雷擊、倒下的樹(shù)枝，甚至是聚酯薄膜氣球都足以中斷電力線的電流。這就是為什么公用事業(yè)公司通過(guò)為其架空配電系統(tǒng)配備可靠的重合器控制器來(lái)防止中斷的原因。

在任何智能電網(wǎng)環(huán)境中，重合器控制器對(duì)于它們?cè)跈z測(cè)和中斷瞬時(shí)故障方面的作用至關(guān)重要。雖然架空線上的許多短路都可以自行解決，但重合器通過(guò)在瞬間故障后自動(dòng)恢復(fù)供電來(lái)幫助提高服務(wù)連續(xù)性。

重合器控制器感測(cè)電力線上交流傳輸?shù)碾妷汉碗娏鳌．?dāng)發(fā)生電涌或故障時(shí)，功率繼電器會(huì)打開(kāi)以遏制故障并防止其蔓延到整個(gè)電網(wǎng)，這種現(xiàn)象稱(chēng)為級(jí)聯(lián)故障。當(dāng)故障是由瞬時(shí)事件引起的——比如我提到的閃電、樹(shù)枝和氣球的例子——這些事件中的任何一個(gè)都可能導(dǎo)致線路暫時(shí)交叉。重合器控制器繼續(xù)檢測(cè)電力線，如果交流性能穩(wěn)定，將嘗試關(guān)閉或“重合”繼電器。閉合后，如果檢測(cè)到高電壓、電流或其他故障事件，繼電器將再次打開(kāi)。重合器通常會(huì)嘗試重合繼電器三到五次。這個(gè)想法是讓網(wǎng)格自我修復(fù)，

為什么重合器控制器如此重要？

重合器控制器具有幾個(gè)關(guān)鍵特性：

感測(cè)電力線，包括三個(gè)電壓、三個(gè)電流、一個(gè)或兩個(gè)接地，通常還有冗余。高精度是必不可少的，特別是對(duì)于諧波的測(cè)量。

隔離是必須的。隔離通常在信號(hào)鏈的上游和之后進(jìn)行，以確保可靠的系統(tǒng)運(yùn)行和電子設(shè)備的保護(hù)。在通信鏈路之前也需要隔離，并且通常需要各種隔離選項(xiàng)。

使用多個(gè)電源，具有交流和直流輸入。毫不奇怪，系統(tǒng)中包含一個(gè)電池，因?yàn)榧词箶嚯姡脖仨氝\(yùn)行并感應(yīng)交流線路。

通信對(duì)于重合器控制器也很重要，因?yàn)檫@些系統(tǒng)必須與更大的電網(wǎng)通信以報(bào)告事件。大多數(shù)智能電網(wǎng)具有無(wú)線或電力線通信網(wǎng)絡(luò)。諸如重合器控制器之類(lèi)的單元通常仍將保留其傳統(tǒng)的串行通信，例如 RS-485，通過(guò)網(wǎng)關(guān)或其他硬件將其轉(zhuǎn)換為他們選擇的無(wú)線協(xié)議。

重合器控制器的模擬構(gòu)建塊

設(shè)計(jì)重合器控制器需要各種關(guān)鍵的模擬構(gòu)建模塊。圖 1 顯示的框圖僅提供了重合器控制器設(shè)計(jì)的一個(gè)示例。如您所見(jiàn)，有多種系統(tǒng)電源、通信、電壓監(jiān)控和監(jiān)控電路。如何選擇合適的零件？高精度、寬電壓保護(hù)范圍、低功耗和小尺寸是需要評(píng)估的一些重要特性，以滿(mǎn)足您的設(shè)計(jì)要求。MAX16126/MAX16127負(fù)載突降/反向電壓保護(hù)電路就是提供這些特性的一個(gè)例子。 借助內(nèi)置電荷泵，這些 IC 可控制兩個(gè)外部背靠背 n 溝道 MOSFET，這些 MOSFET 在破壞性輸入條件下關(guān)閉并隔離下游電源。它們包括一個(gè)在故障條件下發(fā)出信號(hào)的標(biāo)志輸出。為了提供反向電壓保護(hù)，外部背靠背 MOSFET 在正常運(yùn)行期間最大限度地降低了電壓降和功耗，優(yōu)于傳統(tǒng)的反向電池二極管。另一個(gè)可靠的低功耗微處理器監(jiān)控器是我們的 MAX6365 系列，它具有備用電池和芯片使能門(mén)控功能。MAX6365監(jiān)控電路，采用微型 8 引腳 SOT23 封裝，可簡(jiǎn)化微處理器系統(tǒng)中的電源監(jiān)控、電池備份控制功能和存儲(chǔ)器寫(xiě)保護(hù)。對(duì)于重合器控制器等始終開(kāi)啟的應(yīng)用，低靜態(tài)電流 MAX6766 線性穩(wěn)壓器可以滿(mǎn)足要求。MAX6766穩(wěn)壓器工作在4V至72V，提供高達(dá)100mA的負(fù)載電流，同時(shí)僅消耗31μA的靜態(tài)電流。

圖 1：此框圖提供了重合器控制器設(shè)計(jì)的示例。

據(jù)行業(yè)分析師稱(chēng)，到 2025 年，全球智能電網(wǎng)技術(shù)市場(chǎng)預(yù)計(jì)將達(dá)到約 8305.6 億美元。智能電網(wǎng)為電力輸送帶來(lái)了更高的效率和可靠性，同時(shí)為電力基礎(chǔ)設(shè)施帶來(lái)了更大的彈性。因此，當(dāng)您設(shè)計(jì)下一個(gè)重合器控制器時(shí)，考慮到內(nèi)部的底層技術(shù)——它們都在保持燈亮方面發(fā)揮作用。

審核編輯：郭婷