具有配电站的供电设备 【技术领域】
本发明涉及一种供电设备。
背景技术
部件，特别是不同类型的用电器沿直线形的线路布置。此类线路的例子例如是车道、高速交通轨道、管路、街道、铁路线路或电信线路。
此类部件经常需要电气部件，例如用于放大信号，用于监测设备状态或用于分布地控制设备。
在此，部件通常以类似的空间距离相互布置，例如每隔5km。
部件例如具有相对中等的能耗(大约＜1KW)，因为通常对电子线路和较小的区动供电。
沿线路也通常没有能够为部件供电的、用于能量供给的其他基础设施。
由于线路的长度，例如10km至100km，通过230V电网电压的供电是不利的，因为在供电线路上的电压降过高或电缆的所需电缆横截面过大而导致高的电缆成本。
由此原因，通常通过中压进行供电。
图1示出了用于为线路101供电的设备，沿所述线路布置有多个部件102至107。在图1的例子中，每两个部件以由配电站108、109和110提供的230V电网电压供电。电压为15kV的中压为配电站108至110供电。
每个部件基本上包括作为负载(Load)连接在230V电网电压上的设备。
此方案特别地具有如下的缺点：
a.配电站108至110是昂贵的。必须设立和运行(例如监测)这些配电站，且这些配电站除包含变压器外还包含必要的中压技术器件。
b.除与线路平行的中压电缆外，还需要到部件(230V电网电压)的联络线(Stichleitungen)。在长线路时，这导致昂贵的电缆成本。
c.对于中压技术器件的运行，需要特别地培训的人员。此外，由于相对高的电压，导致需要大的空间。
d.在部件内的各个用电器效率低地利用现有电缆。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题在于，避免所述缺点且特别地提供从设备角度对于部件的供电有利的解决方案。
所述技术问题根据独立权利要求的特征解决。本发明的扩展由从属权利要求得到。
为解决所述技术问题，沿线路提供供电设备，所述供电设备包括：
-至少一个配电站，配电站的输入端上施加有第一电压且配电站在其输出端上提供有第二电压，其中第二电压低于或高于第一电压；
-沿线路布置的多个部件，其中部件以第二电压供电且具有电源部分(Netzteil)，通过所述电源部分可将第二电压转变为第三电压。
在此，有利的是仅将低于第一电压的第二电压用于为部件供电。高的第一电压仅在至少一个配电站上变换。
本发明的扩展是，第一电压为中压。特别地，第一电压能够在从5kV至25kV的范围内。
本发明的另一个扩展是，第二电压是低压。特别地，第二电压可以是小于(等于)1000V的电压。
本发明的另一个扩展是，第二电压是交流电压。替代地，第二电压也可以是直流电压。此外，也可以将第二电压实施为三相交流系统。
本发明的一种实施方式在于，通过电源部分将第二电压变换为调节的第三电压，其中第三电压是交流电压或直流电压。在此，第三电压能够特别地包括12V、24V、48V、110V、230V的电压。
本发明的另一种实施方式在于，部件包括用电器或用于用电器的连接件，其中用电器沿线路布置。在此，用电器可包括用于线路的调节单元。
本发明的另一个扩展是，所述部件包括如下单元：
-输入变压器；
-功率因数修正单元，所述单元与输入变压器连接；
-电压调节器，所述电压调节器与功率因数修正单元连接；
-逆变器，所述逆变器与电压调节器连接，其中逆变器产生第三电压。
替代地，部件也可以包括如下单元：
-输入变压器；
-电压调节器，所述电压调节器与输入变压器连接；
-逆变器，所述逆变器与电压调节器连接，其中逆变器产生第三电压。
此外，部件可以包括中间电路电容器，其布置在逆变器之前。
如果第二电压是直流电压，则部件也可以包括直流调节器(Gleichstromsteller)。
本发明也具有如下扩展，即(直线形)线路包括：
-车道；
-高速交通轨道；
-管路；
-街道；
-铁路线路；
