Secundaria linea de alta tensión y aprovechamiento de campo magnético

[ummia]

un saludo , ¿se puede aprovechar el campo magnético de una linea de alta tension para poner a su lado un transformador y obtener una corriente eléctrica?

[Al2000]

Re: linea de alta tensión y aprovechamiento de campo magnético

Si. Se le llama robo y está penalizado por la ley.

[ummia]

Re: linea de alta tensión y aprovechamiento de campo magnético

pero estas pues aprovechando una energia que se desperdicia así

[inakigarber]

Re: linea de alta tensión y aprovechamiento de campo magnético

pero estas pues aprovechando una energia que se desperdicia así

Por una parte, no estoy seguro de que esa fuera una decisión sensata por motivos de seguradad. Y Por otra parte al aprovechar ese campo magnético, necesariamente afectarías a la línea de alta tensión, modificando así su impedancia. De otra forma vulnerarias el principio de conservación de la energía.

[ummia]

Re: linea de alta tensión y aprovechamiento de campo magnético

la electricidad pues que circula por la línea se vería ralentizada al usar el campo magnético que produce?

[visitante20160513]

Re: linea de alta tensión y aprovechamiento de campo magnético

Si tu vivienda está sometida los campos magnéticos de una línea de AT, sin duda puedes aprovechar esa energía de forma legal. No hay quien te impida colocar en tu casa un equipo diseñado ad hoc, que además es muy sencillo de diseñar y que te permita encender alguna bombilla o incluso cargar el móvil aprovechando esa circunstancia sin pagar un solo €. Por supuesto habría que adoptar algunas medidas de seguridad, pero eso no es ni difícil ni caro si se tienen unos conocimientos mínimos de electricidad. Y por cierto tampoco es necesario que sea una linea de AT, bastaría con una linea de BT que lleve suficiente intensidad de corriente, aunque es más difícil para este tipo de líneas ya que suelen ir empaquetadas en mazos de forma que los campos magnéticos generados en su entorno son menores, pero si es posible detectar dichos campos también es posible utilizarlos en nuestro provecho.

Salu2, Jabato.

[Julián]

Re: linea de alta tensión y aprovechamiento de campo magnético

No es eficiente y diría que no es posible debido a que la transmisión energética es trifásica y cada fase está separada 120º de manera que si la potencia suministrada por cada fase es igual, el flujo magnético sería 0. Los transformadores trifásico se construyen de manera tal que que entre el primario y el secundario de cada fase no circule el flujo generado por las otras 2 fases. Ya sea poniendo 3 núcleos o un solo núcleo con 3 columnas en donde en cada columna va el primario y secundario de cada fase. Es como una pinza amperométrica, si colocas un cable con un fase y un neutro no medirás nada.
Está bien es posible que las fases transmitan corriente diferentes ¿pero cuánto será de más el campo? sumado a la altura de las lineas de alta tensión y la poca corrientes de estas.
En una de baja tensión, que en mi país se tiran una fase y un neutro por cuadra.También tienes el inconveniente que el neutro conduce corriente en sentido opuesto a la fase y por supuesto de la misma intensidad (dejando de lado las posibles las corrientes derivadas por tierra) por lo que el campo magnético sería mínimo ya que la fase y el neutro generalmente vienen unidos y teóricamente el campo es nulo. Considerando un pequeño campo la señal (por no decir todas) como todas ondas EM para generar algo útil para nosotros hay que amplificarlas.

[visitante20160513]

Re: linea de alta tensión y aprovechamiento de campo magnético

Te aseguro que sí, que es posible, y para captar pequeñas potencias como por ejemplo la que se necesita para cargar el móvil o encender una pequeña bombilla mas que eficiente porque es gratis. Por supuesto es necesario que se den las circunstancias adecuadas, no en todos los lugares es posible hacerlo, pero existen lugares donde es perfectamente posible. Piensa que la distancia a las tres fases de una linea de alta tensión nunca es la misma cualquiera que sea el lugar donde te pongas y por lo tanto existe una componente residual del campo debida al desequilibrio geométrico. Si es posible medir ese campo magnético (y ya te aseguro yo que lo es) entonces es posible utilizarlo, y no necesitas amplificación, bastaría con un sencillo multiplicador de tensión.

