Однопроводная система передачи электроэнергии: Однопроводный ток – реальность, снижающая затраты на передачу энергии в сотни раз! — Энергетика и промышленность России — № 9 (61) сентябрь 2005 года — WWW.EPRUSSIA.RU

Содержание

Однопроводный ток – реальность, снижающая затраты на передачу энергии в сотни раз! — Энергетика и промышленность России — № 9 (61) сентябрь 2005 года — WWW.EPRUSSIA.RU

Газета «Энергетика и промышленность России» | № 9 (61) сентябрь 2005 года

Авраменко предположил, что статические заряды каким‑то образом приводятся в движение, и образуется то самое переменное электромагнитное поле, которое и зажигает газ в лампе. Он стал проводить многочисленные эксперименты со статическим электричеством (которое на сегодняшний день практически не используется).

Статический заряд почти невесом, чтобы получить его и переместить в пространстве, тяжелой механической работы производить не надо, мощные и металлоемкие двигатели и генераторы могут оказаться ненужными. Изобретатель старался получить свободный заряд, придать ему направленное перемещение, заставить действовать так же, как и обычный ток в проводах. Для этого он пытался преобразовать обычный ток из электросети в ток смещения свободных статических зарядов (в так называемые реактивные токи). Первичным источником служили обычные звуковые генераторы, используемые в радиотехнике. Из литературы он узнал о трансформаторе Теслы (этот ученый также пытался передавать на расстояние электрическую мощность с помощью реактивных токов) и использовал этот опыт.

Трансформатор Авраменко

Дело пошло. Сначала появились малые токи, 2‑3 Вт, потом – большей мощности. В результате Станиславу Викторовичу удалось сделать то, что до этого не получалось ни у кого: создать систему передачи тока свободных статических зарядов по одному проводу.

На выходе созданного Авраменко трансформатора мы имеем обычный переменный ток, который попал туда из обычной же электросети, только с полной асимметрией выходного напряжения: один конец вторичной обмотки остается под нулевым потенциалом, а вся синусоида подаваемого тока находится на другом ее конце. В трансформаторе Теслы второй конец был заземлен, небольшой потенциал на нем все‑таки был, нулевого добиться ему не удалось. А в трансформаторе Авраменко подсоединяем к «нагруженному» электроду всего один провод и гоним электричество по нему.

В научных журналах (например, «Изобретатель и рационализатор»), заинтригованных уникальным явлением, пытались объяснить природу этого «однопроводного электричества». Рассказывалось и о трансформаторах без сердечников, подобных трансформаторам Теслы, о «вилке Авраменко» – включенных особым образом диодах. С их помощью удавалось накачивать энергией некую емкость, из которой потом получать эту энергию и перемещать ее по незамкнутой цепи, то есть по одному проводу. Причем течет она не внутри этого провода, а как бы вдоль него. По словам самого Авраменко, «поле перемещается вдоль провода как по волноводу». Из теории электричества известно, что токи смещения закону Джоуля – Ленца не подчиняются. Стало быть, сечение этого провода значения не имеет, он может быть тоньше волоса, его задача – лишь указывать направление. Кроме того, провод не нагревается, и потерь энергии почти нет.

В системе Авраменко ток проводимости из сети выпрямляется, преобразуется в реактивный ток нужной частоты, который передается по одному проводнику на любое расстояние, а там вновь преобразуется в обычный ток проводимости, заставляющий гореть лампы, крутиться моторы, работать лазеры и нагревать электроприборы.

Преимущества однопроводного электричества

Полного теоретического объяснения работы однопроводной системы нет и сегодня. Вопросы остаются, светила электротехники ответа на них не находят. И тем не менее возможность передачи энергии по одному проводу Авраменко доказал экспериментально. Это было около десяти лет назад.

За прошедшее с этого момента время Авраменко удалось установить уникальные свойства однопроводной сети.

Прежде всего выявились огромные преимущества однопроводной передачи электроэнергии на расстояние. При передаче ее обычным способом 10‑15% энергии теряется на нагрев проводов (джоулево тепло). Для однопроводной же передачи можно брать настолько тонкий провод, насколько это позволяют соображения прочности, скажем, 2‑4 мм в диаметре. Если в современных цепях плотность передаваемого тока не превышает 6‑7 А/мм2, то по однопроводниковой она достигает 428 А/мм2 при мощности в 10 кВт. Причем провод не нагревается, а джоулевы потери уменьшаются почти в сто раз. Во столько же раз, соответственно, уменьшается расход меди на провода. Мало того, провода могут быть сделаны из обычной стали: ведь их электропроводимость значения не имеет, их задача – указывать направление тока. Что это значит? А это значит – происходит колоссальная экономия на опорах и проводах линий электропередач, а также контактных линий электротранспорта. Их можно сделать значительно менее громоздкими и материалоемкими.

Электрический ток… по трубопроводам

Станислав Викторович стал приглашать на демонстрацию опытов различных специалистов, руководителей Минэнерго, ученых из ФИАН, МИФИ и пр. Ни расчетам, ни своим глазам никто не верил. Первым человеком, поверившим Авраменко, стал директор Всероссийского НИИ электрификации сельского хозяйства (ВНИИЭСХ), академик РАСХН, профессор, д. т. н. Д.С. Стребков. Он первый понял, что все демонстрируемое изобретателем вполне подчиняется законам физики и электротехники.

Дмитрий Семенович пригласил Авраменко к себе в институт, создал там соответствующую лабораторию, выделил оборудование, выбил деньги, и опыты стали производиться на гораздо более серьезной основе. Если раньше у Авраменко была лишь небольшая десятиваттная установка, то во ВНИИЭСХе изготовили опытную установку мощностью в 100 Вт, позволившую провести ряд важных экспериментов.

Например, было доказано, что однопроводное электричество можно передавать не только по медному проводу. Как происходит такой эксперимент? Выходящий из трансформатора Авраменко и батареи конденсаторов, где генерируются мощные статические заряды, стальной провод ныряет в лоток с водой, за которым идет графитовая нить, затем в лоток с грунтом (лотки, разумеется, изолированы). В линии специально устроены разрывы, в них возникают дуговые разряды между проводом и водой, землей, графитом. По проводу ползает однопроводная троллея (макет троллейбусной, например), отбирающая энергию для находящихся тут же потребителей. В конце линии подключена лампочка. Ток проходит по всем этим проводникам и зажигает ее.

Что этот опыт доказывает? А то, что можно постоянно и без больших потерь передавать энергию по любым токопроводящим изолированным веществам.

Например – по трубопроводам, оптоволоконным линиям (по волокну передается информация, а ток – по металлической оплетке кабеля) и т.п. (патент РФ № 2172546). А раз так – то можно изобрести массу машин и устройств, использующих это явление.

Не воруйте провода, они… стальные!

Авраменко совместно со Стребковым и к.т.н. А.И. Некрасовым, руководящим лабораторией ВНИИЭСХа, разработали дождевальную машину, идущую вдоль арыка или лотка с водой и получающую из них не только воду, но и энергию для своей работы. Еще одна область применения (патент № 2136515) – оборудование для питания трамваев, троллейбусов, электропоездов и электромобилей с помощью одной троллеи взамен обычных двух (причем при этом по рельсу ток не идет!), а также – оборудование для питания мобильных электроагрегатов, вроде тракторов, аэростатов, вертолетов по сверхтонкому и легкому кабелю (патент № 2158206). Мало того, реактивные токи установки Авраменко можно передавать по лазерному лучу вообще без проводов (патент № 2143735), а за пределами атмосферы – и по электронному лучу (патент № 2163376).

Но корифеи все не верили, специальные журналы в публикациях отказывали: «Большие мощности все равно невозможно передать на расстояние. Сделайте киловаттную установку».

Ну, так ведь и сделали! Тут призадумались уже и специалисты. Первым всерьез заинтересовался «Газпром» – организация, далеко не бедная и на перспективные разработки денег не жалеющая. Вдоль газопроводов сейчас обязательно устраивают линии электропередачи для катодной защиты, питания перекачивающих насосов и для других эксплуатационных служб. Линии эти стоят дорого, провода из цветных металлов воруют. А при однопроводной передаче энергии можно протянуть стальной провод или даже пустить ток по самой трубе.

Воробей не сядет

«Газпром» спонсировал изготовление еще более мощной установки, на 20 кВт. Ее сделали с запасом: Д. С. Стребков утверждает, что она выдаст и 100 кВт. Установленный в начале этой линии высокочастотный трансформатор генерирует мощные электростатические заряды, которые концентрируются вдоль линии к резонансному контуру понижающего трансформатора Теслы и через выпрямитель отводятся к нагрузке, то есть к потребителям.

Передает установка энергию по проводку толщиной всего в 80‑100 мкм: его можно увидеть, только подойдя вплотную. Он отчаянно вибрирует, когда установка включена, иной раз даже отрывается от изолятора (разумеется, в реальных условиях столь тонкий провод никто ставить не собирается, он разорвется, даже если на него сядет воробей). И тем не менее по этому волоску течет ток, который питает 24 киловаттных лампы, мощный электромотор и пр.

Такая система имеет в сотни раз лучшие электрические параметры, чем традиционные двух-трехпроводные. При этом в конструкции установки применены стандартные, серийно выпускаемые отечественной промышленностью узлы: например, преобразователь, применяемый при термообработке труб, конденсаторы и пр. Между тем НПО «Сапфир» по заказу ВНИИЭСХа разрабатывает в настоящее время во много раз меньшие преобразователи на тиристорах, так что можно ожидать, сверх всего прочего, что установка станет гораздо более компактной.

Электротрактор без барабана и коагулятор в кармане
Применение принципиально новой системы подачи электроэнергии позволит значительно упростить и удешевить строительство троллейбусных и трамвайных линий или, допустим, даст возможность устанавливать на автомобилях электропривод с «антенной», чтобы водители, подъехав к устроенным повсеместно однопроводным линиям, подсоединялись к ним и ехали куда угодно, отключив ДВС и не загрязняя атмосферу.

Кроме того, можно было бы вернуться и к электротракторам, работающим от кабеля. От них в свое время отказались из‑за того, что барабан кабеля, устанавливаемый на тракторе, весил 3 тонны. Теперь же его вес составит не более 30 кг. Да и без барабана можно обойтись.

Можно создать аэростатное телевидение, установив ретрансляторы километрах в десяти над землей. Или устроить аэростатную же систему мониторинга огромных площадей лесов или полей. Сейчас только вес кабелей мешает этому.

Но и это еще не все. Энергию по лазерным и электронным лучам можно передавать даже на спутники и ракеты!

Но это пока только будущее.

Однако вот вам настоящее: коагуляторы крови, изготовленные с помощью однопроводной системы. Эти приборы применяют для остановки крови при ранах и операциях, они как бы сваривают крохотной дугой электроплазмы края разорванных сосудов. Существующие сегодня в мире коагуляторы мощностью 8 Вт представляют собой громоздкую тумбу, стационарную или на колесах, весом около сотни килограммов, охлаждаемую водой из водопровода и потребляющую более киловатта энергии. Точно такой же мощности и еще более эффективного действия коагулятор, изготавливаемый во ВНИИЭСХе, питается от обычных аккумуляторных батареек, весит несколько сот граммов, помещается в «дипломате» или бардачке автомобиля, так что может работать и в полевых условиях, и дома. Тем более что его стоимость сегодня составит примерно $1000 (против 45‑60 тыс. $ для громоздких зарубежных аналогов). Он может использоваться и уже используется не только в клиниках, но и в салонах красоты, для уничтожения бородавок, папиллом, татуировок и пр.

Сегодня работами Авраменко и его коллег весьма пристально интересуются иностранцы. Изобретения были отмечены золотой медалью Салона инноваций в Брюсселе и золотой медалью Николы Теслы, выдаваемой за выдающиеся работы в области электротехники. Англичане и японцы оплатили международное патентование, причем американцы выдали патент, в котором работы российских ученых названы «букетом открытий». С Индией ведутся переговоры о поставке демонстрационной установки в 25 кВт.

Но увы, увы и еще раз увы! О широком, массовом применении однопроводного тока в России пока приходится только мечтать.

Интервью. Конец коротким замыканиям и воровству электроэнергии: передача энергии по однопроводной линии стала реальностью

Конец коротким замыканиям и воровству электроэнергии: передача энергии по однопроводной линии стала реальностью


03.08.2017

В технопарке «Саров» удалось воплотить нереализованную идею Николы Теслы — организовать промышленную передачу электроэнергии по одному проводнику.

Опытно-промышленная линия длинной 1200 м уже обеспечивает необходимой мощностью уличные светодиодные фонари на территории технопарка в Нижегородской области. В сентябре начнутся испытания опытно-промышленной однопроводной линии с параметрами 8 км — 8 кВт.

На вопросы EnergyLand.info отвечает Сергей Мисатюк, генеральный директор НТЦ «Тор-Техно»:

— Каков принцип работы вашей системы однопроводной передачи электроэнергии?

— В технопарке «Саров» совместно со специалистами Института электрификации сельского хозяйства мы занимаемся промышленным внедрением полуволновой резонансной передачи электроэнергии по одному проводнику. Идея была предложена Николой Тесла еще в 1897 году, однако ее невозможно было воплотить в жизнь из-за отсутствия необходимой элементной базы, в частности, полупроводниковых ключей, эффективно обеспечивающих переключения резонансных генераторов.
Наш образец опытно-промышленной передачи электроэнергии рассчитан на мощность 1 кВт и демонстрирует возможность передачи этой мощности на распределённые потребители, расположенные в любом порядке на 10 километровой линии из кабеля РК-75-4 с диаметром центральной медной жилы менее 0,7мм. Опытно–промышленный образец включает в себя три основных элемента: передающий модуль (четвертьволновой вибратор; наиболее сложный прибор), одножильный проводник (дешевый коаксиальный провод РК-75-4 длиной до 10 км) и приемные модули, обратные преобразователи на малогабаритных высокочастотных трансформаторах и диодных мостах (4 преобразователя по 50ВТ, 4 преобразователя по 100ВТ и 2 преобразователя по 200ВТ, в сумме 1000ВТ).
Передача энергии по однопроводной линии происходит в резонансном режиме. Идея состоит в том, что в линии возникает стоячая электромагнитная волна, образующаяся в результате наложения движущихся навстречу падающей и отраженной электромагнитных волн одинаковой интенсивности. Участки стоячей волны, имеющие наибольшую амплитуду, называются пучностями тока (колебания тока имеют наибольшую амплитуду) и пучностями напряжения (колебания напряжения имеют наибольшую амплитуду).


Стоячая электромагнитная волна

В резонансном режиме в линии стоит только пучность напряжения стоячей полуволны (пучности тока находятся в силовых трансформаторах Тесла) и электроны не движутся по проводу, а только меняют свою спиновую ориентацию в пространстве. Джоулев нагрев проводника отсутствует, так как при передаче электроэнергии по одному проводу в резонансном режиме электроны в проводнике не движутся вдоль проводника линии, а лишь упорядоченно волнообразно меняют ориентацию спина (магнитного момента) вдоль проводника линии, создавая при этом переменную циркуляцию электромагнитного поля вокруг проводника линии.  При этом электрическая энергия заключена в электрическом поле, которое совпадает по фазе с напряжением в линии, а магнитная энергия — в магнитном поле, которое совпадает по фазе с током в трансформаторах. Энергия электромагнитного поля распределена в объеме вокруг проводника линии, где существует электромагнитное поле. В результате энергия передаётся не по проводу, а по пространству (полю) вокруг проводника линии.


Типовые потери резонансной системы передачи электроэнергии

Другим словами при полуволновой резонансной передаче электроэнергии в линии, по сути, стоит только пучность напряжения (тока нет), а в трансформаторах находятся пучности тока полуволны.

— Иными словами, вам удается избежать потерь, неизбежных при традиционном способе передачи электроэнергии?

— Совершенно верно. В линии нет движения электронов, следовательно, нет джоулевых потерь на разогрев проводника линии. В нашей опытной линии, питающей 10 уличных фонарей технопарка, при передаче 1 кВт энергии на 1200 метров, потери в линии составили менее 2%. Они связаны с поляризацией диэлектрика между центральной жилой и оплеткой провода. При этом мы использовали не лучшего качества китайский коаксиальный кабель длиной 1200 метров с медной жилой сечением менее 0,7 мм и передавали по нему сутками 1000 Вт электрической мощности на фонари освещения.


Кабель для опытно-промышленной линии длиной 1200 м

— Каковы преимущества полуволнового метода?

