RU2355074C1 - Источник теллурического тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к устройствам, преобразующим теллурическую энергию земной коры в электрический ток. Техническим результатом изобретения является увеличение выработки источником теллурического тока электрической энергии при уменьшении его габаритов. Согласно изобретению источник теллурического тока содержит батарею из двух и более электрически взаимосвязанных теллурических энергетических элементов (ТЭЭ). Каждый ТЭЭ состоит из электродов, выполненных из магнитопроницаемого сплава с электропроводным антикоррозийным покрытием, присоединенных к электродам изолированных проводов, соединенных с устройством однопроводной передачи энергии, постоянных магнитных элементов с защитными диэлектрическими оболочками. С электродами контактируют своими южными полюсами один или более постоянных магнитных элементов, а устройство однопроводной передачи энергии соединено с выпрямителем. Электроды вместе с постоянными магнитными элементами и частично вместе с изолированным проводом погружены в Земную кору. Общая минусовая шина и общая плюсовая шина батареи теллурических энергетических элементов подсоединены к средствам коммутации с внешними потребителями. 1 ил.

Description

Изобретение относится к устройствам, преобразующим теллурическую энергию Земной коры в электрический ток, и может быть использовано для получения электрической энергии.

Известен источник теллурического тока, содержащий два погруженных в Земную кору электрода, каждый из которых выполнен в виде металлической пластины с подсоединенной к ней изолированной проволокой [1]. Этот же источник тока менее подробно описан в [2, 3].

Для выработки электроэнергии таким источником тока необходимо, чтобы электроды находились на значительном удалении друг от друга (от нескольких сотен метров до нескольких километров) [2], что вызывает значительные неудобства его применения. Кроме того, такой источник предназначен для восприятия в основном только постоянной (или инфранизкочастотной) составляющей теллурического тока, которая и проявляется на довольно значительных расстояниях между электродами.

Известен источник теллурического тока [4], содержащий два и более погруженных в Земную кору электродов, выбранный в качестве прототипа.

Этот источник теллурического тока в своем принципе использует явление, заключающееся в том, что над некоторыми геологическими телами, содержащими природные электронные проводники (в частности над графитосодержащими породами), наблюдаются устойчивые во времени и пространстве скачки потенциала - аномалии естественного электрического поля. Т.е. такой источник теллурического тока работоспособен не везде, а только в местах залегания указанных пород. Кроме этого, масштабы проявлений графитосодержащих пород очень большие, нередко мощность их достигает сотен метров, а для выработки электрического тока таким источником (для достижения максимальной разности потенциалов) необходимо погружать один электрод из множества пар в графитосодержащую породу, а другой за пределами зоны, содержащей эту породу. Поэтому габариты такого источника теллурического тока также велики.

В то же время известно, что значительная часть теллурических токов обусловлена возбуждением магнитного поля планеты под действием солнечной активности, а также разрядов грозовых молний, происходящих на ней в текущий момент времени, и геомагнитных процессов, обусловленных сейсмической активностью Земной коры [3]. Эти токи имеют пульсирующий характер, часть из которых носят названия "жемчужины", "свистящий атмосферик" и т.д., и представляют собой потоки отрицательно заряженных частиц, распределенные в земной коре. Поэтому поверхность Земли заряжена отрицательно относительно ее атмосферы [3], а Земная кора представляет собой единый электрод с распределенными в нем отрицательно заряженными частицами. Например известно, что каждую секунду на Земле происходит от 400 до 4000 разрядов грозовых молний от бушующих на Земле порядка 2000 гроз [5], которые возбуждают пульсации теллурических токов земной коры с частотой приблизительно от 10² до 10⁴ Гц [3].

Известны также устройства для однопроводной передачи энергии [6, 7], применяемые для передачи переменного тока от генератора на значительные расстояния к потребителю, однако применение их в устройствах для получения теллурических токов Земной коры автору неизвестно.

Задачей изобретения является получение возможности извлечения из Земной коры переменной составляющей энергии теллурических токов в любом районе.

Техническим результатом изобретения является увеличение выработки источником теллурического тока электрической энергии при уменьшении его габаритов.

Технический результат достигается тем, что в известном источнике теллурического тока, содержащем два и более погруженных в Земную кору электродов с подсоединенной к каждому электроду изолированной проволокой, в отличие от прототипа электроды выполнены из магнитопроницаемого сплава и покрыты электропроводным антикоррозийным покрытием, причем каждый электрод снабжен устройством однопроводной передачи энергии, выпрямителем и одним или более постоянными магнитными элементами, контактирующими с электродом своими южными полюсами, при этом изолированный провод электрода соединен с соответствующим устройством однопроводной передачи энергии, постоянные магнитные элементы снабжены защитными антикоррозийными диэлектрическими оболочками, а каждое устройство однопроводной передачи энергии замкнуто на соответствующий выпрямитель, при этом общая плюсовая шина и общая минусовая шина батареи из двух и более электрически взаимосвязанных теллурических энергетических элементов, каждый из которых образован электродом с электропроводным антикоррозийным покрытием, изолированным проводом, постоянными магнитными элементами с защитными антикоррозийными диэлектрическими оболочками, устройством однопроводной передачи энергии и выпрямителем, подсоединены к средствам коммутации с внешними потребителями.

Поскольку такой источник теллурического тока предназначен для восприятия только переменной составляющей земного тока, для его функционирования не требуется располагать электроды на значительных расстояниях друг от друга, в результате чего габариты заявляемого устройства уменьшаются. С другой стороны, амплитуды колебаний теллурических токов невелики, но поскольку в работе заявляемого источника может принимать участие батарея с практически неограниченным количеством теллурических энергетических элементов, выработка электрического тока таким источником увеличивается пропорционально количеству примененных теллурических энергетических элементов и при этом ей не требуются специальные породы, поэтому такой источник работоспособен в любом районе Земли.

Совокупность всех указанных существенных признаков источника теллурического тока позволяет ему увеличить выработку электрического тока при уменьшении его габаритов при работе в любом районе Земли.

Так как заявленная совокупность существенных признаков позволяет решить поставленную задачу, то заявленный источник теллурического тока соответствуют критерию "изобретательский уровень".

Осуществление заявленного технического решения поясняется с помощью конструкционной схемы, представляющей фрагмент источника теллурического тока в разрезе.

Источник теллурического тока содержит батарею из двух и более электрически взаимосвязанных теллурических энергетических элементов 1. Понятие батарея само по себе предполагает наличие двух и более входящих в нее элементов. Каждый теллурический энергетический элемент 1 состоит из электрода 2 с электропроводным антикоррозийным покрытием 3, изолированного провода 4, постоянных магнитных элементов 5 с защитными диэлектрическими оболочками 6, устройства однопроводной передачи энергии 7 и выпрямителя 8. При этом электроды 2 выполнены из магнитопроницаемого сплава и покрыты электропроводным антикоррозийным покрытием 3. Электропроводное антикоррозийное покрытие 3 (например, из нержавеющей стали) диктуется необходимостью, с одной стороны, обеспечения стойкости электрода 2 к коррозии в состоянии погружения в Земную кору, а с другой стороны - обеспечения минимума электрических потерь при осаждении на электрод заряженных частиц Земной коры. К каждому электроду подсоединен (например, методом пайки или сварки) изолированный провод 4, в свою очередь также соединенный с устройством однопроводной передачи энергии 7. Изоляция провода 4 также диктуется необходимостью обеспечения его стойкости к коррозии в состоянии погружения в Земную кору. С электродом 2 контактируют своими южными полюсами один или более постоянных магнитных элементов 5, которые также с целью защиты от коррозии снабжены защитными антикоррозийными диэлектрическими оболочками 6 (например, из полиэтилена или выполнены путем покраски нитрокраской). Контактирование постоянных магнитных элеменов 5 с электродом 2 южными полюсами диктуется необходимостью улавливать преимущественно отрицательно заряженные частицы Земной коры. Устройство однопроводной передачи энергии 7, предназначенное для передачи пульсирующего тока от электрода 2, соединено с выпрямителем 8, предназначенным для преобразования знакопеременного тока в знакопостоянный. В качестве устройства однопроводной передачи энергии может быть применена, например, "вилка Авраменко" [6, 7] и ей подобные. Электроды 2 вместе с постоянными магнитными элементами 5 и частично вместе с изолированным проводом 4 погружены в Земную кору 9. Электрическая взаимосвязь теллурических энергетических элементов 1 подразумевает соединение вы- ходов их выпрямителей 8 либо параллельно, либо последовательно, либо комбинированно, т.е. последовательно-параллельно, для увеличения либо тока батареи, либо напряжения батареи, либо и того и другого вместе взятых. Общая минусовая шина 10 и общая плюсовая шина 11 батареи теллурических энергетических элементов 1 подсоединены к средствам коммутации с внешними потребителями 12, которые могут быть выполнены в виде электрических соединителей, контактов, клемм и т.п.

Работа источника теллурического тока осуществляется следующим образом.

Каждый теллурический энергетический элемент 1 своим электродом 2 улавливает возникающие в верхнем слое Земной коры 9 заряженные частицы. При этом постоянные магнитные элементы 5, контактирующие с электродом 2, создают магнитное поле, которое благодаря магнитной проницаемости материала электрода 2 распределяется вокруг него и образует пространственную магнитную ловушку для распределенных в Земной коре 9 заряженных частиц. Переменная электродвижущая сила, наводимая непостоянным пульсирующим потоком зараженных частиц в электроде 2, передается от него по изолированному проводу 4 к устройству однопроводной передачи энергии 7 и далее к соединенному с ним выпрямителю 8. Суммарное напряжение выпрямленного тока от теллурических энергетических элементов поступает на общую минусовую шину 10 и общую плюсовую шину 11 батареи, а затем к средствам коммутации с внешними потребителями 12.

Если выходы источника теллурического тока замкнуты на потребителя, в его цепи возникает электрический ток. Электрическая энергия от источника теллурического тока может также накапливаться в емкостях, ионисторах и аккумуляторах, а также других подобных устройствах для последующего использования.

Заявляемый источник теллурического тока работоспособен в любых районах планеты, но наиболее эффективным он будет при эксплуатации его в широтах, где наблюдаются полярные сияния (там, где линии магнитного поля Земли входят в ее кору).

Литература

1. Земные токи. Энциклопедический словарь. Томъ XII. Жилы-Земпахъ. Издатели: Ф.А.Брокгаузъ (Лейпцигъ), И.А.Ефронъ (С.-Петербургъ). С.-Петербургъ. Типо-литография И.А.Ефрона, 1894 г.

2. Теллурические токи. Большая Советская Энциклопедия (В 30 томах)/ Гл. ред. А.М.Прохоров. Изд. 3-е. М., Сов. энциклопедия, 1976. Т. 25, стр.409.

3. Электрическое поле Земли. Большая Советская Энциклопедия (В 30 томах)/ Гл. ред. А.М.Прохоров. Изд. 3-е. М., Сов. энциклопедия, 1978. Т. 30, стр.46-47.

4. RU 2124822 Cl - прототип.

5. Журнал "Наука и жизнь". №2/2007, стр.2-8.

6. Однопроводный ток все же потек. Изобретатель и рационализатор. №4, 2003 г. стр.4-6.

7. Косинов. Н.В. и др. Однопроводная и беспроводная передача энергии/ Новая энергетика №4, 2003 г., стр.2-7.

Claims (1)

1. Источник теллурического тока, содержащий два и более погруженных в Земную кору электродов с подсоединенной к каждому электроду изолированной проволокой, отличающийся тем, что в нем электроды выполнены из магнитопроницаемого сплава и покрыты электропроводным антикоррозийным покрытием, причем каждый электрод снабжен устройством однопроводной передачи энергии, выпрямителем и одним или более постоянными магнитными элементами, контактирующими с электродом своими южными полюсами, при этом изолированный провод электрода соединен с соответствующим устройством однопроводной передачи энергии, постоянные магнитные элементы снабжены защитными антикоррозийными диэлектрическими оболочками, а каждое устройство однопроводной передачи энергии замкнуто на соответствующий выпрямитель, при этом общая плюсовая шина и общая минусовая шина батареи из двух и более электрически взаимосвязанных теллурических энергетических элементов, каждый из которых образован электродом с электропроводным антикоррозийным покрытием, изолированным проводом, постоянными магнитными элементами с защитными антикоррозийными диэлектрическими оболочками, устройством однопроводной передачи энергии и выпрямителем, подсоединены к средствам коммутации с внешними потребителями.