Вилка Авраменко

В 1897 году Никола Тесла запатентовал устройство, передающее электроэнергию по одиночному проводу. Как это устройство каждый может сделать, объясняет вот этот чертёж, начертанный рукой самого Теслы:

Основу этой системы, рассчитанной на передачу электроэнергии по одиночному проводу, составляют два уникальных резонансных трансформатора собственной разработки Тесла, а также его гениальная идея, смысл которой заключается в транспортировке больших объёмов электрической энергии по одиночному проводнику. Причём этот проводник может быть очень тонким, так как при гигантском электрическом напряжении в линии электропередачи текущий по проводнику ток предполагается небольшим по силе.

Работает эта система передачи энергии по одиночному проводу следующим образом. Переменный ток от генератора, вырабатывающего напряжение 220 v или 380 v, сначала преобразуется с минимальными потерями в переменное высоковольтное причём высокочастотное напряжение, имеющее величину в сотни тысяч вольт и частоту колебаний несколько сотен герц или даже килогерц, потом оно транспортируется по одиночному проводнику малого сечения к потребителю, и там оно опять преобразуется также с минимальными потерями в стандартное напряжение 220 v или 380 v.

Повышение напряжения и в обычных ЛЭП, и в проводящей однопроводной линии делается исключительно из экономических соображений, ведь чем больше напряжение в линии, тем меньший ток течёт по ней при той же мощности потребления, а, значит, в этом случае, потери электроэнергии при её транспортировке до потребителя будут минимальными, при этом может использоваться проводник электроэнергии малого сечения.

Простой наглядный пример, мощность 100 kWt в пересчёте на напряжение 220 V выделяется в нагрузке при потребляемом токе 454,5 А. В пересчёте на напряжение 100000 V (100 kV) та же мощность 100 kWt выделяется при потребляемом токе всего 1 А. При этом для пропускания тока 454,5 А требуется медный проводник диаметром не менее 80 мм (с мужской кулак), а для пропускания тока величиной в 1 А достаточно провода диаметром 0,12 мм (чуть толще человеческого волоса).

