HỘI NGHỊ TOÀN QUỐC KHOA HỌC TRÁI ĐẤT VÀ TÀI NGUYÊN VỚI PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG (ERSD 2020) Nghiên cứu công nghệ truyền lượng không dây định hướng ứng dụng cho thiết bị khai thác hầm lò Bùi Hữu Nguyên1,2*, Nguyễn Mạnh Hùng1, Tống Bá Tuấn1 Trường Đại học Mỏ - Địa chất, Việt Nam Trường Đại học Kyung Hee, Hàn Quốc TÓM TẮT Trong lĩnh vực khai thác khống sản hầm lị thai thác than, khai thác dầu khí, vấn đề an tồn cháy nổ đưa nên hàng đầu mức độ nguy hiểm thiệt hại nghiêm trọng, to lớn người tài sản xảy tai nạn Một nguyên nhân chủ yếu nạn cháy nổ hầm lò rị rỉ điện từ điểm đóng ngắt thiết bị chiếu sáng, thiết bị khai thác, làm phát sinh tia lửa điện gây cháy nổ khí tồn đường ống, đường hầm khai thác Trong báo cáo này, nghiên cứu công nghệ truyền lượng không dây (WPT) ứng dụng trình khai thác sản xuất khống sản hầm lị nhằm nâng cao mức độ an toàn truyền tải điện giảm thiểu nạn cháy nổ Công nghệ WPT kết nối thiết bị tiêu thụ điện thông qua cộng hưởng từ trường, điện trường cuộn ăng-ten mà không cần sử dụng thiết bị đóng ngắt tiếp xúc điện cơng tắc, aptomat Sử dụng tần số f0 = 13,5 MHz, với hệ thống cuộn cộng hưởng đạt hiệu suất truyền dẫn 92% khoảng cách truyền 22 cm Từ khóa: Truyền lượng khơng dây, cộng hưởng từ Giới thiệu Công nghệ WPT đề xuất thực nghiệm Nikola Tesla vào năm 1891 (Tesla 1891) Công nghệ WPT giúp cung cấp lượng điện tới thiết bị mà không cần kết nối dây dẫn cáp điện, cơng nghệ tiện lợi cho nhiều ứng dụng công nghiệp (Kindl et al 2020; Wu et al 2020) dân dụng (BAYRAKTAR and YILDIRIZ 2020; Hasaba et al 2019), số lĩnh vực đặc biệt y học (Zhang et al 2019), quân (Masrur and Cox 2019), v.v Cho đến nay, công nghệ WPT thu hút nghiều nhà khoa học nghiên cứu phát triển khả ứng dụng mạnh mẽ chúng Trong tương lai, WPT công nghệ tiên tiến góp phần vào phát triển văn minh nhân loại Gần đây, việc khai thác khoáng sản hầm lò sử dụng nhiều khó khăn việc khai thác lộ thiên đạt đến độ sâu “tới hạn” thiết bị kĩ thuật lẫn tính kinh tế Trong hầm lị khai thác khống sản hầm lị khai thác than, có nhiều loại khí tích tụ đường lị, nhiều túi khí lịng đất dễ cháy nổ khí metan Nguy cháy nổ khí metan, nổ bụi than cao phát sinh rò rỉ điện từ điểm đóng ngắt hệ thống điện mỏ Vì vậy, việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ không dây WPT truyền tải điện mỏ hầm lị nhằm nâng cao mức độ an tồn truyền tải điện, giảm thiểu nguy nạn cháy nổ tia lửa điện cần thiết, có khả ứng dụng, tính hiệu cao xu thời đại Ngồi lĩnh vực khai thác khống sản hầm lị, cơng nghệ WPT cịn ứng dụng nhiều lĩnh vực khác việc truyền lượng không dây thực mơi trường khí có nồng độ cao mơi trường lỏng nước biển Mơ hình lý thuyết phương pháp mơ 2.1 Mơ hình lý thuyết mạch điện tương đương Hệ thống WPT sử dụng bốn cuộn dây bao gồm hai cuộn dây ăng-ten Cuộn-1,4 hai cuộn dây cộng hưởng Cuộn-2,3 có tần số cộng hưởng f0 = 13,5 MHz Hình mơ hình mạch điện hệ thống bốn