— Поскольку энергия идёт по одному проводнику, отсутствует возможность возникновения коротких замыканий. Следовательно, нет опасности повреждения проводника и возгорания. Прикосновение к такому проводу может нанести только небольшой ожог, но не вызовет серьезной электротравмы, так как в линии нет тока.
По нашим оценкам, использование полуволновой резонансной системы на новых и реконструируемых объектах обойдется от двух до десяти раз дешевле, нежели прокладка обычных линий. Экономический эффект нашей модели связан с тем, что стоимость коаксиального провода на порядок ниже, чем у традиционного трехжильного кабеля. Такой провод можно с легкостью проложить в виде воздушной линии, провести под землей на небольшой глубине (следовательно, не требуется землеотвод, как при прокладке кабеля на полутораметровой глубине). При необходимости провод можно погрузить и в воду — для демонстрации этого планируем установить на территории технопарка небольшой аквариум.
Немаловажно, что в предлагаемом методе исключена сама возможность воровства электроэнергии, поскольку при несанкционированном подключении к линии моментально нарушаются параметры резонанса.


Проверка линии в сборе с 10 прожекторами

— Какую максимальную мощность и на какое расстояние позволяет передавать однопроводная система?

— Сейчас реализуется пилотный проект по передаче 8 кВт на 8 км. Испытания линии пройдут в сентябре. Проект выполняется по заказу компании «Русские башни» (другого резидента нашего технопарка), он позволит продемонстрировать, как недорого обеспечить электропитание вышек сотовой связи на расстояние до 8 км.

— На каких еще объектах полуволновая резонансная передача может быть наиболее востребована?

— В первую очередь, это удаленные объекты. К примеру, мосты, эстакады, коттеджи, находящиеся отдалённо в лесу или в горах. Как известно, передавать напряжение 0,4 кВ на расстояние свыше 400 метров экономически уже не выгодно из-за потерь. Это значит, что нужно повышать напряжение до 10 кВ и ставить возле потребителей трансформаторные подстанции, что сопряжено с крупными расходами. В нашей системе этого не потребуется.
Другая сфера применения — охранные периметры. Можно параллельно проложить оптоволоконный кабель и коаксиальный одножильный провод, позволяющий обеспечить питание видеокамер.
В городской среде проектируемый метод может использоваться для систем уличного освещение и питания wi-fi точек доступа, камер видеонаблюдения. Руководство технопарка уже ведёт переговоры об организации электропитания нескольких районных объектов в Сарове. Мы видим хороший потенциал для замены сельских линий электропередачи: как известно, процент износа в таких сетях весьма высок, кроме того, там очень трудно бороться с проблемой воровства электроэнергии.


Передающий модуль

— Есть ли какие-то препятствия для широкого применения данной идеи Теслы в сегодняшних реалиях?

— Мы не видим технических проблем или каких-то сложностей с сертификацией. Главное препятствие — это консервативность энергетической отрасли и недоверие потенциальных потребителей. Однако мы надеемся, что примеры реализованных проектов заинтересуют энергетиков и собственников удаленных объектов.

Подготовила Екатерина Зубкова

(С) Медиапортал сообщества ТЭК www.EnergyLand.info

Копирование без ссылки на данную страницу запрещено

Фото НТЦ «Тор-Техно»


//www.ofdma-manfred.com/wp-content/uploads/2016/06/SLE-Russian-10.

-06.16.pdf YouTube films: Single Line https://www.youtube.com/watch?v=oHuDz29PT6w. Single Line electricity without ground connection http://www.ofdma-manfred.com/2015/09/20/httpsyoutu-beppybt_owtem/ Однопроводная-электрическая-система-Михаила-Банка https://www.youtube.com/watch?v=kvRZWjYKa8k

8

земля это огромная емкость, то есть конденсатор. Но, во-первых, у конденсатора

должна быть вторая обкладка. И, во-вторых, внутри конденсатора должен быть

диэлектрик. А земля диэлектриком быть не может. Другие объясняют процессы в

заземлениях как абсорбция тока. Но абсорбция не может быть бесконечной. Любая

губка, когда наполнится водой, прекратит ее абсорбировать. Есть и другие

объяснения, но все они вызывают новые вопросы.

Однако это привычно и удобно использовать термин тока, даже если его там нет.

Вернемся к вопросу о непрерывности тока в электрической цепи. Трудно говорить о

непрерывности тока, если схема используется трансформатор.

Но даже ещё трудное говорить об этом, если в цепи есть конденсатор, между

пластинами которого находится идеальный изолятор. Изолятор не пропускает ток, но

схема работает правильно, то есть в соответствии с законом Ома. При создании

электромагнитной теории Максвелл ввёл понятие тока смещения. В дополнение к

току проводимости ток смещения в уравнениях Максвелла определён в зависимости

от скорости изменения электрического поля смещения. Ток смещения имеет

размерность плотности электрического тока и обладает связанным с ним магнитным

полем точно также как и обычные токи. Однако это не поток движущихся зарядов, а

скорее меняющееся во времени электрическое поле.

Эта идея зародилась у Максвелла уже в его статье 1861 года о физических силовых

линиях в связи наличием смещения электрических частиц в диэлектрической среде.

Максвелл добавлял ток смещения к термину «электрический ток» в определении

Закона ампера об электрической цепи. В своей статье 1865 года «Динамическая

теория электромагнитного поля» Максвелл использовал эту откорректированную

версию Закона ампера об электрической цепи для вывода уравнения

электромагнитной волны. Термин «ток смещения» в настоящее время

рассматривается в качестве ключевого дополнения, которое завершило уравнения

Максвелла и необходим для того, чтобы объяснить многие явления и особенно

существование электромагнитных волн.

Таким образом, мы можем предположить, что ток это математическая величина,

равная V, деленная на Z. Это удобно для анализа электронных схем.

Итак, видимо, нельзя считать, что электрический провод – это труба, в которой что-то

протекает. Наверно такое понимание укоренилось из-за общего (бытового) значения

слова «current» (поток, течение). Может быть, понятие сила тока вообще не

обязательно, хотя оно и удобно. Ведь сила тока – это разность потенциалов, деленная

на сопротивление, и может быть, вполне достаточно этих двух понятий. Конечно,

понятие силы тока удобно для расчетов, моделирований и обоснований различных

законов.

Тем более, что мы знаем и и другие примеры, когда применяются термины или

величины, не существующие в природе, но удобные для анализа. Например, в теории

преобразования сигналов широко применяется понятие отрицательной частоты. Хотя

частота не может быть отрицательной.

Учитывая эти и другие противоречия, можно прийти к следующему предположению.

Видимо, нет никакого «протекания» электрического тока. Источник создает разность

Передача энергии по воде и однопроводная передача / Хабр

Привет хабр. Сегодня я хочу рассказать о необычном явлении, которое я наблюдал в результате эксперимента. Скажу сразу ничего общего с ИТ и объяснений с научной точки зрения не будет.
А будет «качер», ёмкость с водой, испорченные лампочки и любопытство познать новое! Кому стало интересно – прошу, заходите, будет весело.

Начну издалека, а именно с Николы Тесла. С того самого человека которого до сих пор не могут определить к кому причислять к великим изобретателям или шарлатанам. Говорят, он мог передавать энергию по тонкой вольфрамовой нити, ездил на машине без топлива и творил прочую магию. Я не знаю что в этом правда, а что нет, но это и не важно потому, что речь пойдет о открытии Станислава Авраменко, который ссылался на Теслу поэтому я и вспомнил про этого человека.
С. Авраменко смог передать энергию по одному проводнику и использовать данный эффект для питания активной нагрузки. Он открыл, что если преобразовать электричество в высокочастотные импульсы, то замкнутая цепь больше не нужна и сам проводник служит как направление для энергии, а не как передатчик. Самое интересное в том, что неважно с чего сделан проводник и какое у него сечение, главное направление.
Я смог повторить его эксперименты еще два года назад. Но недавно я решил использовать воду вместо проводника и эксперимент увенчался успехом.
Ниже есть две вырезки из газеты, которые дали толчок для моих исследований в этой среде.

Две вырезки по роботам Станислава Авраменко в HD формате

Думаю, прочитав статьи вы поняли, что не все так было просто. Немного бессонных ночей и я додумал недостающие элементы в схеме автора.
Ну, теперь о самом эксперименте с водой. У меня не было уверенности о работе новой схемы. Мне просто во время написания пары интересных строчек кода захотелось достать установку и попробовать воду как проводник в этой схеме.
Ниже я снял сам эксперимент с водой и с испорченными лампочками. Хотя цифровик упорно отказывался сотрудничать.

В видео ниже мои первые эксперименты с установкой. Там я повторяю эксперименты Авраменка и жарю сало.

Первые эксперименты с установкой и сама схема устройства

Передача электроэнергии по одному проводу схема. Беспроводная передача электричества по теории тесла

В интернете достаточно много обсуждений на тему передачи энергии по одному проводу. Обычно для такой передачи энергии подразумевается наличие заземления, хотя на самом деле это не лучший вариант передачи энергии. Лучше всего передавать энергию по оному проводу с помощью схемы, представленной ниже.

Соединяющий провод можно использовать очень тонкий, в моих опытах провод был диаметром 0.08мм. При хорошо подобранных параметрах катушек транзистор можно использовать без дополнительных резисторов, как нарисовано на схеме. Для кт315 подобное включение работает примерно при 9 вольтах, для кт805 подобное включение может быть работоспособно при 12 вольтах. Важно соблюдать правильное подключение катушек в передающей части схемы, иначе она не заработает. Катушка L2 обычно мотается с большим количеством витков проводом диаметром 0.2 — 0.5 мм. Катушки L2 — L4 должны быть одинаковые! Проверить работоспособность схемы легко, достаточно взять в руки светодиод за одну из его ножек и поднести его к контакту катушки L2. Он должен начать светиться. Диоды выпрямителя на приемной части схемы должны быть высокочастотными. Также лучше поставить на выходе выпрямителя сглаживающий конденсатор.

Видео с работой данной схемы

Можно заметить, что схема включения на видео отличается от схемы в статье. В видео база транзистора подключена к резистивному делителю, состоящему из 27 и 240 ом. Остальное работает так же. Аккумулятор на 12 вольт не обязательно ставить мощный, потребление от схемы небольшое и для опытов хватит кроновой батарейки, если устройство будет сделано небольших габаритов по схеме из данной статьи. Конические катушки мотать не нужно, в видео они были использованы, так как других под рукой просто не было.

Отличие от других схем

Две схемы, представленные выше, без заземления будут работать тем хуже, чем длиннее соединяющий провод. Причем, это весьма заметно в пределах 3-х метров. При подключении к приемной части массивного проводящего предмета, прием энергии улучшается, однако все равно остается хуже, чем в самой первой схеме данной статьи. Для первой схемы эффективность приема энергии не так сильно зависит от длины соединяющего провода и не требует наличия массивного проводящего предмета в качестве заземления.

Некоторые опыты

Опыт с лампочкой
Если вывод катушки L2 подключить к лампочке с нитью накала, а второй провод лампочки сделать достаточно длинным, нить накала будет гореть. Однако она будет гореть не равномерно, а с постепенным затуханием.

Опыт с катушкой вокруг провода
Если сделать катушку, и продеть через нее передающий приемнику энергию провод, то на катушке появится ЭДС, как будто переменное магнитное поле направлено вдоль проводника, а не вокруг него.

Идея однопроводной передачи электроэнергии появилась у С.В. Авраменко совершенно случайно более четверти века тому назад. Однажды он, только-только окончивший Ленинградский политехнический институт, снял с себя нейлоновую майку, трещавшую от разрядов статического электричества, и махнул ею около выключенной настольной люминесцентной лампы. И лампа загорелась!
Тогда он взял пластмассовую расческу, натер ее и стал махать возле лампы. И лампа снова зажглась. А ведь в институте учили другому: нужно либо подвести к лампе два конца, анод и катод, либо поместить газоразрядную лампу в переменное электромагнитное поле достаточно высокой частоты.
Авраменко предположил, что статические заряды каким-то образом приводятся в движение, и образуется то самое переменное электромагнитное поле, которое и зажигает газ в лампе. Он стал проводить многочисленные эксперименты со статическим электричеством (которое на сегодняшний день практически не используется).
Статический заряд почти невесом, чтобы получить его и переместить в пространстве, тяжелой механической работы производить не надо, мощные и металлоемкие двигатели и генераторы могут оказаться ненужными. Изобретатель старался получить свободный заряд, придать ему направленное перемещение, заставить действовать так же, как и обычный ток в проводах. Для этого он пытался преобразовать обычный ток из электросети в ток смещения свободных статических зарядов (в так называемые реактивные токи). Первичным источником служили обычные звуковые генераторы, используемые в радиотехнике. Из литературы он узнал о трансформаторе Теслы (этот ученый также пытался передавать на расстояние электрическую мощность с помощью реактивных токов) и использовал этот опыт. Трансформатор Авраменко
Дело пошло. Сначала появились малые токи, 2-3 Вт, потом — большей мощности. В результате Станиславу Викторовичу удалось сделать то, что до этого не получалось ни у кого: создать систему передачи тока свободных статических зарядов по одному проводу.
На выходе созданного Авраменко трансформатора мы имеем обычный переменный ток, который попал туда из обычной же электросети, только с полной асимметрией выходного напряжения: один конец вторичной обмотки остается под нулевым потенциалом, а вся синусоида подаваемого тока находится на другом ее конце. В трансформаторе Теслы второй конец был заземлен, небольшой потенциал на нем все-таки был, нулевого добиться ему не удалось. А в трансформаторе Авраменко подсоединяем к «нагруженному» электроду всего один провод и гоним электричество по нему.
В научных журналах (например, «Изобретатель и рационализатор»), заинтригованных уникальным явлением, пытались объяснить природу этого «однопроводного электричества». Рассказывалось и о трансформаторах без сердечников, подобных трансформаторам Теслы, о «вилке Авраменко» -включенных особым образом диодах. С их помощью удавалось накачивать энергией некую емкость, из которой потом получать эту энергию и перемещать ее по незамкнутой цепи, то есть по одному проводу. Причем течет она не внутри этого провода, а как бы вдоль него. По словам самого Авраменко, «поле перемещается вдоль провода как по волноводу». Из теории электричества известно, что токи смещения закону Джоуля — Ленца не подчиняются. Стало быть, сечение этого провода значения не имеет, он может быть тоньше волоса, его задача — лишь указывать направление. Кроме того, провод не нагревается, и потерь энергии почти нет.
В системе Авраменко ток проводимости из сети выпрямляется, преобразуется в реактивный ток нужной частоты, который передается по одному проводнику на любое расстояние, а там вновь преобразуется в обычный ток проводимости, заставляющий гореть лампы, крутиться моторы, работать лазеры и нагревать электроприборы.

Преимущества однопроводного электричества

Полного теоретического объяснения работы однопроводной системы нет и сегодня. Вопросы остаются, светила электротехники ответа на них не находят. И тем не менее возможность передачи энергии по одному проводу Авраменко доказал экспериментально. Это было около десяти лет назад.
За прошедшее с этого момента время Авраменко удалось установить уникальные свойства однопроводной сети.
Прежде всего выявились огромные преимущества однопроводной передачи электроэнергии на расстояние. При передаче ее обычным способом 10-15% энергии теряется на нагрев проводов (джоулево тепло). Для однопроводной же передачи можно брать настолько тонкий провод, насколько это позволяют соображения прочности, скажем, 2-4 мм в диаметре. Если в современных цепях плотность передаваемого тока не превышает 6-7 А/мм2, то по однопроводниковой она достигает 428 А/мм2 при мощности в 10 кВт. Причем провод не нагревается, а джоулевы потери уменьшаются почти в сто раз. Во столько же раз, соответственно, уменьшается расход меди на провода. Мало того, провода могут быть сделаны из обычной стали: ведь их электропроводимость значения не имеет, их задача — указывать направление тока. Что это значит? А это значит -происходит колоссальная экономия на опорах и проводах линий электропередач, а также контактных линий электротранспорта. Их можно сделать значительно менее громоздкими и материалоемкими.

Электрический ток… по трубопроводам

Станислав Викторович стал приглашать на демонстрацию опытов различных специалистов, руководителей Минэнерго, ученых из ФИАН, МИФИ и пр. Ни расчетам, ни своим глазам никто не верил. Первым человеком, поверившим Авраменко, стал директор Всероссийского НИИ электрификации сельского хозяйства (ВНИИЭСХ), академик РАСХН, профессор, д. т. н. Д.С. Стребков. Он первый понял, что все демонстрируемое изобретателем вполне подчиняется законам физики и электротехники.
Дмитрий Семенович пригласил Авраменко к себе в институт, создал там соответствующую лабораторию, выделил оборудование, выбил , и опыты стали производиться на гораздо более серьезной основе. Если раньше у Авраменко была лишь небольшая десятиваттная установка, то во ВНИИЭСХе изготовили опытную установку мощностью в 100 Вт, позволившую провести ряд важных экспериментов.
Например, было доказано, что однопроводное электричество можно передавать не только по медному проводу. Как происходит такой эксперимент? Выходящий из трансформатора Авраменко и батареи конденсаторов, где генерируются мощные статические заряды, стальной провод ныряет в лоток с водой, за которым идет графитовая нить, затем в лоток с грунтом (лотки, разумеется, изолированы). В линии специально устроены разрывы, в них возникают дуговые разряды между проводом и водой, землей, графитом. По проводу ползает однопроводная троллея (макет троллейбусной, например), отбирающая энергию для находящихся тут же потребителей. В конце линии подключена лампочка. Ток проходит по всем этим проводникам и зажигает ее.
Что этот опыт доказывает? А то, что можно постоянно и без больших потерь передавать энергию по любым токопроводящим изолированным веществам. Например — по трубопроводам, оптоволоконным линиям (по волокну передается информация, а ток — по металлической оплетке кабеля) и т.п. (патент РФ № 2172546). А раз так — то можно изобрести массу машин и устройств, использующих это явление.