..ОДНОПРОВОДНЫЙ ток ВСЕ ЖЕ ПОТЕК
Вторая встреча
НЕСМОТРЯ НА ПОСТОЯННЫЕ УТВЕРЖДЕНИЯ НЕКОТОРЫХ «СВЕТИЛ» ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ, ЧТО ТАКОГО НЕ МОЖЕТ БЫТЬ, ПОТОМУ ЧТО НЕ МОЖЕТ БЫТЬ НИКОГДА, УДИВИТЕЛЬНОЕ ИЗОБРЕТЕНИЕ (ВЕСЬМА НАПОМИНАЮЩЕЕ ОТКРЫТИЕ) ЛАУРЕАТА КОНКУРСА ИР «ТЕХНИКА -КОЛЕСНИЦА ПРОГРЕССА» С.АВРАМЕНКО - ПЕРЕДАЧА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ НА ЛЮБЫЕ РАССТОЯНИЯ ПО ОДНОМУ ПРОВОДУ - НАЧИНАЕТ НАХОДИТЬ ПРИМЕНЕНИЕ.
Идея эта у Станислава Викторовича появилась более четверти века тому назад совершенно случайно. Он, тогда еще молодой специалист, учился на вечерних курсах повышения квалификации, приходил домой поздно и потихоньку раздевался в темноте, дабы не разбудить жену и маленького ребенка (жили в одной комнате коммуналки). И вот однажды он снял с себя тогда весьма модную нейлоновую майку, трещавшую от разрядов статического электричества, и случайно махнул ею около выключенной настольной люмине-сцентной лампы. И, о чудо, лампа загорелась! Могли пройти мимо такого непонятного явления склонный к изобретательству выпускник Ленинградского электро-технического института? Какой там сон! Взял пластмассовую расческу, натер ее и стал махать возле лампы, пока не разбудил всех домашних, Лампа опять загорелась. А ведь в институте учили другому: нужно либо подвести к лампе два конца, ствовать так же, как и обычный ток в проводах. Для этого он пытался преобразовать обычный ток из электросети в ток смещения статических зарядов (так называемые реактивные токи). Первичным источником служили обычные
звуковые генераторы, используемые в радиотехнике. Из литературы он узнал о трансформаторе Теслы, который также пытался передавать на расстояние электрическую мощность с помощью реактив-ных токов, использовал и его опыт. Нама-тывал различные входные и выходные ка-тушки, были и другие ухищрения (ноу-; хау), и дело пошло. Сначала появились; малые токи, 2—3 Вт, потом больше, больше... В результате этих опытов Станиславу Викторовичу удалось сделать то, что пока не получалось ни у кого: создать си¬стему передачи тока свободных статических зарядов по одному проводу. Дело в том, что на выходе из созданного Авраменко трансформатора мы имеем обычный переменный ток, который попал туда из обычной же электросети, только с полной асимметрией выходного напряжение один конец вторичной обмотки остается под нулевым потенциалом, а синусоидальная форма выходного напряжения достигается изменением потенциала второго ее конца (кстати, у трансформатора Теслы второй конец был заземлен, на нем небольшой потенциал все-таки был, нулевого добиться ему не удалось). А в трансформаторе Авраменко подсоединяем к «нагруженному» электроду всего один провод, ничего не заземляем и гоним электричество по нему. Об этом мы уже писали (ИР, 5, 6, 92). Также подробно, со схемами и формулами, старались объяснить природу этого «однопроводного электричества (ИР, 10, 94). Там рассказывалось и о трансформаторах без сердечников, подобных трансформаторам Тесла, да не совсем (ноу-хау), о «вилке Авраменко» — включенных особым образом диодах. С их помощью удавалось на-качивать энергией некую емкость, из которой потом получать эту энегрию и перемещать ее по незамкнутой цепи, то есть по одному проводу. Причем течет она не внутри этого провода, а как бы вдоль него: как говорит Авраменко, поле перемещается вдоль провода как по волноводу.
Никто ни расчетам его, ни своим глазам не верил: этого быть не может, фокусы какие-то... Первым человеком, окончательно и бесповоротно поверившим Авраменко, стал директор Всероссийского НИИ электрификации сельского хозяйства (ВИИЭСХ), академик РАСХН, профессор, д.т.н. Д.Стребков. Он понял, что все демонстрируемое Станиславом Викторовичем вполне подчиняется существующим законам физики и электротехники, никакой мистики тут нет, надо это развивать и внедрять. Дмитрий Семенович пригласил Авраменко к себе в институт, создал там соответствующую лабораторию, выделил оборудование, выбил под это деньги, и начались опыты уже не «на коленке». Если раньше у Авраменко была лишь небольшая десятиваттная установка, то в ВНИИЭСХ изготовили опытную установку мощностью в 100 Вт, позволившую провести ряд важных экспериментов. Они, например, доказали, что однопроводное электричество можно передавать не только по медному проводу. Мы это видели сами. Выходящий из трансформатора Авраменко и батареи конденсаторов, где генерируются мощные статические заряды, стальной провод ныряет в лоток с водой, за которой идет графитовая нить, затем лоток с грунтом (лотки, разумеется, изолированы). В линии специально устроены разрывы, в них возникают дуговые разряды между проводом и водой, землей, графитом. По проводу ползает однопроводная троллея (макет троллейбусной, например), отбирающая энергию для находящихся тут же потребителей. В конце линии подключена лампочка. Ток проходит по всем этим проводникам и зажигает ее. Стало быть, устойчиво и без больших потерь можно передавать энергию по любым токопроводящим изолированным веществам, например по трубопроводам, оптоволоконным линиям (по волокну передается информация, а ток — по металлической оплетке кабеля) и т.п. (пат. 2172546). А раз так, то можно изобрести массу машин и устройств, использующих это явление. Например, Авраменко совместно со Стребковым и к.т.н. А.Некрасовым, руководящим лабораторией ВНИИЭСХ, разработали дождевальную машину, идущую вдоль арыка или лотка с водой и получающую из них не только воду, но и энергию для своей работы. Или способ и оборудование для питания трамваев, троллейбусов, электропоездов и даже электромобилей с помощью одной троллеи взамен обычных двух, при этом по рельсу ток не идет (пат. 2136515), мобильных электроагрегатов, вроде тракторов, аэростатов, вертолетов по сверхтонкому и легко¬му кабелю (пат. 2158206). Мало того, реактивные токи из установки Авраменко можно передавать и по лазерному лучу,