cuộn dây * Bùi Hữu Nguyên Email: buihuunguyen@humg.edu.vn R2 R1 I1 VS L1 Cuộn dây-1 R3 L2 I2 I3 R4 L3 M12 M23 C2 C3 Cuộn dây-2 Cuộn dây-3 I4 L4 VL M34 Cuộn dây-4 Hình Mơ hình mạch điện hệ thống bốn cuộn dây Trở kháng cuộn dây xác định theo công thức: Z1 RS R1 j L1 ; Z3 R3 j L3 Z R2 j L2 ; jC2 ; Z RL R4 j L4 jC3 (1) RS , RL điện trở nguồn phát tải Hệ số liên kết cuộn dây xác định theo công thức: M ij kij Li L j (2) Áp dụng định luật Kirchhoff, hệ phương trình điện áp cuộn xác định theo công thức: i1Z1 i2 j M12 VS i2 Z i1 j M12 i3 j M 23 (3) i3 Z i2 j M 23 i4 j M 34 i4 Z i3 j M 34 VL Giải hệ phương trình (3), ta thu tỉ số điện áp VL/VS sau: j M12 M 23 M 34 ( R4 RL ) VL 2 2 VS Z1Z Z3 Z Z3 Z 4 M12 Z1Z 2 M 34 Z1Z4 M 23 M12 M 34 (4) Hệ số truyền qua S21 xác định theo công thức sau: S21 VL VS RS RL (5) Để đạt hiệu đo thông số S21, điện trở ăng-ten cần giá trị sau: RS R1 RL R4 50() Cơng thức tính hiệu suất PTE hệ thống xác định theo công thức sau: V (6) PTE 100 S21 100 L VS Dựa cơng thức (4), (5) (6), thấy hiệu suất truyền lượng qua hai cuộn dây chịu ảnh hưởng hệ số liên kết kij cuộn dây cảm ứng hệ thống Các hệ số liên kết kij phụ thuộc vào khoảng cách tính chất điện môi môi trường xung quanh cuộn dây Vì vậy, để đạt hiệu suất truyền lượng cao nhất, chúng tơi cần phải tối ưu hóa hệ số liên kết Bằng phương pháp tính tốn mơ phỏng, chúng tơi khảo sát ảnh hưởng khoảng cách truyền, góc quay cuộn dây tới hiệu suất hệ thống 2.2 Mơ hình mơ mỏng HFSS Hình mơ tả hệ thống WPT sử dụng bốn cuộn dây xây dựng phần mềm mơ HFSS kí hiệu khoảng cách góc Các cuộn dây làm đồng (Cu) có đường kính dây quấn mm Cuộn CD1 CD4 có kích thước giống Khi hoạt động, cuộn CD1 nối với nguồn công suất phát RF tần số 13,5 MHz cuộn CD4 nối với tải Hai cuộn cộng hưởng CD2 CD3 giống hệt thông số vật lí Mỗi cuộn thiết kế vịng mặt phẳng khoảng trống vòng mm Với thiết kế điện cảm cuộn dây xác định phần mềm Q3D 12,837 μH hai đầu dây cuộn hàn với tụ điện có điện dung 10,8 pF để tần số cộng hưởng mạch 13,5 MHz Thông số kỹ thuật cuộn mô tả chi tiết Bảng Hệ số k23 phụ thuộc vào d2 α xác định phần mềm Q3D, mô tả chi tiết Bảng Bảng z x y CD1 d1 αo CD2 d2 d2 z CD3 y d3 CD4 (a) (b) (c) Hình (a) Mơ hình mơ hệ thống truyền lượng sử dụng bốn cuộn dây, (b) khoảng cách cuộn dây, (c) góc quay α cuộn dây Bảng Thông số kĩ thuật cuộn dây Cuộn-1 (CD1) Cuộn-2 (CD2) Cuộn-3 (CD3) 50 0,56 0,56 R (Ω) L (μH) 0,685 12,837 12,837 C (pF) 10,8 10,8 Tần số cộng hưởng (MHz) 13,5 13,5 Số vịng 6 Bán kính cuộn dây (cm) 13 10 10 Bán kính tiết diện dây (mm) 2 Khe hở vòng (mm) 3 k12 k23 k34 d1 (cm) d2 (cm) d3 (cm) 0,328 0,068 0,328 22 d2 (cm) k23 d2 (cm) k23 d2 (cm) k23 Cuộn-4 (CD4) 50 0,685 13 α () 0-90 Bảng Sự thay đổi giá trị hệ số liên kết k23 theo khoảng cách d2 10 11 12 0,45 0,38 0,33 0,29 0,26 0,23 0,21 0,18 14 15 16 17 18 19 20 21 0,14 0,13 0,12 0,11 0,099 0,09 0,082 0,075 23 24 25 26 27 28 29 30 0,062 0,057 0,053 0,048 0,045 