Не воруйте провода, они… стальные!

Авраменко совместно со Стребковым и к.т.н. А.И. Некрасовым, руководящим лабораторией ВНИИЭСХа, разработали дождевальную машину, идущую вдоль арыка или лотка с водой и получающую из них не только воду, но и энергию для своей работы. Еще одна область применения (патент № 2136515) — оборудование для питания трамваев, троллейбусов, электропоездов и электромобилей с помощью одной троллеи взамен обычных двух (причем при этом по рельсу ток не идет!), а также — оборудование для питания мобильных электроагрегатов, вроде тракторов, аэростатов, вертолетов по сверхтонкому и легкому кабелю (патент № 2158206). Мало того, реактивные токи установки Авраменко можно передавать по лазерному лучу вообще без проводов (патент № 2143735), а за пределами атмосферы — и по электронному лучу (патент № 2163376).
Но корифеи все не верили, специальные журналы в публикациях отказывали: «Большие мощности все равно невозможно передать на расстояние. Сделайте киловаттную установку».
Ну, так ведь и сделали! Тут призадумались уже и специалисты. Первым всерьез заинтересовался «Газпром» — организация, далеко не бедная и на перспективные разработки денег не жалеющая. Вдоль газопроводов сейчас обязательно устраивают линии электропередачи для катодной защиты, питания перекачивающих насосов и для других эксплуатационных служб. Линии эти стоят дорого, провода из цветных металлов воруют. А при однопроводной передаче энергии можно протянуть стальной провод или даже пустить ток по самой трубе.

Воробей не сядет

«Газпром» спонсировал изготовление еще более мощной установки, на 20 кВт. Ее сделали с запасом: Д. С. Стребков утверждает, что она выдаст и 100 кВт. Установленный в начале этой линии высокочастотный трансформатор генерирует мощные электростатические заряды, которые концентрируются вдоль линии к резонансному контуру понижающего трансформатора Теслы и через выпрямитель отводятся к нагрузке, то есть к потребителям. Передает установка энергию по проводку толщиной всего в 80-100 мкм: его можно увидеть, только подойдя вплотную. Он отчаянно вибрирует, когда установка включена, иной раз даже отрывается от изолятора (разумеется, в реальных условиях столь тонкий провод никто ставить не собирается, он разорвется, даже если на него сядет воробей). И тем не менее по этому волоску течет ток, который питает 24 киловаттных лампы, мощный электромотор и пр.
Такая система имеет в сотни раз лучшие электрические параметры, чем традиционные двух-трехпроводные. При этом в конструкции установки применены стандартные, серийно выпускаемые отечественной промышленностью узлы: например, преобразователь, применяемый при термообработке труб, конденсаторы и пр. Между тем НПО «Сапфир» по заказу ВНИИЭСХа разрабатывает в настоящее время во много раз меньшие преобразователи на тиристорах, так что можно ожидать, сверх всего прочего, что установка станет гораздо более компактной.

Электротрактор без барабана и коагулятор в кармане

Применение принципиально новой системы подачи электроэнергии позволит значительно упростить и удешевить строительство троллейбусных и трамвайных линий или, допустим, даст возможность устанавливать на автомобилях электропривод с «антенной», чтобы водители, подъехав к устроенным повсеместно однопроводным линиям, подсоединялись к ним и ехали куда угодно, отключив ДВС и не загрязняя атмосферу.
Кроме того, можно было бы вернуться и к электротракторам, работающим от кабеля. От них в свое время отказались из-за того, что барабан кабеля, устанавливаемый на тракторе, весил 3 тонны. Теперь же его вес составит не более 30 кг. Да и без барабана можно обойтись.
Можно создать аэростатное телевидение, установив ретрансляторы километрах в десяти над землей. Или устроить аэростатную же систему мониторинга огромных площадей лесов или полей. Сейчас только вес кабелей мешает этому.
Но и это еще не все. Энергию по лазерным и электронным лучам можно передавать даже на спутники и ракеты! Но это пока только .
Однако вот вам настоящее: коагуляторы крови, изготовленные с помощью однопроводной системы. Эти приборы применяют для остановки крови при ранах и операциях, они как бы сваривают крохотной дугой электроплазмы края разорванных сосудов. Существующие сегодня в мире коагуляторы мощностью 8 Вт представляют собой громоздкую тумбу, стационарную или на колесах, весом около сотни килограммов, охлаждаемую водой из водопровода и потребляющую более киловатта энергии. Точно такой же мощности и еще более эффективного действия коагулятор, изготавливаемый во ВНИИЭСХе, питается от обычных аккумуляторных батареек, весит несколько сот граммов, помещается в «дипломате» или бардачке автомобиля, так что может работать и в полевых условиях, и дома. Тем более что его стоимость сегодня составит примерно $1000 (против 45-60 тыс. $ для громоздких зарубежных аналогов). Он может использоваться и уже используется не только в клиниках, но и в салонах красоты, для уничтожения бородавок, папиллом, татуировок и пр.
Сегодня работами Авраменко и его коллег весьма пристально интересуются иностранцы. Изобретения были отмечены золотой медалью Салона инноваций в Брюсселе и золотой медалью Николы Теслы, выдаваемой за выдающиеся работы в области электротехники. Англичане и японцы оплатили международное патентование, причем американцы выдали патент, в котором работы российских ученых названы «букетом открытий». С Индией ведутся переговоры о поставке демонстрационной установки в 25 кВт.
Но увы, увы и еще раз увы! О широком, массовом применении однопроводного тока в России пока приходится только мечтать.

Многие годы ученые бьются над вопросом минимизации электрических расходов. Есть разные способы и предложения, но все, же самой известной теорией является беспроводная передача электричества. Предлагаем рассмотреть, как она выполняется, кто является её изобретателем и почему пока что её не воплотили в жизнь.

Теория

Беспроводное электричество – это буквально передача электрической энергии без проводов. Люди часто сравнивают беспроводную передачу электрической энергии с передачей информации, например, радио, сотовые телефоны, или Wi-Fi доступ в Интернет. Основное различие заключается в том, что с радио-или СВЧ-передач – это технология, направленная на восстановление и транспортировку именно информации, а не энергии, которая изначально была затрачена на передачу.

Беспроводной электроэнергии является относительно новой областью технологии, но достаточно динамично развивающейся. Сейчас разрабатываются методы, как эффективно и безопасно передавать энергию на расстоянии без перебоев.

Как работает беспроводное электричество

Основная работа основана именно на магнетизме и электромагнетизме, как и в случае с радиовещанием. Беспроводная зарядка, также известна как индуктивная зарядка, основана на нескольких простых принципах работы, в частности технология требует наличия двух катушек. Передатчика и приемника, которые вместе генерируют переменное магнитное поле непостоянного тока. В свою очередь это поле вызывает напряжение в катушке приемника; это может быть использовано для питания мобильного устройства или зарядки аккумулятора.

Если направить электрический ток через провод, то вокруг кабеля создается круговое магнитное поле. Несмотря на то, что магнитное поле воздействует и на петлю, и на катушку сильнее всего оно проявляется именно на кабеле. Когда возьмете второй моток проволоки, на который не поступает электрический ток, проходящий через него, и место, в которое мы установим катушку в магнитном поле первой катушки, электрический ток от первой катушки будет передаваться через магнитное поле и через вторую катушку, создавая индуктивную связь.

Как пример возьмем электрическую зубную щетку. В ней зарядное устройство подключено к розетке, которая отправляет электрический ток на витой провод внутри зарядного устройства, создающего магнитное поле. Существует вторая катушка внутри зубной щетки, когда ток начинает поступать и на неё, благодаря образовавшемуся МП, начинается заряд щетки без её непосредственного подключения к сети питания 220 В.

История

Беспроводная передача энергии в качестве альтернативы передачи и распределения электрических линий, впервые была предложена и продемонстрирована Никола Тесла. В 1899 году Тесла презентовал беспроводную передачу на питание поля люминесцентных ламп, расположенных в двадцати пяти милях от источника питания без использования проводов. Но в то время было дешевле сделать проводку из медных проводов на 25 миль, а не строить специальные электрогенераторы, которых требует опыт Тесла. Патент ему так и не выдали, а изобретение осталось в закромах науки.

В то время как Тесла был первым человеком, который смог продемонстрировать практические возможности беспроводной связи еще в 1899 году, сегодня, в продаже есть совсем немного приборов, это беспроводные щетки наушники, зарядки для телефонов и прочее.

Технология беспроводной связи

Беспроводной передачи энергии включает в себя передачу электрической энергии или мощности на расстоянии без проводов. Таким образом, основная технология лежит на концепции электроэнергии, магнетизма и электромагнетизма.

Магнетизм

Это фундаментальная сила природы, которая провоцирует определенные типы материала притягивать или отталкивать друг друга. Единственными постоянными магнитами считаются полюса Земли. Ток потока в контуре генерирует магнитные поля, которые отличаются от осциллирующих магнитных полей скоростью и временем, потребным для генерации переменного тока (AC). Силы, которые при этом появляются, изображает схема ниже.

Так появляется магнетизм

Электромагнетизм – это взаимозависимость переменных электрических и магнитных полей.

Магнитная индукция

Если проводящий контур подключен к источнику питания переменного тока, он будет генерировать колебательное магнитное поле внутри и вокруг петли. Если второй проводящий контур расположен достаточно близко, он захватит часть этого колеблющегося магнитного поля, которое в свою очередь порождает или индуцирует электрический ток во второй катушке.

Видео: как происходит беспроводная передача электричества

Таким образом, происходит электрическая передача мощности от одного цикла или катушки к другой, что известно как магнитная индукция. Примеры такого явления используются в электрических трансформаторах и генератора. Это понятие основано на законах электромагнитной индукции Фарадея. Там, он утверждает, что, когда есть изменение магнитного потока, соединяющегося с катушкой ЭДС, индуцированного в катушке, то величина равна произведению числа витков катушки и скорости изменения потока.


Мощностная муфта

Эта деталь необходима, когда одно устройство не может передавать энергию на другой прибор.

Магнитная связь генерируется, когда магнитное поле объекта способно индуцировать электрический ток с другими устройствами в поле его досягаемости.

Два устройства, как говорят, взаимно индуктивно-связанной или магнитную связь, когда они выполнены так, что изменение тока при том, что один провод индуцирует напряжение на концах другого провода посредством электромагнитной индукции. Это связано с взаимной индуктивности

Технология


Принцип индуктивной связи

Два устройства, взаимно индуктивно-связанные или имеющие магнитную связь, выполнены так, что изменение тока при том, что один провод индуцирует напряжение на концах другого провода, производится посредством электромагнитной индукции. Это связано с взаимной индуктивностью.
Индуктивная связь является предпочтительной из-за её способности работать без проводов, а также устойчивости к ударам.

Резонансная индуктивная связь является сочетанием индуктивной связи и резонанса. Используя понятие резонанса можно заставить два объекта работать зависимо от сигналов друг друга.


Как видно из схемы выше, резонанс обеспечивает индуктивность катушки. Конденсатор подключен параллельно к обмотке. Энергия будет перемещаться назад и вперед между магнитным полем, окружающим катушку и электрическим полем вокруг конденсатора. Здесь потери на излучение будет минимальными.

Существует также концепция беспроводной ионизированной связи.

Она тоже воплотима в жизнь, но здесь необходимо приложить немного больше усилий. Эта техника уже существует в природе, но вряд ли есть целесообразность ее реализации, поскольку она нуждается в высоком магнитном поле, от 2,11 М /м . Её разработал гениальный ученый Ричард Волрас, разработчик вихревого генератора, который посылает и передает энергию тепла на огромные расстояния, в частности при помощи специальных коллекторов. Самой простой пример такой связи – это молния.

Плюсы и минусы

Конечно, у этого изобретения есть свои преимущества перед проводными методиками, и недостатки. Предлагаем их рассмотреть.

К достоинствам относятся:

  1. Полное отсутствие проводов;
  2. Не нужны источники питания;
  3. Необходимость батареи упраздняется;
  4. Более эффективно передается энергия;
  5. Значительно меньше нужно технического обслуживания.

К недостаткам же можно отнести следующее:

  • Расстояние ограничено;
  • магнитные поля не так уж и безопасны для человека;
  • беспроводная передача электричества, с помощью микроволн или прочих теорий практически неосуществима в домашних условиях и своими руками;
  • высокая стоимость монтажа.

довольно интересный вопрос. поробуем расмотреть его подробно, попутно отделяя мух от котлет.

первое что нам надо понить это определние тока: «ток — направленное движение заряженных частиц «

нам понадобится и еще один очевидный факт: «ток в разомкнутой цепи не течет «

ну и до кучи несколько определений из словаря электрика:

активная мощьность — мощность затраченная на совершение работы не обязательно полезной.

пример:т.е. у нас есть трансформатор который питает потребителя. cтоит и гудит. вот гудит это работа на которую затрачивается активная мощность, хоть эта работа абсолютно бесполезная с точки зрения потребителя.

реактивная мощность — мощность которая на совершение работы потрачена не была и вернулась обратно.

пример: пусть подали ток на индуктивность, потом сняли. ток перешел в магнитное поле, потом часть этого поля после снятия тока снова перешела в ток. конечно этот ток это активная мощность, но вот сам переход. нечто похожее наблюдается в обычном асинхронном двигателе на холостом ходу — энергия возвращается в линию хотя и не в тот же момент времени. добавляя нагрузку на вал (торомозной момент) мы увеличиваем активную мощность (умные дятки говорят изменяем скольжение вала относително магнитного поля) и уменьшаем реактивную — т.е. изменяется коэфициэнт активной мощности т.е. косинус фи.

косинус фи или коэфициэнт мощности (активной мощности) безразмерная физическая величина , характеризующая потребителя переменного электрического тока с точки зрения наличия в нагрузке реактивной составляющей . Коэффициент мощности показывает, насколько сдвигается по фазе переменный ток, протекающий через нагрузку, относительно приложенного к ней напряжения. численно коэффициент мощности равен косинусу этого фазового сдвига .

в принципе все. твердо стоя на этих принципах можно многое объяснить.

в начеле зададимся простым вопросом: «а может ли по одному проводу протекать ток? » ну и как мы договаривались мы твердо стоим на принципах изложенных выше. один провод — цепь не замкнутая — значит ток по ней течь не может. т.е. уверненнно можно сказать тока там нет . а что же есть? лампочски горят, моторы крутятся…

да и легко можно найти кучу роликов с демонситрацией подобного эффекта:

ну и что это? розыгрыш или еще что-то?

вначале вспомним как работает радиоэфирный телевизор. ведь наша любимая картинка как-то в этот телевизор запрыгивает.

механизм довольно простой: есть передатчик, который излучает радиоволны, а телевизор это приемник. не будем разбирать методы кодирования картинки — нас интересует сам факт получения сигнала.

можно сказать, что эта мощность очень мала, но надо заметить, это большей частью связано с направленостью передающей и принимающей антены.

т.е. предача электричества по одному проводу это не активная мощность (не закон Ома), а передача электромагнитной волны, а не тока. на радиоволны условия замкнутости цепи не распростроняются, в чем легко можно убедится на примере телевизора.

в случае однопроводной передачи электроэнергии мы имеем дело с вырожденым радиоприемником и передатчиком, а провод в этом случае является волноводом . т.е. провод имет свою ёмкость и индуктивность т.е. это цепь с распределенными параметрами. раз есть емкость и индуктивность есть и резонансная частота. и на этой частоте можно передовать энергию в виде электромагнитного поля .

остановимся на этой мысле более подробно.

в обычной классической цепи скрость электрона в проводе это сантиметры в секунду. но позволте а каже телеграф? там все быстро, а в цепи обычный ток… дело в том что с околосветовой скоростью в доль провода распространяется электроманитная волна сами же носители заряда — электроны перемещаются медленно. т.е. «первый» и «последний» электрон начинают свое движение практически одновременно, хотя их скорость небольшая.

но вернемся к электромагнитной волне. что там активная и реактивная? дело в том что если энергия вся переходит в магнитное поле и вся в электрическое, что справедливо для электромагнитной волны, это означает что нет активной мощности. (в реальности конечно немного теряется, но будем говорить об идиальном случае) т.е. можно сказать что вся энергия реактивная и активная мощность нулевая. т.е. косинус фи равен нулю. сдвиг фазы при этом 90 градусов. т.к. активная мощность нулевая (нам не надо физически двигать заряженные частицы) абсолютно неважно сечение проводника. т.е. мы имем дело не с оммической цепью, а с волноводом.

