[LT] Šios sistemos esmė yra galimybė, panaudojant lazerio spindulį, vandens čiurkšlę ar kito jonizatoriaus kryptingą srautą, suformuoti atmosferoje laidžius kanalus, kuriais gali būti perduodama elektros energija tradiciniais būdais sunkiai pasiekiamiems arba visai nepasiekiamiems vartotojams.@Siekiant sumažinti kanalo laidumą ir perduodamos energijos nuostolius bei lazerio įrangos masę, laidus kanalas gali būti įjungtas į galingo rezonansinio kontūro grandinę, kuria cirkuliuoja didelė aukšto dažnio reaktyvinė srovė.@Išradimo aprašyme pateikiami du pritaikymo pavyzdžiai:@1. Automatiškai valdomi laidūs kanalai skirti perduoti elektros energiją nuo išilgai elektrifikuoto kelio ištiestų maitinančių laidų į judančios transporto priemonės elektros pavarą. Tai leistų pagerinti ekologinę padėtį keliuose, sumažinti atmosferos užterštumą.@2. Per ledlaužyje suformuotą ir nukreiptą į priekyje tvyrančią ledo dangą laidų kanalą, tarp ledo paviršiaus ir vandens pridėta pagalbinio šaltinio aukšta įtampa elektriškai pramuša ledo sluoksnį. Per pramušimo trajektoriją, laidų kanalą, vandenį ir laivo korpusą užsidaro elektros grandinė stipriai galingo maitinimo šaltinio srovei, kuri pramušimo vietoje ištirpdo ledą. Atitinkamai keičiant laidaus kanalo orientaciją, ledas gali būti supjaustomas ar sutrupinamas į norimo dydžio gabalus dar ledlaužiui nesusidūrus su ledo danga.
[EN] The sense of this system is possibility to apply a laser beam, a water stream or other directing stream of an ionizer, to form conductive channels in atmosphere, by which may be transmit electric power for hard riching or non-riching users by traditional way. Trying to decrease the conduction of the channel and losses of transmiting power and mass of laser equipment, the conductive channel may be introduced into a resonant circuit by which circulates reactive current of high frequencies. Two examples of application are provided in the description of the invention. 1.The conductive channels controled automatically are designated to transmit the electric power from feeding wires extended along electrifyed roads to an electric drive of movable vehicle means. This would allow to improve an ecological conditions on the roads and to decrease pollution of atmosphere. 2.The high voltage of an additional source created between the surface of ice and water through the conductive channel formed in an ice-boat and directed forward an ice covering cuts the ice layer. The electric circuit closes through the cutting line, the conductive channel, water and the ice-boat hull for the strong current of the feeding source, which thaw the ice in the cutting area. When orientation of the channel is respectively changed the ice may be cut or crush into desired size parts before the ice-boat collides with the ice covering.
[0001] Išradimas skirtas bevielio elektros energijos tiekimo sistemos problemai spręsti perduodant elektros energiją nuo srovės šaltinio vartotojui per jonizuotą atmosferos pluoštą.
[0002] Žinomas bevielis elektros energijos perdavimo būdas elektromagnetinių bangų pagalba, naudojamas radijo ryšyje (žr. pav. "Lietuviškoji Tarybinė Enciklopedija, Mokslas, 1982, 9t., 291 psl.)- šiuo būdu vartotojui gali būti perduodama tik labai maža dalis šaltinio išspinduliuojamos energijos.
[0003] Be to, žurnale "Mokslas ir gyvenimas", 1993 m. Nr. 4, 35 psl. buvo aprašytas "Šviesos žaibolaidis", nuleidžiantis debesų elektros krūvj j žemę per lazerio spindulio jonizuotą atmosferos pluoštą. Šiuo būdu suformuotas laidus kanalas tinka elektros krūviams, turintiems tik labai aukštą įtampą, neutralizuoti.
[0004] Kitas žinomas bevielio energijos perdavimo pavyzdys pateiktas SSSR išradimo Nr. 1383660, B60L 5/00 aprašyme, kuriame nurodoma galimybė maitinti dideliu greičiu važiuojančio lokomotyvo elektros pavarą per elektros lanką, uždegtą tarp maitinančio laido ir lokomotyvo srovės nuimtuvo. Šio metodo trūkumas - mažas perdavimo atstumas.
[0005] Visi trys pateikti pavyzdžiai sprendžia bevielį energijos perdavimą tik iš dalies. Išradimas numato pašalinti minėtus trūkumus, panaudojant išradimo apibrėžtyje paminėtas priemones.
[0006] Išradimas numato panaudoti lazerį ir/arba materialių dalelių (pvz., vandens) purkštuvą, kuris dideliu greičiu ir slėgiu išmeta daleles išilgai formuojamo laidaus kanalo.
[0007] Tuo būdu atmosferoje lazerio kibirkšties ir/arba materialių dalelių srauto dėka suformuojami jonizuoti ilgi laidūs kanalai, kuriais gali būti perduodama elektros energija, pavyzdžiui, iš stacionarių maitinančių, išilgai kelio ištiestų laidų į judančią transporto priemonę (priemones).