0,041 0,038 0,036 13 0,16 22 0,068 Bảng Sự thay đổi giá trị hệ số liên kết k23 theo góc quay α α () k23 10 20 30 40 0,0686 0,0685 0,0686 0,0685 0,0674 50 60 70 80 90 0,0638 0,0554 0,041 0,021 0,002 α () k23 Chúng tơi thiết lập chương trình mô với dải tần số từ 10 đến 17 MHz với bước nhảy 0,02 MHz Để khảo sát ảnh hưởng khoảng cách cuộn đến hiệu suất truyền lượng, cố định khoảng cách d1 d3 d2 thay đổi từ đến 30 cm Trường hợp khảo sát ảnh hưởng góc quay α tới hiệu suất truyền lượng, đặt khoảng cách d2 = 22 cm thay đổi góc quay α từ đến 90 độ Các kết đạt được thảo luận phần Kết thảo luận Hình kết so sánh hệ số truyền qua S21 hiệu suất truyền lượng PTE khoảng cách d2 thay đổi Kết cho thấy trùng khớp phương pháp mô phương pháp tính tốn lý thuyết theo mơ hình mạch điện tương đương Ở Hình 3(a), hệ số truyền qua S21 giảm khoảng cách d2 tăng lên Điều giải thích hệ số liên kết k23 cuộn cộng hưởng CD2 CD3 giảm d2 tăng Theo kết mô d2 tăng từ 22 đến 30 cm S21 giảm tương ứng từ 0,99 tới 0,77, theo kết tính tốn cơng thức (5) S21 giảm tương tứng từ 0,98 tới 0,77 tần số 13,5 MHz Có thể thấy rằng, kết mơ trùng khớp với kết tính tốn theo cơng thức lí thuyết d2 (cm) 0.8 (Lý thuyết) 10 14 18 22 26 30 10 14 18 22 26 30 0.6 100 d2 (cm) (Mô phỏng) 0.4 d2 (cm) d2 (cm) (Mô phỏng) Hiệu suất (%) Hệ số truyền qua |S21| 1.0 0.2 80 60 (Lý thuyết) 10 14 18 22 26 30 10 14 18 22 26 30 40 20 0.0 10 11 12 13 14 15 16 10 17 11 12 13 14 15 Tần số (MHz) Tần số (MHz) (a) (b) 16 17 Hình (a) Kết so sánh hệ số truyền qua S21 (b) hiệu suất PTE hai phương pháp mơ tính tốn lý thuyết thay đổi khoảng cách truyền lượng d2 Hình 3(b) kết so sánh PTE mô tính tốn lý thuyết Kết cho thấy, hiệu suất bị giảm khoảng cách d2 tăng lên Theo kết mô phỏng, khoảng cách d2 tăng từ 22 đến 30 cm PTE giảm tương ứng từ 99 tới 77%, theo kết tính tốn theo cơng thức (6) PTE giảm tương tứng từ 98 tới 77% tần số 13,5 MHz S21 0.8 14 0.6 13 0.4 | qua |S21 0.2 12 0.0 11 ) 15 Hz 1.0 truyền 16 H ệ số Tần số (MHz) 17 10 15 20 25 30 số (M 10 Tầ n d2 (cm) (a) (b) Hình Hệ số truyền qua S21 thay đổi theo d2 đồ thị 2-D (a) đồ 3-D (b) Hình trình bày kết khảo sát S21 d2 thay đổi từ đến 30 cm Đồ thị cho thấy d2 tăng từ 22 cm tới 30 cm đường đặc tính S21 có đỉnh cộng hưởng 13,5 MHz Ngược lại d2 giảm từ 22 cm tới cm, đường đặc tính S21 có hai đỉnh cộng hưởng khoảng cách hai đỉnh cộng hưởng tăng dần d2 giảm Điều giải thích d2 giảm dẫn tới tượng hỗ cảm hai cuộn dây tăng lên, kết tần số f0 hai cuộn dây tách thành hai tần số fL fH (fL < fH) xác định theo công thức (Hong and Lancaster 2001): f f L2 (7) k23 H2 f H f L2 (a) CD1 (b) (c) (d) CD2 CD3 CD4 Hình (a)-(b) Phân bố từ trường (c)-(d) phân bố điện trường hệ thống truyền lượng tương ứng với d2 = 25 cm 30 cm Hình 5(a)-(b) mơ tả phân bố mật độ từ trường hệ thống WPT cuộn dây tương ứng với khoảng cách d2 = 25 30 cm góc α = 0 Từ đồ thị cho thấy mật độ từ trường phân bố cuộn CD3 CD4 d2 = 25 cm lớn