RU2293451C2 - Method for accumulating atmopsheric electric energy - Google Patents
Method for accumulating atmopsheric electric energy Download PDFInfo
- Publication number
- RU2293451C2 RU2293451C2 RU2004122326/28A RU2004122326A RU2293451C2 RU 2293451 C2 RU2293451 C2 RU 2293451C2 RU 2004122326/28 A RU2004122326/28 A RU 2004122326/28A RU 2004122326 A RU2004122326 A RU 2004122326A RU 2293451 C2 RU2293451 C2 RU 2293451C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electric energy
- electricity
- storage device
- atmospheric
- electric
- Prior art date
Links
Landscapes
- Hybrid Cells (AREA)
- Elimination Of Static Electricity (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области электроэнергетики и может использоваться для обеспечения электропитанием широкого спектра потребителей электроэнергии в любой точке Земли. Предлагаемый способ может использоваться для подключения к периодически восполняемым источникам электроэнергии, например к накопителю электроэнергии емкостно-аккумулирующей электростанции (ЕАЭС) [1]. Периодически восполняемый источник электроэнергии в дальнейшем будет именоваться накопителем.The present invention relates to the field of electricity and can be used to provide power to a wide range of electricity consumers anywhere in the world. The proposed method can be used to connect to periodically replenished sources of electricity, for example, to the energy storage device of a capacitive storage power plant (EAEU) [1]. A periodically replenished source of electricity will hereinafter be referred to as a storage device.
Известен способ устройства приема, передачи и накопления атмосферного электричества [3], включающего токоприемник атмосферного электричества в виде стержня, соединенного с токоотводом, прикрепленным к несущей опоре и соединенным с накопителем и нагрузкой. Устройство ловит удары молнии на стержень и передает ток молнии в накопитель.A known method of a device for receiving, transmitting and storing atmospheric electricity [3], including a current collector of atmospheric electricity in the form of a rod connected to a collector attached to a bearing support and connected to the drive and the load. The device catches lightning strikes on the rod and transfers lightning current to the drive.
Недостатком аналога является то, что устройство пассивно ждет, когда грозовая активность возникает над местом расположения устройства и молния ударит именно в токоприемник. Поэтому устройство принимает малое количество электричества.The disadvantage of the analogue is that the device is passively waiting for thunderstorm activity to occur above the location of the device and lightning will strike precisely into the current collector. Therefore, the device receives a small amount of electricity.
Прототипом предлагаемого изобретения является устройство для использования атмосферного электричества Богданова - атмосферная электростанция летательных аппаратов и космических кораблей [2], расположенное на летательном аппарате, и содержит конденсатор, токоприемник-выпрямитель, накопитель энергии, систему запитки накопителя, два токоприемника, вблизи которых установлено устройство, необходимое для создания проводящего канала в атмосфере и содержащее огнестрельное оружие, стреляющее пулями или снарядами, наполненными внутри горючим материалом.The prototype of the invention is a device for the use of atmospheric electricity Bogdanov - atmospheric power plant of aircraft and spacecraft [2], located on the aircraft, and contains a capacitor, current collector-rectifier, energy storage, power supply system, two current collectors, near which the device is installed, necessary to create a conductive channel in the atmosphere and containing firearms firing bullets or shells filled inside with fuel im material.
Недостатки прототипаThe disadvantages of the prototype
1) Загрязняется атмосфера продуктами сгорания пуль или снарядов.1) The atmosphere is polluted by the combustion products of bullets or shells.
2) Исключается непрерывность накопления атмосферной электроэнергии, например, при отсутствии грозовой деятельности.2) The continuity of atmospheric electricity accumulation is excluded, for example, in the absence of thunderstorm activity.
3) Невозможность аккумулирования электроэнергии при ясной погоде и при наличии негрозовой облачности.3) The inability to accumulate electricity in clear weather and in the presence of light cloud.
4) Использование этого устройства в энергетике на Земле в качестве электростанции экономически не является беззатратным, т.к. устройство надо постоянно перемещать в атмосфере в поисках гроз, затем аккумулированная накопителем электроэнергия передается на Землю. Кроме того, пули или снаряды наполняют изнутри горючим материалом, в который инжектированы атомы щелочного металла, необходимы также топливо и окислитель. Все перечисленное является дорогостоящим.4) The use of this device in the energy sector on Earth as a power plant is not cost-effective economically, because the device must be constantly moved in the atmosphere in search of thunderstorms, then the energy accumulated by the drive is transmitted to the Earth. In addition, bullets or shells fill the inside with combustible material into which alkali metal atoms are injected; fuel and an oxidizing agent are also needed. All of the above is expensive.