т.е. в однопроводной лини мы имеем случай разделенных мух и котлет — электромагнитная волна есть, а движения электронов нет. тут умесно вспомнить ток — направленное дижение заряженных частиц т.е. энернгия передается только в виде электромагнитного поля.

для стоячей электромагнитной волны меня в школе учили рисовать такой рисунок:

максимуму напряженнности одного поля соотвествует 0 другого т.е. смещены именно на 90 градусов. т.е. електрополе начинает переходить в магнитное, в какой-то моент времени все перешло, что соотвествует 0 электрического поля и максимуму магнитного. магнитное поле начинает переходить в электрическое и в какой-то момент времени полностью перейдет, что соотвествует 0 магнитного поля и максимуму электрического и т.д. из того что поле переходит одно в другое полностью, а угол смещения фазы электрического и магнитного поля равен 90 градусам, можно сделать вывод о том, что мы имем дело со стоячей электромагнитной волной.

т.е. можно сказать ничего нового в этих роликах не демонстрируется, если мне не изменяет память, с 1864 года — это электромагнитная волна. можно придумать разнообразные способы как «раскачивать» электромагнитную волну в проводе, принципиальной сути это не меняет.

ограничения использования этой технологии совпадает с ограничением использования радиочастотных линий, при этом надо заметить, что частота там относительно небольшая — это примерно десятки КГц.

Dragons» Lord

Не знаю как быть… Чтобы давать комментарии к подобным материалам, — нужно, как минимум, в этом нехило разбираться. Я себя «гуру» в данном вопросе не считаю. Но тем не менее очень хочется показать это Вам, мои дорогие читатели, — ибо данные полезные и показывают практические опыты, подтверждающие саму возможность передачи энергии по одному проводу, а так же вообще без проводов (и убедительно доказывают, что Тесла ни чуть не бредил, когда говорил о такой возможности). Ради справедливости, я должен сказать здесь, где я взял этот материал. — Зайдите обязательно на http://vladomire.hotmail.ru — сайт очень молодой и ещё довольно маленький, но хозяин «копает» в нужном направлении. Более того, там же Вы сможете по желанию посмотреть видеофрагменты к экспериментам, описанным в этой статье (здесь я привожу только фотографии). А теперь перейдём непосредственно к статье. Авторы: Косинов Н.В., Гарбарук В.И.

1. Однопроводная передача энергии по схеме Авраменко.

Идея однопроводной передачи электроэнергии стала интересовать многих исследователей особенно после того, как С.В. Авраменко продемонстрировал передачу переменного тока по одному проводу в московском научно-исследовательском электротехническом институте.

Рис.1. Однопроводная передача энергии по схеме С.В.
Авраменко

Основу устройства для однопроводной передачи энергии составляет «вилка Авраменко», которая представляет собой два последовательно включенных полупроводниковых диода (рис.1). Если вилку присоединить к проводу, находящемуся под переменным напряжением, то через некоторое время в разряднике Р наблюдается серия искр. Временной интервал от подключения до разряда зависит от величины емкости С, величины напряжения, частоты пульсации и размера зазора Р. Включение в линию передачи L резистора номиналом 2-5 МОм не вызывает существенных изменений в работе схемы. В своей статье ее авторы предполагают, что эффективность устройства зависит от материала обмоток генератора М, поэтому считают необходимым проверить целесообразность изготовления обмоток из проводов медных, никелевых, железных, свинцовых и т. д.

2. Наши эксперименты по однопроводной передаче энергии.

Авторы настоящей статьи провели серию экспериментов по передаче электроэнергии по одному проводу. Для этой цели мы разработали новую схему однопроводной передачи энергии. В нашей схеме не использовалась «вилка Авраменко». Вместо «вилки Авраменко» мы использовали обычную мостовую схему. В проведенных нами экспериментах мостовая схема оказалась значительно эффективней, чем «вилка Авраменко». Кроме этого, мы внесли и другие изменения в схему Авраменко. Новая схема приведена на рис.2. В состав передающего узла входят трансформатор и генератор, подключенный к источнику питания Б5-47. Схема приемного узла показана на рис.2 справа от трансформатора.

Энергией устройство обеспечивает источник питания постоянного тока Б5-47, позволяющий получать напряжение 0 — 30В. Нагрузкой служит лампа накаливания 220В, 25Вт. Генератор и трансформатор размещены в корпусе из диэлектрика. Диоды, конденсатор, лампа, элементы 2 и 3, составляющие приемник энергии, размещены в бело-голубом пластмассовом корпусе под лампой (рис.3). Приемный узел соединен с трансформатором одним проводом.

Яркость свечения лампы зависит от мощности генератора. При повышенном напряжении на выходе источника питания Б5-47 в пределах 16 – 18 вольт лампа 220В, 25Вт горит почти полным накалом (рис.4).

Ключевыми моментами в повышении эффективности нашей схемы, по сравнению со схемой Авраменко, является использование стандартной мостовой схемы, а не ее половины, а также наличие расширителя спектра. Наличие в схеме расширителя спектра приводит к тому, что нагрузка, не препятствует полному заряду конденсатора. Включение в линию передачи резистора или использование в качестве линии передачи проводника с большим удельным сопротивлением существенно не влияет на степень накала спирали лампы. Таким образом, сопротивление линии передачи сказывается весьма незначительно. Лампочка светится даже при «оборванной» линии передачи. Это наиболее наглядно демонстрирует фото на рис.5.

В нашей схеме однопроводной передачи энергии имеется два самостоятельных контура, спектры частот в которых различные. В первом контуре узкополосный спектр частот, во втором — широкополосный. Первый контур разомкнут. В нем цепь условно замкнута на приемник через антенну 3 (рис.2). Второй контур образован конденсатором, расширителем спектра и лампой накаливания. Свечение лампы в разорванной линии передачи указывает на то, что возможна передача энерги не только по одному проводу, но и беспроводная передача энергии.

Эксперименты по беспроводной передаче энергии.

Над решением проблемы беспроводной передачи энергии работают ученые в разных странах мира. Для этой цели в основном исследуются СВЧ-поля. Однако применяемые СВЧ-системы не являются безопасными для человека. Приводим сведения о проведенных нами экспериментах по осуществлению беспроводной передачи электроэнергии без применения СВЧ-поля.

Нами исследовалась возможность передачи энергии без проводов на электродвигатель. В экспериментах передающим устройством служил комплекс, состоящий из блока питания Б5-47, генератора и трансформатора. В качестве приемника выступал специальный приемный узел для беспроводной передачи энергии, содержащий электронный узел и электродвигатель постоянного тока ИДР-6. На рис.6 показан общий вид устройства для демонстрации беспроводной передачи энергии (вращение электродвигателя).

Электродвигатель установлен на электропроводящей платформе, которая, в свою очередь, установлена на корпусе из изоляционного материала (рис.7).

Внутри корпуса находится электронный узел. Электронный узел занимает незначительный объем приемника и выполнен на печатной плате. Внутренняя часть приемника для беспроводной передачи энергии показана на рис.8.

При включении передающего устройства наблюдалось вращение электродвигателя в руках экспериментатора. При этом ни электродвигатель, ни платформа не подключались к передающему устройству. В корпусе, на котором расположена платформа с двигателем, отсутствовали источники питания. Наблюдалось увеличение скорости вращения электродвигателя с уменьшением расстояния между приемником и передающим устройством. На рис.9 показана фотография эксперимента, когда частота вращения электродвигателя увеличивалась, если электродвигатель находился в руках двух человек.

Эксперименты с перегоревшими лампами накаливания.

В описанных выше экспериментах по передаче энергии горят как исправные лампы, так и перегоревшие. Ниже приведены результаты экспериментов с перегоревшими лампами накаливания. На рис.10 виден разрыв спирали в лампе накаливания. Эта фотография сделана при выключенном устройстве.

На рис.11 представлена фотография, сделанная при проведении эксперимента. Видна раскаленная спираль и яркое свечение в месте разрыва спирали. Включение в линию передачи резистора или использование в качестве линии передачи проводника с большим удельным сопротивлением существенно не уменьшало степени накала спирали лампы. Степень накала спирали лампы в значительной мере зависит от длины зазора в месте разрыва спирали. При проведении экспериментов выявлено, что существует оптимальная длина перегоревшего участка, при котором накал оставшейся нити накаливания максимален.

Со свечением перегоревших ламп накаливания, не подозревая того, сталкивается практически каждый из нас. Для этого достаточно внимательно присмотреться к перегоревшим электрическим лампам. Довольно часто можно заметить, что внутренняя цепь лампы накаливания перегорает не в одном месте, а в нескольких местах. Понятно, что вероятность одновременного перегорания нити лампы в нескольких местах очень мала. Это значит, что лампа, утратив целостность спирали, продолжала светить, пока цепь не разорвалась еще в одном месте. Этот феномен возникает в большинстве случаев при перегорании ламп накаливания, включенных в сеть 220В, 50Гц.

Мы провели эксперимент, в котором подключали стандартные лампы накаливания 220В, 60Вт к вторичной обмотке повышающего трансформатора. На холостом ходу трансформатор выдавал напряжение около 300В. В эксперименте было использовано 20 ламп накаливания. Оказалось, что чаще всего лампы накаливания перегорали в двух и более местах, причем перегорала не только спираль, но и токоподводящие проводники внутри лампы. При этом после первого разрыва цепи лампы продолжали длительное время светить даже более ярко, чем до перегорания. Лампа светилась до тех пор, пока не перегорал другой участок цепи. Внутренняя цепь одной лампы в нашем эксперименте перегорела в четырех местах! При этом спираль перегорела в двух местах и, кроме спирали, перегорели оба электрода внутри лампы. Результаты эксперимента приведены в таблице 1.

Таблица 1

Эксперименты, демонстрирующие свечение лампы накаливания в руке.

Свечение газоразрядной лампы в руке экспериментатора при использовании переменного электромагнитного поля – обычное явление. Необычным является свечение в руке лампы накаливания, к которой подведен только один провод. Раскаленная спираль в лампе, находящейся в руках экспериментатора, в то время, когда к лампе не подведены два провода, несомненно вызывает интерес. Известно, что Никола Тесла демонстрировал светящуюся в руке лампу. Нам не удалось найти описания этого эксперимента, поэтому мы разработали свои схемы устройств. Ниже представлены результаты проведенных нами экспериментов, в ходе которых наблюдалось свечение лампы накаливания в руке экспериментатора. На рис.12а и рис.12б представлены варианты устройства для демонстрации свечения лампы накаливания 220В в руке.

В экспериментах, демонстрирующих свечение лампы накаливания в руке, не использовалась «вилка Авраменко» и не использовались приемные узлы, применяемые для демонстрации однопроводной и беспроводной передачи энергии. Свечение лампы в руке обеспечивалось как за счет электронных узлов, так и за счет конструктивных особенностей устройств.

На рис.13 и рис.14 крупным планом представлены фотографии, на которых показано свечение ламп накаливания 220В, 15Вт и 220В, 25Вт в руке экспериментатора. При этом лампы не включены в замкнутую цепь. Яркость свечения была тем большей, чем выше уровень напряжения подавался на генератор. В целях безопасности эксперимента на генератор подавалось напряжение, обеспечивающее горение ламп примерно в половину накала.

На фотографиях (рис.13 и рис.14) в нижней части виден проводник, который подключен одним проводом к генератору. К проводнику подносится только один контакт цоколя лампы. Другой контакт лампы остается не подключенным. Таким образом, к лампе подключен один провод, идущий от генератора.

Возможно, опыты Николы Теслы по передаче энергии были чем-то похожи на описанные выше эксперименты. По крайней мере, эксперименты показывают, что беспроводная и однопроводная передача энергии имеют реальные перспективы.

Однопроводная передача энергии | Глубинная информация

1. Однопроводная передача энергии по схеме Авраменко.
Идея однопроводной передачи электроэнергии стала интересовать многих исследователей особенно после того, как С.В. Авраменко продемонстрировал передачу переменного тока по одному проводу в московском научно-исследовательском электротехническом институте.


Рис.1. Однопроводная передача энергии по схеме С.В. Авраменко

Основу устройства для однопроводной передачи энергии составляет «вилка Авраменко», которая представляет собой два последовательно включенных полупроводниковых диода (рис.1). Если вилку присоединить к проводу, находящемуся под переменным напряжением, то через некоторое время в разряднике Р наблюдается серия искр. Временной интервал от подключения до разряда зависит от величины емкости С, величины напряжения, частоты пульсации и размера зазора Р. Включение в линию передачи L резистора номиналом 2-5 МОм не вызывает существенных изменений в работе схемы. В своей статье ее авторы предполагают, что эффективность устройства зависит от материала обмоток генератора М, поэтому считают необходимым проверить целесообразность изготовления обмоток из проводов медных, никелевых, железных, свинцовых и т. д.
2. Наши эксперименты по однопроводной передаче энергии.
Авторы настоящей статьи провели серию экспериментов по передаче электроэнергии по одному проводу. Для этой цели мы разработали новую схему однопроводной передачи энергии. В нашей схеме не использовалась «вилка Авраменко». Вместо «вилки Авраменко» мы использовали обычную мостовую схему. В проведенных нами экспериментах мостовая схема оказалась значительно эффективней, чем «вилка Авраменко». Кроме этого, мы внесли и другие изменения в схему Авраменко. Новая схема приведена на рис.2. В состав передающего узла входят трансформатор и генератор, подключенный к источнику питания Б5-47. Схема приемного узла показана на рис.2 справа от трансформатора.


Рис.2. Однопроводная передача энергии по новой схеме

На схеме, изображенной на рис.2, обозначены: 1 — генератор, 2 — расширитель спектра, 3 — «антенна», L – линия передачи. Общий вид устройства показан на рис.3. Свечение лампы накаливания 220В, 25Вт в однопроводной линии передачи, можно наблюдать на рис.3.


Рис. 3. Общий вид устройства для демонстрации однопроводной передачи энергии

Энергией устройство обеспечивает источник питания постоянного тока Б5-47, позволяющий получать напряжение 0 — 30В. Нагрузкой служит лампа накаливания 220В, 25Вт. Генератор и трансформатор размещены в корпусе из диэлектрика. Диоды, конденсатор, лампа, элементы 2 и 3, составляющие приемник энергии, размещены в бело-голубом пластмассовом корпусе под лампой (рис.3). Приемный узел соединен с трансформатором одним проводом.
Яркость свечения лампы зависит от мощности генератора. При повышенном напряжении на выходе источника питания Б5-47 в пределах 16 – 18 вольт лампа 220В, 25Вт горит почти полным накалом (рис.4).


Рис. 4. Свечение лампы 220В, 25Вт в однопроводной линии передачи при повышенном напряжении от источника Б5-47

Ключевыми моментами в повышении эффективности нашей схемы, по сравнению со схемой Авраменко, является использование стандартной мостовой схемы, а не ее половины, а также наличие расширителя спектра. Наличие в схеме расширителя спектра приводит к тому, что нагрузка, не препятствует полному заряду конденсатора. Включение в линию передачи резистора или использование в качестве линии передачи проводника с большим удельным сопротивлением существенно не влияет на степень накала спирали лампы. Таким образом, сопротивление линии передачи сказывается весьма незначительно. Лампочка светится даже при «оборванной» линии передачи. Это наиболее наглядно демонстрирует фото на рис.5.


Рис. 5. Свечение лампы 220В, 25Вт в разорванной однопроводной линии, связанной узлом по изоляции

В нашей схеме однопроводной передачи энергии имеется два самостоятельных контура, спектры частот в которых различные. В первом контуре узкополосный спектр частот, во втором — широкополосный. Первый контур разомкнут. В нем цепь условно замкнута на приемник через антенну 3 (рис.2). Второй контур образован конденсатором, расширителем спектра и лампой накаливания. Свечение лампы в разорванной линии передачи указывает на то, что возможна передача энерги не только по одному проводу, но и беспроводная передача энергии.
Эксперименты по беспроводной передаче энергии.
Над решением проблемы беспроводной передачи энергии работают ученые в разных странах мира. Для этой цели в основном исследуются СВЧ-поля. Однако применяемые СВЧ-системы не являются безопасными для человека. Приводим сведения о проведенных нами экспериментах по осуществлению беспроводной передачи электроэнергии без применения СВЧ-поля.
Нами исследовалась возможность передачи энергии без проводов на электродвигатель. В экспериментах передающим устройством служил комплекс, состоящий из блока питания Б5-47, генератора и трансформатора. В качестве приемника выступал специальный приемный узел для беспроводной передачи энергии, содержащий электронный узел и электродвигатель постоянного тока ИДР-6. На рис.6 показан общий вид устройства для демонстрации беспроводной передачи энергии (вращение электродвигателя).


Рис. 6. Общий вид устройства для демонстрации беспроводной передачи энергии

Электродвигатель установлен на электропроводящей платформе, которая, в свою очередь, установлена на корпусе из изоляционного материала (рис.7).


