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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2120170

Single-Wire-System die Stromübertragung V.S.GRIGORCHUKA

Name des Erfinders: Grigorchuk Vladimir Stepanowitsch
Der Name des Patentinhabers: Grigorchuk Vladimir Stepanowitsch
Adresse für die Korrespondenz:
Startdatum des Patents: 1997.01.28

Die Erfindung ist zur Gleichstromübertragung vorgesehen. Eindraht-Übertragungssystem mit einer Sendestation und einen Generator Aufwärtstransformator Empfangsstation, bestehend aus der Empfangsvorrichtung Erzeugungsvorrichtung und einem negativen Potential, beide Unterstationen verbunden Hochspannungsleitung. Darüber hinaus umfasst die Übertragungsstation ferner einen Gleichrichter und Kondensatorbank und die Empfangsstation in dem Empfänger ist ein Hochspannungskondensator zu erhalten. Eingang DC-DC-Wandler in einem Hochspannungs-Wechselstrom Dreiphasenwicklungen verbunden Abwärtstransformator. Das Gerät das negative Potential Hoststation bildet, hat eine Konstantstromquelle Inverter DC zu AC, steigt der Strom und die Gleichrichtereinrichtung mit der Kondensatorbatterie verbunden ist, der negative Anschluss mit dem negativen Anschluss der Hochspannungsempfangskondensator Ladegerät angeschlossen ist. Ein Ende des Drahtübertragungsleitung verbunden ist mit dem positiven Anschluß der Batterie Übertragungsstation Kondensatoren und die andere - die Hochspannung an den positiven Anschluß des Kondensators Empfänger Empfangsstation. Die Sendeunterstation erzeugt positive Ladungen von Strom und überträgt sie zu der Empfangsstation, die die positiven elektrischen Ladungen in der Dreiphasen-Wechselstrom von Standardfrequenz umwandelt und es an die Verbraucher. Das technische Ergebnis ist die elektrische und thermische Verluste zu reduzieren und die Leistung zu verbessern.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft Elektrotechnik und kann Anwendung in Kraftübertragungssystemen finden.

Bekannte Zweidraht-Übertragungssystem, eine Konstantstromquelle, Schalter, Stromverbraucher und Anschlussdrähte / Mademoiselle IA Kapelin GG, Grundlagen der Elektronik, -. M: Bildung, 1978, S.. 17, Abb. 9 /.

Die Nachteile der bekannten Zweidrahtübertragungssystem, das Leistungsübertragungs klein sind, die elektrischen Verluste in den Leitern, eine Niederspannungsquelle, und eine kurze Streckenübertragung.

Diese Mängel sind Widerstand des Schaltkreis- und Systementwurf bestimmt.

Ruhm und Kraftübertragungssystem Hochspannungs-DC, die eine Übertragungsstation mit einem Generator Step-up enthält und Richteinrichtung die Unterstation mit der Aufnahme und Senken Geräte, Hochspannungsleitung verbindet die Sende- und Empfangsstation / Übersicht Empfang: "Energie und Electrification" Serie 4 " Elektrische Netze und Systeme ", Ausgabe 5" Blue Boden Gleichstrom ".- M., Zentrum für wissenschaftliche und technische Information von Energie und Elektrifizierung, 1987, S.. 2, Fig. 1a /.

Bekannte Übertragungssystem Hochspannung DC, als nächst die technischen Wesen und erreicht brauchbares Ergebnis, als Prototyp genommen.

Die Nachteile der bekannten Hochspannungs-Stromübertragungssystem DC den Prototyp angenommen sind: elektrische und Wärmeverluste in Hochspannungsleitung, die ein erhöhtes Risiko für die Umwelt, hoher Verbrauch von Nichteisenmetallen.

