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invention
Fédération de Russie Patent RU2245598

PROCÉDÉ ET APPAREIL DE TRANSMISSION DE L'ÉLECTRICITÉ

Nom de l'inventeur: Strebkov DS (RU)
Le nom du titulaire du brevet: Strebkov Dmitry S. (RU); Institution Institut russe de recherche scientifique de l'État pour l'électrification de l'agriculture (GNU VIESH)
Adresse de correspondance: 109456, Moscou, 1er Veshnyakovskaya pr-d, 2, VIESH, ONTI et le brevetage, OV Golubeva
Date de début du brevet: 11.07.2003

Application: Pour électrique stationnaire de transmission de puissance et les consommateurs d'énergie mobiles. Le résultat technique est d'augmenter l'efficacité, réduire les pertes et d'améliorer la fiabilité de la transmission de l'énergie électrique. Le procédé de transmission d'énergie en utilisant une tension alternative par une transmission de tension provenant du générateur à l'enroulement à haute fréquence Tesla transformateur basse tension reliant une des bornes de ce convertisseur, les enroulements haute tension à l'une des bornes de sortie alimentés dispositifs électriques et établissant des oscillations de résonance dans le circuit électrique d'une tension de courant alternatif à haute fréquence et de courant enroulement du transformateur élévateur de tension Tesla haute tension redressée par l'ajout d'un signal de sortie à haute tension interne d'enroulement du transformateur de Tesla à une diode à haute fréquence et transmettre la tension redressée et du courant sur une seule ligne à la charge de l'appareil électrique. Dans un autre mode de réalisation, un procédé de transmission d'énergie électrique à haute fréquence tension alternative de l'enroulement du transformateur élévateur haute tension est redressée en rejoignant Tesla la production intérieure du transformateur à l'unité de diode condensation Tesla à haute tension et de transmettre la tension doublement de tension et de courant redressé dans une double ligne à la charge de l'appareil électrique.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne un procédé et un appareil pour la transmission d'énergie électrique stationnaire et les consommateurs d'énergie mobile.

Il existe un procédé et un appareil pour la conversion et la transmission de l'énergie électrique sur une seule ligne pour une longue distance, développée par Tesla en 1897. Selon l'invention dispositif Tesla est constitué de deux transformateurs, l'un pour l'augmentation et l'autre est de réduire le bâtiment actuel, ces transformateurs ont une sortie de fil de grande longueur reliée à la ligne d'enroulement, et l'autre borne de la bobine adjacente à la bobine de fil sur une courte longueur , connecté électriquement à et au sol.

transformateur Step-up a un enroulement primaire relié à un générateur haute fréquence électrique. L'enroulement primaire est enroulé sur l'enroulement secondaire haute tension, la longueur du fil est sensiblement supérieure à la longueur de l'enroulement primaire et est approximativement égale à un quart de la longueur du champ d'onde électromagnétique et la ligne. Dans ce cas, le potentiel de la bobine de sortie à haute tension interne est égale à zéro et le potentiel de l'autre borne extérieure sera maximum. L'extrémité intérieure de la haute tension de l'enroulement secondaire est reliée à la ligne de transport d'énergie électrique, et l'extrémité extérieure de l'enroulement secondaire et la sortie adjacente de la bobine primaire pour reliée à la masse électrique. transformateur abaisseur est réalisée de manière similaire. Conclusions Les enroulements basse tension sont connectées à une charge électrique sous la forme de lampes à incandescence et les moteurs. ligne de transmission unique fils est longue isolateurs sur les poteaux pour réduire les pertes de fuite dans le courant (numéro Tesla. Transformateur électrique. brevet US 593 138. De 11/02/1897 ville).

Un inconvénient du procédé et un dispositif connu est l'impossibilité de son utilisation pour la transmission de l'énergie électrique par un câble souterrain ou sous l'eau en raison des pertes élevées d'énergie électrique dans l'environnement.

Un autre inconvénient du procédé et de dispositif connu est la perte due au courant de fuite de courant à haute fréquence à travers les isolants et l'espace environnant, en présence d'une précipitation.

Décrit un procédé et un appareil pour les lignes de transmission de puissance pour haute tension en courant continu. Dans le procédé connu, la tension et le courant du générateur d'énergie électrique est redressé et transmis sur un câble ou une ligne aérienne à courant continu pour le consommateur, les produits de consommation à convertir continu en courant alternatif de fréquence d'alimentation par un onduleur.

Un inconvénient du procédé et un appareil connu est la grande perte d'énergie due à la ligne de résistance et une forte consommation de matériau conducteur. Le câblage DC entre la Grèce et l' Italie longueur de 163 km avec une capacité de transmission de 500 MW et une tension de 400 kV-section de cuivre est de 1250 m ² à une densité de courant de 1 A / mm ^2, et la perte de puissance dans la ligne de 11 MW (Power Engineering, 2002 v.10, numéro 10, R.25, 27).

Le plus proche de l'essence technique de l'invention proposée est un procédé pour les appareils électriques de puissance en utilisant un générateur de tension alternative connectée à un consommateur, dans lequel la tension du générateur est amené à l'enroulement primaire du convertisseur transformateur à haute fréquence, basse tension, et l'une des bornes de l'enroulement est reliée à une des bornes d'entrée de l'appareil électrique à haute tension, dans lequel l'oscillateur variation de fréquence établissant la réalisation des oscillations de résonance formés dans le circuit électrique.

Un dispositif qui met en oeuvre le procédé, est une source de tension alternative à fréquence variable, un transformateur haute fréquence, une borne de la section à haute tension est isolé, et la seconde est conçue pour fournir de l'énergie aux consommateurs (SV Avramenko, Restauration des appareils et dispositifs électriques pour sa mise en oeuvre. Le brevet Fédération de Russie № 2108649 du 11.04.1995).

Au lieu d'abaisser le transformateur de Tesla peut être utilisé unité diode condensateur, qui est utilisé dans les circuits de tension de doublage et se compose de deux diodes opposées comprises connectées au condensateur, le point commun des diodes connectées à une source d'alimentation (Manuel de Génie Electrique. 1971 édition de l'énergie, Volume 1, str.871). Lorsqu'elle est appliquée à l'unité de tension de courant alternatif en courant alternatif d'onde positive diode condensateur est réactif à une plaque du condensateur, et le négatif - à l'autre doublure. Le condensateur peut accumuler jusqu'à ce que la tension à ses bornes atteint l'amplitude positive et négative de la tension alternative au point des diodes commun, alors les diodes seront verrouillées et la charge sur le condensateur cesseront. Voici comment le célèbre diagramme du doubleur de tension de redresseur.

