跟着动力本钱的上升和环境认识的进步,动力功率正成为一个越来越重要的论题。智能电网正在变得高度联网且高度智能化,然后完成了史无前例的电源办理程度。
这种先进办理是由许多设备供给,其间大部分依托开关进行功用操控,并一般与高档显现器合作运用来供给人机界面 (HMI)。
因为开关被认为是低本钱的简略器材,规划人员一般不会花太多心思考虑。可是,挑选正确的开关能够明显增强产品;相反,挑选过错的产品会导致过早失效,然后导致保修索赔和品牌名誉方面的沉重价值。
在本技能文章中,C&K 将研讨开关技能在智能电网运用中的作用,并要点介绍一些更受欢迎的常用器材。
动力事务正在产生变化:无论是在咱们的家中、办公室、工厂仍是公共场所,跟着咱们现代生活中的各个方面越来越依赖于技能,咱们也越来越依赖于这些技能背面的电力。可是,动力价格上涨导致商业和私家顾客越来越注重动力运用,特别是要避免糟蹋。将此与日益增长的环境认识及对环境的注重结合来看,发配电事务进入一个由智能电网技能所主导的新阶段,也就家常便饭了。
尽管大多数配电根底设施已有数十年前史,但引进智能电网技能可完成更大的智能操控,然后为供货商和顾客带来全体体系牢靠性和效益。主动化智能电网能够实时监控电网情况,为操作员供给更好的信息,并对许多问题进行主动确诊。它还能够对有限的毛病进行主动呼应,例如改变供电道路,快速康复毛病区域,或许至少能够阻隔该区域,以避免产生更广泛的级联毛病。
从动力办理的视点来看,智能电网能够办理电能供给,经过在电费较低时向顾客发送主动信号,而促进在非顶峰时段运用更廉价的电力。在极点情况下,当供给量有限时,能够对非必要的顾客施行限电办法,然后保证医院等基本功用能够彻底、正常地运转。未来,电动汽车将成为电网的一类大用户,智能电网能够彻底操控这一点,乃至能够在顶峰时段从停放和衔接的车辆「借用」能量,而在非顶峰时段弥补它们。
智能电网带来了巨大的或许性,包含能够涣散发电,而使小用户(乃至是房主)能够为电网供给电能而获取收益。可是,智能电网的牢靠程度与使其取得「智能」证书的技能相同。
智能电网设备
尽管构成智能电网的设备品种许多,但这些设备分为三个首要范畴:送电、配电和配电主动化 ─—如下面图 1 中的概要所述。
图 1:智能电网依赖于多种设备的牢靠功用
尽管一切这些设备在尺度、本钱和功用方面都十分多样化,但都有一个共同点:它们都依托各种开关来牢靠、重复地履行其功用。
这些设备中的开关功用与设备自身相同多种多样,但简直能够必定包含为体系供给输入(独自运用或与显现器上的软菜单合作运用)、与设备通讯、重置和激活功用,以及在设备有必要坚持封闭以保证安全时避免篡改。
规划人员挑选开关时的要求
一般,规划人员在挑选开关时没有给与其应有的时刻和注重。鉴于大多数开关的本钱较低且性质简略,一般工程师在挑选它们时敷衍了事而没有考虑到一切的相关点。可是,多种形式的开关是构成较贵重设备人机界面的根底,并也因而界说了用户对设备的「感觉」。别的,价格
0.5 美元的开关过早失效,有或许导致价格 10,000 美元的仪器无法运用。
最基本的考虑要素是功用类型
—本开关是需求确定,仍是只需求瞬间按动。然后就需求界说刀掷个数:此举界说了开关的电气要求,许多规划人员在此就中止而挑选开关了。
可是,还有许多方面需求考虑。智能电网运用中运用的许多仪器/
设备是在室外运用,或许在或许存在湿气、尘垢或尘埃等相对恶劣的环境中所运用。此外,这些产品的寿数或许长达十年或更长。触摸腐蚀和湿气进入是这些环境中的潜在风险,因而规划人员应考虑开关结构所选用的资料,尤其是触点资料,以及保证开关具有必要的密封。