Техническая задача изобретения, исключая загрязнение атмосферы, - непрерывно получать экономически беззатратную электроэнергию в любой точке Земли, в любое время года и суток, при любых погодных условиях, а при грозовой деятельности со значительным эффектом в течение короткого времени. Реализация этой цели основана на использовании следующей системы фактов, установленной опытным путем:The technical task of the invention, excluding air pollution, is to continuously obtain economically cost-free electricity anywhere in the world, at any time of the year or day, under any weather conditions, and during thunderstorm activity with a significant effect for a short time. The realization of this goal is based on the use of the following fact system established experimentally:
1) Над любой точкой Земли в атмосфере при ясной погоде имеется вертикальное электрическое поле Е величиной 100 В/м, максимальное увеличение электрического потенциала по мере подъема приходится преимущественно на малые высоты, т.е. в пределах стратосферы, и достигает 400000 В на высоте 50 км, где существует практически электропроводящая сфера, из которой под воздействием электрического потенциала течет к поверхности Земли атмосферный электрический ток [4].1) Above any point of the Earth in the atmosphere, in clear weather, there is a vertical electric field E of 100 V / m; the maximum increase in electric potential as it rises occurs mainly at low altitudes, i.e. within the stratosphere, and reaches 400,000 V at an altitude of 50 km, where there is a practically electrically conductive sphere from which atmospheric electric current flows to the surface of the Earth under the influence of an electric potential [4].
2) Космические лучи постоянно поддерживают снабжение атмосферы электрическими зарядами, обеспечивающими электропроводимость в атмосфере. Эти электрические заряды постоянно перемещаются (дрейфуют) под воздействием ветра, конвекции и других природных явлений [4].2) Cosmic rays constantly support the supply of the atmosphere with electric charges, providing electrical conductivity in the atmosphere. These electric charges are constantly moving (drifting) under the influence of wind, convection and other natural phenomena [4].
3) а) Типичное распределение объемных электрических зарядов в облаках: верхняя часть облака имеет положительную область электрических зарядов, нижняя часть облака отрицательную область зарядов. Градиент электрического потенциала в облаках выше градиента электрического потенциала атмосферы в ясную погоду. Изменение напряженности электрического поля в процессе развития облаков зависит от их вертикальной мощности: до 100 м (отсчет делается от основания облака до его верхней части) Е=5,4 В/см, при мощности до 200 м Е=7,8 В/см, при мощности более 200 м Е=11,1 В/см [5];3) a) A typical distribution of bulk electric charges in the clouds: the upper part of the cloud has a positive region of electric charges, the lower part of the cloud has a negative region of charges. The gradient of the electric potential in the clouds is higher than the gradient of the electric potential of the atmosphere in clear weather. The change in the electric field during the development of clouds depends on their vertical thickness: up to 100 m (readout is from the base of the cloud to its upper part) E = 5.4 V / cm, with a power of up to 200 m E = 7.8 V / cm , with a power of more than 200 m E = 11.1 V / cm [5];
б) Наземный контроль изменения электрического поля осуществляют с помощью чувствительного вариографа поля (чувствительность 4,5 В/м). Резкие колебания электрического поля, т.е. положительные или отрицательные импульсы при приближении грозы, начинаются за 1-2 часа до первого грозового разряда (число импульсов за единицу времени до начала грозы составляет 0,5-1,0 имп/мин) и заканчиваются в течение 1 часа после грозовых разрядов. Для негрозовых облаков характерно относительно плавное изменение электрического поля [5];b) Ground control of changes in the electric field is carried out using a sensitive field variograph (sensitivity 4.5 V / m). Sharp fluctuations in the electric field, i.e. positive or negative impulses when approaching a thunderstorm begin 1-2 hours before the first lightning discharge (the number of impulses per unit time before the start of a thunderstorm is 0.5-1.0 imp / min) and end within 1 hour after lightning discharges. Negrosive clouds are characterized by a relatively smooth change in the electric field [5];
в) при средней высоте основания грозовых облаков около 1 км над Землей грозоопасной является зона от 2 км до 7 км над основанием облака. Значение напряженности электрического поля достигает 100 В/см [5]. Сила тока при грозовом разряде (молнии) может достигать 200 кА при напряжении 150 MB [6].c) with an average height of the base of thunderclouds about 1 km above the Earth, a zone from 2 km to 7 km above the cloud base is a thunderous hazard. The electric field strength reaches 100 V / cm [5]. The current strength during a lightning discharge (lightning) can reach 200 kA at a voltage of 150 MB [6].