Un inconvénient des procédés connus et des dispositifs de transmission de puissance est qu'ils ne permettent pas de transmission à haute efficacité de l'énergie électrique sur de longues distances par la conduite d'air par temps de pluie, et le câble souterrain ou sous-marin en raison de la résistance de ligne des pertes d'énergie à haute fréquence et la diffusion dans le milieu environnant conducteur.

L'objet de l'invention est d'accroître l'efficacité, réduire les pertes et d'améliorer la fiabilité de la transmission de l'énergie électrique.

En conséquence, l'utilisation de l'invention, il est possible de transmettre l'électricité pour une ligne mono-fil isolé dans un conducteur de faibles pertes Joule moyennes, mais aussi la transmission de l'électricité dans les véhicules à travers des zones isolées de la terre et de l'eau.

Le résultat technique ci-dessus est atteint par un procédé de puissance en utilisant une tension alternative par une transmission de tension provenant du générateur à l'enroulement à haute fréquence Tesla transformateur basse tension transmettant, reliant une des bornes de ce convertisseur enroulements haute tension avec une des bornes de sortie des dispositifs électriques alimentés et d'établir les vibrations de résonance dans circuit électrique, la tension alternative à haute fréquence et le courant de l'enroulement du transformateur élévateur de tension Tesla haute tension redressée en ajoutant une sortie de haute tension interne d'enroulement du transformateur de Tesla à une diode à haute fréquence et transmettre la tension redressée et du courant sur une seule ligne à la charge de l'appareil électrique.

Dans un autre mode de réalisation, un procédé pour transmettre de l'énergie en utilisant une tension alternative à travers la tension de transfert à partir du générateur à l'enroulement à haute fréquence Tesla transformateur basse tension reliant une des bornes haute tension d'enroulement du convertisseur à l'une des bornes de sortie des dispositifs électriques alimentés et d'établir l'oscillation de résonance dans le circuit, un courant alternatif haute fréquence enroulement du transformateur élévateur haute tension est redressée en rejoignant Tesla la production intérieure du transformateur à l'unité de diode condensation Tesla haute tension et à transmettre la tension doublement de tension et de courant redressé dans une double ligne à la charge de l'appareil électrique.

Dans un autre procédé, la transmission de puissance électrique des oscillations de résonance de la tension et du courant à une fréquence f ₁ crée un circuit de résonance à basse tension du transformateur d' enroulement et d' une tension à haute fréquence et le courant de l'enroulement haute tension du transformateur d' amplification est redressée en connectant une des bornes de l' enroulement du transformateur de renforcement à une diode à haute fréquence à haute tension et à transmettre le battement la tension demi-onde du courant et de la tension et de la même polarité du courant sur une seule ligne du transformateur vers le bas crée un circuit résonant enroulement basse tension transformateur abaisseur oscillations de résonance à une fréquence f _2, qui est associée à la fréquence f ₁ par la relation f ₁ = f _2, basse tension et le courant redressé par des bornes du circuit résonant d'enroulement basse tension transformateur abaisseur à deux entrées d'un redresseur en pont monophasé et le courant continu redressée et la tension dans la ligne unifilaire de liaison est transmise à la charge en connectant la sortie sans enroulement haute tension du transformateur abaisseur à l'une des entrées du second pont redresseur monophasé, dont l'autre entrée est reliée la capacité naturelle du corps du conducteur ou du sol isolé et relié à la charge et le condensateur de charge de sortie à la fois monophasés redresseurs.

Dans tous les modes de réalisation, un procédé de transmission d' énergie électrique sur une seule ligne est effectuée à une densité maximale de courant pulsatoire 5-50 A / mm ² et une tension pulsatoire maximale de 500 kV 3000 kV, et en tant que matériau d'une seule ligne en utilisant l' acier, le cuivre, l' aluminium et des combinaisons de ceux - ci sous la forme de bilames et alliages, et milieu conducteur non métallique sous forme de tronçons isolés de la terre, l'eau et des fibres de carbone humides, films minces conducteurs de métaux et d'oxydes métalliques, des canaux conducteurs dans l'atmosphère, ce qui crée une ionisation des molécules d'air laser et le rayonnement de micro-ondes, les faisceaux d'électrons relativistes de haute énergie en dehors de l'atmosphère.

Dans un dispositif de transmission d' énergie électrique, comprenant un générateur à haute fréquence, élever et abaisser le transformateur à haute fréquence Tesla, relié par une ligne à fil unique, le condensateur et la charge connectée à l'enroulement basse tension à travers le pont redresseur monophasé, l'enroulement du transformateur de step-up Tesla avec profil condensateur C primaire ₁ forme un circuit résonnant , l' enroulement à basse tension au secondaire du transformateur de Tesla vers le bas avec un profil condensateur _C2 , forme un circuit résonant, les paramètres du circuit sont reliées par _L 1 · C ₁₌ L 2 · C ₂ où L ₁ et C ₁ et L ₂ et C ₂ - l' inductance et la capacité du circuit adjacente à l'issue de l'enroulement primaire de la sortie haute tension du transformateur d' enroulement est relié à la masse, et une autre sortie interne d' enroulement est relié à la ligne unique de fil par l' intermédiaire d' une diode à haute fréquence à haute tension, en parallèle condensateur et une charge connectée aux sorties du deuxième redresseur monophasé à deux entrées qui sont connectées à la sortie externe du transformateur abaisseur haute tension d'enroulement Tesla et la capacité naturelle de la terre ou le corps conducteur isolé.

Dans un dispositif destiné à transmettre l'énergie électrique, comprenant un générateur de tension variable à haute fréquence de résonance du transformateur de Tesla, l'enroulement primaire est connecté à une tension alternative par l'intermédiaire du convertisseur de fréquence, et des lignes de transmission d'électricité, la sortie interne non isolée du bobinage du transformateur élévateur de tension à haute tension, Tesla est reliée à l'unité à diode condensateur doublement la tension, et une ligne de transmission à deux fils est réalisée à un courant constant et il est prévu à l'extrémité de la consommation du bloc de condensateur à la borne qui est fixé par l'intermédiaire d'un appareil électrique alimenté par l'onduleur.

