Controladors de reconectadors: Clau per a la fiabilitat de les xarxes intel·ligents
Els raigs, les branques caigudes i fins i tot els globus de Mylar són suficients per interrompre el flux d'electricitat en les línies elèctriques. És per això que les companyies d'electricitat preveuen interrupcions equipant els seus sistemes de distribució aèria amb controladors de reconectadors fiables.
En qualsevol entorn de xarxa intel·ligent, els controladors de reconectadors juguen un paper crític en detectar i interrompre faults transitories. Tot i que molts circuits curts en les línies aèries es poden resoldre per si sols, els reconectadors ajuden a millorar la continuïtat del servei restablint automàticament l'energia després d'un fault momentani.
Els controladors de reconectadors sentin la tensió i la corrent de la transmissió AC en les línies elèctriques. Quan ocorre un pic o un fault, els relés obren per contenir el fault i evitar que es propagi a tota la xarxa, un fenomen conegut com a fallida en cascada. Quan el fault és causat per un esdeveniment transitori, com ara els raigs, les branques o els globus (com s'ha mencionat anteriorment), qualsevol d'aquests pot fer que les línies es creuin temporalment. El controlador de reconectadors continua monitoritzant la línia elèctrica i, si la prestació de l'AC es estabilitza, intentarà tancar o "reconectar" el relé. Després de tancar, si es detecta una alta tensió, una alta corrent o alguna altra condició de fault, el relé tornarà a obrir-se. Els reconectadors solen intentar reconectar el relé entre tres i cinc vegades. L'objectiu és permetre que la xarxa es regeneri per si sola.
Per què són tan importants els controladors de reconectadors?
Els controladors de reconectadors tenen diverses característiques clau:
Sentir la línia elèctrica, incloent-hi tres tensions, tres corrents, una o dues masses, i sovint redundància. La precisió elevada és essencial, especialment per a les mesures harmòniques.
L'isolament és obligatori. L'isolament normalment s'implementa tant amont com avall en la cadena de senyals per assegurar el funcionament fiable del sistema i protegir els components electrònics. També s'requereix isolament abans de les connexions de comunicació, i sovint calen diverses opcions d'isolament.
Múltiples fonts d'energia amb entrades tant AC com DC. No sorprèn que el sistema inclogui una bateria, ja que ha de continuar operant i sentint la línia AC fins i tot durant una interrupció de l'energia.
La comunicació també és crítica per als controladors de reconectadors, ja que aquests sistemes han de comunicar-se amb la xarxa més gran per informar d'esdeveniments. La majoria de les xarxes intel·ligents utilitzen xarxes de comunicació sense fil o per línia d'energia. Unitats com els controladors de reconectadors sovint encara retenen la comunicació serial tradicional, com l'RS-485, que es converteix mitjançant una passarel·la o altres hardwares en el protocol sense fil elegit.
Bloques analògics per a controladors de reconectadors
Dissenyar un controlador de reconectador requereix diversos blocs analògics crítics. El diagrama de blocs mostrat a la Figura 1 proporciona només un exemple de disseny de controlador de reconectador. Com podeu veure, hi ha múltiples fonts d'energia del sistema, interfícies de comunicació, monitorització de tensió i circuits supervisius. Com trieu els components adequats? La precisió elevada, l'ampli rang de protecció de tensió d'entrada, el baix consum d'energia i la petita mida són algunes característiques importants a avaluar per complir els vostres requisits de disseny. Els circuits de protecció contra descàrrega de càrrega/reversió de tensió MAX16126/MAX16127 són exemples de dispositius que ofereixen aquestes característiques.
Amb un càrrega bomba integrada, aquests CI controlen dos MOSFET N-channel externs en paral·lel, que s'apaguen i aïllen la font d'energia a valt, sota condicions d'entrada destructives. Inclou una sortida de bandera que signala durant condicions de fault. Per a la protecció contra la reversió de tensió, els MOSFET en paral·lel externs minimitzen la caiguda de tensió i la pèrdua d'energia durant l'operació normal, superant els diodes de bateria reversos tradicionals. Un altre supervisor microprocessador fiable i de baix consum és la família MAX6365, que disposa de funcionalitats de bateria de reserva i habilitació de chip.
El circuit supervisor MAX6365, allotjat en un paquet SOT23 de 8 pins, simplifica les funcions de supervisió de l'energia, control de bateria de reserva i protecció d'escriptura de memòria en sistemes de microprocessador. Per a aplicacions sempre activades com els controladors de reconectadors, el regulador lineal de baix corrent quiescent MAX6766 compleix el requisit. El MAX6766 funciona de 4V a 72V, proporciona fins a 100mA de corrent de càrrega, i consumeix només 31µA de corrent quiescent.
Les xarxes intel·ligents porten una major eficiència i fiabilitat a la distribució d'energia, mentre també incrementen la resiliència de la infraestructura elèctrica. Per tant, quan dissenyeu el vostre proper controlador de reconectador, tingueu en compte les tecnologies subjacents que hi ha dins—totes elles juguen un paper en mantenir la llum encesa.