[0008] 1. Įrengiamas palyginti nedidelės galios, tačiau labai aukštos įtampos, pagalbinis elektros srovės šaltinis, skirtas tik laidaus kanalo formavimo palengvinimui. Šio šaltinio įtampa pramuša nelaidžius tarpus tarp lazerio spindulio sukurtų plazmos židinių galutinai suformuodama ištisą laidų kanalą, kuriuo gali būti praleista pagrindinio maitinimo šaltinio srovė. Maitinimo ir pagalbinio šaltinio grandinės atskiriamos elektriniais (pvz., rezonansiniais) filtrais. 2. Vienu metu su lazerio spinduliu naudojamas materialių dalelių srautas (pvz., vandens), išpurškiamas išilgai lazerio spindulio. Materialios dalelės (dulkės), patekusios j lazerio spindulio trajektoriją, tampa plazmos židiniais. Tuo palengvinamas lazerio kibirkšties formavimas. 3. Numatomas sinchroniškas, impulsinis lazerio, pagalbinio aukštos įtampos ir pagrindinio maitinimo šaltinių darbas.
[0009] Pagrindinis šio išradimo privalumas yra tai, kad gaunama energijos perdavimo galimybė j šiaip jau nepasiekiamus objektus, pvz., į judančią transporto priemonę ar atvirkščiai. Tuo būdu galima realizuoti ekologiškai švarią elektrifikuoto ( su elektrine pavara) transporto priemonių sistemą. Iš kitos pusės ši bevielio energijos perdavimo sistema sudaro galimybę sausumos, oro ar vandens transporto priemonėms panaudoti laidžių kanalu perduodamą elektros energiją kliūtims sunaikinti ar pašalinti iki transporto priemonė pasiekia jas.
[0010] Fig. 1 pateikia elektrifikuoto kelio pjūvio schemą, panaudojant bevielio energijos perdavimo sistemą transporto priemonėms maitinti.
[0011] Fig. 3 pateiktas bevielės elektros energijos perdavimo sistemos, sumontuotos ledlaužyje ir skirtos ledui skaldyti, schema.
[0012] Bevielės elektros energijos perdavimo transporto priemonėms sistemos realizavimo pavyzdys, pavaizduotas Fig. 1, turi išilgai kelio nutiestus laidus 1 ir 2. Laidas 1 pakabintas virš kelio ant atramų 3 izoliatorių 4 pagalba. Laidas 2 šiame pavyzdyje įmontuotas į kelio dangą 5 . Elektrinės transporto priemonės 6 turi po du lazerius (brėžinyje neparodyta), kurie įmontuoti taip, kad jų spinduliai 10, 11 praeina pro jėgos kontaktų 7, 8 plyšius. Automatinio lazerių valdymo įrenginiai 9 (Fig. 2) orientuoja lazerio spindulius 10, 11 ir materialių dalelių srautus 19 į priešingo poliaringumo laidus 1, 2. Laidai 1, 2 sujungti su elektros energijos šaltiniu 12.
[0013] Elektros šaltinio 12 įtampa per reaktyvinius arba rezonansinius filtrus 17 paduodama išilgai kelio nutiestais laidais 1, 2. Elektrinių transporto priemonių 6 - automatiniai lazerio spindulių valdymo įrenginiai 9 per siaurus įvadinių kontaktų 7,8 plyšius nukreipia lazerio spindulius 10, 11 į išilgai kelio ištiestus laidus 1, 2. Lazerių spinduliai jonizuoja oro pluoštą, kuris tampa laidus ir atlieka laidininko paskirtį, sujungdamas elektrinės pavaros įvadinius kontraktus 7, 8 su išilgai kelio ištiestais laidais 1, 2. Dėl to uždaroma elektros energijos maitinimo šaltinio 12 bei elektrinės pavaros 13 grandinė, ir pavara ima veikti. Elektrinės pavaros 13 įrangai priklauso pavaros valdymo ir kontrolės prietaisai 14 bei akumuliatorių baterija 15, kuri automatiškai tampa pavaros maitinimo šaltiniu, jei laikinai nutrūksta energijos tiekimas iš šaltinio 12, arba transporto priemonė 6 išsuka iš elektrifikuoto kelio.
[0014] Lazerio masės ir vidutinės galios mažinimui išradimas numato impulsinį sinchronišką lazerio, pagalbinio aukštos įtampos ir pagrindinio maitinimo elektros energijos šaltinių darbą. Sinchroniškai su lazerio šviesos impulsu aukštos pagalbinio šaltinio 16 įtampos išlydis išilgai lazerio spindulio formuoja laidų kanalą, kuriuo periodiškai, norimu dažniu, maitinimo šaltinio 12 energija paduodama į elektros pavarą 13. Tai leidžia vietoj pastoviai veikiančio naudoti impulsinį lazerį.