Однопроводный ток можно передавать по земле и воде.
без проводов (пат. 2143735), а за пределами атмосферы — и по электронному лучу (пат. 2163376). Есть и другие интересные запатентованные разработки (патенты начали выдавать только в последние несколько лет, после проведения впечатляющих опытов с большими мощностями).
Но корифеи все не верили, специальные журналы в публикациях отказывали: «Большие мощности все равно не передадите на расстояние. Сделайте киловаттную установку». Сделали, все равно передает, хоть ты тресни! Тут уже и специалисты призадумались. Первым всерьез заинтересовался Газпром.
Сегодня вдоль газопроводов обязательно устраивают линии электропередачи для катодной защиты, питания перекачивающих насосов и других эксплуатационных служб. Линии эти стоят дорого, провода из цветных металлов воруют... А при однопроводной передаче энергии можно протянуть стальной провод или как-то пустить ток по самой трубе. Газпром спонсировал изготовление еще более мощной установки, на 20 кВт. Ее сделали с запасом, Дмитрий Семенович утверждает, что она и 100 кВт выдаст. Находящийся в начале этой линии высокочастотный трансформатор генерирует мощные электростатические заряды, которые концентрируются вдоль линии к резонансному контуру понижающего трансформатора Тесла и через выпрямитель отводятся к нагрузке, то есть к потребителям. И передает она энергию по проводку толщиной всего в 80—100 мкм, его можно увидеть, только подойдя вплотную. Он отчаянно вибрирует, когда установка включена, иной раз даже отрывается от изолятора (разумеется, в реальных условиях столь тонкий провод никто ставить не собирается, он разорвется, даже если на него воробей сядет). И тем не менее по этому волоску течет ток, который питает 24 киловаттных лампы, мощный электромотор и пр. Система эта имеет в сотни раз лучшие электрические параметры, чем традиционные двух-трехпроводные. При этом в конструкции установки применены стандартные, серийно выпускаемые нашей промышленностью узлы, например преобразователь, применяемый при термообработке труб, конденсаторы и пр. Впрочем, НПО «Сапфир» по заказу ВНИИЭСХ разрабатывает сегодня во много раз меньший преобразователь на тиристорах, так что установка станет гораздо более компактной.
Такая система позволит значительно упростить и удешевить строительство троллейбусных и трамвайных линий, даст возможность устанавливать на автомобилях электропривод с «антенной», чтобы любой водитель, подъехав к устроенным повсеместно однопроводным линиям, подсоединялся к ним и ехал куда угодно, отключив свой ДВС и не загрязняя атмосферу.
Можно было бы вернуться к электро-тракторам, работающим от кабеля. От них отказались из-за того, что барабан кабеля, устанавливаемый на тракторе, весил 3 т. Теперь же он будет весить не более 30 кг. Да и без барабана можно обойтись: изобретатели предложили подвешивать тон¬кий проводок на воздушных шариках, тянущихся за трактором. А если заменить спутниковое телевидение аэростатным, подняв его километров на десять и установив там ретрансляторы? Или устроить аэростатную же систему мониторинга огромных площадей лесов или полей? Ведь только вес кабелей мешает этому. А передача энергии по лазерным и электронным лучам на спутники и ракеты? А невиданные до сего дня сверхкомпактные электроустановки и плазмотроны? Однако остановимся. Пока это все дело будущего, и не всегда близкого. А вот настоящее: коагулятор крови, изготовленный с помощью однопроводной системы. Эти приборы применяют для остановки крови при ранах и операциях, они как бы сваривают крохотной дугой электроплазмы края разорванных сосудов. Существующие сегодня в мире коагуляторы мощностью 8 Вт представляют собой громоздкую тумбу, стационарную или на колесиках, весом около сотни килограммов, охлаждаемую водой из водопровода, потребляющую более киловатта энергии. Точно такой же мощности и еще более эффективного действия коагулятор, изготавливаемый в ВНИИЭСХ, питается от обычных аккумуляторных батареек, весит всего несколько сот граммов, помещается в «дипломате», в бардачке автомобиля, так что может работать и в полевых условиях, и в домашней аптечке (мало ли что случится?). Тем более что стоит он сегодня примерно 1000 у.е., против 45—60 тыс. у.е. — цена громоздких зарубежных аналогов меньшей мощности. Он может использоваться и уже используется не только в клиниках, но и в институтах красоты для уничтожения всевозможных бородавок, папиллом, татуировок и пр.
Сегодня работами Авраменко и его коллег весьма пристально интересуются иностранцы. Изобретения были отмечены золотой медалью Салона инноваций в Брюсселе и золотой медалью Николы Теслы, выдаваемой за выдающиеся работы в области электротехники. Англичане и японцы оплатили международное патентование, причем американцы выдали патент, в котором эти работы названы «букетом открытий». Авраменко побывал с докладами в Англии, Франции, Германии, Японии и других странах. С Индией сейчас ведутся переговоры на поставку демонстрационное установки в 25 кВт. Хорошо бы нам опередить их всех и начать массовое и широкое применение однопроводного тока. Ведь прибыли он сулит немереные, если, конечно, с умом взяться за это перспективное дело