专利名称：提高输电线输出效率的方法以及分子动高温超导变压器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高压输电领域的提高输电线输出效率的方法，特别是涉及一种可应用于该方法的材料以及分子动热功率高温超导变压器。
背景技术：
现有技术中从发电站发出的电能，要经过输电线输送到用电的地方，需要从发电站发出的电能先经过变压器把电压升高，用高压电输送到远方的用户附近，再经过变压器把电压降低，供给用户使用。这样的原因就在于通过高压输电可以减小输送电路中电能的损失。
然而现有技术中，输电线粗，并联支路少，电路电阻小，消耗的电流多，从而输出负载的电流会变小，然而负载电路与用电器电器的匹配是增加流失减少输出功率的技术，使得输电线的输出功率无法得到提高，很大的浪费能源，而输送过程中的热损失无法回收应用，本来负载电路中的电压小于电流，可是负载缺使用电压大于电流技术，也造成了很大一部分的能源浪费。然而，输电线中输送的电能，u＜I60-80％，现技术使用四级10-15％的降压。这样造成生产，流失，消耗，低效。实验证明四级降压不如直达。然而需要材料和技术，本发明发明一种高温超导分子动输电材料和技术，至少可以取代直径约为近一米的铝材料电缆。
由此可见，上述现有的高压输电方法在方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决其存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。
有鉴于上述现有的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有的输电线路中存在的缺陷，而提供一种新型提高输电线输出效率的方法，所要解决的技术问题是使其可以大幅度的提高输电过程中的输出效率，有效节约能源，为充分利用电能提供很好的途径，从而更加适于实用。
本发明的再一目的在于，提供一种分子动热功率高温超导变压器，相当交流变压器的原线圈中，感应电动势E1阻碍输送电流发生三个物理变化，其中两个消耗电流跟原线圈两端加着的消耗电压U1成反比，剩余的是输出电流，被E输出原线圈跟E成正比。原线圈E1点n1上安装的分子动高温超导能量转换器作用电源电动势E，使E过E1，经n1、n2、E2直达U2，则E＝E1＝E2＝U2，副线圈相当一个无内电阻的电源，可得到E1/E2＝n1/n2＝I1/I2。E＝E1＝E2＝U2，I＝I1＝I2，I＝∝，n1＝n2＝r，I＞U60-80％，输入I1·U1＝输出I2·U2。所要解决的技术问题是使其应用于输电过程中，使其可以大幅度的提高输电过程中的输出效率，还可使其应用于负载中，有效节约能源，从而更加适于实用。
本发明的另一目的在于，克服现有的输电线路中存在的缺陷，而提供一种分子动高温超导变压器电缆，所要解决的技术问题是使其可用于输电线路中，可以大幅度的提高输电线输电过程中的输出效率，有效节约能源，充分利用电能，从而更加适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的提高输电线输出效率的方法，其特征在于其包括以下步骤匹配导体电阻小于电路电阻，使之达到额定功率和标称功率允许误差，组成三相三线制三支路的输电线路；依据各电路中产生的电热，按照输电线电路中电热平衡的原理，计算所需输电线的质量；增加输电线的总横截面积，使其总质量达到所需的质量，并调节使其频率相同对称。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的提高输电线输出效率的方法，其中所述的增加输电线的总横截面积是通过增加输电线每一支路输电线的根数来实现的。