4) Электрический потенциал в атмосфере в ясную погоду положителен над любой точкой Земли. Грозовые разряды (молнии) снабжают Землю отрицательными электрическими зарядами, что является причиной наличия на поверхности Земли отрицательных электрических зарядов. Любое тело, находящееся на поверхности Земли, существенно искажает электрический потенциал в атмосфере (особенно металлические конструкции, деревья и т.д.) вплоть до верхней части тела [4].4) The electric potential in the atmosphere in clear weather is positive above any point on the Earth. Lightning discharges (lightning) supply the Earth with negative electric charges, which is the reason for the presence of negative electric charges on the Earth's surface. Any body located on the surface of the Earth significantly distorts the electric potential in the atmosphere (especially metal structures, trees, etc.) up to the upper part of the body [4].
5) Если поместить электрический проводник в атмосфере в любой точке над Землей, то электрические заряды натекут на него (или стекут с него) и уравняют электрический потенциал проводника с потенциалом атмосферы на этой высоте [4].5) If you place an electric conductor in the atmosphere at any point above the Earth, then electric charges will flow on it (or drain from it) and equate the electric potential of the conductor with the potential of the atmosphere at this height [4].
6) Над любой точкой поверхности Земли в 19 часов по Гринвичу электрический потенциал атмосферы на всех уровнях возрастает на 15%, а в 4 часа по Гринвичу уменьшается на 15% [4].6) Above any point on the Earth’s surface at 19 GMT, the electric potential of the atmosphere at all levels increases by 15%, and at 4 hours GMT decreases by 15% [4].
7) Атмосфера - это гигантская постоянно действующая электрическая машина [4]. Использование перечисленных атмосферных явлений в предлагаемом способе для аккумулирования электрического потенциала в дальнейшем будет именоваться также аккумулированием атмосферной электроэнергии. Эти явления обладают высоким электрическим потенциалом относительно Земли. Согласно изобретению разности этих потенциалов, т.е. напряжение U, используются для накопления электроэнергии Wс накопителем. Например, для ЕАЭС [1], имеющей расчетную емкость С,7) The atmosphere is a giant constantly operating electric machine [4]. The use of these atmospheric phenomena in the proposed method for the accumulation of electrical potential will hereinafter be referred to as the accumulation of atmospheric electricity. These phenomena have a high electric potential relative to the Earth. According to the invention, the differences of these potentials, i.e. voltage U, are used to store electricity W with a storage device. For example, for the EAEU [1], with the estimated capacity C,
эта энергия обратима, т.е. выделяется при подключении внешней цепи к накопителю.this energy is reversible, i.e. highlighted when connecting an external circuit to the drive.
Способ аккумулирования атмосферной электроэнергии, заключающийся в использовании атмосферного электричества с помощью запуска летательного средства и передачи электроэнергии через проводящий канал в атмосфере, электрически связанный с накопителем электроэнергии, отличается от известного тем, что в качестве летательного средства используют аэростат, который помещают в электропроводящую оболочку сферической формы и удерживают ее посредством троса из диэлектрического материала и лебедки на высоте наибольшего количества атмосферной электроэнергии, значение которой определяют показанием амперметра, в качестве накопителя электроэнергии используют емкостной накопитель, при этом электроэнергию, аккумулированную поверхностью электропроводящей оболочки, передают на емкостной накопитель через проводящий канал, в качестве которого используют изолированный электропровод, связанный с емкостным накопителем через предохранитель с подключенным к нему заземленным разрядником, индуктивность, амперметр и выполненный по мостовой схеме выпрямитель, имеющий заземление и выходные клеммы для подключения емкостного накопителя. В качестве летательного средства используют аэростат, который помещают в электропроводящую оболочку сферической формы, удерживаемую тросом из диэлектрического материала (например, из конопли, чтобы существенно не искажать атмосферный потенциал), на высоте наибольшего количества атмосферной электроэнергии, определяемой показанием амперметра, в качестве накопителя электроэнергии используют емкостной накопитель.The method of accumulating atmospheric electricity, which consists in using atmospheric electricity by launching an aircraft and transmitting electricity through a conductive channel in the atmosphere, electrically connected to an electric energy storage device, differs from the known one in that an aerostat is used as an aircraft, which is placed in a spherical shape of an electrically conductive shell and hold it through a cable of dielectric material and a winch at a height of the greatest amount of atmospheric th electric power, the value of which is determined by the reading of the ammeter, a capacitive storage device is used as the electric energy storage device, while the electric energy accumulated by the surface of the electrically conductive shell is transferred to the capacitive storage device through a conductive channel, which is used as an insulated electric wire connected to the capacitive storage device through a fuse connected to it with a grounded arrester, inductance, ammeter and a rectifier made according to the bridge circuit, having grounding and in output terminals for connecting the storage capacitor. An aerostat is used as an aircraft, which is placed in a spherical conductive sheath, held by a cable of dielectric material (for example, from hemp, so as not to significantly distort the atmospheric potential), at the height of the largest amount of atmospheric electricity, determined by the ammeter reading, capacitive storage.
