Energía de toma desde líneas de transmisión de CA de alto voltaje

  

"Las personas fueron acusadas de robar electricidad colocando una bobina grande, de alguna manera, cerca de líneas de transmisión de CA de alto voltaje".

     

¿Es esto posible o quizás fue un artículo de un tonto de abril que me tragé la línea de anzuelo y el sumidero en mi ingenuidad juvenil?

Totalmente factible.
Los agricultores fueron acusados ocasionalmente de robo de energía en este país (Nueva Zelanda) en el pasado. No he oído hablar de un caso en una década o pocos, tal vez se estén volviendo más inteligentes al respecto :-).

Este es el mismo principio que se usa para "IPT" / "Transferencia de potencia inductiva como se ve en cargadores de teléfonos, alimentación industrial de monorrieles, carga de vehículos eléctricos y mucho más.

Comencé a decir que si la bobina de recogida era simétrica con respecto a dos fases que estaban perfectamente equilibradas, obtendría una recuperación de cero, y de repente me di cuenta de que siempre he hecho IPT con esencialmente una sola fase, y que con un sistema trifásico con separación de fases de 120 grados, debería obtener la ventaja de la corriente de carga completa incluso si las dos fases estuvieran completamente equilibradas.

Esencialmente, está obteniendo campos producidos por la corriente, no por el voltaje, y el voltaje es esencialmente irrelevante siempre y cuando cumpla con las convenciones normales que se aplican a cualquier otro que trate con xxx kV.

Obtención de energía de la energía electromagnética que irradia desde Líneas de alimentación de CA : se puede obtener mucha más energía de la que logran.

Ejemplo práctico: sospecho que algunas de las conclusiones son sospechosas Una solución al RWP para el examen 1 - Robo de poder

Bajo contenido técnico - alta relevancia

Valor técnico directamente relevante pero bajo Recolectores electromagnéticos: ¡Almuerzo gratis o robo!

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Transferencia de vehículo en línea : no tengo acceso a este documento, pero es probable que sea al menos relevante, ya que tendrá ejemplos de conductores lineales duales y una bobina de recogida.

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Maximizando la transferencia

Capacitivo, pero impresionante:

En mi último año (1965) de mis estudios para mi licenciatura en ingeniería eléctrica, emprendí un proyecto en nombre del entonces Departamento de Electricidad de Nueva Zelanda para investigar la posibilidad de extraer energía de una línea de transmisión trifásica de 220 KV para alimenta un repetidor de radio ubicado en los Alpes del sur de la Isla Sur de Nueva Zelanda.

El análisis teórico fue realizado por el Sr. Jack Woodward, entonces lector de ingeniería eléctrica y jefe interino del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Canterbury, Christchurch. La configuración consistió en un conductor ubicado a unos 10 pies por debajo del conductor HV exterior y a 10 pies de distancia del plano vertical que contiene ese conductor HV externo.

Los cálculos manuales para solo una posible ubicación del conductor de recolección tardaron aproximadamente cuatro horas, por lo que se escribieron varios programas en Fortran IV para la computadora IBM 1620 de la universidad para realizar los cálculos en cada punto de una cuadrícula en el plano perpendicular a los conductores de alta tensión.

Los resultados principales fueron que la extracción de la potencia suficiente para hacer funcionar un repetidor de radio era factible, sin embargo, el cable de captación tenía que estar tan cerca del conductor HV como lo permitieran las normas y la seguridad (uno tenía que permitir una flacidez adicional debido a la peso de la nieve sobre los conductores). En este punto, el potencial eléctrico era alto (aproximadamente 20 kV), por lo tanto, se utilizó un transformador de potencial de instrumento para entregar aproximadamente 230 voltios a la carga. Se necesitaba cierta sintonización inductiva de la reactancia capacitiva para mejorar la regulación de voltaje. Luego de esta investigación por computadora, los ingenieros y técnicos de NZED realizaron pruebas de campo que confirmaron las conclusiones del estudio.

Una nota al margen interesante es que los cálculos involucraron la inversión de una matriz de 4 x 4. El 1620, según recuerdo, tardó unos 20 segundos en realizar esta tarea. Mi computadora de escritorio actual invertirá matrices de orden superior en una fracción de segundo.

Los programas de computadora que escribí en 1965 ya no existen, pero actualmente estoy tratando de recrearlos para comparar los tiempos de ejecución.

Sí, es factible (aunque es totalmente ilegal, a menos que trabaje para la compañía eléctrica ...). Es sólo un transformador con núcleo de aire. Obtenga una bobina en el campo magnético irradiado por la línea de transmisión y listo.

Dicho esto, haría algunas sumas y experimentos antes de conectar cualquier electrónica a la salida; no desea incluir 10kV en su sistema integrado de 3V ...

Cosecha electrostática de energía de líneas de alto voltaje. Nota del autor: ¡No intente este experimento sin un conocimiento completo de la electricidad! Por favor, entienda que es ilegal tomar el poder de las líneas eléctricas. Este es solo un experimento.

