SE467438B - Anordning foer traadloes informationsoeverfoering medelst elektromagnetiska vaagor av extremt laag frekvens - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 2 nerna omvandlas exempelvis försörjningshögspänningen till kontaktledningsspänning. Högspänningsförsörjningsledningarna omfattar exempelvis fyra trådar med högspänning och en jord- lina vid toppen av de ledningsbärande masterna såsom skydd i mot blixtnedslag. Högspänningstrådarna är parvis sammanförda till jordsymmetrisk dragning av högspänningen.

Vid anordningen enligt uppfinningen kan de horisontella slingorna vara vidsträckt och åtminstone nästan kretsformigt utbildade. ningen några hundra kilometer. Eftersom ringströmmen i stor Slingomkretsen är företrädesvis av storleksord- utsträckning kan matas i lågohmiga ledare och ledarna är an- ordnade ovanför markytan blir de ohmska förlusterna i led- aren och fätförlusterna i markytan små medan den genom möjlig- heten till ett i det närmaste kretsformat utförande av slingan uppnåbara magnetfältstyrkan blir maximal vid given ringström- styrka. Därigenom erhålles ne hög verkningsgrad och därmed en låg energiinsats. Den för ringströmmens alstring erforder- liga spänningen kan reduceras i det att flera generatorer kan fördelas i det närmaste jämt över ledarslingan.

Utnyttjandet av järnvägens högspänningsförsörjnings- nät har en rad mycket väsentliga fördelar. Den mest uppenbara fördelen är att detta nät oberoende av den föreliggande upp- finningen redan existerar och underhållas. Försörjningsnätet erbjuder möjligheten att bilda flera olika maskor. Högspän- ningsförsörjningsledningarnas drift enligt uppfinningen är mycket säker mot bortfall av delar av försörjningsnätet även vid avsiktlig förstöring eftersom varje högspänningsledning består av fyra högspänningstrådar, varav i nödfall även en enda är tillräcklig för att mata ringströmmen. Vidare kan de- lar av ledarslingan även bildas av andra ledare, företrädes- vis av järnvägens skensträngar, men även av marken. Den jord- symmetriska försörjningsströmmen och den jordosymmetriska ringströmmen kan problemfritt överlagras varandra. Den för ring- allt gene- strömmens alstring erforderliga spänningen är, framför vid utföringsformen med flera, med mellanrum fördelade ratorer, ringa i jämförelse med försörjningsspänningen och på- verkar därför ej denna. Vid bortfall av en generator kan dess *_ 10 15 20 25 30 35 3 belastningsandel upptas av närbelägna generatorer. Därvid stige visserligen spänningsfallet på den däremellan liggande lednings sträckan, men förblir ändå alltid mycket liten i jämförelse med försörjnings- och körtrådshögspänningen. Genom de ringa ömsesidiga avstånden för understationerna kan ringströmsgene- ratorerna anordnas i dessa understationer.

Fig. 1 visar ett exempel på en jordlös anslutnings- möjlighet av flera generatorer GL för att alstra en ringström i av exempelvis 300 Hz på en ledning L. På inbördes avstånd D av exempelvis 30 - 50 km är resonanskretsar R införda i led- ningen L, vilka är avstämda på ringströmmens frekvens. Dessa resonanskretsar kompenserar samtidigt ledningsinduktansen vid signalfrekvensen, som ligger klart över frekvensen för järn- vägsförsörjningsspänningen. För försörjningsström med en frek- vens av exeæpelvis 16% Ha bildar en dylik resonanskrets en serieresistans av enbart ungefär 0,1 Q och kan därmed för- summas. Resonanskretsens induktans bildar samtidigt sekundär- sidan av en transformator T, vars primärsida aktiveras medelst ringströmsgeneratorn GL. Genom det ringa avståndet mellan när- belägna generatorer av exempelvis maximalt 50 km förblir den för ringströmmens alstring erforderliga spänningen U liten i jämförelse med järnvägsnätets försörjningsspänning. För generatorerna kan kopplingsomvandlare insättas, vilka före- trädesvis är försedda med halvledaromkopplare.