前述的提高输电线输出效率的方法，其还包括以下步骤减少每一根输电线的横截面积，同时增加每一支的根数，使其实现增加输电线的总横截面积达到需要。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明提出的用于提高输电线输出效率的方法的输电线材料，由两种金属A、B绞制而成，其特征在于金属A的机械强度大于金属B的机械强度，而金属A的电阻率小于金属B的电阻率。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的输电线材料，其中所述的A金属为钢铁，B金属为铝。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下的技术方案来实现。依据本发明所提出的输电线材料提高输电线输出效率，其中，将AB两种金属配合组成支路，从而减小每一根输电线的横截面积。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的可提高输电效率的分子动高温超导变压器，其使用金属或合金匹配输出功率制成线圈，并将其接入电路中，从而形成一变压器。
前述的输电线分子动高温超导变压器，其中所述的输电线材料为钢铁和铝绞制而成。
前述的输电线分子动高温超导变压器，其中所述的变压器为分子动高温超导多层变压器。即依据电路的性质，配制一定质量的金属或合金制成线圈，再匹配输出功率制成一定数量的线圈包装起来，并且用绝缘材料将其固定。顶与底各装接线柱，内接并联线圈，外接电路。或者将上述的线圈裸体接入电路中，从而形成分子动高温超导多层变压器。
前述的输电线分子动高温超导变压器，其中所述的变压器为分子动高温超导单层变压器。依据电路的性能，用金属或合金制成单线圈，或将该材料匹配它的输出功率，选用若干根熔化制成大功率线圈，包装或裸体接入电路，从而形成分子动高温超导单层变压器。
前述的输电线分子动高温超导变压器，其中所述的变压器为分子动高温超导单支路型变压器。依据电路的性能，用金属或合金匹配电路的功率接入电路，或将若干根金属或合金熔化制成大功率接入电路，这样形成分子动高温超导单支路型变压器。
前述的输电线分子动高温超导变压器，其中所述的变压器为分子动高温超导多支路型变压器。依据电路的性能，用金属或合金制造成单支路，再匹配输出功率组成多支路并联，或者增减功率制造粗细各异导线多支路并联，又或者将输送功率配平电热平衡，再成正比的增加输电装备的多只路并联，从而形成分子动高温超导多支路型变压器。
前述的输电线分子动高温超导变压器，其中所述的变压器可为二力平衡分子动高温超导变压器、电路电阻分子动高温超导变压器或者电热平衡分子动高温超导变压器。其中二力平衡分子动高温超导变压器输电适用于远程高压交流直达用电负荷输电；电路电阻分子动高温超导变压输电，利用增加电路电阻降压生热输电装备，应用分子动高温超导变压器输电，适用于高压交流超常规20-30％输电；电热平衡分子动高温超导变压输电，利用增加电热平衡输电装备，应用分子动高温超导变压器输电，适用于远程高压交流直达用电负荷输电。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的分子动高温超导变压器，将其用于输电线路以及负载中。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的分子动高温超导变压器的应用，其中所述的负载为电灯或家用电器。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种分子动高温超导变压器电缆，其利用分子动高温超导变压器形成一种电动势电缆。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的分子动高温超导变压器电缆，其中所述的电缆为二力平衡分子动高温超导变压器电缆。
前述的分子动高温超导变压器电缆，其中所述的电缆为电热平衡分子动高温超导变压器电缆。
前述的分子动高温超导变压器电缆，其中所述的电缆为电路电阻分子动高温超导变压器电缆。
本发明还提出了分子动高温超导变压器电缆在交流变压器输电中的应用，并可配合能量转换器使用，使变压器增加容量，避免用电户发生电火。
综上所述，借由上述技术方案，本发明的提高输电效率的方法以及应用至少具有下列优点可以大幅度的提高输电过程中的输出效率，有效节约能源，从而更加适于实用。其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品及方法中未见有类似的结构设计及方法公开发表或使用而确属创新，其不论在产品结构、方法或功能上皆有较大的改进，在技术上有较大的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的方法以及材料，产品等均具有增进的多项功效，从而更加适于实用，而具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1为模拟现有技术的实验装置示意图。
