Гибридное реле: решена задача, 100 лет мучившая инженеров

Специалисты компании ABB решили задачу, над которой инженеры бьются уже сотню лет. Речь идет о силовом реле, способном управлять мощными высоковольтными линиями электропередач.

Возможно, кому-то эта новость покажется узкоспециальной, однако подобное реле имеет большое значение и в некоторой степени повлияет на жизнь миллиардов людей. Сегодня возобновляемые источники энергии получают все большее распространение. Однако они имеют серьезные недостатки: ветряки и солнечные панели могут находиться далеко от потребителя и при этом выдают разную мощность в зависимости от времени суток и погодных условий. Высокоэффективные линии электропередач постоянного должны помочь решить проблему интеграции "зеленых" источников энергии в обычные электросети.

Компания ABB разработала быстрое и эффективное автоматическое высоковольтное реле постоянного тока. Реле способно за 5 миллисекунд остановить и перенаправить огромное количество энергии, равное всей выходной мощности АЭС. Это позволяет сглаживать пики потребления и производства энергии, отключать аварийные участки электросети и сохранять работоспособность всей системы энергоснабжения. Сегодня в случае серьезной аварии от энергоснабжения отключаются целые регионы.

Лаборатория ABB похожа на декорации фантастического фильма

Несмотря на кажущуюся простоту такого устройства, создать его не удавалось 100 лет. Механические переключатели не подходят – они работают слишком медленно. Силовая электроника на основе транзисторов, может решить эту проблему, но такие реле невероятно дороги и распространение не получили. Специалисты ABB объединили достоинства двух систем и создали гибридное реле на основе механики и электроники. При высочайшей эффективности новое устройство гораздо дешевле чисто электронных систем.

Новое реле позволит эффективно интегрировать в национальные электросистемы такие перспективные источники энергии, как солнечные панели и ветроэлектростанции. Кроме того, до сих пор сохраняется проблема использования в одной электросети переменного и постоянного тока. В наших домах в электросети присутствует удобный для использования переменный ток, который, однако, неэффективен при передаче на большие расстояния. Линии передачи постоянного тока давно используются для передачи электроэнергии на большие расстояния и с мощных источников энергии, например, гидроэлектростанций.

Однако без соответствующих быстродействующих надежных реле создание крупных безопасных надежных линий электропередач постоянного тока является сложной задачей. В настоящее время специалисты ABB работают над созданием алгоритма управления новым реле, который позволит повысить безопасность и надежность функционирования сложных энергосистем с множеством различных источников энергии.