Рис. 7. Приемник для демонстрации беспроводной передачи энергии

Внутри корпуса находится электронный узел. Электронный узел занимает незначительный объем приемника и выполнен на печатной плате. Внутренняя часть приемника для беспроводной передачи энергии показана на рис.8.


Рис. 8. Внутренняя часть приемника для демонстрации беспроводной передачи энергии

При включении передающего устройства наблюдалось вращение электродвигателя в руках экспериментатора. При этом ни электродвигатель, ни платформа не подключались к передающему устройству. В корпусе, на котором расположена платформа с двигателем, отсутствовали источники питания. Наблюдалось увеличение скорости вращения электродвигателя с уменьшением расстояния между приемником и передающим устройством. На рис.9 показана фотография эксперимента, когда частота вращения электродвигателя увеличивалась, если электродвигатель находился в руках двух человек.


Рис. 9. Вращение электродвигателя в руках двух человек

Эксперименты с перегоревшими лампами накаливания.
В описанных выше экспериментах по передаче энергии горят как исправные лампы, так и перегоревшие. Ниже приведены результаты экспериментов с перегоревшими лампами накаливания. На рис.10 виден разрыв спирали в лампе накаливания. Эта фотография сделана при выключенном устройстве.


Рис. 10. Перегоревшая лампа 220В, 60 Вт перед началом эксперимента

На рис.11 представлена фотография, сделанная при проведении эксперимента. Видна раскаленная спираль и яркое свечение в месте разрыва спирали. Включение в линию передачи резистора или использование в качестве линии передачи проводника с большим удельным сопротивлением существенно не уменьшало степени накала спирали лампы. Степень накала спирали лампы в значительной мере зависит от длины зазора в месте разрыва спирали. При проведении экспериментов выявлено, что существует оптимальная длина перегоревшего участка, при котором накал оставшейся нити накаливания максимален.


Рис. 11. Свечение перегоревшей лампы накаливания 220В, 60 Вт

Со свечением перегоревших ламп накаливания, не подозревая того, сталкивается практически каждый из нас. Для этого достаточно внимательно присмотреться к перегоревшим электрическим лампам. Довольно часто можно заметить, что внутренняя цепь лампы накаливания перегорает не в одном месте, а в нескольких местах. Понятно, что вероятность одновременного перегорания нити лампы в нескольких местах очень мала. Это значит, что лампа, утратив целостность спирали, продолжала светить, пока цепь не разорвалась еще в одном месте. Этот феномен возникает в большинстве случаев при перегорании ламп накаливания, включенных в сеть 220В, 50Гц.
Мы провели эксперимент, в котором подключали стандартные лампы накаливания 220В, 60Вт к вторичной обмотке повышающего трансформатора. На холостом ходу трансформатор выдавал напряжение около 300В. В эксперименте было использовано 20 ламп накаливания. Оказалось, что чаще всего лампы накаливания перегорали в двух и более местах, причем перегорала не только спираль, но и токоподводящие проводники внутри лампы. При этом после первого разрыва цепи лампы продолжали длительное время светить даже более ярко, чем до перегорания. Лампа светилась до тех пор, пока не перегорал другой участок цепи. Внутренняя цепь одной лампы в нашем эксперименте перегорела в четырех местах! При этом спираль перегорела в двух местах и, кроме спирали, перегорели оба электрода внутри лампы. Результаты эксперимента приведены в таблице 1.
Таблица 1

Количество ламп, использованных в эксперименте :20
Количество ламп с одним перегоревшим участком :8
Количество ламп с двумя перегоревшими участками :8
Количество ламп с тремя перегоревшими участками :3
Количество ламп с четырьмя перегоревшими участками :1

Эксперименты, демонстрирующие свечение лампы накаливания в руке.
Свечение газоразрядной лампы в руке экспериментатора при использовании переменного электромагнитного поля – обычное явление. Необычным является свечение в руке лампы накаливания, к которой подведен только один провод. Раскаленная спираль в лампе, находящейся в руках экспериментатора, в то время, когда к лампе не подведены два провода, несомненно вызывает интерес. Известно, что Никола Тесла демонстрировал светящуюся в руке лампу. Нам не удалось найти описания этого эксперимента, поэтому мы разработали свои схемы устройств. Ниже представлены результаты проведенных нами экспериментов, в ходе которых наблюдалось свечение лампы накаливания в руке экспериментатора. На рис.12а и рис.12б представлены варианты устройства для демонстрации свечения лампы накаливания 220В в руке.


Рис. 12. Варианты устройства для демонстрации свечения лампы накаливания 220В в руке

В экспериментах, демонстрирующих свечение лампы накаливания в руке, не использовалась «вилка Авраменко» и не использовались приемные узлы, применяемые для демонстрации однопроводной и беспроводной передачи энергии. Свечение лампы в руке обеспечивалось как за счет электронных узлов, так и за счет конструктивных особенностей устройств.
На рис.13 и рис.14 крупным планом представлены фотографии, на которых показано свечение ламп накаливания 220В, 15Вт и 220В, 25Вт в руке экспериментатора. При этом лампы не включены в замкнутую цепь. Яркость свечения была тем большей, чем выше уровень напряжения подавался на генератор. В целях безопасности эксперимента на генератор подавалось напряжение, обеспечивающее горение ламп примерно в половину накала.


Рис. 13. Свечение лампы накаливания 220В, 15Вт в руке

Рис. 14. Свечение лампы накаливания 220В, 25Вт в руке

На фотографиях (рис.13 и рис.14) в нижней части виден проводник, который подключен одним проводом к генератору. К проводнику подносится только один контакт цоколя лампы. Другой контакт лампы остается не подключенным. Таким образом, к лампе подключен один провод, идущий от генератора.
Возможно, опыты Николы Теслы по передаче энергии были чем-то похожи на описанные выше эксперименты. По крайней мере, эксперименты показывают, что беспроводная и однопроводная передача энергии имеют реальные перспективы.

Авторы : Косинов Н.В., Гарбарук В.И.

Dragons’ Lord

 


Патент: Никола Тесла [US 0454622] System Of Electric Lighting.
Скачать

Источник

однопроводная система — это… Что такое однопроводная система?

однопроводная система
one-wire system, single-wire system

Большой англо-русский и русско-английский словарь. 2001.

  • однопроводная линия электропередачи
  • однопроводная схема

Смотреть что такое «однопроводная система» в других словарях:

  • однопроводная система — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999] Тематики электротехника, основные понятия EN single circuit systemsingle wire system …   Справочник технического переводчика

  • однопроводная система передачи импульсов — система с применением земли для передачи импульсов — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом Синонимы система с применением земли для передачи… …   Справочник технического переводчика

  • однопроводная система с возвратом тока через землю — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999] Тематики электротехника, основные понятия EN single wire earth returnSWER …   Справочник технического переводчика

  • СИСТЕМА ТОКА — один из способов включения потребителей электрической энергии в распределительную сеть и способы питания сети в зависимости от рода тока (переменного или постоянного). Широко применяются следующие С. т.: а) двухпроводная постоянного тока, в… …   Большая политехническая энциклопедия

  • Троичный триггер — Возможно, эта статья содержит оригинальное исследование. Добавьте ссылки на источники, в противном случае она может быть выставлена на удаление. Дополнительные сведения могут быть на странице обсуждения. (11 мая 2011) …   Википедия

  • Троичный компьютер — Проверить нейтральность. На странице обсуждения должны быть подробности. Троичный компьютер  компьютер, построенный на двоичных и троичных логических элементах и узлах, работающий в двоичной и …   Википедия

  • ЗИЛ-41047 — ЗиЛ 41047 …   Википедия

  • ЭЛЕКТРОКОРРОЗИЯ — ускоренное локальное разрушение металла подводной части корпуса судна вследствие анодной поляризации под воздействием внешних источников блуждающих токов, проходящих через обшивку в воду. Возникает при неправильной эксплуатации электрических… …   Морской энциклопедический справочник

  • Беларус-921 — МТЗ 921 …   Википедия

  • Беспроводная передача электричества — Беспроводная передача электричества  способ передачи электрической энергии без использования токопроводящих элементов в электрической цепи. К 2011 году имели место успешные опыты с передачей энергии мощностью порядка десятков киловатт в… …   Википедия

  • ВАЗ-2108 — У этого термина существуют и другие значения, см. Восьмёрка. ВАЗ 2108 …   Википедия

4 метода для однопроводной передачи энергии

Сегодняшняя трехфазная электросеть использует 3 или 4 провода для передачи электроэнергии. В этой статье описаны 4 инновационных метода, некоторым из которых более 100 лет, в которых используется только один провод для передачи такого же количества энергии или более без обратного провода!

Эти методы обещают резко снизить затраты и снизить потери в линиях, и подразумевают, что наши учебники по электротехнике, возможно, нуждаются в обновлении.

В целях увеличения экзотичности, в этой статье мы рассмотрим следующие методы:

  1. Однопроводной возврат на землю (SWER)
  2. B-Line или Однопроводное электричество (SLE)
  3. Однопроводная передача без возврата Tesla
  4. Однопроводная система электроснабжения Авраменко / Стребкова (SWEPS)

До Мы погрузимся в подробности, давайте кратко рассмотрим, что делает нашу нынешнюю систему передачи энергии неидеальной.

3-фазный: почему мы его используем и почему он неисправен

Трехфазная система используется для передачи энергии более 120 лет и с тех пор практически не изменилась. Так зачем использовать 3 фазы? На то есть несколько веских причин:

  1. Для создания плавно вращающегося магнитного поля, необходимого для достижения оптимального крутящего момента в электродвигателях, требуется минимум 3 фазы. Никола Тесла, сыгравший ключевую роль в разработке нашей нынешней энергосистемы, изобрел асинхронный двигатель переменного тока и поэтому был ярым сторонником трехфазной системы.
  2. Еще одно важное преимущество трех фаз состоит в том, что, поскольку каждая фаза разнесена на 120º, они в каждый момент времени дают в сумме ноль. Вот почему мы можем передавать 3 фазы без использования 3 обратных проводов. Пока нагрузки сбалансированы между фазами , мы можем объединить обратные токи в одну, которые затем нейтрализуют друг друга, уменьшая потребность в обратном проводе или используя только один относительно небольшой обратный провод, если фазы не совпадают. Не идеально сбалансирован.

Если вам нужно более интересное объяснение, посмотрите видео ниже.

Довольно изящная система. Однако есть и несколько серьезных недостатков:

  • Для передачи электроэнергии необходимы 3 или 4 провода
  • Большие опоры для проводов
  • Размещение под землей очень дорого, так как провода должны располагаться достаточно далеко друг от друга
  • Значительные потери энергии
  • Требуется постоянная компенсация реактивной мощности
  • Комплексная балансировка нагрузки
  • Риск междуфазных замыканий из-за ветра

Так что нет лучшего пути? Когда-то, не совсем.Переменный ток был выбран вместо постоянного тока в основном потому, что трансформаторы можно было использовать для легкого повышения и понижения токов.

Это было необходимо, потому что потери при передаче меньше при более высоких напряжениях, но вы не можете протолкнуть сотни киловольт в чью-то бытовую технику, поэтому потребовалось преобразование.

Благодаря полупроводниковой технологии это теперь также возможно для постоянного тока, хотя и с гораздо большими затратами и меньшей надежностью, поэтому линии высокого напряжения постоянного тока (HVDC) в настоящее время в основном используются для очень больших расстояний или для соединения двух систем переменного тока. , даже несмотря на то, что HVDC обещает снизить потери в линии и требует меньше проводов, чем трехфазная система переменного тока.

Ниже приведены 4 альтернативные системы, которым нужен только один проводник для передачи энергии, и которые решают большинство, если не все, из вышеупомянутых проблем.

Поскольку многие люди прямо скажут, что однопроводная передача энергии невозможна, я постараюсь предоставить как можно больше достоверных доказательств и поясню, как эти результаты могут быть воспроизведены для упрощения проверки.

Однопроводной возврат на землю (SWER)

Первая система, которую мы опишем, SWER, также единственная в списке, которая в настоящее время находится в активной эксплуатации.

Эта система, которая обеспечивает однофазное питание по одному проводнику при использовании земли (или океана) в качестве обратного пути, была разработана примерно в 1925 году в Новой Зеландии для экономичной электрификации малонаселенных сельских районов. Сегодня SWER активно используется в Новой Зеландии, Австралии, Аляске, Канаде, Бразилии и Африке, а также в подводных силовых кабелях HVDC.

Принципиальная схема SWER

Интерактивная принципиальная схема SWER. Нажмите на открытые переключатели, чтобы замкнуть их и увидеть, как ток течет по цепи.

Основным преимуществом этой системы является ее доступность, поскольку SWER использует только один провод вместо двух, и поскольку ток, потребляемый этими сельскими потребителями, является относительно небольшим, более тонкие кабели и, следовательно, меньшее количество полюсов меньшего размера можно использовать для удержания кабеля. .

Однопроводной заземляющий обратный провод 19 кВ в Австралии

Обратной стороной является то, что эти линии не очень эффективны и часто испытывают значительные падения напряжения. Однако основная проблема заключается в том, что токи до 8 ампер могут протекать через землю вблизи точек заземления, поэтому существует опасность поражения электрическим током людей и животных при нарушении заземления.

И хотя системы SWER отлично подходят для экономичной передачи относительно небольших объемов энергии в малонаселенные районы, они не могут использоваться для электроснабжения городов и промышленности, поэтому их вариант использования довольно ограничен.

Следующий метод однопроводной передачи энергии, который мы обсудим, решает некоторые проблемы, присущие SWER, и полностью устраняет необходимость в обратном токе через землю.

B-Line

или Однолинейное электроснабжение (SLE)

Профессор Майкл Бэнк из Иерусалимского технологического колледжа разработал очень интересный способ обеспечения однопроводной передачи энергии путем создания равных фазных токов в проводе под напряжением и обратном проводе, что затем позволяет объединить эти провода в один.

Его система, которую он называет B-Line, достигает этого за счет использования фазовращателя на 180º после источника, объединения двух проводов в одну линию передачи, а затем преобразования этого обратно в обычный двухпроводной ток перед нагрузкой с помощью другого Фазовращатель на 180º. И нагрузка, и генератор не «увидят» разницы!

Фазовый сдвиг достигается за счет использования трансформатора 1: 1 с обратным подключением, а для более высоких частот может использоваться линия задержки на половину периода. Следующая интерактивная принципиальная схема должна прояснить эту идею.

Интерактивная электрическая схема B-Line

Если вы посмотрите на график тока в интерактивной схеме выше, вы увидите, что ток в однопроводной линии передачи составляет удвоенных тока источника, потому что два провода объединены в один.

Это означает, что для передачи того же количества мощности одиночная линия передачи должна иметь сопротивление , равное половине , следовательно, необходим более дорогой провод, но, по крайней мере, вам понадобится только один!

Основным преимуществом B-Line перед системой SWER является то, что , B-Line , не используют землю в качестве обратной цепи!

Да, на приведенной выше анимации кажется, что здесь задействована земля, но поскольку ток в одной линии передачи удваивается в этой системе, а ток между источником и нагрузкой подчиняется закону Ома, другого тока быть не может! Ток заземления здесь не существует, поскольку он находится внутри цепи.

Профессор Бэнк провел два эксперимента, чтобы еще раз доказать, что земля не участвует в этой цепи.

  1. Он использовал сигнал 300 кГц, который затем позволил ему заменить заземленную катушку инвертора на 500-метровую линию задержки с полупериодом без подключения к земле . Система по-прежнему работала, как и раньше.
  2. В главе Обнуление без подачи тока в землю Банк описывает устройство, которое он называет «обнулителем», которое предлагает адекватный опорный уровень нулевого напряжения и, следовательно, может заменить заземление.Его система передачи все еще работала, когда соединение с землей было заменено обнулителем, что еще раз доказало, что в этой цепи через землю не протекает ток.
Обнулитель, разработанный профессором Майклом Банком, который предлагает опорный уровень нулевого напряжения, соответствующий нулю тока. Это антенна, состоящая из большого количества монополей, длина которых намного меньше четверти длины волны. Банк

отмечает, что недостатком использования его системы является то, что его одиночный провод создает более сильное электромагнитное поле, чем трехфазная система, которая предлагает компенсирующую полярность и, таким образом, оказывает большее влияние на людей.Этому недостатку противостоит тот факт, что один проводник требует гораздо меньше места и, следовательно, намного дешевле разместить под землей, где он не может нанести вред людям.

Линия задержки также должна быть отрегулирована при изменении частоты, чтобы фазовый сдвиг оставался равным 180º. Однако основным недостатком этой системы, по-видимому, является тот факт, что по одному проводнику необходимо передавать удвоенный ток, что создает большие потери при передаче из-за рассеивания тепла (потери I ² R), если только не будут более дорогие кабели с меньшим сопротивлением. работают.

