液態導體?
12-30
剛剛突發奇想了一下,有沒有液態導體這一說,用來取代現有的電纜裡面的銅或鋁。這樣在架設電纜的時候只用先架設空的皮套就可以了,然後再注入液態導體。
這只是我的腦洞大開想的,不知道問的是不是太小白了。
這個問題並不小白通常狀態下,液態導體相對於普通金屬導體沒有任何優勢,鋪設可靠的管道比普通線路成本高很多,而且考慮到管道中可能出現的氣泡、局部汽化、管道死彎等情況,液態也遠不如固態物體來得穩定可靠。
但是換個情況,在高溫環境下,這個就不一定了。假象一個上千度的環境,需要電導通過,而這麼高的溫度,可靠的固態只有石墨,這東西卻極容易燃燒,其他可靠的固態比如石棉、陶瓷又是絕緣的。這個時候,用不導電的高溫柔性材料製作管道,一定壓力填充高溫液態導體或許是一個可選方案。
當然,如果條件允許,有更優方案的時候,也不會考慮這個高成本的辦法。比如布線繞開高溫區域,比如用電磁感應來解決。據我所知,液態的導體比如:液態金屬(liquid metal)和離子液體(ionic liquid)。
首先,兩者成本都不低,後者更甚。然後,前者有個問題,就是表面張力大、表面效應複雜,在細管內的填充不會像想像的那麼簡單。後者導電性現在還很欠缺,這一點可以根據高中物理課本里的電流公式I=nqsv定性分析,n×q(單位體積載流子個數×載流子電荷數)上不去,導電性也上不去,後者每個載流子對應的離子相對質量很大,宏觀密度又不高,顯然導電性不佳。
詳細的自己搜維基百科吧。
我實在沒想明白,鋪個皮套比鋪根線的優勢到底在哪裡?
不過,現在很多線纜如果鋪設在地下的確是先鋪個管子的,這是因為如果線纜斷了直接從管子里抽出來換一根就好了,不用刨地重新鋪。現在:
——昨天颱風,XX街XX號一棵樹被颳倒,把電線弄斷了,你們去把線接一下。——好嘞
電工帶著線和工具去了。
換了導電液:——昨天颱風,XX街XX號一棵樹被颳倒,把電管弄斷了,導電液嘩嘩的流啊,這樣下去半個城區都要停電的。。。自來水公司已經打電話來了,說我們的導電液會污染水源,要我們趕快處理。其實,這個腦洞我也開過,當時是考慮可伸縮性,方便收納等,用在消費級的市場,例如手機、掌上設備充電什麼的。後來放棄了,為毛?
無線輸電不是更爽?這才是應該努力的方向啊!
首先我們考慮材料,題主假定的皮套的成本是肯定大於目前架空絕緣導線的外護層的,為何?最起碼要增加防滲漏的功能吧!其次施工,可能一種情況是,這種供電方式可能會加重電杆的受力,採用大截面電杆的話需要多佔地。接下來是重複施工,之前固體的架設方式是一次到位,現在改液體,架設一次,填充一次。再之是現場工人的施工工藝,千萬別高估,放線的時候皮套被刮一下蹭一下,車碾一下,壞了,怎麼辦?然後我們說故障,答案里何雄已經說的很明確了,斷線怎麼辦?漏液怎麼辦?你說埋地下?天朝絕大多數地方沒有統一的市政地下管線規劃,政策處理批到哪埋到哪,修個地鐵挖斷了,你咋辦捏。最後就是運維了,最基本的一點,平時怎麼檢測這玩意兒有沒有滲漏的點就比較難!並非說未來完全不可能存在,至少目前,難度很大。配網,我們就要用少維護,免維護的設備!
你聽說過【水銀】么
大哥,液態導體一大堆,且成本低。但,固體比較聽話啊,所以不用液體導體。常見液體導體,鹽水!!!
有液態導體,但應用到輸電。。這個有點困難。液態導體有很多的奇特物理現象。可以應用到電子產品上。
為何我一看到這個問題就想到了含有無機鹽的水。。。
液態導體多得是,電解質溶液和液態金屬或合金等等,然而用來輸電成本和維護都不如固體的銅和鋁等方便
太小白。
液體導體大把。考慮過實用性嗎
鋪設絕緣皮管和鋪設電纜相比沒有任何優勢,還要考慮液體泄露問題。
如果能找到比銅線和鋁線都便宜的,導電效率不低的導電液體。。。這想法說不定還是可行的
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