Automatski prekidači: Ključ za pouzdanost pametne mreže

Bljeskovi, padnute grančice i čak i baloni od Mylar materijala dovoljni su da prekinu strujanje na naponskim vodovima. Zbog toga kompanije za javne usluge sprečavaju ispadanja tako što svoje nadzemne distributivne sisteme opremljuju pouzdanim kontrolerima za ponovno zatvaranje.

U bilo kojoj inteligentnoj mreži, kontroleri za ponovno zatvaranje igraju ključnu ulogu u otkrivanju i prekidu privremenih grešaka. Iako se mnoge kratke spojeve na nadzemnim linijama mogu samostalno rešiti, uređaji za ponovno zatvaranje pomažu poboljšanju kontinuiteta usluge automatskim povratkom napona nakon privremenog kvara.

Kontroleri za ponovno zatvaranje registruju napon i struju AC prenosa na naponskim vodovima. Kada se pojavi talas ili greška, relé se otvore kako bi sadržali grešku i sprečili njeno širenje po celi mreži – pojava poznata kao lavinski propad. Kada je greška uzrokovana privremenim događajem, poput bljeska, grana ili balona (kao što je već spomenuto), bilo koji od ovih može privremeno dovesti do preklapanja vodova. Kontroler za ponovno zatvaranje nastavlja praćenje naponskog voda i, ako se AC performanse stabiliziraju, pokušavaće zatvoriti ili "ponovo zatvoriti" relé. Nakon zatvaranja, ako se detektuje visok napon, visoka struja ili drugi uslovi greške, relé će se ponovo otvoriti. Uređaji za ponovno zatvaranje obično pokušavaju ponovo zatvoriti relé tri do pet puta. Ideja je omogućiti mreži da se sama izleči.

Zašto su kontroleri za ponovno zatvaranje toliko važni?

Kontroleri za ponovno zatvaranje imaju nekoliko ključnih karakteristika:

• Registacija naponskog voda, uključujući tri napona, tri struje, jednu ili dve zemlje, i obično su višestruki. Visoka tačnost je neophodna, posebno za merenja harmonika.

• Izolacija je obavezna. Izolacija se obično implementira kako upstream tako i downstream u lancu signala kako bi se osigurala pouzdana operacija sistema i zaštita elektronskih komponenti. Izolacija je takođe potrebna pre komunikacionih veza, a često su potrebne različite opcije izolacije.

• Više napajanja sa ulazima AC i DC. Nema čuda, sistem uključuje bateriju jer mora da ostane operativan i nastavi registarati AC liniju čak i tokom ispadanja struje.

• Komunikacija je takođe ključna za kontrolere za ponovno zatvaranje, jer ovi sistemi moraju da komuniciraju sa većom mrežom kako bi izveštavali o događajima. Većina inteligentnih mreža koristi bežične ili naponske komunikacione mreže. Uređaji poput kontrolera za ponovno zatvaranje često još uvijek zadržavaju tradicionalnu serijalnu komunikaciju, poput RS-485, koja se konvertuje preko gateway-a ili druge hardverske opreme u željeni bežični protokol.

Analogne građevine za kontrolere za ponovno zatvaranje

Dizajniranje kontrolera za ponovno zatvaranje zahteva razne ključne analogne građevine. Blok dijagram prikazan na Slici 1 pruža samo jedan primer dizajna kontrolera za ponovno zatvaranje. Kao što vidite, postoje više napajanja sistema, komunikacionih sučelja, nadzora napona i nadzornih krugova. Kako biste odabrali prave komponente? Visoka tačnost, širok opseg zaštitnog napona, niska potrošnja energije i mala veličina su neki od važnih karaktera koje treba proceniti kako biste ispunili zahteve dizajna. MAX16126/MAX16127 krugovi za zaštitu od opterećenja i obrnutog napona su primjer uređaja koji nude ove osobine. 

Sa integriranim pumpom za nabijanje, ovi IC-ovi kontroliraju dva spoljnja N-kanalna MOSFET-a postavljenih nasuprotno, koji se isključuju i izoliraju napajanje u daljoj granici pod destruktivnim ulaznim uslovima. Oni uključuju izlaz za markiranje koji signalizira tokom uslova greške. Za zaštitu od obrnutog napona, spoljnji N-kanalni MOSFET-i minimaliziraju pad napona i gubitak snage tokom normalne operacije, prevazilazeći tradicionalne diode obrnutog napona. Drugi pouzdan, niskopotrosni nadzornik mikroprocesora je naša familija MAX6365, koja ima funkcionalnosti za rezervno napajanje i upravljanje omogućenjem čipa. 

Nadzorni krug MAX6365, smješten u miniaturizovanom kućištu sa 8 pinova SOT23, pojednostavljuje nadzor nad napajanjem, kontrolu rezervnog napajanja i zaštitu memorije u mikroprocesorskim sistemima. Za aplikacije koje su uvek uključene, kao što su kontroleri za ponovno zatvaranje, linearni regulator MAX6766 ispuni zahtev. MAX6766 radi od 4V do 72V, isporučuje do 100mA struje opterećenja i troši samo 31µA struje u stanju mira.

Inteligentne mreže donose veću efikasnost i pouzdanost u dostavljanju struje, istovremeno unapređujući otpornost infrastrukture za struju. Stoga, kada dizajnirate svoj sledeći kontroler za ponovno zatvaranje, imajte na umu tehnologije koje se nalaze unutra – sve igraju ulogu u održavanju svetlosti.