giá trị d2 = 30 cm Hình 5(c)-(d) mơ tả phân bố mật độ điện trường hệ thống Kết cho thấy mật độ điện trường phân bố cuộn CD3 CD4 d2 = 25 cm lớn d2 = 30 cm o Góc Góc (α) ( ) 0.8 0.6 0.4 100 o GócGóc α ( )( ) (Lý thuyết) (Lý thuyết) (M ô phphỏng) ỏng) (Mô 0o 30o 0o 30o 60o 70o 60o 70o 90o 90o 80 Hiệu suất (%) Hệ số truyền qua |S21| 1.0 0.2 60 40 Góc Góc (α) ( ) Góc α (o)() Góc (Lý thuyết) (Lý thuyết) o (M ô ) (Mô phỏng) 0o 30o 0o 30o 60o 70o 60o 70o 90o 90o 20 0.0 10 11 12 13 14 15 16 10 17 11 12 13 14 15 16 17 Tần số (MHz) Tần số (MHz) (a) (b) Hình (a) Kết so sánh hệ số truyền qua S21 (b) hiệu suất PTE hai phương pháp mơ tính tốn lý thuyết thay đổi góc quay α 0.4 13 0.2 12 0.0 11 (M 10 ) 0.6 14 Hz 0.8 15 | qua |S21 1.0 16 truyền 17 H ệ số Tần số (MHz) Hình mơ tả so sánh hệ số truyền qua S21 hiệu suất truyền lượng PTE góc quay α thay đổi Kết cho thấy trùng khớp phương pháp mô phương pháp tính tốn lý thuyết theo mơ hình mạch điện tương đương Hình 6(a) cho thấy hệ số truyền qua S21 bị giảm góc quay α tăng lên Điều giải thích hệ số liên kết k23 cuộn cộng hưởng CD2 CD3 giảm α tăng Theo kết mô α = 0, 30, 60, 70 90 S21 giảm tương ứng 0,99, 0,98, 0,94, 0,77 0,33 Theo kết tính tốn lý thuyết S21 giảm tương tứng từ 0,98, 0,97, 0,95, 0,78, 0,33 tần số 13,5 MHz số 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Tầ n ( o) (a) (b) Hình (a) Kết khảo sát hệ số truyền qua S21 thay đổi theo α đồ thị 2-D (b) đồ 3-D Hình mơ tả kết khảo sát S21 α thay đổi từ đến 90 khoảng cách d2 = 22 cm Kết cho thấy góc tăng dần từ đến 50 hệ số truyền S21 suy giảm khơng đáng kể Khi góc tăng từ 30 đến 80 hệ số truyền qua suy giảm nhanh gần góc = 80 90 Nguyên nhân góc tăng dần, lượng từ thông cuộn CD2 quét qua cuộn CD3 giảm dần, S21 suy giảm tương ứng Đặc biệt, góc khoảng 80-90 gần từ thông từ cuộn CD2 không quét qua cuộn CD3, S21 gần khơng (b) (d) (c) (a) CD1 CD2 CD3 CD4 00 00 700 700 Hình (a)-(b) Phân bố từ trường (c)-(d) phân bố điện trường hệ thống truyền lượng tương ứng với góc α = 0 70 Hình 8(a)-(b) mô tả phân bố mật độ từ trường hệ thống WPT cuộn dây tương ứng với góc α = 0 70 khoảng cách d2 = 22 cm Từ đồ thị cho thấy mật độ từ trường phân bố cuộn CD3 CD4 góc α = 0 lớn giá trị góc α = 70 Hình 8(c)-(d) mơ tả phân bố mật độ điện trường hệ thống Kết cho thấy mật độ điện trường phân bố cuộn CD3 CD4 góc α = 0 lớn α = 70 Hiệu suất (%) 0.6 0.4 Mô Lý thuyết Đo lường 0.2 0.0 10 11 12 13 14 (b) 1.0 Mơ Tính tốn Đo lường 80 60 0.6 40 0.4 20 15 16 10 17 Mô Lý thuyết Đo lường (c) 0.8 100 0.2 11 12 13 14 15 16 17 80 60 40 20 0.0 10 11 Tần số (MHz) Tần số (MHz) Mơ Tính tốn Đo lường (d) Hiệu suất (%) 100 (a) 0.8 Hệ số truyền qua |S21| Hệ số truyền qua |S21| 1.0 12 13 14 15 16 10 17 11 12 13 14 15 16 17 Tần số (MHz) Tần số (MHz) Hình So sánh S21 hiệu suất kết mô phỏng, kết tính tốn lý thuyết, kết đo d2 = 10 cm (a)-(b) d2 = 30 cm (c)-(d) Hình 9(a) so sánh hệ số truyền qua S21 kết mơ phỏng, kết