На чертеже изображена схема для реализации предлагаемого способа, на которой представлена электропроводящая оболочка сферической формы, помещенная в атмосфере при помощи аэростата, расположенного внутри оболочки, удерживаемой тросом над поверхностью земли посредством лебедки. Изолированный электрический провод одним концом контактирует с поверхностью сферы, а другим связан с емкостным накопителем посредством предохранителя с подключенным к нему заземленным разрядником индуктивности, амперметра и выполненного по мостовой схеме выпрямителя, имеющего заземление и выходные клеммы для подключения накопителя.The drawing shows a diagram for implementing the proposed method, which shows a conductive shell of a spherical shape, placed in the atmosphere using a balloon located inside the shell, held by a cable above the earth's surface by means of a winch. An insulated electric wire is in contact with the surface of the sphere at one end and connected to the capacitive drive through a fuse with an earthed inductance connected to it, an ammeter, and a bridge rectifier with grounding and output terminals for connecting the drive.
Способ проводится следующим образом: электропроводящая оболочка сферической формы 1 смонтирована на металлических опорных дугах 2, которые закреплены к кронштейну 3. Внутри оболочки 1 помещен аэростат 4, подъемная сила которого реализуется за счет подъемной силы газа и действует посредством резиновых амортизаторов 5 на опорные дуги 2. Оболочка 1, поднятая с помощью аэростата 4 в атмосфере на уровень, где имеется наибольшее количество атмосферной электроэнергии, удерживается тросом 6, закрепленным верхним концом к кронштейну 3, а его нижний конец удерживается лебедкой 7, закрепленной к поверхности Земли. На лебедке 7 установлен датчик высоты 8, с помощью которого осуществляется контроль уровня атмосферы, где помещена оболочка 1. Минимальный уровень атмосферы, где оболочка 1 аккумулирует атмосферную электроэнергию при ясной погоде, составляет ~300-500 м, а при грозовой облачности ~700-1000 м. [5]. Опускание оболочки осуществляется нажатием кнопки «Вниз» 9, для чего устройство лебедки включает электродвигатель для принудительного опускания. Поиск уровня, где имеется наибольшее количество атмосферной электроэнергии, осуществляется тремя кнопками 9 («Вверх», «Вниз», «Стоп»), установленными на лебедке 7, а индикация этого уровня осуществляется показанием амперметра 15, т.е. чем больше показание, тем больше аккумулируется атмосферной электроэнергии. В качестве накопителя электроэнергии используют емкостной накопитель 17, при этом электроэнергию, аккумулированную поверхностью электропроводящей оболочки 1, передают на емкостной накопитель 17 через проводящий канал, в качестве которого используют изолированный электропровод 10, связанный с емкостным накопителем 17 через предохранитель 12 с подключенным к нему заземленным разрядником 11, индуктивность 13, амперметр 15 и выполненный по мостовой схеме выпрямитель 14, имеющий заземление и выходные клеммы 16 для подключения емкостного накопителя 17. Если электропроводящая оболочка 1 находится в области отрицательных грозовых электрических зарядов, то аккумулированный электропроводящей оболочкой 1 электрический потенциал будет отрицательным относительно электрического потенциала Земли. Если электропроводящая оболочка 1 находится в области положительных грозовых электрических зарядов, то электрический потенциал Земли будет отрицательным относительно аккумулированного электропроводящей оболочкой 1 электрического потенциала. Полупроводниковый выпрямитель 14, собранный по мостовой схеме [9], обеспечивает подачу на вход накопителя 17 атмосферной электроэнергии постоянного тока. Индуктивность 13 [9] обеспечивает ограничение тока при большой его амплитуде и скорости изменения. Электрический предохранитель 12 защищает полупроводниковый выпрямитель 14 от превышения максимального