|  | 4 февраля 2015 | Нанотехнологии, Энергетика

Применение углеродных нано-шаров позволяет увеличить рабочее напряжение электрических силовых кабелей, снижая потери энергии

Молекула C60


Нанотехнологии различного рода уже начинают использоваться в практическом плане в области производства экологически чистой энергии и в областях технологий аккумулирования энергии. Но, согласно работе исследователей из Технологического университета Чалмерса (Chalmers University of Technology), Швеция, нанотехнологии могут найти применение и в области передачи электрической энергии. Ученые выяснили и продемонстрировали, что добавка углеродных нано-шаров (бакиболлов, фуллерена C60) в пластмассу изоляции высоковольтных силовых электрических кабелей позволяет увеличить рабочее напряжение этих кабелей на 26 процентов, пропорционально снижая уровень потерь энергии.

Естественно, инженеры и ученые уже достаточно давно знали о том, что добавки к изоляционным материалам могут увеличить рабочее напряжение этой изоляции. Однако, в течение достаточно длительного времени существующее положение дел устраивало всех, производителей и потребителей энергии, из-за чего исследования в области добавок к изоляции если и производились, то очень мало и очень медленными темпами. Но нынешняя ситуация на энергетическом рынке изменилась достаточно сильно, что привело к тому, что исследователи из Технологического университета Чалмерса, совместно с сотрудниками шведской химической компании Borealis, взялись за эксперименты с различными видами добавок к пластмассе электрической изоляции.

Проведенные исследования и эксперименты показали, что наилучшие результаты показывает изоляция, в которую добавлено небольшое количество фуллерена, материала, состоящего из шарообразных молекул, в которых насчитывается по 60 атомов углерода. Такая добавка увеличивает напряжение пробоя изоляции на 26 процентов, что значительно больше увеличения напряжения при использовании добавок других типов. Ученые объясняют такое повышение рабочего напряжения изоляции тем, что молекулы фуллерена эффективно захватывают свободные электроны, которые в обратном случае разрушили бы длинные полимерные молекулы, из которых состоит пластик.

Следующими шагами, которые намерены предпринять ученые, будет переход от лабораторных экспериментов к испытаниям новой изоляции в "боевых условиях". Для этого будут изготовлены опытные образцы силовых кабелей переменного тока, которые будут испытаны на пробой. В случае удачи первых испытаний будет изготовлен и образец кабеля для постоянного тока, так как такой тип тока предпочтительней для передачи энергии на большие расстояния.

Данное открытие имеет важное значение из-за того, что люди все больше и больше начинают зависеть от альтернативных источников энергии, таких, как ветрогенераторы, располагающиеся в открытом море, и солнечные электростанции, которые обычно строятся в пустынных местах. Вырабатываемая ими энергия должна быть передана на существенные расстояния, прежде чем она сможет влиться в общую энергетическую систему. "Сокращение потерь энергии во время ее передачи по силовым кабелям является одной из самых важных проблем, с которыми сталкиваются строители энергетических систем будущего поколения" - рассказывает Кристиан Мюллер (Christian Muller), исследователь из университета Чалмерса.




Ключевые слова:
Углерод, Фуллерен, C60, Добавка, Пластик, Изоляция, Напряжение, Силовой, Кабель, Потеря, Энергия

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Машины-монстры: Самый высоковольтный трансформатор на сегодняшний день
  • Новый датчик обнаружит неполадки в проводке или кабелях прежде, чем произой ...
  • "Половинки" молекул фуллерена могут стать элементами схем молекулярной эл ...
  • Введен в эксплуатацию самый длинный в мире участок сверхпроводящего силовог ...
  • "Усиленные" нанотрубки - будущее высокоэффективных линий передачи электро ...




  • 4 февраля 2015 09:37
    #1 Написал: ARMINS

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Сверхпроводимость электрический кабелей давно не открытие. Дело хорошее. Но волнует вопрос себестоимости. Если у обычных солнечных и ветренных электростанций срок окупаемости 5-15 лет,и это,замечу,по "зелёному" европейскому тарифу. И если ещё сверхпроводник добавить,то есть ли смысл? Но с с другой стороны потери электричества при передаче минимизируються,а это ускорит окупаемость. Вообщем,нужны точные цифры
        
    4 февраля 2015 10:26
    #2 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3867
    Цитата: ARMINS
    Сверхпроводимость электрический кабелей давно не открытие.

    А здесь речи об сверхпроводимости не идет.

    А в остальном я согласен, что сверхпроводимость более перспективное направление. Ведь по идее, по сверхпроводящему кабелю можно будет гнать без потерь ток практически неограниченной величины при сравнительно низком напряжении. И это не будет требовать использования могучей высоковольтной изоляции.


    --------------------
        
    4 февраля 2015 11:43
    #3 Написал: ARMINS

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Оно ведь уже давно ясно,что после нефтеуглеродной эры будет эра электричества. Вот и нужно думать над увеличением рабочего напряжения электрических силовых кабелей,улучшать проводимость. Ещё бы найти дешевый метод увеличения КПД солнечных панелей,и дальше всё будет гуд
        
    4 февраля 2015 22:01
    #4 Написал: bundzmm

    Публикаций: 0
    Комментариев: 503
    Цитата: FomaNeverujuwij
    И это не будет требовать использования могучей высоковольтной изоляции.

    но будет требовать колосальных затрат на охлаждение...
        
    6 февраля 2015 18:16
    #5 Написал: cmp167

    Публикаций: 0
    Комментариев: 169
    положение дел устраивало всех, производителей и потребителей энергии.


    Это однозночно не о России.

    Лет десять назад, довелось залезть в нашу энергетику, там как раз шла компания по замене старых керамических изоляторов на новые полимерные, основное официальное преимущество - малые вес, что сильно снижало время и трудоемкость замены, а не официальным преимуществом было то, что по пластику не станут стрелять всякие горе охотники перепившие водочки на проселочной дороге вдоль ЛЭП, а даже если и станут пластик стерпит, но потом выяснилось, что новые изоляторы слабоваты, ветром их ломает у основания как спички, и вот не задача и производителю ничего не предъявить, т.к. ГОСТу соответсвует и использовать нельзя, иначе после очередного урагана нафиг ляжет все, ну и придумали некую конструкцию из проволоки, которая снижала эффективность изоляторов и увеличивала время установки в разы, не говоря уж про надежность, чуть перетянул сломал, чуть недотянул толку 0, считай сломал.

    А потом еще напросился на экскурсию на электростанцию, которую Чубайс строил по немецкому проекту и лично Путину сдавал, после "серверной" решил с русской энергетикой не связываться больше никогда.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.