-电信线路。
【附图说明】
以下结合附图示出并解释本发明的实施例。
图2示出了沿线路的供电设备，特别是沿线路布置的多个部件的供电设备，以及部件的可能的结构。
【具体实施方式】
图2示出了沿线路201的供电设备，特别是沿线路201布置的多个部件202至206和210的供电设备。
在线路201的开始处通过例如15kV的中压207进行馈电。
替代地，在结束处或在中间处的馈电以及在线路201的多个位置的冗余馈电也是可以地。
中压207通过配电站209变换为低压208。
部件202至206和210的供电通过优选地低于1000V的低压208进行。有利地，使用略低于1000V的电压，以便特别地实现低的电缆横截面。低压208优选地实施为交流电压系统。替代地，低压208可以实现为三相交流系统。
此布置的优点在于，(每个配电站)仅一次需要配电站209和由此的中压基础设施。
示例性地示出了部件210的结构。在部件210中，除负载211外还提供了电源部分212。替代地，负载也可以布置在部件外。
输入变压器213将电压降低用于随后的部件，且产生了电分离。根据直接在部件的输入端上的位置，可以有利地另外提供避雷措施。在输入变压器的输出端上施加如下电压，该电压特别地在最大输入电压(例如，在1000V时)的情况下也小于中间电路电压。
输入变压器213与功率因数修正单元214连接，所述功率因数修正单元214用于保证电缆内的电流的正弦型变化，且因此用于有效地使用电缆。特别地，功率因数修正单元214是可选的，有时可以将其取消，例如在小负载时。
特别地，由于为部件202至206和210供电的电缆208的长度，在具有成本效益的最小电缆横截面的设计的范围内，在电缆上产生极大的电压降，即部件的输入电压可能下降到配电站209的输出电压的直至50％(即，下降到低于500V)。电源部分补偿了此类的电压降以及输入电压的其它波动。
电压调节器215连接在功率因数修正单元214的输出端上，且在中间电路电容器216上产生恒定的中间电压(如需要，也可以使用替代的能量存储器，例如电流中间电路)。
特别地，电压调节器215测量中间电路的电压且控制功率因数修正单元214，使得中间电路上出现(几乎)恒定的电压。
功率因数修正单元214和电压调节器215也能够在自己的(分开的)线路块内实现。它们用于与输入电压无关地提供恒定的中间电路电压。在中间电路电压可变时，在后连接的逆变器217优选地补偿此电压波动。
逆变器217在其输出端上从中间电路电压产生恒定的输出电压，例如为230V的通常电网电压。在需要时，也可以提供电压固定的直流电压，例如24V直流电压，或提供电压可变的直流电压。
通过改变中间电路电容器216的大小并结合附加的电流限制和在逆变器217中的调节，可实现，消除来自中间电路电容器216的脉冲形的电流消耗，且使其在1000V电缆208上不可见(中间电路电容器216的缓冲作用)。这样的脉冲形的电流消耗典型地出现在用电器连接(接通)时。通过此缓冲功能，电缆208可以有效地设置，因为每个用电器仅从供电电缆(1000V)获取其平均功率，并且例如在所述用电器接通时的电流峰值借助中间电路电容器被缓冲。
特别地对于低压208是直流电压的情况，输出变压器213和功率因数修正单元214能够通过DC-DC变换器替代。
另外的优点：
a.沿线路不必传导高的中压。中压优选地由配电站一次提供。此外，整个设备构造为低压技术器件(优选地小于1000V)。由此，使建造和运行成本明显降低。此外，部件在1000V电缆上的连接被简化(套管(Muffen))。
b.仅需一个与线路平行的电缆。可以取消另外的从配电站发出的星形布线。由此，与电缆以及电缆敷设相关的成本明显降低。
c.能够有效地提供功率因数修正。由此，用于电缆以及变压器的成本降低。
d.借助在部件内提供的电子器件，能够有效地阻挡冲击负载(Impulslasten)，这对于电缆以及变压器的成本起到正面作用。