прямого тока, что достигают расчетом порога срабатывания предохранителя 12 по току, величина которого ниже величины максимального прямого тока выпрямителя 14. На входе предохранителя 12 подключают заземленный разрядник 11 [7, 8], который предназначен для защиты полупроводникового выпрямителя 14 и накопителя 17 от перенапряжений, что достигают расчетом порога срабатывания разрядника 11 по напряжению, не превышающему величины напряжения, на которое рассчитывают накопитель, и не превышающему максимального обратного напряжения полупроводникового выпрямителя 14.The method is as follows: a conductive shell of a spherical shape 1 is mounted on metal supporting arcs 2, which are fixed to the bracket 3. Inside the shell 1 is placed an aerostat 4, the lifting force of which is realized due to the lifting force of the gas and acts by means of rubber shock absorbers 5 on the supporting arcs 2. The shell 1, raised by balloon 4 in the atmosphere to the level where there is the greatest amount of atmospheric electricity, is held by a cable 6, fixed with its upper end to the bracket 3, and its lower Heff winch 7 is held fixed to the Earth's surface. A height sensor 8 is installed on winch 7, with the help of which the level of the atmosphere is monitored, where shell 1 is placed. The minimum level of the atmosphere where shell 1 accumulates atmospheric electricity in clear weather is ~ 300-500 m, and in case of thunderstorm clouds ~ 700-1000 m. [5]. The shell is lowered by pressing the "Down" button 9, for which the winch device includes an electric motor for forced lowering. The search for the level where there is the greatest amount of atmospheric electricity is carried out by three buttons 9 ("Up", "Down", "Stop") installed on the winch 7, and this level is indicated by the reading of ammeter 15, i.e. the larger the reading, the more atmospheric electricity is accumulated. As the energy storage device, a capacitive storage device 17 is used, while the electric energy accumulated by the surface of the conductive shell 1 is transferred to the storage device 17 through a conductive channel, which is used as an insulated electrical wire 10 connected to the capacitive storage device 17 through a fuse 12 with a grounded spark gap connected to it 11, inductance 13, ammeter 15 and rectifier 14 made according to the bridge circuit, having grounding and output terminals 16 for connecting a capacitive storage 17. If the electrically conductive sheath 1 is in the negative electric charges of lightning, the electroconductive shell 1 accumulated electric potential is negative with respect to earth electric potential. If the electrically conductive shell 1 is in the region of positive lightning electric charges, then the electric potential of the Earth will be negative relative to the accumulated electric conductive shell 1 of the electric potential. The semiconductor rectifier 14, assembled according to the bridge circuit [9], provides the input of the drive 17 of atmospheric direct current electricity. Inductance 13 [9] provides a limitation of current with a large amplitude and rate of change. An electric fuse 12 protects the semiconductor rectifier 14 from exceeding the maximum forward current, which is achieved by calculating the threshold of the fuse 12 for current, the value of which is lower than the maximum direct current of the rectifier 14. At the input of the fuse 12 connect a grounded arrester 11 [7, 8], which is designed to protection of the semiconductor rectifier 14 and the drive 17 from overvoltages, which is achieved by calculating the threshold of the arrester 11 for voltage not exceeding the voltage on the cat Otherwise, the drive is calculated, and not exceeding the maximum reverse voltage of the semiconductor rectifier 14.
Предлагаемое изобретение используют в двух вариантах.The present invention is used in two ways.