图2为模拟本发明的实施例的实施装置示意图。
图3为分子动热功率高温超导变压器的实验装置图。
图4为本发明分子动热功率高温超导变压器取代输电线电路252条每支路P220V-15W输电装备的复联电路图。
图5为二力平衡电动势加分子动高温超导变压器输电技术复联示意图。
图6为电路电阻电动势加分子动高温超导变压器输电技术复联示意图。
图7为电热平衡电动势加分子动高温超导变压器输电技术示复联意图。
图8为模拟本发明的电路电阻的实施例的实施装置示意图。
具体实施例方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式
、结构、方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图1所示，是变压器当作发电站输送270V电压的实施例。其中用PZ220V-100W灯丝的电阻，484Ω3条并联做3相3线支路输电线。输送功率为120W。其中输电线电阻为484Ω，相当铝输电线长1793Km，横截面积为1cm2，供给用电户输出负载电流。闭合开关K2，输电线输出负载电流0.6672A、负载电压为220V进入负载PZ220V-60W，用热敏电阻控制输电线升温再20℃内。用电压表测量3相3条并联支路(PZ220V-100W灯丝)输电线两端的电压。一端接在它跟火线的节点上(相当升压的出口)，另一端接在(PZ220V-60W)负载跟火线的节点上(相当升压的入口)，电压表读书为5V(负载两端的电压为265V)。灯丝3条并联相当输电线的输入功率300W，即P1，输出功率为60W-P2，依据本发明提出的方法发现变压器P1＞P2。即输电线的输入功率大，输出功率小。这种现象跟发电站的输电线给远方用电户输出负载电流相同即P1＞P2。所以认定火线跟PZ220V-100W灯丝节点是升压出口，负载PZ220V-60W跟火线的节点是降压入口；依据段是点的集合的结论，求输电线线段的距离，输电线线段表示距离的两点，一端在升压的出口，一端在降压的入口。所以认定PZ220V-100W灯丝作输电线使用，PZ220V-60W灯丝，一端接在升压的出口，一端接在降压入口。输电线分别连接升压出口，降压入口和并联电路两端电压相等原理。3相3支路双回路6条支路的输电线两端电压等于同一个值。所以，认定该“输电线电路是并联电路”。
请参照图1所示，电路连接方法如上，闭合K1，测量输电线两端输送电压为270V，输送电流1.5A，其输入功率为300W。闭合K2，测量负载两端电压为265V，负载PZ220V-60W功率发白光。证明“输电线”输出负载功率60W，测量输电线升温在20℃。输电线输出负载效率＝负载功率60W÷输入功率300W＝20％。
将输电线电阻每1支路分成9等份，那么3相3条支路，分成3相27条支路，每支路电路电阻3227Ω并联，此时请参阅图8所示，为本实施例试验装置，闭合开关K2，测量输电线总电阻120Ω两端消耗电压读数为50V，测量输电线升温在20℃内。测量负载总电路电阻269Ω两端的消耗电压读数由265V降为220V，它的负载电流由原来的0.2265A增加到0.8178A，他的负载功率由原来的60W，增加到180W，输电效率明显提高2倍。又用380V-220V电压，6种电阻串并联，1支路、2支路、3支路……108支路，装置1080套小功率输出大负载消耗电流的复联电路实验，提高效率2倍、6倍、12倍、14倍。发现电流里有电压、电路电阻、电功率，其中各量发生同相位的变化。用电流守恒热传递机械效率百分比对1080套试验计算，发现3条以上的电路电阻并联，只消耗约2条支路中的输送电流。
请参阅图2所示，将负载处装置PZ220V-60W灯泡增加到12盏。如果他们都发光，证明提高到11倍。闭合开关K2，108条输电线支路并联的总输电线电阻30Ω测两端消耗电压50V，测量输电线电阻升温20℃，负载处12盏PZ220V-60W灯并联测量消耗电压220V，即额定功率用电器在额定电压下做功总功率为720W，实验证明已提高到11倍。因为108条支路输电线升温8℃到18℃，没有超过20℃。将负载处增加负荷PZ220V-60W灯2盏，闭合K2，108条输电线支路并联总输电线电阻30Ω，测两端消耗电压60V，测量输电线升温20℃(8℃升到23℃)。测量负载处14盏灯两端消耗电压读数210V，用功率可计算得出消耗功率840W正常做功。
