RU162194U1 - Устройство для воздействия на атмосферу ионами - Google Patents

Abstract

Устройство для воздействия на атмосферу ионами, состоящее из эмиссионных проводов, натянутых над землей на различных высотах и находящихся под электрическим потенциалом, отличающееся тем, что эмиссионные провода натянуты радиально от центральной наиболее высокой мачты к периферийным менее высоким мачтам, расположенным по периметру круга или по близкой к нему замкнутой линии, а также к проводу, натянутому между периферийными мачтами.

Description

Изобретение относится к метеорологии, а именно к области активных воздействий на атмосферу, и может быть использовано для коррекции атмосферных процессов в интересах сельского хозяйства и городов.

В работах [1][2] теоретически обоснована зависимость хода метеорологических процессов от электрического состояния атмосферы и возможность искусственного воздействия на них путем изменения концентрации и знака ионов в воздухе на больших территориях. В последние десятилетия разработаны различные наземные устройства для воздействия на атмосферу ионами - ионизаторы воздуха.

Известны различные типы ионизаторов воздуха, отличающиеся способами разделения зарядов противоположного знака и конструкцией.

Известными аналогами заявляемого устройства являются устройства, использующие эффект ионизации воздуха у поверхности электрода, находящегося под высоким электрическим потенциалом. При подаче высокого потенциала на иглу или провод вблизи электрода возникает электрическое поле высокой напряженности. В этом поле происходит ионизация воздуха и заряды противоположного знака разделяются. Заряды одноименного знака со знаком потенциала на электроде удаляются от устройства и создают поток ионов в окружающий воздух. При работе устройств-аналогов в открытой атмосфере ионы формируют вокруг устройства объемный заряд. Электрическое поле этого заряда способствует диффузии зарядов в радиальном направлении от устройства. В итоге происходит обогащение атмосферы зарядом одного знака на большой площади. Заряды играют роль центров конденсации пара в атмосфере. Радиус действия устройств - аналогов пропорционален силе создаваемого ими потока ионов в атмосферу.

Устройства аналоги состоят из двух частей: из блока эмиссии зарядов (натянутые провода или группа игл) и блока питания (источник высокого постоянного напряжения). Различия устройств - аналогов между собой касаются схем подвески проводов или размещения игл.

Наиболее известным примером устройств - аналогов является так называемая «люстра Чижевского», предназначенная для ионизации воздуха в помещениях. Блок эмиссии этого устройства состоит из группы игл закрепленных на общей проводящей поверхности, которая находится под высоким электрическим потенциалом.

Устройства - аналоги, предназначенные для ионизации открытой атмосферы, состоят из тонких проводов, подвешенных на некоторой высоте относительно земной поверхности и находящихся под высоким электрическим потенциалом [3][4][5][6].

К главным характеристикам ионизаторов атмосферы различных конструкций относятся

- радиус действия;

- потребление энергии;

- устойчивость работы в заданном режиме в сложных погодных условиях.

Приоритетность этих трех параметров связана с необходимостью круглосуточной и многодневной автономной работы устройств в различных погодных условиях, в том числе неблагоприятных.

Общим недостатком устройств - аналогов является то, что при расположении в открытой атмосфере они слабо защищены от проявлений погоды. В частности, при высокой относительной влажности или во время осадков изоляторы устройства намокают, теряют свои изолирующие свойства, и устройство- аналог может выйти из строя.

Наиболее близкими к заявляемому устройству являются устройство, описанное в патенте [5]. Это устройство принято в качестве прототипа. В устройстве-прототипе блок эмиссии ионов состоит из проводов, натянутых на одинаковых высотах в виде параллельных рядов в пределах радиуса экранирования электростатического поля воздухом у земли в (470 м [2]). Устройство, описанное в патенте [6] также близко к заявляемому, однако оно лишь добавляет деталь к принятому устройству прототипу, а именно, что мачты, поддерживающие эмиссионные провода могут быть различной высоты.

Недостатком устройства-прототипа, является то, что при большом количестве мачт с изоляторами ток утечки на землю в периоды высокой относительной влажности воздуха или при дожде может превышать предельно допустимое значение, при котором возможна работа устройства. Из-за этого работа устройства-прототипа в сложных метеорологических условиях нестабильна. Повысить стабильность работы устройства прототипа - можно только уменьшая ток утечки. Это возможно сделать за счет уменьшения количества изоляторов или путем повышения их влагоустойчивости.