Diese Nachteile sind durch die hohe Spannung übertragen, Widerstand von Hochspannungsleitungen und die gewählte Leistungsübertragungssystems.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung, die elektrischen und thermischen Verluste und die zunehmende Leistung des Übertragungssystems zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Zweidraht-Hochspannungsleitung, eine Hochspannungs-DC-DC-Wandler in einem einphasigen Wechselstrom und Absenken des einphasigen Transformators Empfangsstation Ersetzte Kondensatorbatterie in der Übertragungsstation angebracht und elektrisch verbunden mit dem Ausgang des Hochspannungs-Gleichrichtervorrichtungen, Hochspannungs-Empfangs Kondensator HV DC-Wandler in einem alternierenden drei~~POS=TRUNC, dessen Eingang mit dem Hochspannungsempfangs Kondensator angeschlossen ist, dreiphasig Abwärtstransformator, dessen Primärwicklung elektrisch verbunden ist mit dem Ausgang Hochspannungs-DC-DC-Wandler in einem alternierenden drei~~POS=TRUNC, eine sekundäre Verbraucher verbunden Aufwickelvorrichtung negatives Potential bildet, mit einer Quelle Strom, Batterieladegerät an einer der Sekundärwicklungen eines dreiphasigen Transformators, DC-DC-Wandler in einen Wechselstrom verbunden ist, zu steigern und Gleichrichteranordnung, eine Kondensatorbank, die negative Klemme von denen feste eindrähtig Hochspannungsleitung montiert auf Isolatoren an den Minuspol der Hochspannung des Empfangskondensators verbunden ist, oporamb Metall und verbindet den positiven Anschluss der Kondensatorbank Übertragungsstation mit dem positiven Anschluss der Hochspannungskondensator Hoststation empfangen.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Eindraht-Übertragungssystem; Fig. 2 - Blockschaltbild einer Eindraht-Übertragungssystems.

Fig. 3 - Schaltung mehrere Host-Umspannwerk auf dem Single-Wire-Hochspannungsleitung zu verbinden; Fig. 4 - allgemeine Ansicht des Empfängers des Kondensators; Fig. 5 - Empfangskondensatorvorrichtung.

Fig. 6 - die Vorrichtung Hochspannungs-DC-DC-Wandler in dem dreiphasigen Wechselstrom; Fig. 7, 8, 9 - Schema der Hochspannungs-DC-DC-Wandler in dem Drei-Phasen-Wechselstrom.

Fig. 10 - E-Diagramm Übertragungssystem Single-Wire.

Single-Wire-System Kraftübertragung enthält 1 die Kraftwerksgebäude, das eine Dampfturbine mit allen Servomechanismus untergebracht (nicht gezeigt), was in der Bewegung des einphasigen Wechselstromgenerators 2. Die Übertragungsstation 3 umfasst einen Aufwärtstransformator 4, wobei die Primärwicklung mit einem Generator verbunden ist, einen Gleichrichter Vorrichtung 5 auf Halbleitern gebildet wird, dessen Eingang mit der Sekundärseite des Aufwärtstransformators Wicklung und dem Ausgangskondensator verbunden ist mit einer Batterie 6 verbunden, die parallel geschaltet sind.