Dans un dispositif destiné à transmettre l' énergie électrique, comprenant un générateur de tension variable à haute fréquence de résonance du transformateur de Tesla, l'enroulement primaire est connecté à une tension alternative à travers le convertisseur et la fréquence d' émission des lignes d'électricité, un générateur d'électricité, fait un courant triphasé à haute fréquence f ₀ = 50 Hz-500 kHz, trois générateur de sortie relié par l' intermédiaire de trois circuits de résonance avec la fréquence f ₀ dans une "étoile" avec les trois transformateurs de step-up Tesla, dont les trois sorties à faible potentiel des enroulements haute tension sont connectés à la Terre, et trois sorties à fort potentiel d'enroulements à haute tension des transformateurs Tesla connectés aux entrées du pont triphasé redresseur , fils redresseurs sont connectés à une ligne de transmission à deux fils extrémités de la ligne d'alimentation électrique sont reliées à deux entrées du pont redresseur triphasé, et deux conclusions unité redresseur connecté à condensateur, l'onduleur DC transformateur abaisseur AC et la charge, et à la troisième entrée du pont redresseur triphasé connecté naturel la capacité sous la forme de la terre et un corps conducteur isolé.

Dans un dispositif destiné à transmettre l' énergie électrique, comprenant un générateur de tension variable à haute fréquence de résonance du transformateur de Tesla, l'enroulement primaire est connecté à une tension alternative par l'onduleur et la transmission de la ligne de générateur d'énergie électrique est un courant triphasé de fréquence f ₀ = 50 Hz à 500 kHz, les bornes du générateur sont reliées par trois circuits de résonance avec une fréquence f ₀ et delta trois transformateurs pour Tesla, dans lequel l' enroulement haute reliée à un courant triphasé bornes entrée du redresseur en pont redresseur connectés aux deux lignes de transmission d'énergie électrique à un fil, chacune des deux lignes est connectée au consommateur une borne de potentiel haut HV enroulement vers le bas transformateur Tesla, l'enroulement de chaque transformateur Tesla est relié par un circuit résonnant avec un pont redresseur monophasé basse tension, les sorties des deux ponts redresseurs monophasés sont connectés à l'unité de condensation, la charge et avec les conclusions du pont redresseur triphasé, dont deux entrées sont reliées les bornes à faible potentiel d'enroulements à haute tension des deux transformateurs abaisseurs Tesla, une troisième entrée reliée à la capacité naturelle de la terre ou sous la forme de corps conducteur isolé.

Dans un appareil destiné à transmettre l'énergie électrique de faible production potentielle des enroulements haute tension, chaque transformateur abaisseur Tesla est reliée à la borne adjacente de l'enroulement basse tension et les sorties des ponts redresseurs à deux monophasés sont connectés à l'unité de condensation, la charge et le circuit doubleur de tension terminale, à l'entrée duquel est reliée la capacité naturelle de la terre ou isolé le corps conducteur.

Dans un autre mode de réalisation, le dispositif destiné à transmettre l'énergie électrique à la charge est connectée aux bornes de redresseurs convertisseur continu-continu en courant alternatif de fréquence de puissance et de tension.

Dans un appareil pour transmettre de l'énergie électrique chaque ligne de transmission à fil unique est réalisé à courant constant de faible section protégée électriquement conductrice de la matière, et en tant que conducteur métallique utilisé et de milieu conducteur non métallique, tel que l'acier, le cuivre, l'aluminium, la fibre de carbone, l'eau, film mince de métal conducteur humide et leurs oxydes, des canaux conducteurs dans l'atmosphère par un rayonnement laser et micro-ondes et des faisceaux d'énergie relativistes de haute énergie en dehors de l'atmosphère.

L'essence du procédé et des dispositifs proposés pour transmettre de l'énergie électrique est illustrée sur les dessins.

La figure 1 est un schéma général d'un procédé et un appareil pour lignes de transport d'énergie en courant redressé à partir du stockage capacitif à l'aide de fin de ligne.

Figure 2 - un schéma de procédé pour la transmission d'énergie électrique sur une seule ligne d'une demi-onde redressée tension continue positive et à l'aide d'un redresseur triphasé.

Figure 3 - Méthode schématique pour la transmission de l'énergie électrique sur une seule ligne avec deux circuits résonnants et deux transformateurs Tesla au début et à la fin de la ligne.

4 - les circuits de l'appareil pour transmettre des demi-ondes positives et négatives du courant et de la tension sur les deux lignes unifilaires, dans lequel les deux lignes de consommateur sont connectés à l'unité capacitive et la clé électronique par l'intermédiaire de la charge c.

5, - schéma électrique du dispositif de transmission de l'énergie électrique à la rectification de courant et de tension pour deux lignes unifilaires, dont une transmission d'une tension de demi-onde positive et le courant, et de l'autre une ligne mono-fil - tension négative demi-onde et le courant, les deux lignes ont un dispositif commun correspondant à la charge.

6 - schéma électrique du dispositif de transmission de l'énergie électrique sur une seule ligne en utilisant la tension demi-onde positive et-courant monophasé et redresseur pour correspondre à la charge.

7 - Schéma électrique du dispositif pour la transmission de l'énergie électrique sur une seule ligne en utilisant la tension demi-onde négative et le courant.

8 - le schéma électrique du dispositif de transmission de l'énergie électrique sur une seule ligne avec l'utilisation de la moitié positive de tension et de courant, et deux circuits résonnants avec transformateur Tesla au début et à la fin de la ligne et le pont redresseur sortie abaisseur transformateur à deux monophasé Tesla.

9 - dispositif électrique pour transmettre l'énergie électrique sur un diagramme unique en ligne avec l'onde positive de la tension et le courant et les deux circuits et transformateurs Tesla résonnants au début et à la fin de la ligne.

Figure 10 - un dispositif de circuit de transmission d'énergie électrique à deux lignes unifilaires indépendantes avec un transformateur Tesla et un circuit oscillant au début de la ligne et le transformateur et le circuit résonnant Tesla à la fin de chacune des deux lignes unifilaires, les deux lignes ont une coordination commune avec un dispositif de charge.