I fig_ 2 är en anordning för överbryggning av en del sträcka av ledarslingan medelst järnvägsskenor som ledare skis- sad. Högspänningsförsörjningsledarna består såsom redan be- skrivits av fem trådar varav L0 bildar jordlinan och L1, L2 och L3, L4 vardera är sammanförda till en av försörjningsgene- ratorerna GF jordsymmetriskt matade ledningspar. Ringströmmen 4 x i matas jordosymmetrisk på samtliga fyra ledningar L1, L2, L3, L4. I en spåret närbelägen understation UI matas ring- strömmen från högspänningsledningarna till järnvägsskenorna (eller till marken). Förbindelseledarna mellan högspännings- ledningarna och skenorna är, på grund av det sätt varmed ring- strömmen uttages, ej belastade av försörjningshögspänningen.

Ringströmsgeneratorernas GL anordnande på förbindelseledarna 1D 15 -ß ox w w CJ.) 4 mellan högspänningsledningarna och skenorna är villkorligt vald på skissen och icke tvingande för anordningens funktion.

Ringströmsgeneratorerna kan själva anordnas på i stor ut- sträckning valfria ställen av de genom högspänningsledningarna och skenorna bildade ledarslingorna. Mellan understationen UI och understationen UII matas ringströmmen genom skenorna. Där- vid är det givetvis en förutsättning att skenorna genomgående är hopsvetsade eller att avbrott i skenorna är ledande över- byggade. I understationen UII matas ringströmmen åter till högspänningsförsörjningsledningarna. Detta kan även ske via jord.

Den ytterligare uppdelningen av den lågfrekventa För- sörjningshögspänningen från den med exempelvis 300 Hz drivna Detta är exempelvis viktigt då det exempelvis på grund av överslag i ELF-strömmen antydes med spärrkretsen C) i fig. 2. högspänningsisolator sker en uppbrytning av symmetrin hos högspänningsledningen.

Claims (8)

10 15 20 25 30 35 467 438 PATENTKRAV

1. Anordning för trådlös informationsöverföring medelst elektromagnetiska vågor av extremt låg frekvens (ELF), särskilt för informationsöverföring till mottagare som befinner sig under vatten, med användning av en över markytan anordnad hori- sontell ledarslinga (L) med medel för att alstra en periodiskt k ä n n e t e c k- växlande ringström (i) i ledarslingan, n a d av att ledarslingan (L) i huvudsak bildas av högspän- ningsledningarna för högspänningsförsörjningsnätet i ett all- mänt järnvägsnät. k ä n n e t e c k- (i) kront drivna generatorer (GL) anordnade i ledarslingan (L) med

2. Anordning enligt patentkrav 1, n a d av att för alstring av ringströmmen är flera syn- närmelsevis lika inbördes avstånd.

3. Anordning enligt aptentkrav 2, k ä n n e t e c k- n a d av att generatorerna (GL) är transformatorformigt an- slutna via i ledarslingan (L) anordnade parallellresonans- kretsar (R).

4. Anordning enligt något av patentkraven 1 - 3, k ä n n e t e c k n a d av att ringströmmen (i) alstras ojordad i ledar slingan (L).

5. Anordning enligt något av patentkraven 1 - 4, k ä n n e t e c k n a d på de med avseende på försörjningshögspänningen jordsymmetriskt av att ringströmmen (i) inmatas jordosymmetrisk drivna ledningarna (6).

6. Anordning enligt något av patentkraven 1 - 5, k ä n n e t e c k n a d av att delar av ledarslingan (L) är ersättbar med andra ledningsförbindelser än högspänningsförsörjningsled- ningarna vid ett järnvägsnät.

7. Anordning enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k n a d av att som andra ledningsförbindelser användes järnvägsskenorna (fig. 2)

8. Anordning enligt något av patentkraven 1 - 7, k ä n n e t e c k n a d av att generatorerna (GL) är anordnade i för- delar- och/eller omformarstationer (UI, Ull) i försörjnings- nätet.