雷擊、倒下的樹枝，甚至一個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)公司通過為其架空配電系統(tǒng)配備可靠的重合閘控制器來防止中斷的原因。

在任何智能電網(wǎng)環(huán)境中，重合閘控制器對于檢測和中斷瞬時故障至關(guān)重要。雖然架空線路上的許多短路可以自行解決，但重合閘通過在瞬間故障后自動恢復電源來幫助提高服務連續(xù)性。

重合閘控制器檢測電力線上交流輸電的電壓和電流。當發(fā)生電涌或故障時，功率繼電器會斷開以控制故障并防止其蔓延到整個電網(wǎng)，這種現(xiàn)象稱為級聯(lián)故障。當故障是由瞬時事件引起的（例如我提到的閃電、樹枝和氣球示例）時，這些事件中的任何一個都可能導致線暫時交叉。重合閘控制器繼續(xù)檢測電力線，如果交流性能穩(wěn)定，將嘗試關(guān)閉或“重新合閘”繼電器。閉合后，如果檢測到高電壓、電流或其他故障事件，繼電器將再次打開。重合閘通常會嘗試重新合閘三到五次。這個想法是讓電網(wǎng)自我修復，而不是承認故障并要求技術(shù)人員來診斷問題。

為什么重合閘控制器如此重要？

重合閘控制器具有以下幾個關(guān)鍵功能：

電力線的檢測，包括三個電壓、三個電流、一個或兩個接地，通常還包括冗余。高精度至關(guān)重要，特別是對于諧波的測量。

隔離是必須的。隔離通常在信號鏈的上游進行，之后再次進行，以確保可靠的系統(tǒng)運行和電子設(shè)備的保護。在通信鏈路之前，隔離也是必要的，并且通常需要各種隔離選項。

使用多個電源，具有交流和直流輸入。毫不奇怪，系統(tǒng)中包括電池，因為它必須運行并檢測交流線路，即使斷電也是如此。

通信在重合閘控制器上也至關(guān)重要，因為這些系統(tǒng)必須與更大的電網(wǎng)通信以報告事件。大多數(shù)智能電網(wǎng)都有無線或電力線通信網(wǎng)絡(luò)。重合閘控制器等單元通常仍會保留其傳統(tǒng)的串行通信，例如RS-485，該通信通過網(wǎng)關(guān)或其他硬件轉(zhuǎn)換為其選擇的無線協(xié)議。

重合閘控制器的模擬構(gòu)建模塊

設(shè)計重合閘控制器需要各種關(guān)鍵的模擬構(gòu)建模塊。圖1所示框圖僅提供重合閘控制器設(shè)計的一個示例。如您所見，有各種系統(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、寬電壓保護范圍、低功耗和小尺寸是需要評估以滿足您的設(shè)計要求的一些重要特性。提供這些特性的器件示例是MAX16126/MAX16127拋負載/反向電壓保護電路。這些 IC 采用內(nèi)置電荷泵，控制兩個外部背靠背 n 溝道 MOSFET，這些 MOSFET 在損壞輸入條件下關(guān)斷并隔離下游電源。它們包括一個在故障條件下發(fā)出信號的標志輸出。為了提供反向電壓保護，外部背靠背 MOSFET 可最大限度地減少正常工作期間的壓降和功耗，優(yōu)于傳統(tǒng)的電池反接二極管。另一個可靠的低功耗微處理器監(jiān)控器的例子是我們的MAX6365系列，它具有備用電池和芯片使能門控功能。MAX6365監(jiān)控電路采用微型8引腳SOT23封裝，簡化了微處理器系統(tǒng)中的電源監(jiān)視、電池備份控制功能和存儲器寫保護。對于重合閘控制器等始終接通的應用，低靜態(tài)電流MAX6766線性穩(wěn)壓器可以滿足要求。MAX4穩(wěn)壓器工作在72V至6766V，可提供高達100mA的負載電流，同時僅消耗31μA的靜態(tài)電流。

圖 1：此框圖提供了重合閘控制器設(shè)計的示例。

據(jù)行業(yè)分析師稱，到830年，全球智能電網(wǎng)技術(shù)市場預計將達到約56.2025億美元。智能電網(wǎng)正在為電力輸送帶來更高的效率和可靠性，同時提高電力基礎(chǔ)設(shè)施的彈性。因此，當您設(shè)計下一個重合閘控制器時，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