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公司通過為其架空配電系統配備可靠的重合閘控制器來防止中斷的原因。

在任何智能電網環境中，重合閘控制器對于檢測和中斷瞬時故障至關重要。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，這種現象稱為級聯故障。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。重合閘控制器繼續檢測電力線，如果交流性能穩定，將嘗試關閉或“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。這個想法是讓電網自我修復，而不是承認故障并要求技術人員來診斷問題。

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，以確保可靠的系統運行和電子設備的保護。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重要，因為這些系統必須與更大的電網通信以報告事件。大多數智能電網都有無線或電力線通信網絡。重合閘控制器等單元通常仍會保留其傳統的串行通信，例如RS-485，該通信通過網關或其他硬件轉換為其選擇的無線協議。

重合閘控制器的模擬構建模塊

設計重合閘控制器需要各種關鍵的模擬構建模塊。圖1所示框圖僅提供重合閘控制器設計的一個示例。如您所見，有各種系統電源、通信、電壓監控和監控電路。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斷并隔離下游電源。它們包括一個在故障條件下發出信號的標志輸出。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，優于傳統的電池反接二極管。另一個可靠的低功耗微處理器監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監控電路采用微型8引腳SOT23封裝，簡化了微處理器系統中的電源監視、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，低靜態電流MAX6766線性穩壓器可以滿足要求。MAX4穩壓器工作在72V至6766V，可提供高達100mA的負載電流，同時僅消耗31μA的靜態電流。

圖 1：此框圖提供了重合閘控制器設計的示例。

據行業分析師稱，到830年，全球智能電網技術市場預計將達到約56.2025億美元。智能電網正在為電力輸送帶來更高的效率和可靠性，同時提高電力基礎設施的彈性。因此，當您設計下一個重合閘控制器時，考慮到內部的底層技術，它們都在保持燈亮方面發揮作用。

審核編輯：郭婷