Kontrolluri ta' Reclosers: L-Inħawi tal-Ħaliet Smart Grid

Il-fulmin tal-ilma, l-ġejjien tal-silġ, u anki l-baluni tal-Mylar huma sufficjenti biex jinterrompu l-flus tal-kurrent fit-telfuni tal-enerġija. Din hi s-silġ għaliex is-socijetajiet tal-utilitajj prevenu l-interruzzjonijiet billi jiżżidu sustemi ta' distribuzzjoni fuq il-lanġas bl-controllers ta' reclosers affidabbli.

F'ambienti ta' smart grid, il-controllers ta' reclosers għandhom ruħa importanti fl-identifikazzjoni u l-interrupt ta' difetti transjent. Anki jekk ħafna short circuits fuq telfuni fuq il-lanġas jistgħu jiġu solvi f'silġhom, ir-reclosers jgħinu jilgħaqu l-kontinuità tas-servizz bħala automatiku bħal ma jirrestawraw il-kurrent wara difett momentanju.

Il-controllers ta' reclosers jagħmlu sensing tal-voltiġġ u kurrent tal-trasmissjoni AC fit-telfuni tal-enerġija. Meta jsurġ difett jew surġ ta' kurrent, relays ta' potenza jifftu biex ikontenew il-difett u biex inħaddmu minn is-silġ ta' l-intera grid - fenomenu magħruf bħala cascading failure. Meta l-difett huwa causat minn avveniment transjent - bħal fulmin tal-ilma, ġejjen tal-silġ, jew baluni (kif qegħdin ngħidu qabel) - l-ebda waħd minnhom jista' temporanjament jikksji l-inqasijiet. Il-controller ta' recloser jsegwi jmonitorja t-telfun u, jekk il-prestazzjoni ta' AC tistabilixxi, jisfaħar li jirrestawra jew "reclose" il-relay. Wara t-tanfir, jekk voltalta, kurrent alta, jew kondizzjoni ta' difett oħra jiġu identifikati, il-relay jifftu mill-ġdid. Ir-reclosers solitament jisfaħru biex jirrestawraw il-relay żewġin u erbgħin darbiet. L-idea hija biex tigħolqu l-grid li tgħaddi t-tielet.

Għaliex huma importanti hawn controllers ta' reclosers?

Il-controllers ta' reclosers għandhom karatteristiċi mportanti:

• Sensing tat-telfun, inkluż trix voltat, trix kurrent, waħda jew żewġ grounds, u solitament ridondanza. L-aċċessità ta' mill-ġdid huwa essenzjali, speċjalment għad-determinazzjonijiet harmoniku.

• L-isolazzjoni hija obbligatorja. L-isolazzjoni tipikament tuġġibu mhux biss fuq il-qasam superjuri imma ukoll fuq il-qasam inferjuri tas-silġ ta' segnali biex tassigura l-operazzjoni affidabbli tas-sistema u biex tipproteġġi l-komponenti elektroniki. L-isolazzjoni hija ukoll neċessarja qabel it-tielet tal-kommunikazzjoni, u sovent huma meħtieġa diversi opzzjonijiet ta' isolazzjoni.

• Suldati multipli ta' potenza b'intriġi AC u DC. Bħalissa, is-sistema tinsabha b'batteja xogħol biex toqqsija tibqa' operattiva u tsegwi jsensija t-telfun ta' AC anki meta tkun hemm interruzzjoni fil-enerġija.

• Il-kommunikazzjoni hija ukoll essenzjali għal controllers ta' reclosers, għaliex din is-sistema għandha tielet mal-grid akbar biex tirrapporta l-avvenimenti. Is-smart grids l-akbar jistgħu jistgħu jippermettu komunikazzjoni wireless jew power-line. Unitajiet bħal controllers ta' reclosers sovent jisbaħu b'kommunikazzjoni serjali tradizzjonali, bħal RS-485, li jiġi konvertit permezz ta' gateway jew hardwa oħra għal protocollo wireless ta' scelta tagħhom.

Analog building blocks for recloser controllers

Id-disinn ta' controller ta' recloser riedu varji blokk analoġiku kritiku. Id-diagram ta' blokk immaġinat fi Figura 1 ipprovduli b'wieħed esempju tad-disinn ta' controller ta' recloser. Kif tara, hemm suldati multipli tas-sistema, interfaxxi ta' komunikazzjoni, monitoring ta' voltata, u sirkuwit supervisory. Kif ttagħżel il-komponenti tajbin? L-aċċessità ta' mill-ġdid, l-ampleness tal-protezzjoni ta' voltata ta' input, l-konsument tal-enerġija bassa, u s-saġġ ta' żgħir huma xi karatteristiċi importanti li jgħinu tavaljuw biex tisodisfaw ir-riġister tas-silġ tad-disinn. Il-MAX16126/MAX16127 load-dump/reverse-voltage protection circuits huma esempju ta' dispositivi li jipprovdu dawn l-attriġi. 

B'charge pump integrazzjoni, dawn l-ICs jkontrolljaw N-channel MOSFETs back-to-back esterni, li jiftu u jisolaw is-suldat tal-potenza inferiori taħt kondizzjonijiet ta' input distruttivi. Huma jinkludu output flag li jsegnalizzaw fid-defetti. Għal protezzjoni ta' voltata reversa, il-MOSFETs back-to-back esterni jminimu l-drop ta' voltata u l-perdita ta' potenza fid-operazzjoni normali, jilgħaqu diġà l-reverse-battery diodes tradizzjonali. Supervisor microprocessor low-power reliabili nharaf huwa l-familja ta' MAX6365, li tinsabha b'funzionalità ta' backup battery u chip-enable gating. 

Is-supervisory circuit ta' MAX6365, mis-ħoloq fis-SOT23 package ta' 8 pin, jsemplifika funzjonijiet ta' supervision tas-suldat, kontrol tal-battery backup, u protezzjoni ta' skritt tal-memorja fis-sistemi ta' microprocessor. Għal applikazzjonijiet always-on bħal controllers ta' recloser, il-linear regulator ta' MAX6766 ta' quiescent-current bassa jissodisfa r-riġister. Il-MAX6766 joperaw minn 4V sa 72V, jaffurnaxxx suġġerimenta ta' kurrent ta' carico ta' 100mA, u jkonsumaxxx quiescent current ta' 31µA.

Is-smart grids jgħaddu effiċjenza u affidabilità akbar għall-afforzament tal-enerġija, waħran jżammemu l-resilienza tal-infrastructure tal-enerġija. Għalhekk, meta tiddisigna l-controller ta' recloser tiegħek li jmiss, ftit f'mind il-teknoloġiji sottostanti - kulħadd għandu ruħa f'bil-ġejjien l-enerġija.