Следующая система, которую очень легко воспроизвести, решает сильноточные проблемы B-Line и является первой в списке, которая, кажется, не поддается объяснению с помощью современных электротехнических моделей.

Однопроводная передача без возврата Теслы

«Я уже доказал на своей лекции в Колумбийском колледже, что могу передавать энергию по одному проводу»

Еще в 1891 году, во время лекции в Колумбийском колледже перед Американским институтом инженеров-электриков, Никола Тесла был первым, кто окончательно продемонстрировал, что электрическая энергия может передаваться по одному проводу без возврата и использоваться для силовые нагрузки, например лампы накаливания.

«В нескольких показательных лекциях перед научными обществами… я показал, что нет необходимости использовать два провода для передачи электроэнергии, но только один может быть использован с таким же успехом».

В своей основной форме однопроводная система Теслы представляет собой просто заземленный генератор переменного тока с другим выводом, подключенным к емкости, как большой металлический объект. Тесла объясняет работу этой системы, используя осветительный аналог в своей статье «Настоящая беспроводная связь».

Рис. 3. — Электропередача по двум проводам и гидравлическому аналогу. 4. — Электрическая передача через однопроводной гидравлический аналог.

«Работа устройств по одному проводу без возврата поначалу вызывала недоумение из-за своей новизны, но легко объясняется подходящими аналогами. Для этого сделана ссылка на фиг. 3 и 4.

В первом случае электрические проводники с низким сопротивлением представлены трубами большого сечения, генератор переменного тока — качающимся поршнем, а нить накаливания — тонким каналом, соединяющим трубы.При взгляде на диаграмму становится ясно, что очень небольшие отклонения поршня заставят жидкость устремиться с высокой скоростью через небольшой канал и что практически вся энергия движения будет преобразована в тепло за счет трения, как и у электрический ток в нити лампы.

Теперь вторая диаграмма не требует пояснений. В соответствии с конечной мощностью электрической системы используется эластичный резервуар, который устраняет необходимость в обратном трубопроводе.По мере того, как поршень колеблется, мешок расширяется и сжимается, и жидкость с большой скоростью проходит через ограниченный проход, что приводит к выделению тепла, как в лампе накаливания. Теоретически эффективность преобразования энергии должна быть одинаковой в обоих случаях ».

Эта базовая однопроводная система была усовершенствована Tesla на протяжении многих лет, что привело к разработке увеличительного передатчика Tesla, который будет использовать весь земной шар в качестве «провода».На изображении ниже Тесла показывает нам эволюцию своего устройства.

Эволюция однопроводной системы Николы Теслы

Сначала добавляется индуктор (2), затем этот индуктор становится переменной индуктивностью (3), а затем вводится повышающий трансформатор (4), эффективно создавая знаменитую установку катушки Тесла. Затем он совершенствуется для получения максимально возможного КПД и напряжения за счет использования настроенных цепей и резонанса.

Tesla планировала передавать большие объемы энергии через землю, по существу полностью устраняя необходимость в линиях передачи.Однако в основе это все еще однопроводная система передачи, и вместо земли вы можете использовать две настроенные катушки Тесла, соединенные одним проводом, для передачи электрической энергии так, как первоначально предполагал Тесла.

Три способа питания нагрузок от однопроводной линии передачи, выходящей из катушки Тесла

На приведенных выше схемах показано следующее:

  1. Высоковольтные и высокочастотные нагрузки могут питаться напрямую от однопроводной линии передачи, если на конце линии присутствует емкость.
  2. Вторая катушка Тесла действует как приемник и понижает напряжение до линия передачи для питания низковольтных и высокочастотных нагрузок
  3. После понижения высокочастотное электричество выпрямляется с помощью двухполупериодного мостового выпрямителя со сглаживающим конденсатором для питания низковольтных нагрузок постоянного тока

Как вы можете Видите ли, система передачи Tesla очень универсальна и способна питать самые разные нагрузки по одному проводу.К сожалению, его так и не приняли на вооружение, потому что Тесла вложил все свои силы в свою «беспроводную» передачу энергии через землю.

Это безумие — думать, что Тесла еще в 1898 году назвал «необходимость обратной цепи для передачи электроэнергии в любом значительном количестве» «старым понятием»! Вот почему я был рад обнаружить, что группа российских ученых, наконец, продвигает эту технологию вперед и фактически интегрирует ее в энергосистему. Вдобавок они обнаружили, что эти однопроводные токи обладают некоторыми любопытными свойствами…

Авраменко / Стребков Однопроводная электрическая система (ОЭС)

В 1993 году российский дуэт Станислав и Константин Авраменко подали заявку на патент под названием « Способ и устройство для однолинейной передачи электроэнергии », который был им выдан 15 августа 2000 года.

Позвольте авторам описать функцию устройства, описанного в патенте.

«Преобразование электрической энергии… в энергию колебаний поля свободных электрических зарядов, таких как ток смещения или продольная волна электрического поля, плотность которого изменяется во времени, и передача энергии посредством передачи. линия, не образующая замкнутой цепи, состоящая из однопроводной линии передачи и, при необходимости, ее преобразование в электромагнитную энергию токов проводимости.”

Этот фрагмент может потребовать пояснений.

По сути, Авраменко говорит, что их устройство преобразует регулярный ток проводимости в колеблющееся электрическое поле. Это колеблющееся электрическое поле затем передается по однопроводной линии передачи и, наконец, в конце линии снова преобразуется обратно в обычный ток проводимости.

Они называют свой трансформатор «генератором переменной плотности», поскольку он создает волну, изменяя плотность электрического поля, или «моновибратором», поскольку к линии подключается только один вывод.

Генератор переменной плотности Авраменко представляет собой просто вторичную катушку с одной отключенной клеммой или, альтернативно, подключенной к другой клемме с последовательной емкостью или без нее.

В конце концов, можно использовать любой старый трансформатор, «с ферромагнитным сердечником или без него», если только одна клемма вторичной обмотки подключена к линии передачи, хотя авторы рекомендуют, чтобы для максимальной эффективности настроенный передатчик и приемные катушки, другими словами: катушки Тесла.

До сих пор устройства в патенте Авраменко идентичны устройствам Николы Теслы, за исключением того, что им было дано другое имя. Тем не менее, факт, что они описывают то, что, по их мнению, является природой однопроводного тока, является ценным.

Заглушка диодная Авраменко

Помимо трансформаторных катушек, вводится одно уникальное устройство для преобразования однопроволочного тока в регулярный ток проводимости: диодная вилка Авраменко.

Диодный штекер Авраменко может питать нагрузку регулярным импульсным постоянным током, непосредственно от однопроводной линии.

Это устройство на самом деле представляет собой не что иное, как установку однополупериодного выпрямителя с входными клеммами двух диодов, подключенных к однопроводной линии передачи, но это дает некоторые наводящие на размышления результаты.

Например, когда традиционный магнитоэлектрический или термоэлектрический миллиамперметр используется на однопроводной линии, ток не измеряется, но когда эти же измерители подключены к цепи вилки Авраменко, ток равен измеренным

Кроме того, включение резистора 10 кОм, конденсатора или катушки индуктивности последовательно с однопроводной линией не влияет на ток, измеряемый в цепи вилки Авраменко на конце линии! Однопроводной ток, кажется, полностью «игнорирует» эти компоненты, намекая на сверхпроводящие свойства ! Они действительно , а не , похоже, соблюдают закон Ома или законы Кирхгофа.

Зная это, следующий пункт из патента Авраменко имеет смысл.

«Изобретение позволит резко снизить затраты, связанные с передачей электроэнергии на большие расстояния, и резко снизить потери джоулева тепла в линиях электропередачи».

Эти результаты подтверждают утверждение Авраменко о том, что однопроводные токи, которые он и его коллеги Заев и Лисин называют «токами поляризации» в своей статье 2012 года, принципиально отличаются от токов проводимости и что они имеют продольную, а не поперечную природу.

Усовершенствованная вилка Авраменко с двухполупериодным мостовым выпрямителем, емкостью, подключенной к ее концу, и магнитоэлектрическим миллиамперметром, подключенным поперек, как предлагает Касьянов (2015)

. Другие авторы приходят к тем же выводам, но также отмечают, что Эффективность вилки Авраменко может быть увеличена за счет использования двухполупериодной мостовой схемы выпрямителя.

Внедрение в сеть РФ

Подавляющее количество экспериментальных данных свидетельствует о том, что однопроводная передача энергии возможна и намного дешевле и эффективнее, чем наша древняя трехфазная электросеть, поскольку в ней используется меньше проводов меньшего диаметра, поэтому потребуется меньше полюсов, можно использовать трансформаторы меньшего размера. благодаря более высокой частоте во время передачи теряется меньше энергии, увеличивается дальность передачи и емкость, а также устраняется опасность коротких замыканий.

И хотя западные ученые все еще смеются над осуществимостью однопроводных токов, российское правительство уже много лет финансирует исследования в этой области с целью серьезно модернизировать более 1 миллионов километров устаревших воздушных линий электропередачи в ближайшие 15 лет.

лет

В докладе 2018 года Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ России предлагает использовать эту технологию, чтобы…

«Прямое преобразование солнечной энергии и трансконтинентальная передача тераваттной мощности с использованием технологии резонансных волноводов, разработанной Н.Тесла »

Помимо передачи электроэнергии по всему миру, в документе продолжается описание других применений технологии Tesla, некоторые из которых уже запатентованы авторами, в том числе:

  • Электрические ракеты
  • Безхлорные способы создания солнечных элементов
  • Снижение затрат на электролиз для производства водорода в 10 раз
  • Безбатарейные электромобили
  • Бесконтактное питание для поездов
  • Подземные кабели для замены воздушных

Если США и Европа хочет оставаться конкурентоспособной, кажется, пора начать серьезно относиться к этой революционной технологии и начать вкладывать серьезные усилия в ее разработку.

А как насчет трехфазных двигателей ?!

После прочтения этой статьи я надеюсь, что жизнеспособность и революционный характер однопроводной передачи энергии стали очевидны. Однако по одному проводу может передаваться только 1 фаза, что подходит для большинства бытовых потребителей, но вначале мы узнали, что для работы промышленных двигателей требуется трехфазное питание…

К счастью, есть несколько решений для создания трехфазного питания от однофазной линии.

Создание трехфазного питания от однопроводной линии, как предлагает Michael Bank
  1. TRiiiON предлагает решения для трехфазного питания по принципу «plug & play»
  2. Изобретатель линии B, упомянутый в этой статье, также предлагает решение: разделить одиночный провод Линия на три линии на стороне клиента, затем используйте простые фильтры L & C, чтобы сдвинуть 2 фазы на 60º и 1 фазу на 180º с помощью катушки инвертора, в результате чего получится трехфазный ток

Заключительные мысли

В этой статье описаны 4 метода передачи электроэнергии по одному проводу без возврата.

Оказывается, эффект невероятно легко воспроизвести: возьмите любой трансформатор и используйте только одну клемму вторичной обмотки. Вот и все! Затем вы можете еще больше повысить эффективность передачи, запустив трансформатор на его резонансной частоте.

Поскольку репликация настолько невероятно проста, а потенциал сверхпроводимости при комнатной температуре настолько очевиден, меня, честно говоря, сбивает с толку, что эта технология не используется в полную силу исследователями по всему миру.Похоже, серьезно к этому относится только Россия.

Я призываю всех, кто читает это, начать экспериментировать и найти способы распространения этой технологии. Я предполагаю, что это не будет принято до тех пор, пока не будет доступен полностью разработанный продукт или метод, который сэкономит предприятиям или потребителям столько денег, что они будут почти вынуждены их принять.

Если вы знаете какие-либо методы для достижения однопроводной передачи энергии, которые не были упомянуты в этой статье, поделитесь, пожалуйста, в комментариях!

Поддержите это исследование на Patreon!

Однопроводная передача энергии

http: // www.teslascience.org/pages/questions.htm

Система преобразования и передачи электроэнергии. Управляя различными устройствами с его высокочастотным источником питания, используя только один соединительный провод, он понял, что нагрузка может быть размещена. на некотором расстоянии от источника питания и по-прежнему работают нормально. Это то, что Тесла называл передачей электроэнергии по одному проводу без возврата. Вместо использования индивидуальных пластины конденсатора на передающем и приемном концах, также возможно подключение непосредственно к земле.В этом случае электрическая цепь замыкается полностью через сама земля. Прилагаемая иллюстрация однопроводной системы передачи энергии взята из книги Tesla US593,138 — Электрооборудование. Трансформатор — 2 ноября 1897 года, покрывающий резонансный трансформатор катушки Тесла.

http://www.tuks.nl/Mirror/frankgermano_net/nikolatesla2.htm

Первой была продемонстрирована работа световых и движущих устройств, подключенных одним проводом только к одному выводу высокочастотной катушки, представленная в лекции 1891 года «Эксперименты с переменными токами очень высокой частоты и их применение в методах искусственного освещения». — Передано Американскому институту инженеров-электриков, Колумбийский колледж, Н.Ю., 20 мая 1891 г. (Изобретения, исследования и сочинения Николы Теслы, стр. 156-172; Никола Тесла о его работе с Переменные токи и их применение в беспроводной телеграфии, телефонии и передаче энергии, стр. 7).

«Я уже говорил выше, что для закрытого тела нет никаких трудностей в доведении провода или нити накала до любой степени накаливания, просто подключив их к одному выводу катушки. правильные размеры.Таким образом, если хорошо известный аппарат профессора Крукса, состоящий из изогнутой платиновой проволоки с установленными на ней лопатками (рис. 18/114), будет подключен к одному в неизрасходованном Колбу можно сильно нагреть, просто подключив ее к источнику быстро меняющегося потенциала. Нагрев в таком случае, по всей вероятности, в основном связан с бомбардировкой молекулы газа, содержащегося в баллоне. Когда лампа разряжена, нагревание тела происходит намного быстрее, и вывод катушки — один или оба конца платиновой проволоки. подключен — провод становится почти мгновенно раскаленным, а лопасти слюды вращаются, как если бы использовался ток от батареи: тонкая углеродная нить, или, предпочтительно, кнопка какого-нибудь огнеупорный материал (рис.19/115), даже если это сравнительно плохой проводник, заключенный в истощенный шар, он может сильно раскалиться; и таким образом простая лампа способна дается свеча любой желаемой мощности ».

Хотя лампа с одним контактом, подключенная к одной из вторичных клемм индукционной катушки, не образует замкнутую цепь, «в обычном понимании этого термина» цепь замкнута в ощущение, что обратный путь устанавливается обратно во вторичную обмотку за счет того, что Тесла называл «электростатической индукцией» (или так называемыми токами смещения).Это связано с тем, что нить накала лампы или огнеупорная кнопка имеет емкость относительно свободного вывода катушки и окружающей среды, а свободный вывод вторичной обмотки также имеет емкость относительно лампы и окружающей среды.

Тесла высказал некоторые дополнительные мысли о концепции передачи энергии по одному проводу без возврата в лекции «Свет и другие высокочастотные явления», прочитанной в Институте Франклина, Филадельфия, в феврале 1893 года, и перед Национальной ассоциацией электрического света в Сент-Луисе.Луи, март, 1893 г. и до Национальной ассоциации электрического освещения, Сент-Луис, март 1893 г. («Изобретения, исследования и сочинения Николы Теслы», стр. 294–373).

«На рис. 20 I / 184 I. показан план, которому следовали при изучении резонансных эффектов с помощью высокочастотного генератора переменного тока. C1 — это катушка с множеством витков, которая разделена на небольшие отдельные секции с целью настройки. Окончательная регулировка иногда производилась с помощью нескольких тонких железных проводов (хотя это не всегда рекомендуется) или закрытой вторичной обмотки.В Катушка C1 соединена одним своим концом с линией L от генератора G, а другим концом — с одной из пластин C конденсатора C C1, пластина (C1) последнего подсоединена к пластина намного большего размера P1. Таким образом, мощность и самоиндукция были отрегулированы в соответствии с частотой динамо «.

«Что касается повышения потенциала за счет резонансного воздействия, конечно, теоретически, это может быть что угодно, поскольку оно зависит от самоиндукции и сопротивления, и поскольку они могут иметь ценить.Но на практике выбор этих значений ограничен, и, кроме них, существуют и другие ограничивающие причины. Можно начать, скажем, с 1000 вольт и поднять E.M.F. до 50 раз. это значение, но нельзя начать со 100000 и поднять его до десятикратного значения из-за больших потерь в среде, особенно при высокой частоте. Это должно быть возможно для начала, например, два вольта от цепи высокой или низкой частоты динамо-машины и поднять E.M.F.во много сотен раз больше. Таким образом, катушки подходящих размеров могут быть подключал каждый только одним концом к сети от машины с низким Э. М. F., и хотя цепь машины не была бы замкнутой в обычном понимании этого термина, все же машина может сгореть, если будет получен должный резонансный эффект. Я не мог произвести и не наблюдал с токами от динамо-машины таких больших подъемов потенциал. Возможно, если не вероятно, что с токами, получаемыми от аппаратов, содержащих железо, мешающее влияние последнего является причиной того, что эти теоретические возможности не может быть реализовано.Но если это так, я связываю это исключительно с гистерезисом и потерями тока Фуко в сердечнике «.