本实施例中，输电线材料质量比现有技术增加4倍，输送功率减小7倍，横截面积减小7倍，每条并联支路电阻增加10倍，并联支路条数增加36倍，提高输电效率12倍，相当于多建12座现代技术的发电站及其装备。新技术比现技术多投资4～6倍输电线材料，要比新建12座现技术发电站节约投入资金。
本实施例的具体实施步骤如下首先根据电路放出电热量与输电线总电阻材料吸收电热量平衡，配平12倍装置输电线铝材料比热吸收电路电阻产生电热的质量；其次配制本实施例输电线每支路铝材料的成分，依据本发明所提出的材料，将每支路横截面积中铝材料为25mm2，再加入钢铁成分为辅助材料。钢铁含量要保障每支路的机械强度可经受自然环境侵袭和破坏确保输电安全运行。钢铁材料总导体电阻要跟25mm2每条支路的铝导体电阻值相同。保持各条支路的导体电阻值相同，钢铁为其中的一条支路，钢铁横截面积要比铝的每条支路横截面积粗。
本发明所提出的材料还可用以下方法配制每支路横截面积中，铝的成分为主要材料。加入钢铁为辅助材料绞成一条支路，保障输电线机械强度。
第三步为配制本实施例装置中铝绞钢铁输电线装备高压输电线路的接线方法。将该装置铝绞钢铁输电线，一端接在升压的出口，一端接在降压入口，应用3相对称连接方法。在降压的入口，将铝绞钢铁输电线一根一根并联，当容量与原来降压变压器的容量相同后，再将该支路多的、细的输电线，换一台降压变压器；照这样做连接完毕。
具体实施例1平顶山至武昌500KV-200万KW输电线铝材料，横截面积为1cm2，距离为630Km，使用一升四降与分子动输电，表中分别列出了两种输电效率与投资的效果比较。
请参阅图3所示为分子动热功率高温超导变压器的实验装置图，其中计算电压降电路产生的热功率为45V-455W，并且依据标称电阻和允许误差，将220V-2KW电阻丝3.7等份，每段为59V-541W，选材220V-2KW全长53cm，3.7等分，每等份14.3cm。将其绕制成独线圈，从而形成分子动热功率高温超导变压器。
请参阅图4所示为本发明分子动热功率高温超导变压器取代输电线电路252条每支路P220V-15W输电装备的复联电路图。
请参阅图5所示，为本发明二力平衡电动势加分子动高温超导变压器输电技术示复联意图。其包括负载电路、电压降电路、输电线电路以及发电厂升压几个部分。其是使用500KV-200MKW、长度为630Km，横截面积为136mm2的铝材料电缆，并在每一相使用二力平衡电缆，安装匹配热功率分子动高温超导变压器热功率94kv-2kMKW3台复联，可以在输出电能的同时，将输出电能直达电负荷，从而取代四级降压装置。能节省巨额输配电材料基金，使输入电功率99.3％的转化为输出电功率，剩余的电热收集为热能源，并开发利用。
请参阅图6所示，为本发明电路电阻电动势加分子动高温超导变压器输电复联示意图。其是将500KV-200MKW、长度为630Km，使用横截面积70mm2的铝材料电缆，并且安装匹配分子动高温超导变压器，它的热功率为94KV-76MKW78台复联，既输送又消耗，同时输出电能，并将输出电能输入用电负荷，用以取代四级降压输配电装置。能节省巨额输配电材料基金，使输入电功率99.3％的转化为输出电功率，剩余的电热收集为热能源，并开发利用。
请参阅图7所示，为本发明电热平衡电动势加分子动高温超导变压器输电复联示意图。其是将500KV-200MKW、长度为630Km，每相横截面积420mm2的铝材料分为6支路相并联，并且安装匹配分子动高温超导变压器94kv-258mkv20台复联，既输送电能，同时消耗电能并输出电能，并将输出电能直达用电负荷，从而取代四级降压输配电装置。能节省巨额输配电材料基金，使输入电功率99.3％的转化为输出电功率，剩余的电热收集为热能源，并开发利用。
具体实施例2分子动高温超导变压器在负载电路用电器电路中的应用社会调查北京、天津、云南、河南、湖北、内蒙测量生活电路(负载)电压为230-300V，使用分子动高温超导变压器进入将流失转化为有用功。以PZ220V-15W在270V、220V、170V、380V电路做功实验列表进行比较。