11 - dispositif de transmission de puissance de circuit électrique à l'aide d'un générateur d'électricité triphasé, trois transformateurs à haute fréquence Tesla connecté dans une "star", et le pont redresseur triphasé.

Figure 12 - Dispositif de transmission de puissance électrique schématique d'un générateur d'énergie électrique triphasée en trois augmentant transformateur Tesla connectés en delta.

13 - répartition des ondes de courant et de tension dans les lignes mono-fil. 1, un générateur d'énergie électrique 1 à la fréquence de résonance f 0 = 50 kHz ... 500 Hz est envoyé au circuit de résonance 2, la tension augmente , et l'angle de déphasage entre la tension et l' onde de courant de 90 ° en Tesla transformateur 3, le courant est redressé et la tension à la sortie du transformateur 3 par l'intermédiaire des diodes de redressement 4 et 5 passer le courant redressé et la tension sur les deux lignes unifilaires 6 et 7, les lignes d'énergie électrique au stockage capacitif d'énergie électrique 8 et 9 par l'intermédiaire du commutateur électronique 10 à la charge. Pour alimenter la charge 10 avec une alternance de courant électrique lorsque le condensateur de stockage CC 8 est converti en courant alternatif de fréquence de puissance dans l'onduleur 11, la variation de tension dans le transformateur 12 et fournie à la charge 10.

2, la tension pulsatoire rectifiée et le courant après que les diodes 4 et 5 transmettent des deux lignes unifilaires 6 et 7 dans le pont redresseur triphasé 13, pour entraîner la charge capacitive 8 et 10 et par une troisième branche 14 et l'entrée 15 du redresseur 13, le redresseur 16, la capacité naturelle sous la forme de terres ou de corps conducteur isolé.

3, dans un autre mode de réalisation, un procédé de transmission d'énergie électrique en courant redressé et la tension en demi-ondes positives et / ou négatives de la tension et de l'angle de phase de courant entre le courant et la tension est transmise à 90 ° lignes 6 à travers un transformateur abaisseur 17 Tesla au circuit résonant 18, puis redresseur 19, charge 10 et capacitif de stockage 8.

Pour transférer des composants à courant constant et tension à la charge 10, le terminal à faible potentiel 20 de haute tension d'enroulement 21 vers le bas Tesla transformateur 17 est relié par l'intermédiaire du redresseur d'entrée 22, un dispositif de stockage capacitif 8 et une charge de 10, la deuxième branche du redresseur 23 relié à la capacité naturelle de 16 comme un sol ou corps conducteur isolé.

3, la haute fréquence d'oscillation générateur 1 avec la fréquence f ₀ = 50 Hz à 500 kHz résonant transfert de circuit d' énergie au circuit résonnant 2 comprend deux capacité C et de l' inductance L ₀₀

et

inductance L ₀ est complètement ou partiellement formé par un enroulement 16 transformateur élévateur 3 Tesla basse tension.

Une haute tension sur la sortie de haute qualité 17 d'enroulement 18 du transformateur 3 Tesla redressé en connectant la sortie 17 du transformateur 18 avec une diode de redressement 3 Tesla 4 à haute tension à haute tension.

4, l'énergie électrique est produite à haute fréquence des vibrations générateur 1 et est fourni aux diodes de redressement 4 et 5 Tesla transformateur 3 par l'intermédiaire d'un circuit résonnant 2. L'énergie électrique est transmise à la tension redressée et du courant en utilisant les diodes 4 et 5 et deux lignes unifilaires indépendantes 6 et 7. la ligne 6 est transmise par la diode 4 et la demi-onde tension positive AC sur la ligne 7 et la diode 5 est transmise à travers une tension demi-onde négative et le courant. Les extrémités des lignes unifilaires 6 et 7 sont connectées au condensateur de stockage 8, qui, grâce à une clé électronique 9 charge 10 connectée.

5, les extrémités des lignes unifilaires 6 et 7 sont reliées à deux entrées 23 et 24 du pont redresseur triphasé 13 et à la troisième entrée 15 du redresseur 13 relié récipient naturel 16 sous la forme de sol ou du corps du conducteur isolé. 10 et charge une capacité 25 reliée à la sortie d'un pont redresseur triphasé 13.

6, l'énergie électrique sous forme de tension demi-onde positive et le courant à travers la diode 4 est transmis sur une seule ligne 6 dans la charge 10 en connectant la ligne 6 à une entrée de l'une des branches 26, 27 du pont redresseur monophasé 28, à la connexion d'entrée 29, l'autre branche du pont redresseur monophasé 30 28 navire naturel 16 sous la forme de sol ou conducteurs des bornes de connexion du corps isolé et deux branches 27 et 30 un pont redresseur monophasé 28 à une charge de 10 et la cuve 8.

7 sur une seule ligne 7 passe déplié diode 5 tension négative demi-onde et le courant.

8 est une énergie électrique au courant redressé sous la forme d'une onde positive de la tension et du courant transmis sur une seule ligne à travers la diode 6 4 Tesla transformateur 3 au début de la ligne pour le transformateur en baisse de 6 Tesla à la fin du 17 ligne 6. Le circuit résonnant 18, un transformateur abaisseur 17 est reliée à deux entrées 31 et 32 ​​du pont redresseur monophasé 19, la sortie de bas grade 20 d'enroulement 21 à haute tension est connecté à une entrée 33 du second pont redresseur monophasé 22 et à la seconde entrée 34 du second redresseur 22 relié à la capacité naturelle de 16 sous la forme de terres ou de corps conducteur isolé. Les sorties du premier 19 et le second redresseur 22 relié à la charge 10 et la cuve 8.

Le dispositif de transmission d'énergie électrique 9 au lieu des deux redresseurs monophasés 27 et 31 utilise un redresseur monophasé 35 dont les entrées 36, 37, 38 est similaire au circuit de résonance 8 est reliée transformateur abaisseur 18 et le potentiel bas 17 terminal 20 enroulements 21 élevée. la capacité de 8 et 10 de charge sont divisés en deux parties égales 39 et 40, et leurs points médians 41 sont interconnectés avec la capacité naturelle de 16.