Host Station 7 besteht aus einer Aufnahmeeinrichtung 8 und ein negatives Potential Erzeugungsvorrichtung 9. Der Empfänger 10 umfasst einen Hochspannungskondensator empfängt, eine Hochspannungs-DC-DC-Wandler in der hohen Dreiphasen-Wechselspannung 11, Abwärtstransformator 12. Die dreiphasige AC Hochspannungskondensator umfasst einen Aufnahmekörper 13, geschlossen Abdeckung 14, die Isolatoren 15 Klemme 16 und negativen Anschlüssen 17. Innerhalb des Körpers 18 ist ein Glasgefäß platziert auf der positiven in der Packungswand, deren verlötet 19 positiven Platten durch einen Leiter und verbunden mit dem positiven Anschluß des Gehäuses verbunden montiert. Paket negativen Platten 20 eingeführt mit Spiel innerhalb des Gehäuses der positiven Platten, die an den Wänden des Glasgefäßes verlötet werden, werden durch einen Leiter miteinander verbunden sind und mit negativen Anschlüssen des Gehäuses. Der Raum zwischen den Platten wird mit Wasserstoff unter einem Druck von 40-50 kPa gefüllt. Der Hochspannungs-DC-DC-Wandler in einem dreiphasigen AC-Eingangsdiode Optokoppler 21 enthalten, 22, 23 und Ausgangsdiode Optokopplern 24, 25, 26 28 angebracht bewegliche Kontakt ist mit einem Elektromotor mechanisch gekoppelt (nicht gezeigt) auf der isolierenden Platte 27 in dem Lager, angetrieben durch Batterie und die Interaktion mit neun feststehenden Kontakten 29, gebrochen in drei separate Gruppen und sind durch Leiter in elektrischen Niederspannungskreis verbunden mit LEDs von Optokopplern der Ein- und Ausgang, dem beweglichen Kontakt und der Batterie 30. die Hochspannungsschaltung enthält die primäre Wicklung 31, 32, 33, Reduktions Photodioden und drei~~POS=TRUNC-Transformator optischen Eingangs- und Ausgangskopplern verbunden Leitern, und Hochspannungsanschlüsse mit dem Empfangskondensators verbunden. Sekundärwicklungen 34, 35, 36 nach unten Stromtransformator 37 verbunden Verbraucher negatives Potential Erzeugungsvorrichtung die Batterie 38 mit dem Ladegerät umfasst 39, Umkehrrelais 40, DC-DC-Wandler 41 in einen Wechselstrom, Verstärkungsvorrichtung 42 und der Batteriekondensator 43 Charging die Vorrichtung weist einen Schalter 44, veränderlichen Widerstand 45, die Gleichrichterdiode 46, eine Alarmlampe 47 in Reihe mit dem Lastwiderstand 48, der in Reihe mit einer der Sekundärwicklungen des drei~~POS=TRUNC-Abwärtstransformator. Ladegerät durch die beweglichen und stationären Schaltkontakte mit einer Batterie verbunden, um einen Schalter 49. Die Last für die Batterie aufweist, ist ein DC-DC-Wandler in einen Wechselstrom, wird in Reihe mit der Relaiswicklung und repräsentiert einen sinusförmigen Pulsgenerator gebildet mit zwei Transformator-Ausgangstransistoren verbunden ist mit dem Eingang der Vorrichtung Aufwärts bilden eine Kaskade Generator seriell auf Schiffen versorgt, dessen Ausgang mit einer Kondensatorbank verbunden ist, der mit dem negativen Anschluß der negativen Ausgangsleiter des Hochspannungskondensators Empfänger angeschlossen ist. Sende- und Empfangsstationen miteinander verbunden sind Single-Wire-Hochspannungsleitung. Es enthält hochTräger 50, auf dem, auf den Isolatoren 51, gespannten Draht 52, dessen eines Ende mit dem positiven Anschluß der Kondensatorbank Übertragungsstation verbunden ist und der andere mit dem positiven Anschluss der Hochspannungskondensator Host Empfangs-Unterstation verbunden ist.

Einzel Blei Stromübertragungs- SYSTEMS

Das Betriebsprinzip einer Eindraht-Übertragungssystem besteht darin, eine Übertragungsstation positive elektrostatische Aufladungen bei der Bildung und sie einer Empfangsleitung in einer Unterstation zu übertragen, die durch Umwandlung der positiven Ladungen in den Dreiphasen-Wechselstrom-Standardfrequenz und liefert es an die Verbraucher erhalten wird.

