja, não reage com qualquer outra substância. Com seis átomos de 
fluoreto em torno do átomo central de enxofre é estável e útil para equipamentos por sua alta 
rigidez dielétrica, principalmente em disjuntores. Principais características: 
 Isolador elétrico de alta desempenho podendo extinguir efetivamente arcos elétricos 
nos aparelhos de alta e média tensão enchidos com SF6. 
 Não é perigoso ao inalar, já que o conteúdo de oxigênio é bastante alto 
 Seis vezes mais pesado que o ar. 
 Não se liquefaz a temperatura ordinária, a não ser que seja submetido a pressões 
bastante elevadas. 
 Apresenta fraca condutibilidade sônica 
 É reciclável quando usado em equipamentos de energia elétrica. 
 Não agride a camada de ozônio. 
 
 Vantagens para usar o SF6: 
Ele Garante uma isolação elétrica extremamente boa com extinção do arco elétrico. 
Possibilidade de construir aparelhos compactos, e que usam quantidade pequena de material, 
sendo seguros e durarem mais tempo. O SF6 é um bom isolador porque é fortemente dopado 
em elétrons negativos. Significa que as moléculas de gás pegam elétrons livres e constroem 
íons negativos, que não se movem rapidamente. 
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Ou seja, tem dielétrico de capacidade resistiva muito alta e extingue efetivamente arcos 
elétricos em circuito de média e alta tensão. 
 
 Desvantagens do uso do SF6: 
Devido a sua rigidez dielétrica ser maior do que a dor ar e a do nitrogênio, em condições 
normais de pressão, para igualar-se com um isolante líquido( mais especifico o óleo), o gás 
deve ser usado debaixo de pressões elevadas. Implica na utilização de tanques selados, 
capazes de manter as pressões que serão desenvolvidas pela variação de temperatura, isso 
para uso comercial. 
Embora seja um gás caracterizado por sua alta estabilidade química, a presença de enxofre na 
sua molécula, debaixo de certas condições produz uma corrosividade que é de importância 
significativa. 
 Propriedades físicas: 
Fórmula química: SF6 
Peso molecular: 146,05 g/mol 
Peso específico: 5,11 
Constante Dielétrica: 1.0021 a 20°C e 1 bar; (apenas 6% maior a 20bar) 
Rigidez Dielétrica a 3 bar : equivalente à do óleo mineral 
Temperatura de sublimação: -63,9ºC 
Temperatura crítica: 45,5º C 
Pressão de vapor (20ºC) : 22,77 atm. 
Pressão crítica: 37,1 atm. 
Densidade em estado de gás (20ºC, 1 atm.) : 6,16 g/l 
Densidade em estado líquido (ponto de saturação à -50ºC): 1,91 kg/l 
Densidade em estado líquido (21ºC): 1,371 g/ml 
Grau de estabilidade térmica: até 800ºC 
Solubilidade em água (10 °C, 1 atm.) : 0,0076 m/ml H2O 
Calor latente de vaporização: 38,6 cal/g 
 
 
 
 
 
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Asda 
asdasda 
 
 
 
CONCLUSÃO 
 
A utilização de um Gás como dielétrico é algo frequente na Engenharia Elétrica, principalmente 
no domínio da alta tensão. As linhas de transmissão, disjuntores, chaves seccionadoras, 
barramentos aéreos e subestações, todos necessitam de Gases Dielétricos para isolamento em 
função de suas características peculiares de cada gás. A imersão devidamente projetada destes 
e outros aparelhos é atualmente objeto de desenvolvimento tecnológico importante pois, 
diferentemente de dielétricos sólidos e líquidos, possuem alto teor de regeneração. 
Essa capacidade regenerativa advém do próprio estado da matéria, que tem maior eficácia em 
recombinar moléculas quebradas após ação deteriorante de transeuntes elétricos do que os 
líquidos e sólidos. Levando-se em consideração também sua capacidade de mobilidade 
molecular superior à líquidos e sólidos dielétricos, conclui-se que possuem alta aplicabilidade 
isolante na Engenharia Elétrico, nos termos e exemplos citados nesta pesquisa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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REFERÊNCIAS 
 
LUNA, Aelfo Marques. Materiais para engenharia elétrica. Recife: CHESF, 1979. v. 1 
SCHMIDT, Walfredo. Materiais Elétricos. São Paulo: Edgard Blücher, 1979. v.1 2ª Ed. 
BIRD, John. Circuitos Elétricos - Teoria e Tecnologia, Campus. 3ª Ed. 
CALLISTER, W. D., Ciência e Engenharia de Materiais: Uma. Introdução. John Wiley & Sons Inc., 2002 
IMAGENS 
http://www.mspc.eng.br 
http://www.mundodafisica.com 
http://www.alfaconnection.pro.br