10 est utilisé pour transmettre deux mono-fil ligne d'alimentation électrique indépendant. La fin de la première ligne mono-fil 6 est relié à la borne haute tension 41 de haute tension d' enroulement 21 transformateur abaisseur 17. Enroulement basse tension Tesla transformateur abaisseur 42 avec une capacité de 17 Tesla _<0 forme un circuit résonnant 18, les bornes sont reliées à des entrées 31 et 32 du premier pont redresseur monophasé 19.

La fin de la deuxième ligne mono-fil 7 est relié à la borne haute tension de l'enroulement haute tension 42 du transformateur 43 vers le bas bobine Tesla 44. La basse tension transformateur abaisseur 45 à 44 Tesla capacité C _{1 est} connectée aux entrées 46 et 49 du second redresseur monophasé 50. Conclusions 51 et 52 des premier et deuxième redresseurs monophasés 19 50 et 10 sont reliées avec les bornes de charge 53 et 54 et le pont redresseur triphasé 55 à une entrée 56 reliée conteneur naturel 16 sous la forme de sol ou corps conducteur isolé, et les deux autres entrées 57 et 58 du redresseur 55 bornes à faible potentiel connectés 20 et 59 de haut enroulements 21 et 43, les transformateurs abaisseurs Tesla 17 et 44.

La figure 11 est une source d'énergie électrique est un générateur électrique triphasé 59 qui est relié à trois circuits résonnants 60, 61, 62, et trois élévateurs transformateurs monophasés 63 Tesla, 64, 65. Le haut potentiel des bornes 66, 67, 68 de l'enroulement haute tension 69, 70, 71 transformateurs Tesla 63, 64, 65 sont reliées aux trois entrées 72, 73, 74 triphasé pont redresseur 75. les faibles bornes de potentiel 76, 77, 78 de la haute tension d'enroulement 69, 70, 71 sont reliés à la masse 80. l'énergie électrique est transmise à la tension et du courant redressé pour deux lignes unifilaires. A la fin des lignes 6 et 7 sont des cylindres primaire 8, un convertisseur continu-continu en courant alternatif de fréquence de puissance 11, un transformateur abaisseur 12 et la charge 10.

Dans le cas de l'utilisation d'une ligne unique fil indépendant à la ligne de fin configurer l'appareil représenté sur les figures 5, 6, 7, 8 conversion.

La figure 12 est un schéma électrique du dispositif de transmission de l' énergie électrique, qui utilise trois phases générateur électrique 59 de haute fréquence f ₀ = 50 Hz-500 kHz. Conclusions generator 59 sont connectés en delta avec de faibles enroulements de tension de trois monophasés transformateurs à haute fréquence 63, 64 et 65. bornes haute tension 66, 67, 68 de haute tension d'enroulement 72 sont reliées aux entrées 73 et 74 des trois phases haute fréquence redresseur 75. Faible bornes d'enroulement haute tension potentielle sont reliés à la masse 80 .

L'énergie électrique est transmise par deux lignes unifilaires à la charge 10 à travers l'unité de condensation 8, convertisseur continu-continu 11 à courant alternatif transformateur de fréquence 12.

Dans un autre mode de réalisation, l'appareil à la fin des lignes 6 et 7 Tesla deux transformateurs abaisseur 17, 44 et l'appareil d'adaptation de charge conformément à 10 peut être installé.

La figure 13 montre la répartition des ondes de courant et de tension dans les lignes 6 et 7, en présence de diodes de redressement à haute fréquence 4 et 5 au début des lignes.

Dans la ligne 6 avec une polarité positive de la diode sur le site ( ) La vague actuelle est absent. Dans la ligne 7, la vague actuelle est absente dans la région ( ). Sur la partie de la ligne, où il n'y a pas de vague actuelle, le champ magnétique et le vecteur Poynting est zéro et la transmission de l'énergie électrique dans le conducteur est due au mouvement des charges de surface libres sous l'influence du champ Coulomb.

DISPOSITIF DE TRANSMISSION DE L'ÉLECTRICITÉ fonctionne comme suit

Une seule ligne fils 6, 7 est un guide d'ondes, le long duquel se déplace l'énergie électromagnétique. L'énergie électrique est contenue dans les lignes de champ électrique, ce qui crée une charge. l'énergie magnétique est contenue dans le champ magnétique qui est généré par les courants. Le champ électrique est répartie le long de la ligne ainsi que la tension et le champ magnétique à proximité du conducteur est en phase avec le courant.

La tension de sortie boost quart de Tesla transformateur accuse 2 changements sinusoïdal et le trimestre en cours de la période actuelle, qui varie selon la loi du cosinus. Dans la production à haut potentiel 66 (11) 63 Tesla transformateur ayant un enroulement haute tension 69 de longueur égale à un quart de la longueur d'onde de la tension maximale, i.e. nous avons un ventre et la tension de noeud (courant nul). Faible potentiel de production de 76 (11) ou 20 (9) comporte un noeud de tension et de ventres de courant.

Dans deux ou trois fils lignes conventionnelles dans la distribution de ligne de transmission de puissance active de la distribution de champ électrique similaire à la densité de courant. Dans ce cas, le domaine passionnant de tiers EMF E _st complètement compensée par la résistance du milieu , J - courant - Conductivité de la ligne, R - ligne de résistance. charge de surface à induction ne se produit pas, et la ligne d'énergie est contenue dans les lignes de champ magnétique.

Dans deux-trois fils ligne de courant alternatif pendant la transmission de puissance et de coïncidence de phase active de l'amplitude du courant et de la tension du vecteur Poynting est positif sur toute la longueur de la ligne qui correspond au transfert d'énergie de l'air dans le fil pour augmenter l'énergie de champ magnétique et libérer de la chaleur dans le fil. La composante normale du vecteur de Poynting S _n est dirigé vers le fil et est égale à:

I - courant, R - ligne de résistance, r, l - le rayon et la longueur de la ligne conductrice.

Dans une distribution de champ électrique unique en ligne diffère de la répartition de la densité de courant, tandis que la ligne conductrice se pose la charge de surface et Coulomb champ électrique charges de surface de l'équation.