Die Dampfturbine 1 im Kraftwerksgebäude installiert ist (nicht dargestellt) treibt einen Generator 2, der eine einphasige erzeugt Wechselstrom an die Primär geliefert des Aufwärtstransformators 4 Übertragungsstation Wicklung 3. Das magnetische Wechselfeld der Windungen der Sekundärwicklung Aufwärtstransformator schneidet und erzeugt einen Strom in sie Hochspannung, die Eingang in die Gleichrichtereinheit 5, wo die Umwandlung in der einphasigen AC-Ripple-Strom konstant Richtung nimmt. Die sich ergebende Hochspannungsladestrom fließt in die Kondensatorbatterie 6. Als nächstes werden die positiven Ladungen der Platten der Kondensatorbank am Draindraht 52 Hochspannungsleitung, gleichmäßig verteilt über seine Länge und 16 an die Eingangsanschlüsse zugeführt, und die Platte 19, um den Hochspannungskondensator 10 7. Empfangs Wenn Station empfangen eine Schalterschaltung 49 ein konstanter Strom von der 38-Batterie Schließen wird an den Eingang 41 Wechselrichter fließt, wo es in Wechselstrom umgewandelt wird, die Eingabe in die Verstärkungseinrichtung 42, wo seine Anstiegs- und Richtstattfinden, wonach sie an der Kondensatorbank 43 zugeführt wird. Kondensatorbänke negativen Ladungen auf dem Leiter kommt mit dem Minuspol 17 und der Platte 20 empfängt Hochspannungskondensator 10. Mit der Ansammlung der Platten 19 ist die Anode die positive elektrische Ladung, tritt in der Nähe ihrer Lawinen Ionisation von Wasserstoffatomen. So gebildete positive Ionen bewegen sich unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes durch negatives Potential gegenüber den negativen Platten 20 erzeugt die Hochspannungs-Kondensator 10, der in diesem Fall empfängt die Kathoden. Unter den Schlägen der Wasserstoffionen aus den Oberflächen der Platten 20 / Kathode / Elektron herausgeschlagen, die gegenüber den positiven Platten eilen 19 / Anoden / Schaffung neuer Ionen in seinem Weg. Das Ergebnis der Elektronenemission und Ionen zwischen den positiven Platten 19 und negativen Platten 20, fließt elektrischer Strom, dessen Wert durch den Grad der Ionisierung bestimmt wird und der Betrag der positiven Ladung von der Übertragungsstation zugeführt 3. Der Entladungsraum zwischen den Platten 19 und 20 zusammen mit der Ionisation erfolgt der umgekehrte Vorgang - die Rekombination von Elektronen und Ionen, die sich in der umgeformten neutrale Atome. Zur gleichen Zeit zwischen den Platten 19 und 20 ist das Elektronenplasma und setzt ein dynamisches Gleichgewicht: die Anzahl, die durch die Ionisation von Ladungsträgern gleich der Anzahl von Trägern, die in dem gleichen Zeitraum als Ergebnis der Rekombination verschwinden. Aufgrund der hohen Konzentration von Ionen, Elektronen und dem Plasma eine hohe Leitfähigkeit haben und ihr Potential zum Potential der positiv geladenen Platten 19 / O-Prozesse in der Gasentladungsvorrichtungen zu sehen. Batushev VA, elektronische Geräte gleich sein. - M: Höhere Schule, 1980, S... 297-323 /. Ergeben auf den Platten 19 und 20 der Hochspannungskondensator 10 den Gleichstrom-Hochspannung zu empfangen wird entfernt und mit dem Eingang des Hochspannungswandler 11 zugeführt, der es zu einem Hochspannungs dreiphasigen Wechselstrom umwandelt, ist wie folgt. Bei Drehung des Motors mit einer geeigneten Rate (nicht dargestellt) zusammen wird in der durch den Pfeil in Fig gedreht. 6, den beweglichen Kontakt 28, die wiederum feststehenden Kontakte 29 schließt, wenn die Verschluß oberen feststehenden Kontakte 29 einen Strom von der Batterie 30 fließt durch die Diode des Optokopplers Eingangs LED 21, die LED 22 und der Ausgang der Diode des Optokopplers 26. Als ein Ergebnis wird die Leitfähigkeit der Photodioden, diese Dioden Optokoppler welche gleich Null war, erhöht sich auf einen maximalen Wert. Hochspannungs-Gleichstrom genommen, von der Hochspannungs-Kondensator-Empfänger 10, wird die Diode Optokoppler Photodioden durchlaufen 21, 22, die Primärwicklungen 31, 33, 32 nach unten einen Dreiphasen-Transformator 12, der Ausgang der Photodiode des Optokopplers Diode 26 in der durch die Pfeile in Fig. 7. Weitere, 28 die sich drehende bewegliche Kontakt schließt der rechten unteren festen Kontakte 29. Der Strom von der Batterie 30 fließt durch die Diode des Optokopplers LEDs 22, 23, 24, die auf einen Maximalwert erhöht, um die Leitfähigkeit der Photodioden entspricht. Konstantstrom-Hochspannung von der Hochspannungskondensator 10 Empfangs fließt durch die Photodiode des Optokopplers 22 und 23, die Primärwicklungen 31, 32, 33 nach unten Stromtransformator 12 und dann durch die Fotodiode des Optokopplers Diode 24, wie in 8 gezeigt. Beim Schließen der linken unteren feststehenden Kontakte 29, bewegbaren Kontakt 28, Strom aus der Batterie 30 fließt durch die LED-Diode des Optokopplers 21, 23, 25, die Photodioden der Diode des Optokopplers belichten, ihre Leitfähigkeit auf einen Maximalwert und einen Gleichstrom-Hochspannung von einer Hochspannungs erhöhen Empfangskondensator 10 21 durch die Fotodiode des Optokopplers Diode 23, die Primärwicklungen 32, 33, 31 nach unten Stromtransformator 12 und die Photodiode des Optokopplers Diode 25 als 9. so ist in Figur gezeigt ist, der bewegliche Kontakt 28 nacheinander die festen Kontakte 29 zu schließen, Richtung des elektrischen Stroms von hoher zu ändern durch die Primärwicklungen Spannung 31, 32, 33 nach unten fließt Stromtransformator 12 und erzeugt ein magnetisches Wechselfeld, die die Windungen der Sekundärwicklungen 34 schneidet, 35, 36 des Transformators in ihnen einen dreiphasigen Wechselstrom mit Niederspannung zu induzieren, die an die Verbraucher geliefert wird 37. Während Arbeit Empfangsstation 7 Batterieentladung auftritt 9 Gerät 38 negatives Potential bilden und müssen wieder aufgeladen werden. Dazu wird der Schaltkreis 44 des Ladegeräts 39 mit dem Eingang des Lastwiderstands 48 wird von dem Lastwiderstand 48 AC durch den veränderlichen Widerstand 45 eingestellten erforderlichen Parameter entfernt. Durch die Diode 46 wird gleichgerichtet und durch die beweglichen und stationären Relaiskontakte 40 an die Batterie 38 ist groß, wenn die von der Batterie entnommen Strom zugeführt wird, dann geht es durch die Relaisspule 40 erzeugt um ihn herum ein starkes Magnetfeld. Ankerrelais gegen Federwiderstand, an den Kern angezogen wird, werden die beweglichen und festen Kontakte geöffnet werden und das Batterieladegerät 39 wird von der Batterie getrennt 38. Wenn die Batterieentladung aufgetreten 38, der Strom durch die Relaisspule fließt durch 40 unzureichend wird, um den Widerstand der Feder zu überwinden das bewegliche und das feste Kontakt Relais 40 geschlossen sind und die Batterie 38 mit dem Ladegerät 39 mehrere Übertragungsstationen 3 und mehreren Unterstationen verbundenen Host 7 kann leicht in einem einzigen Energiesystem / Fig kombiniert werden. 3 /.