tính tốn lý thuyết kết đo khoảng cách d2 = 10 cm Đồ thị cho thấy kết đo tương đối trùng khớp với kết mô tính tốn lý thuyết Trên đường đặc tính S21, ta thấy xuất hai đỉnh cộng hưởng 12,1 15,3 MHz tương ứng với S21 từ kết mô 0,99 0,91, kết đo 0,93 0,91 Hình 9(b) so sánh hiệu suất tương ứng khoảng cách d2 = 10 cm, kết cho cho thấy hiệu suất đo lớn 12,1 15,3 MHz tương ứng 86,49 82,81 % Hình 9(c) so sánh hệ số truyền qua S21 kết mơ phỏng, kết tính tốn lý thuyết kết đo khoảng cách d2 = 30 cm Trên đường đặc tính S21, ta thấy xuất đỉnh cộng hưởng 13,5 MHz tương ứng với S21 từ kết mô 0,77, kết đo 0,7 Hình 9(d) so sánh hiệu suất tương ứng khoảng cách d2 = 30 cm, kết cho cho thấy hiệu suất đo 13,5 MHz 59,29 % Sử dụng phương pháp phối hợp trở kháng cuộn CD1 CD4, kết nghiên cứu thu hiệu suất truyền lượng cao so sánh với hệ thống 2, 3, hay cuộn nghiên cứu trước (Tang et all 2016; Kiani et al 2011) 0.6 0.4 100 0.2 0.0 10 1.0 (b) Mô Lý thuyết Đo lường 80 0.6 60 0.4 40 11 12 13 14 15 Tần số (MHz) 16 17 100 11 12 13 14 15 16 17 0.0 10 11 12 13 14 15 Tần số (MHz) Tần số (MHz) (d) Mô Lý thuyết Đo lường 80 60 40 20 0.2 20 10 Mô Lý thuyết Đo lường (c) 0.8 Hiệu suất (%) Mô Lý thuyết Đo lường Hệ số truyền qua |S21| (a) 0.8 Hiệu suất (%) Hệ số truyền qua |S21| 1.0 16 17 10 11 12 13 14 15 16 17 Tần số (MHz) Hình 10 So sánh S21 hiệu suất kết mơ phỏng, kết tính tốn lý thuyết, kết đo α = 0 (a)-(b) α = 70 (c)-(d), với khoảng cách d2 = 22 cm Hình 10(a) so sánh hệ số truyền qua S21 kết mơ phỏng, kết tính tốn lý thuyết kết đo α = 0 khoảng cách d2 = 22 cm Đồ thị cho thấy kết đo tương đối trùng khớp với kết mơ tính tốn lý thuyết Giá trị S21 từ kết mô 0.98 kết đo 0,96 Hình 10(b) so sánh hiệu suất tương ứng α = 0 , kết cho cho thấy hiệu suất đo 13,5 MHz 92,16 % Hình 10(c) so sánh hệ số truyền qua S21 kết mơ phỏng, kết tính tốn lý thuyết kết đo α = 70 Trên đường đặc tính S21, ta thấy xuất đỉnh cộng hưởng 13,5 MHz tương ứng với S21 từ kết mô 0,77, kết đo 0,7 Hình 10(d) so sánh hiệu suất tương ứng α = 70, kết cho cho thấy hiệu suất đo 13,5 MHz 49 % Kết luận Trong báo nghiên cứu xây dựng mơ hình lý thuyết thực nghiệm phân tích hiệu suất hệ thống WPT cuộn dây, thay đổi khoảng cách truyền góc quay cuộn Kết đo mô trùng khớp với kết tính tốn lý thuyết Trong phạm vi khảo sát, hiệu suất hệ thống đạt tới 92% khoảng cách truyền 22 cm Tuy rằng, kết nghiên cứu ban đầu, chúng tơi hy vọng sớm có ứng dụng truyền lượng không dây hệ thống điện hầm lị để giảm nguy cháy nổ khí Trong nghiên cứu tiếp theo, mở rộng điều kiện toán, đưa thêm tham số ảnh hưởng nhiệt độ, nồng độ khí, loại khí,… để tối ưu hóa hệ thống Tài liệu tham khảo BAYRAKTAR, Murat, and Emin YILDIRIZ, 2020 Constant Current/Voltage Charging of A 250W EBike with Wireless Power Transfer El-Cezeri Journal of Science and Engineering, 7, 189-97 Hasaba, Ryosuke, Okamoto Katsuya, Tatsuo Yagi, Souichi Kawata, Kazuhiro Eguchi, Yoshio Koyanagi, Takashi