Ten en cuenta que el campo magnético creado por una corriente rectilinea indefinida vale:

$B=\displaystyle\frac{\mu_oI}{2\pi R}$

y la resultante de las tres fases de una línea de alta tensión será pequeña, pero no nula, puesto que el valor de $R$ para cada una de las tres fases es distinto. Aunque la suma de las corrientes sea nula por ser un sistema trifásico. Valores típicos de las distancias y las corrientes para una linea de media tensión son 200 amperios y 10 metros de altura y la separación entre las fases puede ser del orden de los 2 metros de forma que si la fase central esta a 10 metros de distancia las otras dos podrían estar a 8 y 12 metros aproximadamente. Si te molestas en hacer algunos números verás que pueden darse situaciones en las que el campo magnético residual sería capaz de generar una pequeña tensión que puede ser tratada para sacar aprovechamiento de ella. Con un rendimiento bajísimo, sin duda, pero ... ¿a quien le importa el rendimiento si la energía suministrada es gratis?

Salu2, Jabato.

[Julián]

Re: linea de alta tensión y aprovechamiento de campo magnético

Nadie ha puesto en duda que la radiación no sea detectable. Sino que sea aprovechable, ya que la densidad de potencia daría una potencia activa que no alcanzaría ni en lo más mínimo para encender un led. Te lo digo con conocimiento de causa, ya que he estudiado la forma de obtener energía aprovechable de la radiación en el entorno en las más variadas frecuencias. No puedes cargar una batería de ion litio por ejemplo porque necesitas una tensión de base para mover las cargas y cargar la batería, las de celulares convencionales necesitan una tensión continua de 5V. La forma eficiente de obtener energía sería rectificar la señal para cargar una gran cantidad de capacitores de alta y gran capacitancia para luego disponerlos en serie (así se obtiene una tensión considerable según convenga) y a su vez en paralelo (para obtener una corriente según convenga). La comutación de la disposición de los capacitores implica aportar energía, ya sea mecánicamente (por ejemplo manualmente) o por un circuito electrónico. Ambas posibilidades implicaría energía mayor a la obtenida o un gasto muy considerable de la obtenida. Lo que quiero decir es que la energía de mover los capacitores (con la mano por ejemplo) para configurarlos eficientemente no es tan efectivo como mover una manivela (de la misma forma manualmente) de un generador de tensión simple. Es decir, no sirve para nada.
Si tienes una idea de como obtener energía aprovechable bienvenida sea.

Aunque si, esa señal de las lineas de AT es útil porque esos campos que generan se usan en detectores en cascos de los operadores para indicarles las zonas donde hay alta tensión, los cuales emiten un pitido. Por supuesto dichas señales son detectadas y amplificadas para cargar una bocina.

[visitante20160513]

Re: linea de alta tensión y aprovechamiento de campo magnético

Pues siento no estar de acuerdo contigo, el campo magnético de una corriente del orden de unos 200 amperios en el caso que nos ocupa es perfectamente aprovechable, entre otras cosas porque hay una elevada potencia que la respalda, cosa que no ocurre con la radiación, de forma que mediante inducción pueden obtenerse, usando materiales ferromagnéticos de calidad y bobinas con un número elevado de vueltas FEM's importantes con una baja impedancia de salida, es decir muy estables frente al consumo, aunque nos encontremos a una distancia apreciable de la fuente. Supongo que habría que hacer algunos números para salir de dudas, ¿no te parece?