Целью настоящего изобретения является ослабление недостатка устройства-прототипа путем уменьшения количества изоляторов. В заявляемом устройстве та цель достигается тем, что провода натянуты радиально от центральной наиболее высокой мачты к группе периферийных менее высоких мачт, а также к проводу, натянутому между периферийными мачтами.

Общий вид заявляемого устройства изображен на Фиг. 1а, б.

На Фиг. 1а приведен вид устройства сбоку. На Фиг. 1б - вид устройства сверху.

На обеих фигурах: 1 - центральная наиболее высокая мачта, 2 - периферийные относительно низкие мачты, 3 - эмиссионные провода, 4 - изоляторы, 5 - источник электрического потенциала на проводах.

Преимуществом схемы подвески проводов в заявляемом устройстве по сравнению со схемой подвески проводов в устройстве-прототипе [5] с поправкой на возможность использования мачт различной высоты [6] является то, что:

- число изоляторов для заданной длины эмиссионного провода становится минимальным. При этом пропорционально снижается ток утечки через изоляторы и расширяется диапазон погодных условий, в котором работа заявляемого устройства устойчива;

- повышается средняя высота подвески проводов без использования большого числа высоких периферийных мачт, монтаж которых ряде случаев сопряжен с проблемами;

- ввиду того, что с ростом высоты подвески провода ток в атмосферу при заданном потенциале на проводе увеличивается [7], радиус действия заявляемого устройства увеличивается.

В таблице 1 приведен пример конкретного исполнения заявляемого устройства в сравнении с исполнением устройства - прототипа [5] при условии размещения устройств на равных территориях площадью 4 Га и при заданной длине эмиссионного провода 1800 м.

Из таблицы следует, что благодаря радиальным проводам, оканчивающимся на проводе, натянутом между периферийными мачтами, число изоляторов, приходящихся на заданную длину провода, в заявляемом устройстве оказывается в 6 раз меньшим, чем в устройстве - прототипе [6]. Соответственно в 6 раз снижается ток утечки в период неблагоприятных погодных условий. Работа заявляемого устройства становится более стабильной по сравнению с работой устройства прототипа.

По совокупности характеристик конструкция заявляемого устройства и схема подвески проводов оказываются наиболее выгодными по сравнению с другими схемами подвески проводов в устройстве - прототипе.

Литература

1. PoKhmelnykh L.A. Theoretical problems of weather modification by ions. WMO Workshop on measurements of cloud properties for forecasts of weather and climate. Mexico City. June 1997. P. 350-352.

2. Похмельных Л.А. Фундаментальные ошибки в физике и реальная электродинамика. - М.: «Маска», 2012. 354 с.

3. Vonnugut В., Maynard K., Sykes W.G., Moov C.B. Technique for introducing low density space charge into the atmosphere. G. Geophys. Res. 1961, V66, N3, 823-830.

4. Bradly W.E., Semonin R.G. Effect of space charge atmosphere electrification, cloud charging and precipitation. G. Geophys. Res. 1969, V74, 8, 1930-1940.

5. Патент №.2060639. 1990 г. Устройство для создания объемного заряда в атмосфере «ЭЛАТ». Бюлл. №15. 1996 г.

6. Патент №2034315. 1991 г. Устройство для создания объемного заряда в атмосфере. 1991 г. Бюлл. №12. 1995 г.

7. Lukomski Н. Preliminary studies on electrification of the atmosphere. Acta Geophysica Polonica. 1960. V.U. Sh. №2. P. 94-106.

Claims (1)

1. Устройство для воздействия на атмосферу ионами, состоящее из эмиссионных проводов, натянутых над землей на различных высотах и находящихся под электрическим потенциалом, отличающееся тем, что эмиссионные провода натянуты радиально от центральной наиболее высокой мачты к периферийным менее высоким мачтам, расположенным по периметру круга или по близкой к нему замкнутой линии, а также к проводу, натянутому между периферийными мачтами.

   

Images