«Обычно необходимо было преобразовать вверх, когда Э. М. F. было очень низким, и обычно использовалась индукционная катушка обычной формы, но иногда расположение, показанное на рис. 20 II., Оказалось удобным. В этом случае катушка C состоит из большого количества секций, некоторые из которых используются в качестве первичной обмотки.Таким образом можно регулировать как первичный, так и вторичный. Один конец катушки подключен к линии L1 от генератора переменного тока, а другой конец L подключен к промежуточной точке катушки. Такая катушка с регулируемой первичной и вторичной окажется также удобным в экспериментах с пробивным разрядом. Когда достигается истинный резонанс, вершина волны, конечно, должна находиться на свободном конце катушки, как, например, на клемма лампы фосфоресценции B.Это легко определить, наблюдая за потенциалом точки на проводе w рядом с катушкой «.

Тесла показывает два дополнительных примера однопроводной передачи. В расположении, обозначенном I выше, его намерение состоит в том, чтобы показать эффект резонанса, способствующий движению энергии вдоль проводник L. На схеме II показана катушка самоиндукции с отводом на одном конце, эффективно разделяющим первичную и вторичную части катушки.Он показывает однопроводную передачу от свободный вывод трансформатора к лампе с одним выводом. В обоих случаях проводник L1 составляет часть обратной цепи. Также обратите внимание на две вертикальные линии слева и справа на иллюстрацию. Кажется, что они представляют стены замкнутого пространства или, возможно, близлежащие части общей окружающей среды.

Проблема увеличения энергии человека: особое внимание уделяется использованию энергии Солнца.Никола Тесла — Иллюстрированный журнал Century — Июнь 1900 г. — Открытие неожиданных свойств атносферы — Странные эксперименты — Передача электроэнергии по одному проводу без возврата — Передача через Земля без проводов — см. Никола Тесла: Заметки Колорадо-Спрингс, стр. 360, фотография XXVIII:

Еще одна из этих причин заключалась в том, что я пришел к выводу, что передача электрической энергии на любое расстояние через средства массовой информации, безусловно, является лучшим решением великой проблемы использования энергия солнца для использования человеком.Долгое время я был убежден, что такую ​​передачу в промышленных масштабах невозможно реализовать, но сделанное мной открытие изменило мои взгляды. я заметил, что при определенных условиях атмосфера, которая обычно представляет собой высокий изолятор, приобретает проводящие свойства и, таким образом, становится способной передавать любое количество электрической энергии. Но трудности на пути практического использования этого открытия для передачи электрической энергии без проводов казались непреодолимыми.Электрическое давление многих миллионы вольт должны были быть произведены и обработаны; генератор нового типа, способный выдерживать огромные электрические нагрузки, необходимо было изобрести и усовершенствовать, а также полностью Безопасность системы от опасностей, связанных с токами высокого напряжения, должна была быть достигнута еще до того, как можно было даже подумать о ее практическом внедрении. Все это невозможно было сделать за несколько недель или месяцев или даже лет. Работа требовала терпения и постоянного усердия, но улучшения приходили, хотя и медленно.Однако в ходе этого исследования были получены и другие ценные результаты. длительная работа, о которой я постараюсь кратко рассказать, перечислив основные успехи по мере их последовательного осуществления.

Открытие проводящих свойств воздуха, хотя и неожиданное, было естественным результатом экспериментов в специальной области, которые я проводил несколько лет назад. Это было, я полагаю, что в течение 1889 г. определенные возможности, предоставляемые чрезвычайно быстрыми электрическими колебаниями, побудили меня сконструировать ряд специальных машин, приспособленных для их исследования.Должен из-за специфических требований, конструкция этих машин была очень сложной и отнимала много времени и сил; но моя работа над ними была щедро вознаграждена, потому что с их помощью я достиг несколько новых и важных результатов. Одно из первых наблюдений, которые я сделал с этими новыми машинами, заключалось в том, что электрические колебания чрезвычайно высокой частоты действуют необычным образом на человеческий организм. Так, например, я продемонстрировал, что мощные электрические разряды в несколько сотен тысяч вольт, которые в то время считались абсолютно смертельными, могут передаваться. через тело без неудобств и пагубных последствий.Эти колебания вызвали другие специфические физиологические эффекты, которые, как я объявил, были с энтузиазмом восприняты опытными специалистами. врачи и далее исследовали. Это новое направление оказалось плодотворным, чего нельзя было ожидать, и за несколько лет, прошедших с тех пор, оно развилось до такой степени, что стало в настоящее время образует законный и важный отдел медицинской науки. Многие результаты, которые в то время считались невозможными, теперь легко получить с помощью этих колебаний, и многие эксперименты то, о чем тогда нельзя было и мечтать, теперь можно легко осуществить с их помощью.Я до сих пор с удовольствием вспоминаю, как девять лет назад я пропустил через свое тело разряд мощной индукционной катушки, чтобы продемонстрировать перед научным сообществом сравнительную безвредность очень быстро колеблющихся электрических токов, и я все еще могу вспомнить изумление моей аудитории. Я бы сейчас возьмусь, с гораздо меньшим опасением, чем у меня в этом эксперименте, передать через свое тело такими токами всю электрическую энергию динамо-машин, работающих сейчас на Ниагаре — сорок или пятьдесят тысяча лошадиных сил.Я произвел электрические колебания такой интенсивности, что, проходя через мои руки и грудь, они расплавили провода, соединяющие мои руки, и все еще Не чувствовал неудобства. Я возбудил такими колебаниями петлю из тяжелой медной проволоки с такой силой, что массы металла и даже предметы с электрическим сопротивлением особенно сильно увеличиваются. чем человеческая ткань, поднесенная к петле или помещенная в нее, была нагрета до высокой температуры и плавилась, часто с силой взрыва, и все же попала в то самое пространство, в котором эта ужасно разрушительная суматоха продолжалась. Я неоднократно толкал голову, ничего не чувствуя и не испытывая вредных последствий.

Другое наблюдение заключалось в том, что с помощью таких колебаний свет может быть получен новым и более экономичным способом, который обещал привести к идеальной системе электрического освещения за счет вакуумные лампы, избавляясь от необходимости замены ламп или нити накаливания, а также, возможно, с использованием проводов в интерьере зданий. Эффективность этого света возрастает пропорционально скорости колебаний, и поэтому его коммерческий успех зависит от экономичного производства электрических колебаний превосходящей скорости.В этом В последнее время я добился отрадного успеха, и практическое внедрение этой новой системы освещения не за горами.

Исследования привели к множеству других ценных наблюдений и результатов, одним из наиболее важных из которых была демонстрация практической возможности подачи электрической энергии через один провод без возврата. Сначала я мог передавать этим новым способом только очень небольшое количество электроэнергии, но и в этом направлении мои усилия были вознаграждены аналогичными успех.

резонансная передача мощности — тесла

Нормальная передача энергии спроектирована так, чтобы тратить энергию во избежание резонанса, потому что она спроектирована так, чтобы резонанс был разрушительным, но с системой, построенной для более высоких напряжений и резонанса, резонанс может использоваться для чрезвычайно эффективной передачи энергии. При резонансной передаче энергии электросеть может использоваться для сбора атмосферной энергии, чтобы линии электропередачи могли генерировать энергию, а не терять ее из-за сопротивления.

однопроводная передача энергии

Однопроводная линия передачи
https://en.wikipedia.org/wiki/Single-wire_transmission_line
https://teslaresearch.jimdofree.com/one-wire-transmission-of-energy/

Tesla
US514167 коаксиальная линия передачи с внешней экранирующей трубкой, разделенной на секции 1892
— предназначена для передачи электроэнергии на большие расстояния и индукционной мощности Третья направляющая для питания движущихся транспортных средств
US593138 однопроводная передача энергии 1897
US655838 подземная / подводная криогенная линия передачи 1900
US685012 криогенный резонансный трансформатор 1900

Charles E Fritts
Резонансная передача энергии серии US383520 1885
Резонансная передача энергии серии US874908 с использованием источника постоянного тока 1886

US662752 Импульсная передача энергии постоянного тока Фредерика Беделла 1899

US1333095 Charles H Roe передает мощность с использованием реактивного тока вместо активной мощности 1918

US1510624 Август Клонек, однопроводная или беспроводная передача энергии 15-200 Гц 1920

US1645643 Незаземленная линия передачи Louis H Crook 1926

US6104107 Однопроводная линия передачи им. Авраменко 1993

Стребков, Авраменко, Некрасов.Однопроводная передача электроэнергии.
3-30 кГц, 10-100 кВ, передача без потерь

Косинов, Гарбарук. Однопроводная и беспроводная передача электроэнергии.

Фриск. Использование однопроводной линии передачи для питания различных электрических устройств. 2013.

проводная микроволновая передача

Georg JE Goubau
US2685068 Линия передачи поверхностных волн Губау 1950
US2921277 Губау запускает и принимает поверхностные волны 1956

Гленн Элмор, Corridor Systems: E-line
TM₀₀ поперечная магнитная поверхностная волна с радиальной продольной составляющей тока электрического смещения

Введение в распространяющуюся волну по одиночному проводнику

Упущенное из виду решение уравнений Максвелла-Хевисайда подтверждает существование распространяющейся поверхностной волны TM по коаксиальному кабелю, а также по полностью неэкранированному одиночному проводнику.Эта мода неизлучающих поверхностных волн демонстрирует ослабление, намного меньшее, чем коаксиальный кабель, и относительную скорость распространения, равную единице. Он очень широкополосный и имеет практическое применение от ВЧ до микроволновых частот и за их пределами. Эта статья знакомит с этим режимом, измерениями и описывает приложения. В частности, в этой статье описывается использование нового режима с обычными воздушными линиями электропередач в качестве 3-го трубопровода и решение проблемы последней мили.

US7009471 Пуск поверхностной волны на одножильную линию передачи с использованием щелевого расширяющегося конуса 2003

US7567154 Передача поверхностной волны по одиночному проводнику, имеющему электрические поля, оканчивающиеся вдоль проводника 2008

○ связанные темы ○
・ сбор атмосферной энергии
・ беспроводная передача энергии

Power-Systems и их (неправильное) поведение

Эксплуатационные характеристики энергосистемы —


Удобство превратилось в угрозу.

С самого начала перевозки электроэнергии на большие расстояния это было в основном чередование. Чередование, потому что оно постоянно меняется со временем, и «роман», потому что его качество ослабевает, а затем снова вспыхивает в другой форме и с кем-то еще. На этом сайте уже было очевидно, что системы постоянного тока вышли из строя из-за сопротивления проводов и падения напряжения, поэтому Томас Эдисон стал историей. Теперь это был мир Теслы. Теперь, с новыми технологиями, мы флиртуем с передачей электроэнергии постоянного тока высокого напряжения.

  1. Первые системы имели более низкое напряжение (иногда до 2300 В) и были отделены от земли. К любому нагрузочному устройству (трансформатору) были прикреплены предохранители, чтобы предотвратить крупномасштабные отключения электроэнергии, а также использовались ограничители перенапряжения для уменьшения повреждений от молнии. Его конструкция также служила решеткой для улавливания молний, ​​уменьшая урон от молнии соседним строениям. Это была система Дельта. Переменные электрические поля были ограничены вблизи проводов, поскольку они не были привязаны к земле, а переменные магнитные поля также были минимальными.Жить было хорошо.

  2. Tesla, однако, также экспериментировала с однопроводной передачей энергии, используя землю в качестве второго или обратного провода, также обычно называемого нейтралью / землей. Телеграфные системы взяли на вооружение это как успешную инженерную платформу. Некоторые страны, обращая внимание исключительно на экономику процесса, добились существенной выгоды за счет использования одного провода для передачи электроэнергии на большие расстояния, полностью используя Землю в качестве обратного пути. Это была система SWER (Single Wire Earth Return).Из-за своей малой плотности она была не очень хороша в качестве решетки для ловли молний. Будучи воздушным (то есть находящимся в воздухе) и теперь относящимся к Земле, он обеспечивал довольно небольшое присутствие переменного электрического поля, а также переменные магнитные поля, потому что один путь тока был сконцентрирован в проводе, в то время как обратный путь был слегка распределяется по обширной территории почвы, что почти исключает любую компенсацию поля эффекта близости.

  3. В Северной Америке, однако, были некоторые опасения по поводу использования земли в качестве единственного возврата, поэтому был включен обратный провод.Это стало известно как система WYE, в которой первичный (высокое напряжение) и вторичное (низкое напряжение) провода нейтрали / заземления трансформатора соединены между собой. Из-за сложного обслуживания система WYE становится все больше и больше похожа на систему SWER. Это связано с тем, что многие соединения (стыки, обжимы и т. Д.) Подвергаются воздействию погодных условий, подвергаются расширению, сжатию, эффектам ржавчины и становятся ненадежными или вообще ломаются. Из-за своей повсеместности он по-прежнему служит сеткой для улавливания молний и, как и система SWER, обеспечивает множество переменных электрических и магнитных полей.

  4. Вариантом вышеупомянутого является URD (Подземное жилое распределение). Из-за «уродства» столбов и проводов, а также из-за того, что район не загроможден, коммунальные предприятия были склонны закопать первичную проводку между трансформаторами, которые теперь представляли собой серые или зеленые металлические коробки на земле. Это устранило переменные электрические поля, потому что проводка под напряжением теперь была погружена в проводящую матрицу влажной почвы. Эта система полностью провалилась как решетка-ловушка для молний. Это также полный провал в том, что касается уменьшения переменного магнитного поля, потому что теперь вместо того, чтобы провод был на высоте 30 футов в воздухе, он находится в земле не более чем на 3-5 футов ниже поверхности, что делает присутствие поля намного сильнее.Поскольку в некоторых случаях первичный обратный провод (нейтраль / земля) был внешним неэкранированным витком вокруг находящегося под напряжением провода и был сделан из алюминия, который быстро корродирует, он тоже начал приобретать внешний вид SWER.

Таким образом, земля (намеренно или нет) стала каналом возврата тока по умолчанию для системы распределения электроэнергии. Это привело в действие механизм, посредством которого большой процент населения Северо-Американского континента стал подвергаться постоянному воздействию переменного тока в почве и соответствующего переменного магнитного поля низкого уровня.Может быть, не имеет значения, является ли поле или ток основной причиной эффекта, но эффекты начали проявляться. Некоторые из побочных эффектов переменного тока в почве заключаются в том, что пропускание такого тока через физическое тело, которое проявляет магнитные свойства постоянного тока, будет иметь тенденцию действовать как магнитный ластик (заметно, что постоянное магнитное поле Земли ослабевает ( может ли это быть эффектом?)), и его перемещение непредсказуемо (в результате чего некоторые области изобилуют током, проксимальным к поверхности). Области, в которых протекает ток вблизи поверхности, могут вызывать ощутимые эффекты напряжения покалывания для животных, контактирующих с почвой или контактирующих с почвой и некоторыми металлическими конструкциями. Точно так же люди могут воспринимать это напряжение покалывания в зависимости от возраста и состояния иммунной системы человека. Из-за огромных денежных ресурсов, доступных энергетическим компаниям (они покупают лучших юристов, которых можно купить за наши деньги), любое утверждение о причинно-следственной связи активно оспаривается и оспаривается либо путем дискредитации обвинителя, либо с использованием мусорной науки и т. Д. хлам ученых, которых все еще предостаточно.

Чтобы усугубить травму, схема распределения жилых домов, известная как двухфазная система, неисправна из-за того же вялотекущего графика технического обслуживания. Когда кому-либо из домовладельцев было рекомендовано проверить целостность соединений их электрической системы? Возникают слабые и разорванные связи, и из-за отсутствия направления коды усложняют систему, игнорируя очевидное. Как показано выше справа, одиночное неплотное или разорванное соединение может стать причиной пожара. Это можно определить как «яркий и тусклый свет», когда разная интенсивность возникает одновременно в разных цепях.«Кодекс» гласит, что если есть металлические конструкции, которые могут служить резервом для нейтрального провода, они будут подключены к нему. Это стабилизирует напряжения, но вызовет циркулирующие или «паразитные» токи на всех других металлических соединениях. Это может быть металлическая водопроводная труба, экран телевизионного кабеля или телефонное заземление. Пункт о ласках, позже в том же кодексе, оговаривает, что при наличии «нежелательного тока» использование любого из этих избыточных соединений может быть прекращено. Они никогда не решают изначальную проблему плохого дизайна и не дают количественной оценки того, насколько ток «нежелателен».Это юридический документ, поэтому он не может быть привлечен к ответственности. . . похоже, что к написанию этого кода приложили руку энергетические компании. . . К чему приводят электрики, которые заняты установкой новой проводки, несколько специалистов, знающих, как на самом деле функционируют межсоединения, разочарованные клиенты и больные тела, число которых продолжает расти.

