Contrôleurs de réclosers : Clé de la fiabilité des réseaux intelligents
Les coups de foudre, les branches d'arbres tombées et même les ballons en Mylar sont suffisants pour interrompre le flux de courant sur les lignes électriques. C'est pourquoi les entreprises d'électricité préviennent les pannes en équipant leurs systèmes de distribution aériens de contrôleurs de reclosers fiables.
Dans tout environnement de réseau intelligent, les contrôleurs de reclosers jouent un rôle crucial dans la détection et l'interruption des pannes transitoires. Bien que de nombreux courts-circuits sur les lignes aériennes puissent se résoudre d'eux-mêmes, les reclosers améliorent la continuité du service en rétablissant automatiquement le courant après une panne momentanée.
Les contrôleurs de reclosers détectent la tension et le courant de la transmission AC sur les lignes électriques. Lorsqu'une surtension ou une panne se produit, les relais s'ouvrent pour contenir la panne et l'empêcher de se propager à l'ensemble du réseau, un phénomène connu sous le nom de défaillance en cascade. Lorsque la panne est causée par un événement transitoire, comme la foudre, les branches d'arbres ou les ballons (comme mentionné précédemment), l'un de ces éléments peut temporairement faire entrer en contact les lignes. Le contrôleur de recloser continue de surveiller la ligne électrique et, si la performance AC se stabilise, tentera de fermer ou de "reclore" le relais. Après la fermeture, si une haute tension, un fort courant ou une autre condition de panne est détectée, le relais s'ouvrira à nouveau. Les reclosers tentent généralement de reclore le relais trois à cinq fois. L'idée est de permettre au réseau de se guérir lui-même.
Pourquoi les contrôleurs de reclosers sont-ils si importants ?
Les contrôleurs de reclosers possèdent plusieurs caractéristiques clés :
La détection de la ligne électrique, y compris trois tensions, trois courants, une ou deux masses, et généralement une redondance. Une grande précision est essentielle, surtout pour les mesures harmoniques.
L'isolement est obligatoire. L'isolement est généralement mis en œuvre à la fois en amont et en aval dans la chaîne de signaux pour assurer un fonctionnement fiable du système et protéger les composants électroniques. L'isolement est également nécessaire avant les liens de communication, et diverses options d'isolement sont souvent nécessaires.
Plusieurs alimentations avec des entrées AC et DC. Comme on s'y attend, le système comprend une batterie car il doit rester opérationnel et continuer à détecter la ligne AC même en cas de panne de courant.
La communication est également cruciale pour les contrôleurs de reclosers, car ces systèmes doivent communiquer avec le réseau plus large pour signaler les événements. La plupart des réseaux intelligents utilisent des réseaux de communication sans fil ou par ligne électrique. Des unités telles que les contrôleurs de reclosers conservent souvent encore la communication série traditionnelle, comme RS-485, qui est convertie via une passerelle ou autre matériel en leur protocole sans fil choisi.
Blocs analogiques pour les contrôleurs de reclosers
La conception d'un contrôleur de recloser nécessite divers blocs analogiques critiques. Le diagramme en bloc montré à la Figure 1 fournit un exemple de conception de contrôleur de recloser. Comme vous pouvez le voir, il existe plusieurs alimentations de système, interfaces de communication, surveillance de tension et circuits de supervision. Comment sélectionner les bons composants ? Une grande précision, une large plage de protection de tension d'entrée, une faible consommation d'énergie et une petite taille sont certaines des caractéristiques importantes à évaluer pour répondre à vos exigences de conception. Les circuits de protection contre la surcharge et la polarité inverse MAX16126/MAX16127 sont un exemple de dispositifs offrant ces caractéristiques.
Avec une pompe de charge intégrée, ces CI contrôlent deux MOSFET N canaux externes en série, qui s'arrêtent et isolent l'alimentation en aval sous des conditions d'entrée destructrices. Ils incluent une sortie de drapeau qui signale pendant les conditions de panne. Pour la protection contre la polarité inverse, les MOSFET en série externes minimisent la chute de tension et la perte d'énergie pendant le fonctionnement normal, surpassant les diodes de batterie inversée traditionnelles. Un autre superviseur microprocesseur fiable et à faible consommation est notre famille MAX6365, qui offre des fonctionnalités de pile de secours et de commande de la validation de la puce.
Le circuit de supervision MAX6365, logé dans un petit boîtier SOT23 de 8 broches, simplifie la supervision de l'alimentation, le contrôle de la pile de secours et les fonctions de protection d'écriture de la mémoire dans les systèmes de microprocesseurs. Pour les applications toujours allumées comme les contrôleurs de reclosers, le régulateur linéaire MAX6766 à faible courant de repos répond aux besoins. Le MAX6766 fonctionne de 4V à 72V, délivre jusqu'à 100mA de courant de charge et ne consomme que 31µA de courant de repos.
Les réseaux intelligents apportent une plus grande efficacité et fiabilité à la distribution d'énergie, tout en renforçant la résilience de l'infrastructure électrique. Par conséquent, lorsque vous concevez votre prochain contrôleur de recloser, gardez à l'esprit les technologies sous-jacentes—elles jouent toutes un rôle dans le maintien de l'éclairage.