Obara, and Tamaki Ura, 2019 Experimental Study on Underwater Wireless Power Transfer with Degree of Free Position Inside the Coils IEEE Underwater Technology Hong, Jia-Sheng, and M.J Lancaster, 2001 Microstrip Filters for RF/Microwave Applications John Wiley & Sons: Mississauga, Canada Kiani, Mehdi, Uei-Ming Jow, and Maysam Ghovanloo, 2011 Design and optimization of a 3-coil inductive link for efficient wireless power transmission IEEE transactions on biomedical circuits and systems, 5, 579-591 Kindl, Vladimir, Michal Frivaldsky, Martin Zavrel, and Miroslav Pavelek, 2020 Generalized Design Approach on Industrial Wireless Chargers Energies, 13, 2697 Masrur, M., and Michael Cox, 2019 A Unique Military Application of Wireless Power Transfer: Wireless Charging Through a Vehicle Seat With Simplified Design Considerations IEEE Industrial Electronics Magazine, 13, 19-30 Tang, Sai Chun, Tian Le Tim Lun, Ziyan Guo, Ka-Wai Kwok, and Nathan J McDannold, 2016 Intermediate range wireless power transfer with segmented coil transmitters for implantable heart pumps IEEE Transactions on Power Electronics, 32, 3844-3857 Tesla, N., 1891 Experiments with Alternate Currents of Very High Frequency and their Application to Methods of Artificial Illumination Transactions of the American Institute of Electrical Engineers, VIII, 266-319 Wu, H., H Tian, G Nie, and P Zhao, 2020 Wireless Powered Mobile Edge Computing for Industrial Internet of Things Systems IEEE Access, 8, 101539-49 Zhang, Hao, Si-Ping Gao, Tung Ngo, Wen Wu, and Yong-Xin Guo, 2019 Wireless Power Transfer Antenna Alignment Using Intermodulation for Two-Tone Powered Implantable Medical Devices IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 67, 1708-16 ABSTRACT Application of wireless power transfer technology for underground mining equipment Bui Huu Nguyen1,2*, Nguyen Manh Hung1, Tong Ba Tuan1 Hanoi University of Mining and Geology, Vietnam Kyung Hee University, Korea In the field of oil, gas, and underground mining where has stringent requirements of the health, fire safety, and the environment because it has severe consequences when having an accident The primary cause of the chamber blast is the leakage of electricity appearing on the switch points in the lamp and mining equipment, giving rise to sparks causing the gas explosion in the pipes and tunnels In this work, we investigate a new wireless power transfer (WPT) technology applied in the process of mining and producing mineral to improve the fire safety condition of electricity transmission and electricity distribution The WPT technology operates inspired by the magnetic or electric resonance of the antenna coils without contact points such as switch and circuit breaker By using a resonant frequency of 13.5 MHz and four coils system, we can obtain an efficiency of 92 % at 22 cm distance Keywords: Magnetic resonance; wireless power transfer; WPT