Чтобы добавить еще больше оскорбления, большая часть внутренней проводки просто покрыта пластиком , который прозрачен для переменных электрических полей , обеспечивая полную мощность компонентов энергосистемы в помещении, даже если ток не используется.В качестве примера, клиент запросил обследование ЭМП из-за наличия поблизости главной опоры электропередачи 230 кВ и линии электропередачи. Измерения переменных магнитных полей не проводилось, потому что в проводах линии электропередачи имелись токи, которые были достаточно сбалансированы и обеспечивали гашение. Измерение переменных электрических полей в помещении было интенсивным. Тем не менее, когда главный выключатель был разомкнут (выключен), исчезло более 95% электрических полей, это произошло из-за внутренней проводки под напряжением.

Принося немного небрежности в суп, многие электрики заставляют помощников выполнять основную работу. Когда возникает ошибка проводки, циркулирующие токи приводят к тому, что затронутые цепи создают сильные и непредсказуемые переменные магнитные поля в помещении, вдали от любых линий электропередач, даже если кажется, что все работает нормально.

Эти последние две проблемы присутствуют даже в системах, которые могут быть полностью отключены от коммунальных услуг, даже как в системах с солнечной батареей, потому что большинство людей не знают о последствиях до тех пор, пока не будут обнаружены негативные эффекты, и к этому времени стоимость исправления меры увеличивается в геометрической прогрессии.Например, человек позвонил из удаленного района, что указывало на неприятную биологическую реакцию на внутреннюю электрическую систему, работающую на солнечной энергии, которая была удалена и отключена от любой общественной системы электроснабжения. Этот человек установил проводку, только что покрытую пластиком, а также изоляцию с алюминиевой фольгой рядом с проводкой под напряжением, что сделало присутствие переменного электрического поля, возможно, в 10 раз большим по сравнению с «традиционной конструкцией». После того, как конструкция построена, затраты на восстановление намного выше, потому что стены, полы и потолки, возможно, придется открыть для замены проводки на провод с заземленной металлической броней (что исключает эмиссию электрического поля).

Теперь, обращаясь к проблеме, которую мало понимают и домовладельцы, и электрики, мы переходим к заземлению. Если бы можно было использовать вольтметр с очень длинными выводами (длиной несколько километров) и измерить точки заземления этих различных систем, можно было бы отметить, что они представляют собой несколько, а возможно, и сотни статических и переменных напряжений, отличающихся друг от друга. . В случае системы Delta это не такая большая проблема, потому что разные точки заземления не связаны друг с другом прочно, что делает причину «паразитных токов» мифом (здесь оговорка из-за того, что пригородные жилые системы связаны между собой из-за основного недостатка внутренней системы. ).С двумя другими системами (WYE и SWER) это имеет большое значение, потому что теперь эти различия в напряжении будут движущей силой протекания токов в почве. В некоторых случаях точка заземления к местной точке обслуживания может быть электрически поднята над землей вокруг нее на величину от 15 до 25 вольт, основываясь на моем собственном опыте. Типичный ответ электриков или персонала электрической компании — это втыкать в почву дополнительные заземляющие стержни. Это самый идиотский подход, потому что он просто добавляет больше электрического контакта, чтобы пропустить больше тока в почву.Это лишь незначительно снижает ранее определенное «паразитное напряжение». Что необходимо сделать, так это определить причину повышения напряжения в точке заземления и устранить ее. Однако этот последний путь не является путем наименьшего сопротивления, поэтому его редко используют. В пригородных и сельских районах, где обнаруживается повышенное напряжение в точке заземления, это, скорее всего, является результатом износа или обрыва обратного первичного провода. Если затронут один потребитель, и первичная и вторичная земли трансформатора соединены, как указано выше, заказчик может запросить изоляцию нейтрали / земли на трансформаторе.Два заземления, теперь разделенных на 8 футов или более горизонтальной длины изолированного провода до места контакта стержней с почвой, соединены между собой разрядником (где-то на опоре), который обеспечит мгновенное соединение во время перенапряжения для улучшения заземления, и после гашения перенапряжения разрядник с усилением становится изолирующим устройством. Вариант этого для трансформатора, установленного на бетонной площадке, служит той же цели. Если затронуты несколько клиентов, все они должны согласиться, иначе коммунальное предприятие не сможет помочь.Заблудшие текущие проблемы в городских районах имеют схожие причины, но их решения более сложны из-за большого количества межсетевых соединений.

Следствие или «игривая возня» с электричеством вызвало желание управлять мощностью освещения с помощью чего-то другого, кроме простого переключателя включения / выключения. Эта функция используется электронным регулируемым регулятором (диммером), который включается во время заданной части каждого цикла. Поскольку мощность подается с частотой 60 циклов в секунду (герц или Гц), эквивалентным результатом является переключатель, который включается и выключается 120 раз в секунду ( включается дважды в каждом цикле и выключается дважды в каждом цикле, потому что он переключается. включается во время каждого из двух импульсов энергии противоположной полярности и выключается во время перехода через нуль ).Каждый раз, когда переключатель включается или выключается, возникает небольшая дуга, которую можно легко обнаружить с помощью простого AM-радио. Если бы можно было быстро проверить частоту этого AM-радио, можно было бы заметить, что нечеткие излучения происходят во всем диапазоне приема. Молния делает то же самое, но в гораздо большем масштабе. Одиночный всплеск энергии низкого уровня обеспечивает обнаруживаемое излучение в диапазоне от 540 до 1700 кГц? Да, и еще немного. Дуга во время молнии вырывает различные электроны с атомной орбиты окружающих молекул / атомов воздуха.Поскольку различные электроны имеют дискретные уровни энергии, связывающие их с атомами, их возвращение обеспечивает дискретное излучение с различными уровнями энергии и частотой. Хотя предполагается, что управление электронным освещением в помещении происходит внутри закрытой конструкции электроники («защищенная» среда), тем не менее, излучение гармоник схоже с излучением молнии. В типичной системе внутренней проводки эти выбросы рассеиваются по питающей проводке, становясь неотъемлемой частью излучения переменного электрического поля.Однако гармонические излучения намного хуже, чем одни только 60 Гц, потому что их охват частот от нуля до более одного МГц перекрывает многие частоты, представляющие биологический интерес. Замена всех элементов управления переменным освещением стандартными элементами управления вкл / выкл — полезный проект на выходных для всех.

Флуоресцентное освещение в любой форме по своей природе нелинейно, связано с током, излучением света и может быть проблемой при утилизации. Его текущие требования к использованию производят такие же гармоники, как и упомянутые выше диммеры.Хотя они рекламируются как энергоэффективные, за их эффективность приходится платить. Когда срок их службы приближается к концу, они также могут получить характеристики источника радиочастотных помех, которые могут сбить с толку технически неосведомленного домовладельца. Вдоль той же линии текущего символа использования находятся светодиоды (Light Emitting Diodes). Несмотря на то, что они очень энергоэффективны и не производят никаких электрических выбросов (при работе от батарей (И не имеют гладких регуляторов интенсивности), их световое излучение может оставлять желать лучшего, а при питании от сети переменного тока им требуется напряжение. снижение, которое в основном обеспечивается импульсными источниками питания.По характеру потребления они очень похожи на люминесцентные или диммеры. Так что для тех, кто любит слушать дальнее AM-радио, все эти источники становятся изобильными источниками помех. По иронии судьбы центральная нервная система человека также подвергается вмешательству, потому что принципы EMI (электромагнитные помехи) основаны на AM (амплитудной модуляции). Иногда это может проявляться в виде нарушения сна, возможно, спустя долгое время после воздействия. Поэтому, когда вы знаете, в чем могут быть проблемы, устранение их с самого начала может оказаться весьма полезным.

Электричество может быть хорошим и полезным, если его правильно контролировать !!!

Simplifier — однопроводная линия передачи данных

Simplifier — однопроводная линия передачи Однопроводная линия передачи

Старые микроволновые печи полны полезных деталей. Одним из наиболее полезных является трансформатор высокого напряжения, используемый для питания магнетрона. Они повышают обычное настенное напряжение (120 В переменного тока) примерно до 2000–3000 В переменного тока со значительной допустимой токовой нагрузкой. В большинстве проектов вторичная обмотка снимается и заменяется обмоткой более низкого напряжения, которая подходит для данной задачи.В данном случае, однако, я использовал два исправных трансформатора для создания миниатюрной ЛЭП.

Схема очень простая. Один трансформатор увеличивает напряжение от стены, а другой снижает его, чтобы запитать небольшую лампочку (также от микроволновой печи). Два трансформатора соединены 20-футовым медным проводом 32AWG, натянутым через стойки. Обратный путь — это сама земля, соединенная стальными заземляющими стержнями. Фотографии используемых деталей, законченной линии и отдельного поста можно увидеть ниже.Вариак был использован в целях безопасности, чтобы медленно наращивать напряжение, подаваемое на повышающий трансформатор.

Установка работала очень хорошо, и лампочка была одинаково яркой независимо от того, была ли она подключена по линии передачи или непосредственно к розетке. Выходное напряжение понижающего трансформатора также было довольно стабильным, упав менее чем на вольт при подключении лампочки. Единственная проблема заключалась в том, что повышающий трансформатор немного нагрелся. Скорее всего, это было связано с тем, что мне пришлось запустить его при немного более высоком, чем его номинальное напряжение, из-за несовпадения двух трансформаторов.Понижающий трансформатор (изображенный ниже) оставался холодным на протяжении всего эксперимента.

Интересно, что побочным эффектом заземляющих стержней было поражение любых дождевых червей в радиусе 12 дюймов, и в течение нескольких минут по крайней мере 5 из них выползли из-под земли. Мне стало жаль их, поэтому я отключил электричество и демонтировал линию электропередачи.

Хотя эта конкретная реализация не была полезной, такая схема могла (и часто используется) использоваться для подачи питания в удаленные районы по низкой цене из-за наличия только одного довольно тонкого проводника.Моя реализация показывает, что для этого можно использовать микроволновые трансформаторы, по крайней мере, для небольших нагрузок и небольших расстояний. Однако одно предостережение заключается в том, что подвешенная линия электропередачи находится под напряжением в несколько киловольт относительно земли, поэтому ни при каких обстоятельствах нельзя касаться ее во время работы; СВЧ трансформаторы могут легко выдавать смертельный ток. При более постоянной установке такой схемы, очевидно, должны быть более высокие стойки, а также какой-то изолятор сверху, чтобы столб не закорачивал провод на землю во влажном состоянии.


Индекс Преимущества и недостатки однофазной системы возврата на землю

Как правило, во вторичной системе распределения обычно используется однофазная двухпроводная система распределения. Но для удаленных распределительных систем в сельской местности однофазная система заземления оказалась экономичной. В этой системе заземление используется как обратный провод, и используется только один фазный провод или провод. Для этой системы требуются заземляющие стержни глубоко в почву на участке каждого потребителя, чтобы обеспечить достаточно низкое сопротивление к земле.Эта однофазная система заземления имеет определенные ограничения, такие как увеличение потенциала земли и помехи для линий связи. Некоторые из преимуществ и недостатков однофазных систем заземления:

Преимущества:

  • Однофазная система возврата на землю экономична до 30-40 процентов от обычной трехфазной системы при благоприятных условиях. Система проводов из оцинкованной стали обеспечивает дополнительную экономию.
  • Лучшее регулирование напряжения, которое является основной проблемой в длинных традиционных фидерах
  • Повышенный коэффициент мощности по сравнению с обычной системой, почти около 0.95, тогда как у обычных систем коэффициент мощности обычно составляет от 0,7 до 0,8
  • Отключения в однопроводной системе заземления сравнительно меньше, чем в традиционной системе из-за меньшего количества компонентов на пролёт

Недостатки:

  • Максимальный допустимый ток возврата на землю составляет от 7 до 8 ампер. Это ограничение предназначено для предотвращения помех связи и угроз безопасности из-за градиента напряжения. Изолирующий трансформатор 1: 1 используется для минимизации возможности телефонных помех
  • Максимальный предел мощности распределения однопроводной системы заземления ограничен до 3–3.5кВА / км линии
  • Особая конфигурация и обслуживание заземляющего электрода являются важными моментами при внедрении этой системы
  • Однофазная система возврата на землю без изолирующего трансформатора может создавать необычные помехи для телекоммуникационных цепей

Основы системы передачи электроэнергии

Электроэнергия после выработки на генерирующих станциях (ТЭЦ, ГЭС, АЭС и т. Д.) Передается потребителям для использования.Это связано с тем, что генерирующие станции обычно расположены далеко от центров нагрузки. Сеть, которая передает и доставляет электроэнергию от производителей к потребителям, называется системой передачи . Эта энергия может передаваться в форме переменного или постоянного тока. Традиционно переменный ток используется уже много лет, но HVDC (постоянный ток высокого напряжения) быстро набирает популярность.

Однолинейная схема системы электропередачи переменного тока

Типичная однолинейная схема, представляющая поток энергии в данной энергосистеме, показана ниже:

Электроэнергия обычно (или обычно) вырабатывается на 11 кВ на генерирующих станциях в Индии и Европе.Хотя в некоторых случаях напряжение генерации может быть выше или ниже. Генераторы, которые будут использоваться на электростанциях, доступны от 6 кВ до 25 кВ от некоторых крупных производителей. Это генерирующее напряжение затем повышается до 132 кВ, 220 кВ, 400 кВ или 765 кВ и т. Д. Повышение уровня напряжения зависит от расстояния, на котором должна передаваться мощность. Чем больше расстояние, тем выше будет уровень напряжения. Повышение напряжения предназначено для уменьшения потерь I 2 R в , передающем мощность (когда напряжение повышается, ток уменьшается на относительную величину, так что мощность остается постоянной, и, следовательно, потери I 2 R также уменьшает).Эта ступень называется первичной передачей .

Напряжение понижается на приемной станции до 33 кВ или 66 кВ. Вторичная передача линий выходят из этой приемной станции для подключения подстанций, расположенных вблизи центров нагрузки (городов и т. Д.).

Напряжение снова снижено до 11 кВ на подстанции. Напрямую с этих подстанций можно питать крупных промышленных потребителей напряжением 11кВ. Также от этих подстанций выходят фидеры. Этот этап называется первичным распределением .

Фидеры представляют собой воздушные линии или подземные кабели, по которым мощность передается близко к точкам нагрузки (конечным потребителям) на расстояние до пары километров. Наконец, напряжение понижается до 415 В с помощью распределительного трансформатора, установленного на опоре, и подается на распределительные устройства. Снабжение конечных потребителей осуществляется по обслуживающей магистрали от дистрибьюторов. Вторичное распределение Система состоит из фидеров, распределителей и обслуживающей сети.

Различные типы систем трансмиссии

  1. Однофазная система переменного тока
    • Однофазная двухпроводная
    • однофазный, два провода с заземлением средней точки
    • однофазный, трехпроводный
  2. Двухфазная система переменного тока
    • Двухфазная, трехпроводная
    • двухфазный, четырехпроводный
  3. Трехфазная система переменного тока
    • Трехфазная, трехпроводная
    • трехфазный, четырехпроводный
  4. Система постоянного тока
    • Двухпроводная система постоянного тока
    • Два провода постоянного тока с заземлением средней точки
    • Трехпроводный DC
Передача электроэнергии также может осуществляться с использованием подземных кабелей.Но строительство подземной линии электропередачи обычно обходится в 4-10 раз дороже, чем воздушная линия эквивалентного расстояния. Однако следует отметить, что стоимость строительства подземных линий электропередачи сильно зависит от местных условий. Кроме того, стоимость необходимого проводящего материала является одной из самых значительных затрат в системе передачи. Поскольку стоимость проводника составляет большую часть общей стоимости, ее необходимо учитывать при проектировании. При выборе системы передачи учитываются различные факторы, такие как надежность, эффективность и экономичность.Обычно используется воздушная система передачи.

Основные элементы ЛЭП

По экономическим соображениям для передачи электроэнергии широко используется трехфазная трехпроводная воздушная система. Ниже приведены основные элементы типичной энергосистемы.
  • Проводников: три для одинарной линии и шесть для двухцепной линии. Проводники должны быть подходящего размера (т. Е. Сечения). Это зависит от его текущей емкости.Обычно используются проводники ACSR (алюминиевый сердечник, армированный сталью).
  • Трансформаторы: Повышающие трансформаторы используются для повышения уровня напряжения, а понижающие трансформаторы используются для его понижения. Трансформаторы позволяют передавать мощность с более высоким КПД.
  • Линейные изоляторы: для механической поддержки линейных проводов и электрической изоляции их от опорных опор.
  • Опорные башни: для поддержки линейных проводов, подвешенных в воздухе над головой.
  • Защитные устройства: для защиты системы передачи и обеспечения надежной работы. К ним относятся заземляющие провода, молниеотводы, автоматические выключатели, реле и т. Д.
  • Регуляторы напряжения: для поддержания напряжения в допустимых пределах на принимающей стороне.
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *