CN111425275A - 一种为高电位设备提供电能的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种为高电位设备提供电能的装置，包括流体驱动装置、发电装置和管道；流体驱动装置位于低电位区域，发电装置位于高电位区域，流体驱动装置通过管道连接发电装置，管道中充入流体工质，低电位区域的流体驱动装置驱动管道中的流体流动，高电位区域的发电装置将流体的动能转化为电能。通过流体流动来传输能量，从避免了低压和高压之间电气上的联系，无需针对高低压系统之间进行特殊的绝缘设计，即可实现相关能量的输送，具有较高可靠性和实用性，能够避免高压和低压系统之间的电磁联系，绝缘结构设计简单，成本低廉。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统和电力设备技术领域，特别涉及一种为高电位设备提供电能的装置。
背景技术
电力系统中，大部分设备的运行电压较高，如220kV，500kV，1000kV等。这些在这些电压等级的设备上，往往需要从地面上获取电能，以便正常工作。
若要获取电能，可以直接从高压系统中，通过电压互感器或电流互感器的型式获得，但通常都有局限性。直流系统无法通过电压互感器获取电能；电流很小时，也无法通过电流互感器获取足够的电能。此时，需要从低压系统，如220V或380V系统中，向该高压设备供电。若通过变压器或互感器来将低压电能输送的高压设备，则需要将该变压器或互感器的缘水平按照高压系统来设计，成本较高，且一旦击穿，将对设备造成不可逆的损坏。
发明内容
为了解决背景技术提出的技术问题，本发明提供一种为高电位设备提供电能的装置，通过流体流动来传输能量，从避免了低压和高压之间电气上的联系，无需针对高低压系统之间进行特殊的绝缘设计，即可实现相关能量的输送，具有较高可靠性和实用性，能够避免高压和低压系统之间的电磁联系，绝缘结构设计简单，成本低廉。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种为高电位设备提供电能的装置，包括流体驱动装置、发电装置和管道；流体驱动装置位于低电位区域，发电装置位于高电位区域，流体驱动装置通过管道连接发电装置，管道中充入流体工质，低电位区域的流体驱动装置驱动管道中的流体流动，高电位区域的发电装置将流体的动能转化为电能。
进一步地，所述管道内的工质为气体，低电位区域驱动装置为风扇，高电位区域的发电装置为风力发电机；位于低电位区域的风扇推动气体沿管道流动，在高电位区域，推动风力发电机发出电能，将能量从低电位区域送达高电位区域。
进一步地，所述管道内的工质为液体，低电位区域驱动装置为液体泵，高电位区域的发电装置为液力发电机，位于低电位区域的液体泵推动液体沿管道流动，在高电位区域，液体推动液力发电机发出电能，将能量从低电位区域送达高电位区域。
进一步地，还包括回流管道，管道内的流体工质通过回流管道将流体工质从高电位区域送回低电位区域，从而实现流体工质循环使用。
进一步地，所述管道应当是电气绝缘或半绝缘的。
进一步地，所述流体工质应当是电气绝缘或半绝缘的。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、避免将低压导体引入高压区域。
目前，一种供能方法是，将低压导线接入高压区域，高压和低压导线之间采用变压器来隔离。这种方式，不可避免的需要在高压区域设置一台变压器，体积较大且笨重，导线外绝缘也比较厚，以绝缘低压导体和高压导体。整个系统比较笨重、复杂；
采用本发明的装置后，流体工质、管道自然隔离开高低压区域，低压区域仅需采用驱动装置驱动流体运动，高压区域的发电装置可从流动的工质中获取能量，高电压之间不再有电磁的联系，从而解决了电气绝缘问题，同时可将低压区域的能量输送到高压区域。
2、提高供能功率。