Si ejecuta un solo cable a lo largo de una línea eléctrica de alto voltaje, (= o > 340KVAC), cosechará una cantidad justa de voltaje a niveles de micro amp. ADVERTENCIA: ¡MANTENGA AL MENOS 30 PIES DE LA LÍNEA DE ALTO VOLTAJE! NO HAGA ESTE EXPERIMENTO EN DÍAS VIENTOS !! Cuanto más largo sea el cable paralelo, mayor será el voltaje y el amperaje que puede acumular. Ejecute su (cable de antena) paralelo a la línea eléctrica en los árboles adyacentes a una fase exterior de la línea eléctrica. Cuanto más alto sea el cable, (antena), mejor. Use alambre pelado de pequeño calibre colgado de la línea de pesca para aislamiento y soporte. Ejecute al menos 200 pies de cable desnudo de la antena. 400 pies equivalen al doble de la potencia recolectada. Use una caña de pescar y peso para colocar los cables en las ramas más cercanas de los árboles junto a la línea de alta tensión.

ADVERTENCIA, ¡NO TOQUE EL ALAMBRE DE LA ANTENA! USTED SE CHOCARÁ! Recomiendo dos pares de guantes de goma y buenas botas para esto. Conecte a tierra el cable de la antena mientras trabaja hasta que los transformadores estén instalados y esté listo para la alimentación. Proporcione una o varias varillas de conexión a tierra de cobre de 5 pies en su punto de terminación para el retorno de alto voltaje del transformador a tierra. Más motivos son mejores. La tierra completa el circuito de la antena de alto voltaje.

El truco consiste en presentar una carga mínima para el cable de la antena y reducir el voltaje inducido electrostáticamente. Necesitamos un transformador de muy alto voltaje para hacer esto. Un transformador de radio placa de jamón clasificado a 10,000 voltios funciona bien. Los transformadores de letreros de neón funcionan bien. Puede utilizar varios transformadores de quemadores de aceite usados con el secundario en serie. Son 10 KV cada uno, así que puedes hacer una secundaria de 50 KV con cinco de ellos. ¡Mucho mejor! Recuerde, cuanto mayor sea la relación del transformador desde el lado alto al lado bajo del transformador, mejor será la correspondencia que tendrá con la fuente (la antena de la línea de alimentación). Luego conectamos el devanado secundario del transformador de alto voltaje (HV) a la antena y al suelo. Los transformadores separados DEBEN tener los cables de 120 voltios en paralelo y EN FASE. Ha creado un transformador reductor acoplado capacitivo. Coloque una luz de 4 vatios y 120 voltios en los terminales de 120 voltios del transformador. Si la luz destella y usted mide un voltaje más alto, puede agregar otro transformador individual para obtener el voltaje que desea de los transformadores HV. Debe medir el voltaje de CA del primario del transformador de alta tensión y encontrar un transformador de 120 voltios para ese voltaje. Ejemplo: 600 voltios requiere un secundario de 600 voltios y un primario de 120 voltios. Coloque este transformador reductor después del transformador HV. También puede conectar a tierra el extremo lejano del cable de la antena para crear un acoplamiento electromagnético a la línea eléctrica. No se requieren otros cambios de circuito para esto. Lleve algunas lámparas de voltaje / vataje diferentes, un cargador de batería de automóvil y una batería pequeña y algunos motores de CA pequeños para ver la energía que ha recolectado. ¡Que te diviertas! Autor: A propósito no estoy diciendo que alguna vez hice esto. Trabaje de forma segura y retire la antena cuando haya terminado, para que no sople en la línea de alta tensión.

Aquí hay otro pensamiento: puede convertir su dispositivo en un dispositivo de tanque vivo que se sujeta a la línea y opera con un transformador de corriente. Todo su dispositivo funcionaría a potencial de línea. No es necesario que incluya aisladores para el montaje (que son caros y no son triviales de diseñar / producir). Desde allí, puedes hacer algún tipo de detección de movimiento o video mirando hacia el suelo alrededor de la base de la torre.

Desearía filtrar las vibraciones de nuestra línea para evitar que provoque un montón de falsas alarmas. Hay algunos artículos de IEEE sobre los tipos de frecuencias en que las líneas de energía vibran debido a las cargas de viento.

Desde allí puede retransmitir los datos a través de radio, fibra o módem PLC.

Hacerlo de esta manera le permite diseñar un sistema codicioso que nunca necesita operar en modo de suspensión o de bajo consumo. No necesita una batería (si asumimos que estas líneas de transmisión siempre llevan unos pocos amperios de corriente) y no tiene que preocuparse por ningún esquema de carga de condensadores. Solo necesita una bobina, un rectificador y un convertidor de CC / CC, entonces usted está en el negocio.

Este tipo de diseño también es inherentemente inmune a los rayos porque no hay camino a tierra. Solo necesita diseñar para proteger su sistema para desviar los picos de corriente que podrían observarse debido a la conmutación, las fallas y los rayos (si la corriente pasa a través del primario de su CT en ruta a un pararrayos.

El inconveniente: el mantenimiento y la instalación son más difíciles. Un liniero tendrá que unirse a la línea para instalarlo. De lo contrario, debe ser un gancho instalable.

Independientemente de cómo diseñe su sistema: consulte los protocolos SCADA de las utilidades que ya utiliza para comercializar. Si puede usar una biblioteca IEC61850 o DNP3 y la utilidad puede integrar directamente su herramienta con su sistema SCADA, será más comercial. Es probable que sus clientes sean más receptivos a algo que se vincule con el sistema que su centro de despacho ya usa, en lugar de algún nuevo software que tienen que ejecutar en alguna máquina en su oficina central.