1. Стационарный вариант, при котором аккумулирование атмосферной электроэнергии осуществляют при любых погодных условиях, в том числе в условиях грозовой деятельности, когда в накопитель поступают десятки МВт·ч электроэнергии. Известно, что при грозовом разряде сила тока может достигать 200 КА в течение 1,5 с при напряжении 150 MB [6]. Установлено также, что при обычном грозовом разряде между отрицательной областью электрических разрядов в грозовой туче и Землей в Землю поступает 20-30 кулон электричества, после чего наступает процесс восстановления в этой туче 20-30 кулон с характерной временной постоянной порядка 5 секунд [4]. Накопитель 17, в частности ЕАЭС [1], может аккумулировать любое количество электрических зарядов при любом напряжении, что достигают расчетом и подключением необходимого количества параллельно включенных рядов последовательно соединенных конденсаторов [9]. Полупроводниковый выпрямитель 14 собирают из полупроводниковых диодов, например Д-253-1600 [11], имеющих параметры: максимальный прямой ток 1600 А, максимальное обратное напряжение 2000 В. Полупроводниковый выпрямитель 14 обеспечивает любой максимальный прямой ток и любое максимальное обратное напряжение, что достигается расчетом и подключением в каждой ветви выпрямителя 14 необходимого количества параллельно включенных рядов последовательно соединенных полупроводниковых диодов [12].1. The stationary option, in which the accumulation of atmospheric electricity is carried out under any weather conditions, including in thunderstorm conditions, when tens of MWh of electricity are supplied to the drive. It is known that during a lightning discharge, the current strength can reach 200 KA for 1.5 s at a voltage of 150 MB [6]. It was also established that during a normal lightning discharge between the negative region of electric discharges in a thundercloud and the Earth, 20-30 coulomb of electricity enters the Earth, after which the process of recovery in this cloud is 20-30 coulomb with a characteristic time constant of about 5 seconds [4]. The drive 17, in particular the EAEU [1], can accumulate any number of electric charges at any voltage, which is achieved by calculating and connecting the required number of parallel-connected rows of series-connected capacitors [9]. The semiconductor rectifier 14 is assembled from semiconductor diodes, for example D-253-1600 [11], having the parameters: maximum forward current 1600 A, maximum reverse voltage 2000 V. Semiconductor rectifier 14 provides any maximum forward current and any maximum reverse voltage, which is achieved by calculation and connecting in each branch of the rectifier 14 the required number of parallel-connected rows of series-connected semiconductor diodes [12].
2. Мобильный вариант, при котором аккумулирование атмосферной электроэнергии осуществляется при следующих погодных условиях:2. A mobile option in which the accumulation of atmospheric electricity is carried out under the following weather conditions:
1) при ясной погоде,1) in clear weather,
2) при негрозовой облачности и начальной стадии зарождения грозовых положительных и отрицательных электрических зарядов.2) with thunderstorm clouds and the initial stage of initiation of thunderstorm positive and negative electric charges.
Накопитель 17 и выпрямитель 14 рассчитывают на аккумулирование атмосферной электроэнергии от нескольких сотен кВт·ч до нескольких тысяч кВт·ч. Аккумулирование электроэнергии в области отрицательных или положительных электрических грозовых зарядов в стадии их развития осуществляют при объективном наземном контроле с помощью чувствительного вариографа поля (чувствительность 4,5 В/м): резкие колебания электрического поля начинаются за 1-2 часа до первого грозового разряда [5]. В этом случае заблаговременно снижают электропроводящую оболочку на поверхность Земли. Если сечение электропровода 10 соответствует требованию молниезащиты [5], то, подключив перемычку к клеммам разрядника 11, электропроводящую оболочку не снижают и используют в качестве молниеприемника, а оболочку и заземленный электропровод используют в качестве грозоотвода [5]. По истечении 1 часа после прекращения грозовых разрядов снимают перемычку с клемм разрядника 11. Затем, пользуясь кнопками [9] и изменяя уровень электропроводящей оболочки 1 в атмосфере, для чего используют лебедку 7, датчик высоты 8, по амперметру 15 определяют наибольшее количество атмосферной электроэнергии, продолжают ее аккумулировать в накопитель 17.The drive 17 and the rectifier 14 count on the accumulation of atmospheric electricity from several hundred kW · h to several thousand kW · h. The accumulation of electricity in the region of negative or positive electric lightning charges at the stage of their development is carried out with objective ground control using a sensitive field variograph (sensitivity 4.5 V / m): sharp fluctuations in the electric field begin 1-2 hours before the first lightning discharge [5 ]. In this case, the conductive shell on the surface of the Earth is lowered in advance. If the cross section of the electric wire 10 meets the requirement of lightning protection [5], then by connecting a jumper to the terminals of the arrester 11, the conductive sheath is not reduced and used as a lightning rod, and the sheath and the grounded electric wire are used as a lightning rod [5]. After 1 hour after the cessation of lightning discharges, remove the jumper from the terminals of the arrester 11. Then, using the buttons [9] and changing the level of the electrically conductive shell 1 in the atmosphere, for which they use winch 7, a height sensor 8, the largest amount of atmospheric electricity is determined by ammeter 15, continue to accumulate it in the drive 17.
Предлагаемый способ является экологически чистым и при использовании позволяет получать экономически беззатратную электроэнергию постоянного тока в любой точке Земли, в любое время года и суток. Возможность аккумулирования атмосферной электроэнергии основана на известных экспериментальных исследованиях атмосферного электричества и подтверждена наземными опытами. Реализация предлагаемого способа возможна при любых погодных условиях: 1) при ясной погоде, 2) при облачной, в том числе при сплошной облачности, негрозовыми облаками, а также с зарождающимися в этих облаках грозовыми ячейками, 3) при наличии созревших грозовых облаков. Электроэнергию, полученную предлагаемым способом, подают в накопитель 17. Важная особенность использования изобретения состоит в том, что применение данного способа при наличии развитых грозовых облаков за короткое время дает возможность получить значительное количество электроэнергии. Кроме того, можно эффективно обеспечивать молниезащиту наземных объектов. Постоянное аккумулирование электропроводящей оболочкой 1 и отток грозовой электроэнергии в накопитель 17 снижает также вероятность грозовых разрядов между грозовым облаком и Землей.The proposed method is environmentally friendly and, when used, allows to obtain economically costless direct current electricity anywhere in the world, at any time of the year or day. The possibility of accumulating atmospheric electricity is based on well-known experimental studies of atmospheric electricity and is confirmed by ground-based experiments. Implementation of the proposed method is possible in all weather conditions: 1) in clear weather, 2) in cloudy, including overcast, non-storm clouds, as well as with thunderstorm cells emerging in these clouds, 3) in the presence of mature thunderclouds. The electricity obtained by the proposed method is supplied to the drive 17. An important feature of the use of the invention is that the application of this method in the presence of developed thunderclouds in a short time makes it possible to obtain a significant amount of electricity. In addition, it is possible to effectively provide lightning protection for ground objects. The constant accumulation of the electrically conductive shell 1 and the outflow of lightning energy to the storage device 17 also reduces the likelihood of lightning discharges between a thundercloud and the Earth.
Источники информацииInformation sources
1. А.С. 758389М Кл3 H 02 J 15/00. Заявлено 05.12.77. Опубликовано 23.08.80. Бюл. №31.1. A.S. 758389M Cl 3 H 02 J 15/00. Declared 05.12.77. Published on August 23, 1980. Bull. No. 31.
2. RU 2124821 C1. Опубликовано 01.1999. Устройство для использования атмосферного электричества Богданова - атмосферная электростанция летательных аппаратов и космических кораблей.2. RU 2124821 C1. Published on January 1, 1999. A device for using atmospheric electricity Bogdanov is an atmospheric power station for aircraft and spacecraft.
3. Приспособление для использования атмосферного электричества. Авторское свидетельство СССР №781 от 1925.3. A device for using atmospheric electricity. USSR copyright certificate No. 781 of 1925.
4. Фейнман Р. Фейнмановские лекции по физике, вып.5 «Электричество и магнетизм», Изд. Мир Москва. 1966.4. Feynman R. Feynman lectures on physics, vol.5 "Electricity and magnetism", Ed. World Moscow. 1966.
5. Шишкин Н.С. Облака, осадки и грозовое электричество. Госизд. Москва. 1964.5. Shishkin N.S. Clouds, precipitation and lightning electricity. State Publishing House. Moscow. 1964.
6. Шкрабак В.С. Пожарная безопасность в гидромелиоративном производстве. Саратов 1994.6. Shkrabak V.S. Fire safety in irrigation and drainage production. Saratov 1994.
7. Бантиданов Л.Н. Электрические станции и подстанции. Госэнергоиздат. Москва, Ленинград. 1958.7. Bantidanov L.N. Power stations and substations. Gosenergoizdat Moscow, Leningrad. 1958.
8. Бокман Г.А. Конструкция и технология производства электрических машин и аппаратов. Изд. Высшая школа. Москва. 1977.8. Bokman G.A. Design and production technology of electrical machines and apparatus. Ed. Graduate School. Moscow. 1977.
9. Синдеев Ю.Г. Электротехника с основами электроники. Изд. Феникс. Ростов-на-Дону: 2000.9. Sindeev Yu.G. Electrical engineering with the basics of electronics. Ed. Phoenix. Rostov-on-Don: 2000.
10. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). Изд. Министерство топлива энергетики. Р.Ф. Главгосэнергонадзор России. Москва. 1998 г.10. Rules for the installation of electrical installations (PUE). Ed. Ministry of Fuel Energy. R.F. Glavgosenergonadzor of Russia. Moscow. 1998 year
11. Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным схемам. Изд. Энергия. М.:1976.11. Handbook of semiconductor diodes, transistors and integrated circuits. Ed. Energy. M.: 1976.