En raison de l'onde de tension et les charges libres transformateur step-up généré Tesla, le courant dans la ligne en raison de champ d'excitation Coulomb, à savoir, Il est titulaire d'un mécanisme de transfert de charge électrostatique sans pertes Joule dans la ligne conductrice. Fluctuations charges libres conduit à l'apparition d'un courant de polarisation dans l'espace entourant le conducteur. courants de polarisation ne génèrent pas de pertes par effet Joule dans la ligne conductrice. champ Coulomb produit la partie de la ligne actuelle, qui prévoit un transfert de charge le long de la ligne et ferme le courant de polarisation (champ Sotnikov VV Sources Coulomb dans les conducteurs métalliques et leur impact sur l'électricité. Izvestiya RAN. Energy, 2002, № 1, p. 104-111).

Dans la ligne d'alimentation à fil unique au cours d'un quart de la période de changement de tension et le courant au cours de la longueur de ligne égale à un quart d'onde, l'amplitude du vecteur de Poynting est positif, et sur la période au prochain trimestre, pour une longueur de ligne égale au prochain quart de la longueur d'onde, l'amplitude du vecteur de Poynting est négatif, ce qui correspond à la transmission d'énergie électromagnétique dans l'espace entourant le conducteur de ligne. Les fluctuations des changements d'énergie électromagnétique ayant une durée égale à un quart de la période, et la ligne respective des longueurs égales à un quart de la longueur d'onde du courant et la tension ne peut être considéré comme le résultat de la présence de l'impédance de ligne réactive.

La tension redressée pulsation de polarité positive à la ligne décrite par l'équation 6

Ainsi, l'onde de pulsation tension redressée de polarité positive peut être représentée comme la somme d'une onde constante et fondamentale I / 2, sinx, qui sont déduits de cosinus plus même harmoniques. De même, il peut être étendu dans une série de Fourier de la tension demi-onde positive:

Le mode de transmission de puissance avec une fréquence de résonance harmonique fondamentale permet de sélectionner et d'utiliser pour la transmission d'énergie électrique.

La composante variable du circuit résonnant harmonique fondamentale courant et la tension est libérée en 18 transformateur abaisseur 17, ce qui réduit la ligne de haute tension 6 à la valeur utilisée dans la charge 10.

De même, les lignes 7 pistes, qui est transmis sur la tension demi-onde négative et le courant. A la différence de la ligne d'alimentation en courant alternatif, deux, trois fils, dans les lignes 6 et 7 est stocké à 90 ° d'angle de phase entre les demi-ondes de courant et de tension, et l'angle entre les vecteurs de tension au début et à la fin de la ligne est nulle. La composante constante du courant circule à travers le terminal à faible potentiel 20 (6) à haute tension transformateur abaisseur enroulement 21 Tesla 17 par l'entrée 33 du pont redresseur 35 à travers la charge 10 et le redresseur 22 sur la capacité naturelle de 8.

Exemple d'un procédé et un appareil pour le transfert de puissance

Le transfert est effectué à une fréquence de 1 kHz, avec une longueur d'onde de 300 km. Comme Tesla Transformers 3 utilise un transformateur sans noyau d'un diamètre de 3 m, une hauteur de 0,5 m Le nombre de spires de l'enroulement haute tension est égale à 5000, l'enroulement basse tension -. 50 tours, longueur de la ligne de 1200 km. ligne d'alimentation électrique de 10 MW, la tension 35 kV. Le diamètre d'une ligne à un seul câble 6 de 6 mm en cuivre. Comme isolant XLPE utilisé. La densité du courant d' ondulation est de 10 A / mm ^2. La sortie du transformateur élévateur de tension 3 Tesla installé unité de redresseur à haute tension sur la base de diodes à haute fréquence 4 et 5. La ligne de sortie 6 utilise un bloc de condensateurs à haute fréquence 8, l'unité de diode haute tension 13 et d'un transistor inverseur 11 sur la base de transistors à effet de champ à isolation tension de 35 kV, l'alimentation électrique de grille 1 MW.

Sans changer l'esprit de l'invention générateurs 1 et 59 d'une haute fréquence de 50 Hz-500 kHz peut être remplacé par des moteurs électriques ou de convertisseurs statiques à haute fréquence, convertit le courant continu ou de tension et de courant des courants et des tensions de fréquences industrielles, 50 Hz-500 kHz.

AC de remplacement à courant redressé, pulsant dans une demi-période de la moitié de la longueur d'onde de la ligne, il réduit la capacité des pertes en ligne et de rayonnement et peut transporter l'électricité sur des lignes aériennes longues souterrains et sous-marins électriques du câble de transmission avec une densité de courant maximum de 5-50 A / mm ² et une tension maximale de 500 kV 3000 kV. Disponibilité Coulomb champs passionnants et courants charges libres sur la portion de ligne conductrice réduit les pertes par effet Joule et réduit la section transversale des lignes conductrices 5-10 fois, réduire la consommation de métaux non ferreux 10 fois et utilisés comme un environnement de ligne de matériau conducteur non métallique, comme le carbone et polymère conducteur fibres isolées tubes métalliques pour la transmission de gaz, l'eau, l'huile, la vapeur d'eau, et des parties de la terre et la terre, les mers et les océans. Dans l'atmosphère de la terre et d'autres planètes dans une ligne de transmission à fil unique utilisé canaux conducteurs qui créent une ionisation de l'air laser ionique ou d'un rayonnement micro-ondes. En dehors de l'atmosphère dans le vide comme une ligne mono-fil en utilisant des faisceaux relativistes d'électrons de haute énergie. La longueur de la ligne de transmission peut être plus de dix mille kilomètres sur le terrain et des centaines de milliers de kilomètres dans l'espace en utilisant des faisceaux d'électrons comme des lignes électriques.

REVENDICATIONS

1. Procédé de transmission de puissance en utilisant un générateur de tension alternative par la transmission d'une tension provenant du générateur à l'enroulement à haute fréquence Tesla transformateur basse tension reliant une des bornes de ce convertisseur avec des enroulements haute tension de l'une des bornes de sortie du dispositif de propulsion électrique et établissant des oscillations dans le circuit résonnant, dans lequel cette haute fréquence de tension alternative et le courant de l'enroulement du transformateur élévateur de tension Tesla haute tension redressée en ajoutant une sortie de haute tension interne d'enroulement du transformateur de Tesla à une diode à haute fréquence et transmettre la tension redressée et du courant sur une seule ligne à la charge de l'appareil électrique.

