Аккумулирование, преобразование и передача электроэнергии.

В настоящее время, при постепенном переходе некоторых стран на экологически чистые альтернативные источники энергии, возникает необходимость в суммировании, аккумулировании, преобразовании и передачи электрической энергии, от одиночно разбросанных источников, на дальние расстояния.

Мы знаем, что источники получения электрической энергии делятся на два типа - первичные и вторичные. Первичными источниками электрической энергии является текучая среда, состоящая из потоков ветра, водяного пара, тепла отработанных газов, Солнечного света, морской волны, приливов и отливов, энергии рек и прочих источников, преобразующие механическую энергию в электрическую.

К первичным источникам получения электрической энергии относятся:

- электрические генераторы,

- фотоэлектрические генераторы,

- термоэлектрические генераторы,

- атомные батареи преобразующие энергию, выделяющуюся при радиоактивном распаде, в энергию электрического тока,

- электрохимические источники получения электрической энергии и так далее…

Во вторичных источниках полученная электрическая энергия производит преобразование тока и напряжения полученного от первичного источника.

Для уменьшения потерь полученная электрическая энергия от первичного преобразователя должна транспортироваться по высоковольтной линии связи и поступать на преобразовательную станцию. Высоковольтная линия связи состоит из однопроводной схемы с земным возвратом или биполярной схемы, где используется пара проводников, которые применяются для передачи больших электрических мощностей на дальние расстояния.

Попытки осуществить передачу электрической энергии имели место в Европе уже в начале 70-х годов XIX веке. В 1873 году французский электротехник И. Фонтень на Международной выставке в Вене демонстрировал передачу электроэнергии на расстояние 1 км. К концу 70-х годов опытные установки по передаче электроэнергии на расстояние были созданы также в Англии и в Америке. В России в 1875 году военный инженер Ф. А. Пироцкий (1845-1893) устроил на Волковом поле, вблизи Петербурга, передачу электроэнергии на расстояние до 1 км.

Первая электропередача, рассчитанная на нормальную эксплуатацию, была осуществлена для электрического освещения в 1876 г. П. Н. Яблочковым. Однако дальнейшее развитие передачи электрической энергии на большие расстояния задерживалось ввиду отсутствия теоретического анализа происходящих при этом явлений. И вот русский электротехник Лачинов (1842-1902) в 1880 году опубликовал свой труд «Электромеханическая работа», где исследовал работу электрических машин и математически доказал возможность путем увеличения напряжения передачи любых количеств электроэнергии на значительные расстояния без больших потерь. Эти исследования имели огромное значение для разрешения проблемы передачи электроэнергии и для всего последующего развития электротехники.

Подобные же теоретические выводы были сформулированы французским физиком М. Депре, который подтвердил их также и опытным путем. В 1881 году на Первом Международном конгрессе электриков в Париже Депре сделал сообщение о передаче и распределении электроэнергии. Первую опытную линию электропередачи длиной в 57 км Депре построил на Мюнхенской выставке в 1882 году. На этой линии передавался по телеграфной проволоке постоянный ток напряжением 1500-2000 вольт от генератора, приводимого в движение паровой машиной, к электродвигателю, соединенному с насосом. Однако эта электропередача работала с перебоями и обладала еще очень низким коэффициентом полезного действия (22%). Затем Депре построил еще несколько линий электропередач во Франции, причём наибольшее значение имела линия длиной в 56 км. Внедрение передачи электроэнергии на расстояние долгое время тормозилось самой природой постоянного тока. Дело в том, что постоянный ток вследствие низкого напряжения оказался малопригодным для передачи. Значительно больше возможности в этом смысле представлял переменный ток. Важнейшим этапом развития техники передачи электроэнергии был переход от постоянного тока к переменному. Однако известные в то время электродвигатели переменного тока отличались существенными недостатками, которые часто делали их непригодными для эксплуатации. Перед изобретателями встала задача найти возможность использовать переменный ток и трансформаторы переменного тока для передачи электроэнергии на дальние расстояния и питания электродвигателей.

Однопроводная и биполярная схема высоковольтной передачи высокого напряжения постоянного тока используется для уменьшения потерь электроэнергии в сопротивлении проводов. Здесь мощность пропорциональна току в цепи, а потери на нагрев проводов пропорциональны квадрату тока. Однако, мощность также пропорциональна напряжению, таким образом, заданный уровень мощности может быть обеспечен более высоким напряжением при более низких токах. При этом, чем выше напряжение, тем ниже мощность потерь. Мощность потерь может быть уменьшена путем уменьшения сопротивления линии, что обычно достигается увеличением диаметра проводника, однако необходимо учесть, что провода большего сечения имеют больший вес и стоимость. Данные схемы имеют более низкие электрические потери и большие преимущества перед передачей электрических мощностей на переменном токе. В зависимости от уровня напряжения и схемы, потери в однопроводных или биполярных схемах высоковольтной передачи электрической мощности постоянным напряжения будут составлять приблизительно 3% на 1000 км. Поскольку линия постоянного тока работает на амплитудном напряжении, то это позволяет по существующей линии электропередачи с проводниками и изоляцией того же размера, передавать на 41% больше мощности чем на переменном токе, что снижает затраты. Однако необходимо помнить, что при однопроводной схеме с земным возвратом и отсутствием второго металлического проводника, токи протекают в земле между заземленными электродами двух электростанций. Существуют проблемы, которые производит ток, протекающий в земле создающий электрохимическую коррозию длинных проложенных в грунте металлических объектов, таких как трубопроводы. При использовании воды в качестве второго проводника, ток, протекающий в морской воде, может произвести хлор или как-либо иначе затронуть водный состав. Несбалансированный ток может привести к возникновению магнитного поля, которое может повлиять на магнитные навигационные компасы судов, проходящих над подводным кабелем. Эти воздействия могут быть устранены установкой металлического обратного проводника между двумя концами монополярной линии электропередачи. Так как один из выводов преобразователей заземлен, нет необходимости в установки изоляции обратного провода на полное напряжение передачи, что делает обратный провод менее дорогостоящим, чем проводник высокого напряжения. Решение об использовании металлического обратного провода основывается на экономических, технических и экологических факторах.

В биполярной передаче используется пара проводников, каждый под высоким напряжением относительно земли, противоположной полярности. Так как изоляция этих проводников должны выбираться по полному напряжению, стоимость линии электропередачи выше монополярной схемы с обратным проводом. Однако, преимущества биполярной передачи делают ее более привлекательной по сравнению с монополярной. При нормальной нагрузке в земле протекают незначительные токи, как и в случае монополярной передачи с металлическим обратным проводом. Это уменьшает потери в земле и снижает экологическое воздействие. Когда короткое замыкание происходит на одной из линий биполярной системы, схема может продолжать работать на неповрежденной линии в монополярном режиме, передавая приблизительно половину номинальной мощности с использованием земли в роли обратного проводника. Так как для данной номинальной мощности по каждому проводнику биполярной линии протекает только половина тока монополярной линии, стоимость второго проводника меньше по сравнению с монополярной линией той же самой мощности. На очень неблагоприятной местности второй проводник может быть проведен на независимом наборе опор ЛЭП, чтобы при повреждении одной из линий, часть мощности передавалась потребителю.

Полученное высокое напряжение от высоковольтной линии связи поступает на преобразовательную станцию. На станции установлено устройство преобразования высокого напряжения постоянного тока в электрический сигнал переменного тока. Сигнал переменного тока уменьшают до величины, совместимой с конечным потребителем и придают ему заданную частоту. Существует большое заблуждение производителей электрической энергии от ветряных двигателей или мини ГЭС, которые на месте получают электрическую энергию, преобразовывают её в готовый продукт и по линии связи поставляют его потребителям. Основная функция ветряного двигателя или мини ГЭС это получение электрической энергии, которая с малыми потерями должна быть доставлена к потребителю. Все знают, что транспортировка готового продукта в виде переменного тока заданной частоты несёт большие потери. Если электрическая энергия постоянного напряжения по одному проводу будет доставлена к потребителю и на месте преобразована в готовый продукт, то высоковольтная линия связи по одному проводу будет являться естественным накопителем электрической энергии, создавая высокое напряжение от 10000 до 20000 В. Притом, если на месте постоянное напряжение будет уменьшено и преобразовано разными преобразователями в переменный ток, содержащий разную частоту, то конечный потребитель даже не ощутит разницу если в одном посёлке, например, будет напряжение 220 В с частотой 51 Гц, а во втором посёлке будет напряжение 225 В и частотой 49 Гц, но эти два сигнала сложить вместе невозможно так как они дадут гармонику, которая уменьшит мощность передаваемого сигнала. Линии электропередачи переменного тока могут связывать только синхронизированные электрические сети переменного тока, которые работают на той же самой частоте и в фазе. Основным достоинством преобразователя высокого напряжения постоянного тока Белашова является, то, что он способен отобрать только заданное количество мощности необходимое для каждого посёлка, а избыточное напряжение оставить в высоковольтной линии связи.

