新型绝缘添加剂可显著改善高压输电线缆的性能

新型绝缘添加剂可显著改善高压输电线缆的性能

(图自:Chalmers University / Yen Strandqvist)

具体说来是,该校科学家们找到了一种被称作 3-己基噻吩(简称 P3HT)的共轭聚合物,此前该材料曾被用于替代视网膜、以及更实惠高效的光伏发电板等应用。

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研究配图 – 1:HVDC 线缆示意图 / P3HT:LDPE 混合物的制备

在近日发表于《先进材料》(Advanced Materials)期刊上的一篇论文中,研究人员提到了如何将 P3HT 添加到已被广泛用于高压电缆绝缘的聚乙烯材料中。

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研究配图 – 2:P3HT:LDPE 的单晶相特性

惊奇的是,即使比例低至百万分之五,这种复合材料也有助于极大地改善成品电缆的性能。测试结果表明,其导电率仅为纯聚乙烯绝缘材料的 1/3 。

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研究配图 – 3:P3HT:LDPE 共混物的高压直流电导率

虽然此前已经探索过用其它添加剂来降低导电率,但它们的用量都相当之大。相比之下,通过为现有的 HVDC 电缆简单添加少量的 P3HT,即可大幅提升耐压上限。如此一来,高压电网也可进一步减少损耗。

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研究配图 – 4:70℃ 条件下的 LDPE 与 P3HT:LDPE 板的空间电荷分布

查尔姆斯大学首席科学家 Christian Müller 教授表示:“我们希望这项研究能够真正开辟一个全新的研究领域,激励其它研究人员设计并优化具有先进电性能的塑料,以造福能量传输和储存应用”。

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