2. Le procédé de transmission de puissance selon la revendication 1, caractérisé en ce que la transmission de puissance sur une seule ligne est effectuée à une densité maximale de courant pulsatoire 5 ÷ 50 A / mm ² et une tension pulsatoire maximale de 500 kV / 1500 kV, et en tant que matériau d'une seule ligne , en utilisant l'acier, le cuivre, l'aluminium, des combinaisons de ceux-ci, comme bilames et alliages, et milieu conducteur non métallique sous forme de tronçons isolés de la terre, l'eau et des fibres de carbone humides, films minces conducteurs de métaux et de leurs oxydes, canaux conducteurs dans l'atmosphère, ce qui crée une ionisation des molécules laser à l'air et le rayonnement micro-ondes et relyativistckie faisceaux d'électrons à haute énergie au-dessus de l'atmosphère.

3. Procédé de transmission d'énergie en utilisant une tension alternative à travers la tension de transfert à partir du générateur à l'enroulement à haute fréquence Tesla transformateur basse tension reliant une des bornes haute tension d'enroulement du convertisseur à l'une des bornes de sortie des dispositifs électriques alimentés et établissant des oscillations de résonance dans le circuit électrique, dans lequel que haute fréquence tension alternative et le courant de l'enroulement du transformateur élévateur haute tension est redressée en rejoignant Tesla la production intérieure du transformateur à l'unité de diode condensation Tesla à haute tension et transmettent la tension doublement de tension et de courant redressé dans une double ligne à la charge de l'appareil électrique.

4. Procédé de transmission de puissance selon la revendication 3, caractérisé en ce que la transmission de puissance sur une seule ligne est effectuée à une densité maximale de courant pulsatoire 5 ÷ 50 A / mm ² et une tension pulsatoire maximale de 500 kV ÷ 1500 kV, et en tant que matériau d'une seule ligne , en utilisant l'acier, le cuivre, l'aluminium, des combinaisons de ceux-ci, comme bilames et alliages, et milieu conducteur non métallique sous forme de tronçons isolés de la terre, l'eau et des fibres de carbone humides, films minces conducteurs de métaux et de leurs oxydes, canaux conducteurs dans l'atmosphère, ce qui crée une ionisation des molécules laser à l'air et le rayonnement micro-ondes et relyativistckie faisceaux d'électrons à haute énergie au-dessus de l'atmosphère.

5. Procédé de transmission d'énergie électrique en utilisant une tension alternative du générateur en passant par le générateur à l'enroulement à haute fréquence Tesla transformateur basse tension reliant une des bornes de ce convertisseur avec des enroulements haute tension de l'une des bornes de sortie du dispositif de propulsion électrique et établissant des oscillations dans le circuit résonnant, dans lequel que les oscillations de résonance de tension et de courant avec une fréquence f ₁ créé dans le circuit résonnant d'enroulement du transformateur élévateur de basse tension, et la tension à haute fréquence et le courant de l'enroulement du transformateur élévateur haute tension est redressée par l'addition de l' une des conclusions de l'enroulement du transformateur élévateur jusqu'à une diode à haute fréquence à haute tension et transmettent pulsatoire tension de demi-onde de courant et de tension et de la même polarité d'un courant de ligne unique au transformateur abaisseur de tension, créer un circuit résonant d'enroulement basse tension transformateur abaisseur des oscillations de résonance à une fréquence f _2, qui est associée à la fréquence f ₁ = f _2, redressé à basse tension et de courant en connectant les bornes du circuit résonant d'enroulement basse tension transformateur abaisseur aux deux entrées d'un redresseur en pont monophasé et le courant continu redressée et la tension dans la ligne unifilaire est transmise à la charge en connectant la sortie sans enroulement haute tension du transformateur abaisseur à l'une des entrées du second pont redresseur monophasé, dont l'autre entrée est reliée à la capacité naturelle de la terre ou le corps conducteur isolé et des composés ayant une charge et une sortie des deux redresseurs monophasés condensateur de charge.

6. Le procédé de transmission de puissance selon la revendication 5, caractérisé en ce que la transmission de puissance sur une seule ligne est effectuée à une densité maximale de courant pulsatoire 5-50 A / mm ² et une tension pulsatoire maximale de 500 kV 1500 kV, et en tant que matériau d'une seule ligne , en utilisant l'acier, le cuivre, l'aluminium, des combinaisons de ceux-ci comme bilames et alliages, et milieu conducteur non métallique sous forme de tronçons isolés de la terre, l'eau et des fibres de carbone humides, films minces conducteurs de métaux et d'oxydes métalliques, des canaux conducteurs dans l'atmosphère, ce qui crée une ionisation des molécules d'air laser et de rayonnement de micro-ondes, et relyativistckie faisceaux d'électrons de haute énergie au-dessus de l'atmosphère.

7. Appareil pour transmettre la puissance électrique comprenant un générateur à haute fréquence, de faire monter et descendre les transformateurs à haute fréquence Tesla interconnectés ligne unifilaire, le condensateur et la charge connectée à l'enroulement basse tension par l'intermédiaire d'un redresseur en pont monophasé, caractérisé en ce que l'enroulement primaire d'un transformateur condensateur Tesla contour step-up de ₁ forme un circuit de résonance à basse tension enroulement secondaire du transformateur de Tesla vers le bas avec un profil condensateur _C2 , forme un circuit résonant, les paramètres du circuit sont reliées par L ₁ · C ₁ = L ₂ · C ₂ où L ₁ et C ₁ et L ₂ et C ₂ - circuits d'inductance et capacitance adjacentes à la conclusion de l'enroulement de sortie haute tension primaire du transformateur d' enroulement est relié à la terre et une autre sortie interne haute tension enroulement est connecté à la ligne mono-fil via une diode à haute fréquence pour extrémité d'un condensateur en parallèle sur une seule ligne et une charge connectée à la sortie du deuxième redresseur monophasé à deux entrées qui sont connectées à la sortie externe du transformateur abaisseur haute tension d'enroulement Tesla et la capacité naturelle de la terre ou le corps conducteur isolé.

8. Dispositif destiné à transmettre de l'énergie électrique selon la revendication 7, caractérisé en ce que chaque ligne de transmission à fil unique est réalisé en courant matériau conducteur protégé électriquement directe de petite section, et utilisée comme un conducteur et milieu conducteur non métallique, tel que l'acier, l'aluminium, le cuivre, le carbone fibres, l'eau, des films minces conducteurs humides, des métaux et des oxydes métalliques, des canaux conducteurs dans l'atmosphère par un rayonnement laser et micro-ondes et les faisceaux d'électrons relativistes à haute énergie au-dessus de l'atmosphère.