Необходимо особо подчеркнуть, что электронно-механическое устройство, используемое для включения и выключения тиристоров, должны быть гальванически развязано от высоких напряжений линии электропередачи. Обычно такая развязка оптическая. В гибридной системе управления низковольтная контролирующая электроника посылает световые импульсы по оптоволокну к электронике управления высоким напряжением. Такие переключающие элементы обычно называются вентилями.

Полное описание устройства суммирования, аккумулирования, преобразования и передачи электрической энергии, от одиночно разбросанных источников, на дальние расстояния. Смотрите патент Российской Федерации  № 2435982.

Ветряной двигатель Белашова.
Смотрите патент Российской Федерации  № 2247860.

Модульная энергетическая установка Белашова.
Смотрите патент Российской Федерации  № 2435982.

Математические формулы для расчёта ветряного двигателя.
Смотрите патент Российской Федерации  № 2247860.

Винт Белашова и механизм синхронизации количества оборотов винта.
Смотрите патент Российской Федерации  № 2046996.

Смотрите комментарий по редукционным устройствам Белашова.

Смотрите комментарий по низкооборотным генераторам Белашова.

Смотрите комментарий по модульным энергетическим установкам Белашова.

Здесь вы узнаете об открытии основных законов мироздания:

закон определения энергии внутри разнообразных пространств нашей Вселенной, позволяющий вычислить запасённую энергию любого материального тела на нашей планете, например определённый объём какой-либо марки древесины, угля, нефти, газа и так далее... Новый закон полностью опровергает утверждение о сохранении энергии в пространстве нашей Вселенной.

закон определения скорости движения света в пространстве нашей Вселенной, отображающий большую зависимость движения скорости света проходящего в пространстве от мощности источника излучения света, диаметра светового потока и расстояния от источника излучения света до конечной цели. В новом законе учтены потери светового потока проходящего сквозь субстанцию пространства и ускорение свободного падения тел в пространстве той среды, где движется источник света. Новый закон полностью опровергает утверждение о постоянстве скорости света в пространстве нашей Вселенной.

Открытие новых констант:

Открытие новых физических величин:

Опровержение старых законов физики:

Открытие новых физических явлений материального мира:

Космическое пространство представляет собой термодинамическую саморегулирующуюся энергетическую систему, которая в процессе своей работы создаёт не только субстанцию космического пространства, имеющую свой состав, свою массу и плотность, но и ускорение свободного падения тел в пространстве вокруг всех звёзд, галактик и созвездий нашей Вселенной. Субстанция космического пространства и ускорение свободного падения тел в пространстве тесно взаимодействует с силами тяготения и энергии между активными и пассивными материальными телами. После открытия константы обратной скорости света, константы субстанции космического пространства, константы внутренних напряжений субстанции космического пространства, новой физической величины определяющей субстанцию космического пространства и новой физической величины определяющей ускорение свободного падения тел в пространстве Солнечной системы становится понятным механизм вращения планет и галактик нашей Вселенной по эллиптической орбите. Механизм возникновения сил осуществляющих вращение планет и галактик нашей Вселенной по эллиптической орбите происходит в космической субстанции и зависит от степени активности материальных тел, их плотности, объёма, ускорения свободного падения тел в пространстве, сил тяготения и энергии между активными или пассивными материальными телами. При изменении положения одного материального тела расположенного в пространстве Солнечной системы по отношению к другому материальному телу будет меняться не только сила тяготения этого материального тела, но и его энергия. Новые константы, новые физические величины и новые законы дают нам возможность глубже разобраться в механизме вращения планет и галактик нашей Вселенной по эллиптической орбите.

Открытие новых законов гравитационного тяготения:

- открыт новый закон гравитационного притяжения между двумя материальными телами,

Основные законы создающие перемещение материальных тел по эллиптической орбите:

Комментарии по научным открытиям Белашова:

- комментарий о неопознанных летающих объектах «Н Л О»,

- комментарий о эволюционном развитии планет Солнечной системы,

- комментарий о действующем макете механизма вращения планет Солнечной системы,

Смотрите описание новых законов образования планет Солнечной системы и галактик нашей Вселенной в описании заявки на изобретение  № 2005129781 от 28 сентября 2005 года.

Смотрите описание механизмов образования планет Солнечной системы и галактик нашей Вселенной в описании заявки на изобретение  № 2005140396 от 26 декабря 2005 года.