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塑料导线

时间:2015-10-29 11:04来源:未知 作者:y930712 点击:
农村电网为降低导线成本常用裸线,在穿过树林、竹林时常引起漏电、短路,雨天更为严重。而且,近年来金属、金属导线涨价,增加了农村电网的成本。 为解决上述问题,许多人一直

农村电网为降低导线成本常用裸线,在穿过树林、竹林时常引起漏电、短路,雨天更为严重。而且,近年来金属、金属导线涨价,增加了农村电网的成本。

为解决上述问题,许多人一直在探索。许多年前人们就开始研究用塑料来传输电能,以便节省昂贵的金属材料。目前相关的研究已经取得实质性的进展,塑料导线距实际应用已为期不远。

普通塑料是不导电的绝缘体,1997年美国宾夕法尼亚洲立大学的研究人员发现,在聚乙烯化合物中加入微量的碘,便可使塑料在保持可塑性的同时,还能如同金属那样导电。近年来技术进步,通过把非常纯的聚乙炔分子朝一个方向定向,使导电塑料达到与铜丝一样的导电性能,并合成了透明的导电塑料。将这些导电塑料按一定的工艺拉丝,便可制成塑料导线。

金属导电,是电子或空穴传导电流的结果。而塑料的导电机制,在于塑料的高分子聚合物分子中有很多个碳原子、氢原子,“手拉手”地连接成长链,即所谓“高分子链”。碳原子有相互“拉”着一个或几个电子的能力。拉几个电子的碳原子,控制电子的能力相对较弱,容易被掺杂物夺走电子而留下空位。当外界施加一定的电压后,聚合物分子中空位附近的电子就会进入空位,并造成新空位,这样交替持续就造成电流流动。

塑料导线具有许多特殊的性质,在某些方面即有普通塑料的共同特点,又兼有金属的特性,甚至还有光纤的某些特性。

单向导电性:金属的导电是各向同性的,而塑料中高分子材料的导电特性则是各向异性的。这表现在,沿高分子主链方向的导电率特别大,因此塑料导线只在导线纵向导电,而在横向依然绝缘。这种特性使其可在电网穿过池塘、河流时,可直接将导线埋入水中而不会产生触电、漏电、传输信号的分流损失,从而降低施工难度。

负温度特性:普通金属的导电性随着温度的升高而减弱,而导电塑料的导电性却相反,随着温度的升高而增大。

抗电磁干扰:金属导线在传输交流信号时,会在金属导线表面产生趋肤效应,频率越高趋肤效应越显著。集中在金属导线表面的电流在导线外侧产生大量电磁波辐射,不仅对其他通信线路形成干扰,也导致自身能量的损失。两种因素的共同作用,导致金属导线的交流特性随频率增加而迅速恶化。在塑料导线中,电信号以高分子链的方式在导线中传输,因而没有趋肤效应,不会产生电磁辐射,也不会受电磁辐射干扰,故有很好的抗电磁干扰能力。

宽带特性:塑料导线以高分子链的方式传输能量,它不像金属导线中电子流动形成磁场,频率越高辐射越强,因而传输性能与电磁辐射损耗有关。频率升高对塑料导线的影响,仅在于当频率超过某一阀值后,难以在塑料导线中形成基阶高分子链,使其失去导电特性。有资料表明,从0~700 MHz塑料导线的衰减值为0.3~0.4 dB,在700~890 MHz范围内衰减值较大,为30 dB,在890~2300 MHz的范围内衰减值为0.4 dB,此后衰减迅速增加,截止频率为6 GHz。目前,当将塑料导线用作通信传输线使用时,塑料导线的传输损耗可达到0.1 dB/km,导线接头损耗为0.3 dB/接头,这一指标已接近光纤的传输损耗值,但却避免了光电转换,可直接在电域与现有各种电气设备相接。 (责任编辑:admin)

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