Как может полностью изменить мир первый в мире цифровой выключатель

На этой неделе первый и единственный в мире цифровой автоматический выключатель был сертифицирован для коммерческого использования. Технология, изобретенная компанией Atom Power, была включена в список Underwriters Laboratories (UL), мирового стандарта безопасности потребителей.

Этот новый выключатель делает управление легче и в 3000 раз быстрее, чем самый быстрый механический выключатель, отмечая одно из самых радикальных достижений в распределении энергии со времен Томаса Эдисона.

Изобразите блок предохранителей в вашем подвале, каждый выключатель назначен различным электрическим компонентам вашего дома. Эти переключатели предназначены для размыкания цепи, чтобы уберечь провода от перегрева и возникновения пожара.

Когда это происходит, вы спускаетесь в обратно комнату и снова нажимаете на переключатели. Теперь примените эту простую систему в своем доме на городские многоэтажные и промышленные здания, которые могут иметь 250 автоматических выключателей на каждом этаже, каждый из которых имеет диапазон от 15 до 4000 ампер при более высоких напряжениях. При таких масштабах ограничения и опасности энергосистемы с ручным управлением становятся намного более очевидными и дорогостоящими.

Переход к цифровым технологиям

Райан Кеннеди, генеральный директор Atom Power, работает над созданием более совершенной электрической системы с тех пор, как начал свою карьеру 25 лет назад, сначала в качестве электрика, а затем в качестве инженера и менеджера в крупных коммерческих проектах в области электротехники и электроники . Его опытный опрос основывался на центральном утверждении, что аналоговая инфраструктура не позволяет нам контролировать систему на должном уровне.

Эта идея привела к довольно серьезным вопросам: «Что нужно сделать, чтобы сделать энергосистемы управляемыми?» И «Почему нельзя встроить это управление в сам выключатель?» В 2014 году Кеннеди и технический директор Atom Power Дени Куруссис решили ответить на эти вопросы.

Они разработали инфраструктуру цифровых автоматических выключателей, которые используют полупроводники и программное обеспечение для управления потоком энергии из многочисленных дезагрегированных источников, известных в отрасли как распределенные источники энергии, или DER. Современная цифровая платформа объединяет входящие потоки в одно гиперинтеллектуальное устройство, динамически настраивая усилители в зависимости от спроса и применения.

«Вместо того чтобы использовать механику для переключения питания, мы применяем цифровые технологии», - сказал Кеннеди в журнале Popular Mechanics. - «Теперь у системы нет движущихся частей. Теперь у меня есть возможность подключать такие устройства, как iPhone и iPad для удаленного управления питанием, что повышает безопасность и эффективность.

Я могу настроить распределительную панель по расписанию, чтобы поток энергии был плавным, неограниченным и автоматически переключался между источниками. Вы буквально этого не заметите. Свет даже не мерцает».

Растущий мир возобновляемых источников энергии

Если учесть механические сложности переключения между возобновляемыми источниками и централизованными энергосистемами, идея становится еще более интересной. Кеннеди считает, что статичность существующих систем распределения электроэнергии является одной из причин того, почему мы не видели широкого распространения возобновляемых источников энергии на уровне жилых помещений.

Например, в доме с солнечными батареями, подключенном к сети, жильцам иногда приходится отключать солнечные батареи, потому что традиционные энергосистемы (включая автоматические выключатели) недостаточно развиты для правильного управления несколькими источниками питания, которые меняются.

Короче говоря, «современный мир перерос риски и ограничения традиционных автоматических выключателей» - это утверждение компании, но также убедительный факт, если учесть эту неэффективность и опасность системы, которая требует ручного устранения скачков напряжения и отказов.

«Старые предохранители просто не успевают что-либо предпринять», - говорит Кеннеди. «Когда что-то идет не так в больших зданиях, это действительно плохо, потому что вам действительно будет сложно это контролировать».

Безопасность прежде всего

Плохое управление энергопотреблением приводит к 30 000 несчастных случаев в год. Перепады напряжения могут вывести из строя целое здание на несколько недель. Благодаря своей способности прерывать 100 000 ампер с беспрецедентной скоростью, цифровые предохранители эффективно устраняют эти риски, в результате чего получается «самая безопасная, самая быстрая и интеллектуальная система на сегодняшний день».

Удивительно, но эта идея не нова. Производители пытались и не смогли найти сопоставимое решение, прежде всего потому, что до недавнего времени полупроводниковая технология была недостаточно развитой. Кроме того, многие рассматривали проблему как проблему функции автоматического выключателя, а не как целостную проблему проектирования системы.

После преодоления этого 140-летнего препятствия, связанного с соблюдением строгих требований UL к конструкции и долговечности, следующая задача Atom Power - снизить тепловые потери, которые несут их цифровые автоматические выключатели, чтобы сделать их такими же эффективными, как и их механические аналоги.

Благодаря инвестициям трех из четырех крупнейших производителей автоматических выключателей, Siemens, ABB и Eaton, Atom Power надеется справиться с этой задачей и продолжить свою новаторскую работу, формируя будущее сетевого питания.