牢靠性十分要害,以便设备能够在其一切运用寿数中牢靠地运转。开关的牢靠性是以循环次数为单位衡量的,因而需求对运用以及开关所要履行的功用进行一些点评才干正确点评。诺言杰出的制造商能够为其产品供给标明其开关循环寿数的测试数据。
开关作为仪器人机界面的一部分,人体工程学和漂亮很重要,因为它们一般会影响用户体会及其对设备的(运用)感触。触觉 —觉开关的声响和感觉 —
是开关操作的重要元素, 因为开关的声响和感觉向用户供给反应, 让客户知悉开关已运转。挑选具有正确触觉的开关能够为仪器供给「高品质」的感觉。
开关的外观能够辅以色彩来显现其功用,例如赤色表明「中止」或绿色表明「敞开」。能够经过色彩编码辨认具有相似功用的多组开关,或许生产商的品牌作用可利用开关色彩来进行增强。
智能电网运用中受欢迎的开关
尽管智能电网运用中运用的开关类型十分广泛,但某些盛行类型的运用频率高于其他类型:
KSC 系列 — 密封轻触开关
这种单刀单掷 (SPST) 瞬动按动开关一般用于显现器激活和操控等运用。
图 2:KSC 系列开关供给一共十种起动器挑选,一起可进行其它定制
超薄 KSC 专为高达 50mA 和 32VDC 的小信号而规划,产品高度仅为
2.5mm,可装备十种不同类型的起动器,使其适用于多种运用。该器材密封等级为
IP67,适用于恶劣条件,可选的镀金镍触点具有耐腐蚀性,适用于极低电流。选用金触点的 KSC,其额外工作温度规模为 -40℃ 至 +125℃,操作次数最高可达
500 万次。这种紧凑型开关具有用于 PCB 装置的「J」或「G」型表贴端子,并供给方便的卷带包装。
KSC 的一个要害、共同的功用是 C&K 能够用其专用设备调整触觉。
E 系列 — 触密封微型钮子开关
E 系列密封微型钮子开关具有多种装备挑选,可经过 C&K 的「Build-A-Switch」
部件号体系轻松构建,简直可用于需求钮子开关的一切运用。
图 3:E 系列钮子开关标配有数千种版别
E
系列供给单刀、双刀和三刀装备,供给各种开、关和瞬时动作,能够挑选适宜的现货器材来满意简直一切要求。开关供给两种尺度的镀铬起动器(以及塑料选件),一切产品都带有内部
O 型圈和密封底座结构,契合 IP57 等级。并顺便 UL 94V-0 尼龙套和衬套,可供给 ESD 维护。
E 系列开关供给多种衔接挑选,简直适用于任何运用,包含笔直和直角 PCB
装置、焊接、导线和快速衔接。触摸资料包含金、银和哑光锡,可根据环境条件和牢靠性需求指定为多种组合。这些开关在满载(最高 7.5A)下可到达 40,000
次通断循环。
7000 系列 — 微型钮子开关
7000 系列微型钮子开关相似于 E 系列,但它供给更高水平的密封,适用于特别恶劣的环境。与 E 系列相同,7000
系列能够经过「Build-A-Switch」进行装备,供给具有开、关和瞬时动作的单刀、双刀和三刀装备。它供给的起动器挑选更多,包含多种尺度和色彩的防旋转和可确定方位。
可选的镀金触点供给可用于恶劣环境的耐腐蚀性,也可传导低电平电流。开关选用密封底座结构,契合 IP67
规范,并配有不锈钢和电镀元件,是恶劣环境的抱负挑选。
与 E 系列相同,7000 系列的操作次数高达 40,000 次。
总结
咱们的家庭、办公室、工厂和公共场所在很大程度上依赖于电力供给,来对那些已成为咱们现代生活中不可或缺的一部分的设备进行供电或充电。这意味着组成和办理智能电网的设备有必要具有很高的牢靠性,然后保证咱们一直能够运用此电源。
每个智能电网仪器都离不开开关,这些器材因为其表面上的简略而常常得不到规划者的注重。可是,为任何特定运用挑选和布置正确的开关,能够增强每个智能电网仪器的操作和牢靠性。