當(dāng)你回答這個(gè)問(wèn)題時(shí)，請(qǐng)仔細(xì)想想：防止過(guò)電流損壞當(dāng)今多電動(dòng)和全電動(dòng)飛機(jī)上使用的電源電路的最快、最精確的方法之一是什么？一個(gè)深思熟慮的答案是“智能電源接觸器”，這是一種電路開(kāi)關(guān)設(shè)備，不僅可以處理高壓，還可以智能地感知各種異常電氣事件，并比傳統(tǒng)斷路器更快、更準(zhǔn)確地做出響應(yīng)。

考慮不同的大功率電路保護(hù)技術(shù)

保護(hù)大功率電路免受過(guò)電流影響的常用方法是使用依賴于熱跳閘元件的雙金屬斷路器。雖然在一定程度上有效，但熱斷路器響應(yīng)緩慢，并且在設(shè)定的跳變點(diǎn)上精度有限，因?yàn)殡p金屬片材需要時(shí)間來(lái)響應(yīng)過(guò)電流產(chǎn)生的熱量。雙金屬斷路器在運(yùn)行中也無(wú)法輕松測(cè)試以驗(yàn)證性能。幸運(yùn)的是，電氣系統(tǒng)工程師有一個(gè)更智能的選擇 - 電源接觸器 - 它集成了電子電流檢測(cè)技術(shù)。

將電子傳感集成到接觸器中可提供快速準(zhǔn)確地監(jiān)控和響應(yīng)過(guò)電流的智能。事實(shí)上，這些智能連接器的跳閘設(shè)置精度至少是機(jī)械斷路器的兩倍。它們還可以通過(guò)內(nèi)置測(cè)試來(lái)模擬故障事件，以確保它們?cè)诎l(fā)生系統(tǒng)故障時(shí)按預(yù)期執(zhí)行。

為了檢測(cè)和響應(yīng)過(guò)流情況，智能接觸器可以采用以下三種不同技術(shù)之一：

1.用作分流器的精密電阻器，允許測(cè)量其兩端的電壓。這種方法的缺點(diǎn)：電阻解決方案會(huì)產(chǎn)生熱量，需要將低壓與高壓電路隔離。

2. 放置在導(dǎo)體周圍的簡(jiǎn)單環(huán)形電流互感器 （CT）。饋通電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在CT中產(chǎn)生次級(jí)電流，典型電流與CT的電流比為500：1。次級(jí)電流的變化提供了一個(gè)跳變點(diǎn)。缺點(diǎn)：CT準(zhǔn)確且易于應(yīng)用，但它們很重。

霍爾效應(yīng)傳感器使用圍繞接觸器母線或輸出饋線的磁通環(huán)或收集器。該傳感器是響應(yīng)電子流的線性傳感器，與閾值檢測(cè)相結(jié)合。現(xiàn)代霍爾效應(yīng)傳感器可針對(duì)輸出電壓和線性度進(jìn)行編程，還可以提供雙向電流檢測(cè)和交流傳感?；魻栃?yīng)電流傳感器采用數(shù)學(xué)函數(shù)電路開(kāi)發(fā)，以模擬與熱斷路器曲線非常匹配的 I2T ［電流產(chǎn)生的可用能量］ 流動(dòng)延遲功能。

與傳統(tǒng)的熱斷路器不同，霍爾效應(yīng)傳感器具有許多優(yōu)點(diǎn)，包括初級(jí)和次級(jí)電路之間的隔離、使用直流或交流電工作的能力、高精度、高動(dòng)態(tài)性能、高過(guò)載能力、高可靠性和內(nèi)置環(huán)境溫度補(bǔ)償。

從響應(yīng)式保護(hù)到富有洞察力的預(yù)測(cè)

與斷路器的時(shí)間/持續(xù)時(shí)間方法相比，霍爾效應(yīng)傳感器能夠?qū)⑦^(guò)流條件校準(zhǔn)到給定的設(shè)定點(diǎn)，從而比雙金屬斷路器更準(zhǔn)確地保護(hù)接線。與斷路器類似，智能接觸器跳閘時(shí)間可以根據(jù)故障的嚴(yán)重程度進(jìn)行調(diào)整。對(duì)于接近正常的電流水平，較長(zhǎng)的跳閘時(shí)間可能就足夠了，而大規(guī)模故障需要小于0.015秒的跳閘時(shí)間。智能接觸器的故障保護(hù)級(jí)別 - 得益于電子傳感 - 可以由用戶或應(yīng)用進(jìn)行調(diào)整，以為每個(gè)單獨(dú)的負(fù)載量身定制保護(hù)。這些調(diào)整可通過(guò)連接器引腳編程、DIP［雙列直插式封裝］開(kāi)關(guān)、外部電阻器添加或軟件編碼輕松實(shí)現(xiàn)。用戶只需根據(jù)應(yīng)用需要重新配置智能接觸器即可。

雖然檢測(cè)過(guò)電流通常是智能接觸器的主要任務(wù)，但也可以檢測(cè)其他故障，包括相和相位旋轉(zhuǎn)損失、差分饋線故障、接地故障和電弧故障檢測(cè)。

有關(guān)接觸器本身狀態(tài)的數(shù)據(jù)可以使用基于微控制器的電子設(shè)備進(jìn)行收集和分析。此信息可以超越基本的跳閘電路響應(yīng)歷史記錄。可以監(jiān)控實(shí)時(shí)操作以識(shí)別趨勢(shì)和變化，從而能夠智能預(yù)測(cè)問(wèn)題并主動(dòng)響應(yīng)，以保持接觸器的運(yùn)行狀況。

有關(guān)運(yùn)行電流、溫度和循環(huán)次數(shù)的信息可用于預(yù)測(cè)接觸器的生命周期。例如，在較低的電流水平下操作接觸器會(huì)顯著增加開(kāi)關(guān)周期的次數(shù)。

收集的數(shù)據(jù)也可用于監(jiān)控系統(tǒng)。例如，接觸拾取期間的電流消耗反映了電機(jī)或泵的浪涌電流，從而深入了解軸承磨損情況。相同的信息可以指示需要潤(rùn)滑或其他維護(hù)。傳感器數(shù)據(jù)隨時(shí)間的變化也可能表明接線系統(tǒng)中的故障。

此外，來(lái)自多個(gè)智能接觸器和其他傳感器的組合信息可以支持整個(gè)系統(tǒng)狀況的“大數(shù)據(jù)”預(yù)測(cè)分析。

智能接觸器：更智能的電源管理操作

與熱磁斷路器相比，智能接觸器使用復(fù)雜的傳感和電子技術(shù)。但不要認(rèn)為智能接觸器太復(fù)雜而不實(shí)用。工程師可以應(yīng)用定制設(shè)計(jì)的、特定于應(yīng)用的電源面板，將繼電器和智能接觸器集成到先進(jìn)而簡(jiǎn)單的即插即用解決方案中。

正如飛機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)的發(fā)展一樣，接觸器設(shè)計(jì)也在發(fā)展。當(dāng)今的智能接觸器和智能配電面板可實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)，支持故障管理，并將監(jiān)控和分析電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。通過(guò)提供更高的可靠性以及更高的狀態(tài)傳感和過(guò)流保護(hù)能力，智能接觸器是更多電氣和全電動(dòng)飛機(jī)的明智之舉。

審核編輯：郭婷