目前，能够隔离高电压区域的常规供能方式是激光供能。然而，受激光头功率、光纤传输功率、接受装置功率等因素的限制，仅可输送约2W，且老化较快；
采用本发明装置后，由于低电位的驱动装置功率几乎没有限制，高电位的发电装置可采用功率较高的设备，因此，输送功率几乎没有限制，从几瓦到几百瓦，乃至上千瓦都是可能的。
附图说明
图1是本发明所述一种为高电位设备提供电能的装置；
图2是本发明所述供能装置采用空气作为工质时的一种方式；
图3是本发明所述供能装置采用液体作为工质时的一种方式；
图4是本发明所述供能装置具有回流管道时的一种方式。
其中：1-装置本体2-发电装置3-用电装置4-流体驱动装置5-管道6-低电位区域7-高电位区域8-回流管道
具体实施方式
以下结合附图对本发明提供的具体实施方式进行详细说明。
如图1所示，一种为高电位设备提供电能的装置，包括流体驱动装置4、发电装置2和管道5；流体驱动装置4位于低电位区域6，发电装置2位于高电位区域7，流体驱动装置4通过管道5连接发电装置2，管道5中充入流体工质，低电位区域6的流体驱动装置4驱动管道5中的流体流动，高电位区域7的发电装2置将流体的动能转化为电能。
实施例一，见图2，本发明所述的为高电位设备提供电能的装置采用风扇-风力发电机方式。
管道5内的工质为气体，低电位区域6的流体驱动装置D 4为风扇，高电位区域的发电装置G 2为风力发电机。位于低电位区域6的风扇D推动空气沿管道5流动，在高电位区域7，气体推动风力发电机G发出电能，将能量从低电位区域6送达高电位区域7。
实施例二，见图3，本发明所述的为高电位设备提供电能的装置采用液体泵-液力发电机方式。
管道5内的工质为液体(如水，油等)，低电位区域6驱动装置D 4为液体泵，如水泵，油泵等，高电位区域7的发电装置G 2为液力发电机，如水力发电机，油发电机等。位于低电位区域6的液体泵D推动液体沿管道5流动，在高电位区域7，液体推动液力发电机G发出电能，将能量从低电位区域6送达高电位区域7。
实施例三，见图4，本发明所述的为高电位设备提供电能的装置可加装流体回流管道8。
管道5内的流体工质通过回流管道8将流体工质从高电位区域7送回低电位区域6，从而实现流体工质循环使用。此时可避免流体工质的浪费。
以上实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
Claims (6)
1.一种为高电位设备提供电能的装置，其特征在于，包括流体驱动装置、发电装置和管道；流体驱动装置位于低电位区域，发电装置位于高电位区域，流体驱动装置通过管道连接发电装置，管道中充入流体工质，低电位区域的流体驱动装置驱动管道中的流体流动，高电位区域的发电装置将流体的动能转化为电能。
2.根据权利要求1所述的一种为高电位设备提供电能的装置，其特征在于，所述管道内的工质为气体，低电位区域驱动装置为风扇，高电位区域的发电装置为风力发电机；位于低电位区域的风扇推动空气沿管道流动，在高电位区域，气体推动风力发电机发出电能，将能量从低电位区域送达高电位区域。
3.根据权利要求1所述的一种为高电位设备提供电能的装置，其特征在于，所述管道内的工质为液体，低电位区域驱动装置为液体泵，高电位区域的发电装置为液力发电机，位于低电位区域的液体泵推动液体沿管道流动，在高电位区域，液体推动液力发电机发出电能，将能量从低电位区域送达高电位区域。
4.根据权利要求1所述的一种为高电位设备提供电能的装置，其特征在于，还包括回流管道，管道内的流体工质通过回流管道将流体工质从高电位区域送回低电位区域，从而实现流体工质循环使用。
5.根据权利要求1所述的一种为高电位设备提供电能的装置，其特征在于，所述管道应当是电气绝缘或半绝缘的。
6.根据权利要求1所述的一种为高电位设备提供电能的装置，其特征在于，所述流体工质应当是电气绝缘或半绝缘的。
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