Die positive Wirkung der Erfindung: Kraftstoffverbrauch und Nichteisenmetallen, erhöhte Sicherheit von Hochspannungsleitungen, die fehlende elektrische und thermische Verluste in der Hochspannungsleitung.

FORDERUNGEN

1. Single-Wire-System Kraftübertragung eine Übertragungsstation mit einem Generator und einer Gleichrichtereinheit, deren Eingang umfasst, an die Sekundärwicklung des Aufwärtstransformators Empfangsstation eine Empfangseinrichtung und einen Abwärtstransformator, dessen Sekundärwicklung elektrisch verbunden ist mit dem Verbraucher, einer Hochspannungsleitung, dadurch gekennzeichnet Ausgangsübertragungsstation Gerät mit dem Kondensatorbank verbunden Rektifizieren, und einer Empfangseinrichtung empfangen Station umfasst einen Hochempfangs Kondensator mit dem Eingang der Hochspannung verbunden DC-DC-Wandler in einem alternierenden drei~~POS=TRUNC, dessen Ausgang an die Primärwicklungen des Abwärtstransformator verbunden ist und elektrisch mit dem Gerät auf ein negatives Potential, verbunden, um eine Gleichstromquelle ein Batterieladegerät mit einem der Sekundärwicklung des Abwärtstransformators und dem Eingang des Wechselrichters Gleichstrom in Wechselstrom, dessen Ausgang durch den Aufwärtsstrom und der Gleichrichter zu einer Kondensatorbatterie verbunden ist, wird der negative Anschluß mit dem negativen Anschluß der Hochspannung verbunden Kondensor Empfänger empfangen Gerät der Unterstation und Hochspannungskabelleitung Empfang verbindet den positiven Pol der Kondensatorbank Übertragungsstation an den Pluspol des Hochspannungs-Kondensator-Host Station empfängt.

2. System nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochspannungskondensator mit einem Aufnahmegehäuse umfasst, wieder verschlossen und mit positiven und negativen Anschlüssen auf den Isolatoren angebracht ist, die in einem Glas- oder Keramikgefäß mit Wasserstoff bei einem Druck innerhalb von Paketen gefüllt platziert ist mit positiven und negativen in einander mit einem Abstand dazwischen eingefügt Platten, wobei die Platten einer Polarität miteinander verbunden sind und an die entsprechende Unterlage der Platten von entgegengesetzter Polarität und zueinander und mit dem anderen Anschluß des Gehäuses verbunden verbunden ist.

3. System nach Anspruch. 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass es eine hohe Metall enthält unterstützt zu einem festgelegten Abstand voneinander, die mit Isolatoren dazu eine Drahtübertragungsleitung angebracht fixiert sind.

Druckversion
Erscheinungsdatum 18.02.2007gg

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