[Julián]

Re: linea de alta tensión y aprovechamiento de campo magnético

Las lineas de media tensión tendrán 200 [A], las de alta tensión tienen menos, es por ese motivo que se aumenta la tensión para disminuir la sección del conductor y las pérdidas por el efecto joule. Pero consideremos que tienen 200 [A]

Pues supongamos que el magnetismo residual entre las 3 fases es, si cada una tiene una corriente de 200 [A], supongamos que el campo residual es uno como si fuera generado por una única corriente de 100 [A]. Mucho mayor de lo que sería el verdadero campo.
Supongamos que las lineas están a una altura de 10 [m]

El campo magnético tiene un valor de $\dst B = {\mu} \frac{100 [A]}{2 \pi 10 [m] }= 2*{10}^{-6} [T]$

Supongamos un nucleo de un tamaño más grande de los comerciales, que se pueden conseguir en las casas de electrónica. Porque nucleos mayores, como los de los transformadores de potencia solo se hacen para estos transformadores por empresas privadas y salen una cantidad enorme de dinero. Pero consideremos un nucleo de 30 [cm] por 30 [cm]. Que sería enorme para aplicaciones normales

$\dst \phi= B A = 2*{10}^{-6} [T] * 0.09 [{m}^{2}]= 1.8*{10}^{-7} [Wb]$

Por la ley de faraday y considerando que la frecuencia de la tensión en las lineas de transmición es $50 [Hz]$, en algunos paises es $60 [Hz]$ así que tomemos esa mayor y ya es sabido que varía senoidalmente

$\dst \varphi (t) = 1.8*{10}^{-7} [Wb] sen ((2 \pi 60 [Hz])t)$

$\frac{\mathrm{d}\varphi (t) }{\mathrm{d}t } = 6.78 *{10}^{-5} [V] cos ((2 \pi 60 [Hz])t)$

Tendriamos que tomar el valor eficaz de dicha señal, pero para no disminuirla sigamos tomando el valor máximo que es $6.78 *{10}^{-5} [V]$ Y digamos que el nucleo tiene 1000 vueltas, ya que como el nucleo lo mandamos a hacer por encargue, la longitud que le pedimos es tal para que le podamos dar 1000 vueltas.

$\dst V = 1000 (6.78 *{10}^{-5} [V])= 0.0678 [V]$

En un led común caen 2 [V], para obtener esa tension necesitariamos 36873.15 vueltas para obtener esa tensión con esa variación del flujo. Y tampoco ningún núcleo comercial tiene esa cantidad de vueltas.
¿Por que un transformador de 220[V] a 12 [V] como los comerciales entregan algo de potencia? Pues porque entre el conductor y el núcleo no hay distancia además el flujo que genera el primario es multiplicado por la cantidad de vueltas del primario.

[visitante20160513]

Re: linea de alta tensión y aprovechamiento de campo magnético

Esta bien, sí parece que tienes razón con el planteamiento que haces, pero ... ¿porqué no pruebas a insertar en la salida de la bobina o del secundario del transformador un multiplicador de tensión de alta relación para obtener una tensión continua de unos pocos voltios?

Salu2, Jabato.

[Julián]

Re: linea de alta tensión y aprovechamiento de campo magnético

Para agregar. Si aumentas la tensión disminuyes la corriente porque la potencia que es la energía que entra sobre unidad de tiempo al sistema es constante (si se mantiene la corriente de la linea). El vector de poyting es la potencia sobre unidad de superficie que trae una onda EM. Para este caso, el poynting activo es

$\dst {P}_{ac}= \frac{{{B}_{m}}^{2} c}{2 \mu }= 477.46 [\frac{W}{{m}^{2} }]$

Esa es la potencia que hay en 1 metro cuadrado de superficie debida a la radiación de la linea de tensión a 10 [m] considerando una sola fase que transporta 100A

Tomando en cuenta la superficie del transformador que tomamos:

$\dst P= 477.46 [\frac{W}{{m}^{2} }] 0.09[{m}^{2}] = 42 [W]= VI$

Y en este caso por la potencia dada si se podría aumentar la tensión y seguir teniendo algo de corriente. Pero hay que considerar la condición tomada del campo en donde las 2 fases no modificaban mucho el campo residual porque se consideró que este era como uno que generaba una corriente de 100A y eso es en demasía el verdadero campo sería varios ordenes de magnitud menor, para saber el verdadero valor del campo con las 3 fases habría que hacer una linda integral y en donde el vector de poynting estaría como mucho en el orden de los milivatios por metro cuadrado.
Otra condición que se tomó fue la gran sección del nucleo el cual habría que mandarlo a hacer.
Y por último habría que estar justo debajo de la linea de tensión (10 metros), lo que sería en la calle.