9. Appareil pour transmettre la puissance électrique comprenant un générateur de tension alternative à haute fréquence de résonance du transformateur de Tesla, dont l'enroulement primaire est relié au générateur de tension alternative par l'intermédiaire du convertisseur de fréquence et la ligne de transmission d'énergie électrique, caractérisé en ce que la sortie haute tension interne d'enroulement du transformateur relié à Tesla diodno- unité de doublage de tension de condensateur et une ligne de transmission à deux fils est réalisé avec un courant continu et il est prévu à l'extrémité de l'unité de consommation de condensation, qui est relié aux bornes par l'intermédiaire d'une clé électronique ou d'un dispositif électrique alimenté par l'onduleur.

10. Dispositif de transmission d'énergie électrique selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque ligne de transmission à fil unique est réalisé en courant matériau conducteur protégé électriquement directe de petite section, et comme un conducteur et milieu conducteur non métallique utilisé, tel que l'acier, l'aluminium, le cuivre, le carbone fibres, l'eau, des films minces conducteurs importantes, des métaux et des oxydes métalliques, des canaux conducteurs dans l'atmosphère par un rayonnement laser et micro-ondes et les faisceaux d'électrons relativistes à haute énergie au-dessus de l'atmosphère.

11. Dispositif destiné à transmettre la puissance électrique comprenant un générateur de tension alternative à haute fréquence de résonance du transformateur de Tesla, dont l' enroulement primaire est relié au générateur de tension alternative par l' intermédiaire du convertisseur de fréquence et la ligne de transmission d'énergie électrique, caractérisé en ce que le générateur d'énergie électrique est une haute fréquence triphasée à f = ₀ 50 Hz ÷ 500 kHz, générateur trois de sortie relié par trois circuit résonnant avec une fréquence f ₀ avec trois transformateurs de step-up Tesla, dans lequel trois sorties enroulements à faible potentiel de haute tension étant reliés à la terre, et les trois enroulements à fort potentiel de sortie haute tension transformateurs Tesla sont connectés à l' entrée redresseur en pont triphasé, conclusions redresseur couplé à un à deux fils extrémités de la ligne ligne de transmission d'énergie électrique sont reliés à deux entrées du pont redresseur triphasé, et deux conclusions redresseur unité de condenseur relié, convertisseur DC et un transformateur abaisseur variable et la charge, et à la troisième entrée du pont redresseur triphasé connecté la capacité naturelle de une terre et un corps conducteur isolé.

12. Dispositif destiné à transmettre de l'énergie électrique selon la revendication 11, caractérisé en ce que les transformateurs à haute fréquence augmentent Tesla connecté en "delta", la sortie basse tension de chaque enroulement de transformateur abaisseur Tesla à haute tension est reliée à la borne adjacente de l'enroulement basse tension et les sorties à deux phases sont connectées au redresseur en pont unité de condensation, charge et délivre le circuit de doublement de tension, qui est reliée à l'entrée de la capacité naturelle de la terre ou le corps conducteur isolé.

13. Dispositif destiné à transmettre de l'énergie électrique selon la revendication 11, caractérisé en ce que la charge est connectée aux bornes par l'intermédiaire de redresseurs convertisseur continu-continu en courant alternatif de fréquence de puissance et de tension.

14. Dispositif destiné à transmettre de l'énergie électrique selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que chaque ligne de transmission à fil unique est réalisé en courant matériau conducteur protégé électriquement directe de petite section, et utilisé comme milieu conducteur conducteur et non-métallique, tel que l'acier, l'aluminium, le cuivre , fibre de carbone, l'eau, des films minces conducteurs humides, des métaux et des oxydes métalliques, des canaux conducteurs dans l'atmosphère par un rayonnement laser et micro-ondes et les faisceaux d'électrons relativistes à haute énergie au-dessus de l'atmosphère.

15. Dispositif destiné à transmettre la puissance électrique comprenant un générateur de tension alternative à haute fréquence de résonance du transformateur de Tesla, dont l' enroulement primaire est relié au générateur de tension alternative par l' intermédiaire du convertisseur de fréquence et la ligne de transmission d'énergie électrique, caractérisé en ce que le générateur de courant triphasé adaptée à la fréquence f ₀ = 50 Hz ÷ 500 lignes du générateur kHz sont connectés en trois circuit résonnant à la fréquence f ₀ dans une "étoile" avec les trois transformateurs de step-up Tesla, dont les enroulements haute tension sont connectés aux redresseurs entrée du pont redresseur conduit triphasés sont reliés aux deux lignes de transmission à extrémité unique de l' électricité, chacun des deux lignes connectées au consommateur avec un terminal haut potentiel de l'enroulement haute tension transformateur abaisseur Tesla, l'enroulement de chaque transformateur Tesla est relié par un circuit résonnant avec un pont redresseur monophasé basse tension, les sorties des deux ponts redresseurs monophasés sont connectés à l'unité de condensation, la charge et avec les conclusions du pont redresseur triphasé, dont deux entrées sont connectées terminaux à faible potentiel d'enroulements à haute tension du transformateur à deux étapes vers le bas, Tesla, et une capacité naturelle troisième entrée reliée de la terre ou le corps conducteur isolé.

16. Dispositif destiné à transmettre de l'énergie électrique selon la revendication 15, caractérisé en ce que la charge est connectée aux bornes par l'intermédiaire de redresseurs convertisseur continu-continu en courant alternatif de fréquence de puissance et de tension.

17. Dispositif destiné à transmettre de l'énergie électrique selon la revendication 15, caractérisé en ce que chaque ligne de transmission à fil unique est réalisé en courant matériau conducteur protégé électriquement directe de petite section, et comme un conducteur et milieu conducteur non métallique utilisé, tel que l'acier, l'aluminium, le cuivre, le carbone волокно, вода, влажная, тонкие проводящие пленки металлов и их окислов, проводящие каналы в атмосфере, созданные лазерным и микроволновым излучением и релятивистские пучки электронов высоких энергий за пределами атмосферы.

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Date de publication 17.02.2007gg

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