[0015] Išradimas numato įrenginį, skirtą labai smulkių materialių dalelių 19 išpurškimui. Naudojamos lazerio spindulio atmosferos jonizavimui materialios dalelės, patekusios į lazerio spindulio trajektoriją stimuliuoja plazmos židinių atsiradimą bei lazerinės kibirkšties susiformavimą, tuo pačiu lazerio galios bei masės sumažėjimą laidaus kanalo formavimui.
[0016] Dideliu slėgiu išpurkškiant laidžių dalelių (pvz., vandens) srautą 19, jis fiksuoja ne tik pagalbinio aukštos įtampos šaltinio 16 išlydžio bei laidaus kanalo trajektoriją 10, 11, bet ir atlieka kanalo jonizatoriaus vaidmenį, todėl jis gali būti naudojamas be lazerio.
[0017] Fig. 3 schematiškai vaizduoja dar vieną bevielės elektros energijos perdavimo sistemos 21 panaudojimo pavyzdį. Šiuo atveju ji naudojama ledlaužyje tam, kad distanciniu būdu per suformuotą laidų kanalą 22 perduodama energija būtų trupinamas ledas ledlaužio darbui palengvinti. Šiame pavyzdyje laidus kanalas 22 suformuotas aukščiau aprašytu būdu nukreipiamas į priekį, į ledo paviršių. Laidžių kanalu 22 tarp ledo paviršiaus ir vandens paduota aukšta pagalbinio šaltinio 16 įtampa elektriškai pramuša ledo sluoksnį 23. Per pramušimo trajektoriją 24 vandenį 25, laivo korpusą 26 ir laidų kanalą 22 užsidaro stiprios srovės grandinė maitinimo šaltiniui 12. Ledo pramušimo trajektorija 24 tekanti srovė ištirpdo ledą. Atitinkamai reguliuojant laidaus kanalo kryptį galima pjaustyti ledą norimais gabalais, ruošiant farvaterį ledlaužiui ir jį lydintiems laivams.
1. Bevielio elektros energijos perdavimo būdas, kuriuo elektros energija iš šaltinio elektros energijos vartotojui perduodama bevielio elektros srovės perdavimo kanalu, besi skiriantis tuo, kad laidų elektros energijos perdavimo kanalą formuoja lazerio spinduliais ir/arba materialių dalelių srautu.
2. Bevielė elektros energijos perdavimo sistema, sudaryta iš elektros energijos šaltinio, elektros energijos vartotojo ir bevielio elektros srovės perdavimo kanalo, besiskirianti tuo, kad sistemoje panaudotas lazeris ir/arba materialių dalelių purkštuvas laidžiam elektros energijos perdavimo kanalui formuoti tarp energijos šaltinių ir vartotojų.
3. Bevielė elektros energijos perdavimo sistema pagal 2 punktą, besiskirianti tuo, kad elektros perdavimo kanalams formuoti panaudoti pagalbiniai aukštos įtampos šaltiniai, paduodantys jtampą tarp pagalbinio aukštos įtampos šaltinio ir energijos vartotojo įėjimo kontaktų, o pagalbinių aukštos įtampos šaltinių ir maitinimo elektros srovės šaltinių grandinės atskiriamos elektriniais filtrais.
4. Bevielė elektros energijos perdavimo sistema pagal 3 punktą, besiskirianti tuo, kad lazerių ir pagalbinių aukštos įtampos šaltinių intensyvumai kinta sinchroniškai ir drauge su elektros srovės maitinimo šaltiniais dirba impulsiniu režimu.
5. Bevielė elektros energijos perdavimo sistema pagal 3 arba 4 punktą, besiskirianti tuo, kad lazerių šviesos emisijos kryptys ir/arba purškimo įrenginių išpurkštų materialių dalelių srautų kryptys yra automatiškai ar ranka valdomos.
6. Bevielė elektros energijos perdavimo sistema pagal 5 punktą, besiskirianti tuo, kad ji sumontuota ant transporto priemonės taip, kad sistemos suformuoti bevieliai energijos perdavimo kanalai pastoviai nukreipti į laidininkus, prie kurių prijungta maitinimo šaltinio įtampa.
7. Bevielė elektros energijos perdavimo sistema pagal 3 arba 4,arba 5 punktus, besiskirianti tuo, kad, siekiant sunaikinti kliūtis ledlaužio judėjimo trasoje, elektros energijos perdavimo sistema sumontuota ant ledlaužio taip, kad jos suformuotas bevielis elektros perdavimo kanalas nukreiptas į ledlaužio priekyje esantį ledo paviršių, o uždara pagrindinio maitinimo šaltinio grandinė sudaryta per pagalbinio aukštos įtampos šaltinio įtampos dėka suardytą ledo dangą, be to, suformuotas perdavimo kanalas turi priemones jo krypčiai reguliuoti priklausomai nuo ledo dangos suardymo į norimo dydžio gabalus.