12. Китаев В.Е. Электротехника. Профтехиздат. Москва. 1961.12. Kitaev V.E. Electrical Engineering Proftehizdat. Moscow. 1961.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004122326/28A RU2293451C2 (en) | 2004-07-20 | 2004-07-20 | Method for accumulating atmopsheric electric energy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004122326/28A RU2293451C2 (en) | 2004-07-20 | 2004-07-20 | Method for accumulating atmopsheric electric energy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004122326A RU2004122326A (en) | 2006-01-20 |
| RU2293451C2 true RU2293451C2 (en) | 2007-02-10 |
Family
ID=35872956
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004122326/28A RU2293451C2 (en) | 2004-07-20 | 2004-07-20 | Method for accumulating atmopsheric electric energy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2293451C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009094911A1 (en) * | 2008-01-23 | 2009-08-06 | Jianming Wang | A sky charge receiving and using device |
| RU2457670C2 (en) * | 2010-11-19 | 2012-08-10 | Виктор Анатольевич Кущенко | Air flow control system to control atmospheric phenomena by kushchenko va |
| RU2663237C2 (en) * | 2015-06-29 | 2018-08-02 | Борис Иванович Блескин | Aerial device for the atmospheric electricity usage |
| EA031838B1 (en) * | 2016-08-24 | 2019-02-28 | Борис Иванович Блескин | Marine apparatus for utilization of atmospheric electricity |
-
2004
- 2004-07-20 RU RU2004122326/28A patent/RU2293451C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009094911A1 (en) * | 2008-01-23 | 2009-08-06 | Jianming Wang | A sky charge receiving and using device |
| RU2457670C2 (en) * | 2010-11-19 | 2012-08-10 | Виктор Анатольевич Кущенко | Air flow control system to control atmospheric phenomena by kushchenko va |
| RU2663237C2 (en) * | 2015-06-29 | 2018-08-02 | Борис Иванович Блескин | Aerial device for the atmospheric electricity usage |
| EA031838B1 (en) * | 2016-08-24 | 2019-02-28 | Борис Иванович Блескин | Marine apparatus for utilization of atmospheric electricity |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004122326A (en) | 2006-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2651669C (en) | Lightning protection device: wet/dry field sensitive air terminal | |
| US10457413B2 (en) | Methods and systems for aircraft lightning strike protection | |
| CN107437724B (en) | A kind of ladder combined type thunder and lightning electromagnetism averager matrix | |
| CN111247876A (en) | Lightning stroke suppression type lightning arrester | |
| Uman | Physics of lightning | |
| RU2293451C2 (en) | Method for accumulating atmopsheric electric energy | |
| US20140042270A1 (en) | Storage system for storing static electrical energy in atmosphere | |
| CN110100504B (en) | Lightning arresting lightning arrester | |
| Clieford et al. | Triggered lightning | |
| Rakov | Lightning, the science | |
| CN101567522B (en) | Mine-clearing system | |
| Becker et al. | Lightning and overvoltage protection in photovoltaic (PV) and solar thermal systems | |
| CN108828689A (en) | A method of utilizing balloon artificial anomalies drifted by wind and thunder and lightning | |
| Mizuno et al. | Continuous measurement of current in air and possible relation with intense earthquake | |
| RU2340126C1 (en) | Two-level method of accumulating gas and atmospheric electrical energy | |
| Ji et al. | Analysis on lightning triggering possibility along transmission tethers of high altitude wind energy exploitation system | |
| Fontanes et al. | Experiments lifting vertical wires with drones to study wind turbines current induction and charging | |
| US9712036B2 (en) | Generating electricity from the earth | |
| RU143902U1 (en) | ATMOSPHERIC ELECTRICITY COLLECTION, TRANSMISSION AND ACCUMULATION DEVICE | |
| Jana et al. | Methodological model of Lightning Energy Plant integrated with different energy extraction processes to harness Lightning Energy | |
| Hoppel et al. | The electrical shielding layer around charged clouds and its role in thunderstorm electricity | |
| CN1808182A (en) | Sunlight cloud chamber for explaining and analyzing thunderstorm cloud electrification mechanism | |
| KR20150101122A (en) | Power generation device floating in the air | |
| KR20120115124A (en) | Lightning protection device with capture electrode having one end with virtually variable geometry, and corresponding method | |
| US20210167629A1 (en) | Large energy absorption and distribution system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120721 |