从以上实验得知该灯在380V电路熔断灯丝的实验证明，用电器的额定功率不会改变。因此，分子动高温超导变压器可用于用电器中，制成额定电压低的各种电器，使各种电器的额定功率为170V。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的方法及技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种提高输电线输出效率的方法，其特征在于其包括以下步骤匹配导体电阻小于电路电阻，使之达到额定功率和标称功率允许误差，组成三相三线制三支路的输电线路；依据各电路中产生的电热，按照输电线电路中电热平衡的原理，计算所需输电线的质量；增加输电线的总横截面积，使其总质量达到所需的质量，并调节使其频率相同对称。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述输出效率提高12倍。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于其中所述的增加输电线的总横截面积是通过增加输电线每一支路输电线的根数来实现的。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于还包括以下步骤减少每一根输电线的横截面积，同时增加每一支的根数，使其实现增加输电线的总横截面积达到需要。
5.一种用于权利要求1、2、3、4所述方法的输电线材料，由两种金属A、B绞制而成，其特征在于金属A的机械强度大于金属B的机械强度，而金属A的电阻率小于金属B的电阻率。
6.根据权利要求5所述的输电线材料，其特征在于其中所述的A金属为钢铁，B金属为铝。
7.权利要求5所述的材料在提高输电线输出效率中的应用，其特征在于，将AB两种金属配合组成支路，从而减小每一根输电线的横截面积。
8.一种可提高输电效率的分子动高温超导变压器，其特征在于使用金属或合金匹配输出功率制成线圈，并将其接入电路中，从而形成一变压器。
9.根据权利要求8所述的分子动高温超导变压器，其特征在于所述输电线材料为钢铁和铝绞制而成。
10.根据权利要求8所述的分子动高温超导变压器，其特征在于所述变压器可为为分子动高温超导多层变压器、分子动高温超导单层变压器、分子动高温超导单支路型变压器以及分子动高温超导多支路型变压器或之一。
11.根据权利要求8所述的分子动高温超导变压器，其特征在于所述变压器可为二力平衡分子动高温超导变压器、电路电阻分子动高温超导变压器或者电热平衡分子动高温超导变压器。
12.权利要求8至11中任一项所述分子动高温超导变压器在输电线路中的应用。
13.权利要求8至11中任一项所述分子动高温超导变压器在负载中的应用。
14.根据权利要求13所述的分子动高温超导变压器的应用，其特征在于所述负载为电灯。
15.根据权利要求13所述的分子动高温超导变压器的应用，其特征在于所述负载为家用电器。
16.一种电动势电缆，其特征在于利用权利要求8中所述的分子动高温超导变压器形成一种分子动高温超导变压器电缆。
17.根据权利要求16所述的分子动高温超导变压器电缆，其特征在于所述的电缆可为二力平衡分子动高温超导变压器电缆、电热平衡分子动高温超导变压器电缆或者电路电阻分子动高温超导变压器电缆。
18.权利要求16或17所述的分子动高温超导变压器电缆在交流变压器输电中的应用。
全文摘要
本发明涉及一种提高输电线输出效率的方法，该方法包括以下步骤，匹配导体电阻小于电路电阻，使之达到额定功率和标称功率允许误差，组成三相三线制三支路的输电线路；依据各电路中产生的电热，按照输电线电路中电热平衡的原理，计算所需输电线的质量；增加输电线的总横截面积，使其总质量达到所需的质量，并调节使其频率相同。本发明还提出了一种用于该方法的材料、一种分子动高温超导变压器及其在电灯、家用电器中的用途以及一种电动势电缆。
文档编号H01B9/00GK1756022SQ200510064778
公开日2006年4月5日 申请日期2005年4月22日 优先权日2004年5月4日
发明者王春生, 王俊茂, 包金柱 申请人:王春生