V procesu nadgradnje elektroenergetskega sistema v smeri inteligence in avtomatizacije je sistem za nadzor moči kot živčni center, ki v realnem času zajame subtilne spremembe v delovanju elektroenergetskega omrežja. Kot strojno jedro sistema,prilagojeno tiskano vezje, s svojo natančno prilagodljivostjo kompleksnim delovnim pogojem, je postala ključna podpora za zagotavljanje stabilnega delovanja opreme za nadzor moči. Ta prilagojena rešitev, ki temelji na zahtevah specifičnega scenarija, preoblikuje zanesljivost in prilagodljivost sistemov za spremljanje porabe energije iz več dimenzij.
1, osnovne zahteve za prilagajanje tiskanega vezja v sistemu za nadzor napajanja
Oprema za nadzor moči je bila dolgo časa izpostavljena posebnemu okolju močnih elektromagnetnih motenj in močnih temperaturnih nihanj, kar postavlja veliko višje zahteve glede delovanja tiskanih vezij kot običajnih civilnih elektronskih naprav. Sposobnost odpornosti proti elektromagnetnim motnjam je glavni dejavnik pri prilagajanju. V scenarijih, kot so transformatorske postaje in distribucijske sobe, lahko elektromagnetno sevanje, ki ga ustvari visoko{2}}napetostna oprema, zlahka moti prenos šibkih električnih signalov. Prilagojeno tiskano vezje ima popolnoma pokrito zasnovo z ozemljeno bakreno folijo, ki ovija signalne linije in tvori elektromagnetno zaščitno plast. To je kot namestitev "zaščitnega oklepa" na občutljiva vezja, ki učinkovito blokira zunanje elektromagnetne motnje in zagotavlja natančno zbiranje nadzornih podatkov, kot sta napetost in tok.
Nepogrešljiva je tudi prilagojena temperaturna odpornost. Temperatura znotraj oddelka za opremo postaje se bo poleti znatno povečala, pozimi pa lahko v hladnih regijah pade na zelo nizko raven. Drastične temperaturne spremembe lahko povzročijo toplotno raztezanje in krčenje podlage tiskanega vezja. Prilagojene rešitve pogosto uporabljajo substrate, ojačane s steklenimi vlakni, odporne na visoke -temperature, v kombinaciji s posebnimi postopki vmesnega lepljenja, da ohranijo strukturno stabilnost plošč tiskanega vezja v širokem temperaturnem območju, pri čemer se izognejo zlomu vezja ali slabemu stiku zaradi toplotne obremenitve. V zunanjem nadzornem terminalu določenega podjetja za elektroenergetsko omrežje lahko prilagojena tiskana vezja, ki so bila podvržena visoko-temperaturnemu preskusu staranja, lahko ohranijo stabilen in natančen prenos signala tudi v dolgotrajnih-visokih-temperaturnih okoljih.
Poleg tega so prilagojeni ukrepi za -odpornost na vlago in -korozijo bistvene zahteve za nadzor napajanja v vlažnih območjih ali kemičnih podjetjih. V obalnih transformatorskih postajah lahko visoka vlažnost in slani pršilec pospešita oksidacijo bakrene folije tiskanega vezja. Prilagojene rešitve vključujejo prevleko površine tiskanega vezja z nano{4}}prevleko proti koroziji in optimizacijo postopka pakiranja spajkalnih spojev, da se tvori gosta zaščitna plast, kar znatno podaljša čas delovanja opreme brez napak v okoljih z visoko vlažnostjo.
2, prilagoditev tiskanega vezja in prilagoditev za različne scenarije spremljanja moči
(1) Terminal za nadzor visokonapetostnega daljnovoda
Oprema za spremljanje daljnovoda, nameščena na stolpu, se sooča z več izzivi, kot so vibracije, vetrna in erozija zaradi dežja. Prilagoditev tiskanega vezja se mora osredotočiti na krepitev mehanske trdnosti z odebelitvijo debeline substrata in dodajanjem kovinskih ojačitvenih listov na ključnih spajkalnih spojih za izboljšanje odpornosti proti tresljajem. V terminalu za spremljanje gorskega daljnovoda ima prilagojeno tiskano vezje hibridno strukturo, ki združuje fleksibilnost in togost. Rob vezja lahko prenese določeno stopnjo upogibne deformacije in se popolnoma prilagodi rahlemu premiku, ki ga povzroči nihanje stolpa zaradi vetra.
(2) Inteligentna nadzorna enota za prostor za distribucijo električne energije
Oprema v distribucijski sobi je gosta in nadzorna enota mora integrirati več senzorskih vmesnikov. Prilagojena tiskana vezja v tem scenariju izkazujejo močne integracijske zmožnosti. Z optimizacijo postavitve komponent je več funkcij, kot so vmesniki tokovnih transformatorjev, moduli za zajem temperature in vlažnosti ter komunikacijski moduli, integrirani na eno samo tiskano vezje, kar zmanjšuje možnost napak, ki jih povzročajo zunanje povezave. V nadzornem sistemu distribucijske sobe v komercialnem kompleksu so prilagojena tiskana vezja dosegla kompaktno integracijo več analognih vhodov in več komunikacijskih vmesnikov, kar je močno zmanjšalo velikost opreme v primerjavi s tradicionalnimi rešitvami in jo naredilo bolj primerno za ozek namestitveni prostor distribucijske sobe.
(3) Nova oprema za spremljanje energetskih elektrarn
Oprema za spremljanje novih energetskih scenarijev, kot so fotonapetostne elektrarne in vetrne elektrarne, ima posebne zahteve glede lastnosti nizke-porabe moči tiskanih vezij. Prilagojena rešitev optimizira zasnovo poti vezja in zmanjša izgubo porabe energije samega tiskanega vezja z izbiro komponent z nizkim uporom. V nadzornem modulu zbirne omarice v veliki fotovoltaični elektrarni prilagojeno tiskano vezje učinkovito zmanjša porabo energije opreme v stanju pripravljenosti, kar je v skladu s konceptom varčevanja z energijo na področju nove energije.
3, Sistem zagotavljanja procesa za prilagojeno tiskano vezje
Da bi zagotovili zanesljivost tiskanega vezja sistema za spremljanje porabe energije v težkih okoljih, je bil med postopkom prilagajanja vzpostavljen sistem zagotavljanja celotnega postopka. V postopku izbire substrata se izvede strog pregled laminatov, prevlečenih z bakrom, ki izpolnjujejo visoke standarde za zaviranje gorenja, da se zagotovi, da tiskana vezja niso zlahka vnetljiva v primeru nenamernih kratkih stikov, kar zmanjša tveganje požara. Med obdelavo se visoko{3}}natančni CNC rezkalni stroji uporabljajo za rezanje oblik, da se zagotovijo gladki robovi tiskanega vezja brez robov, s čimer se preprečijo praske na kablih ali operaterjih med namestitvijo.
Postopek metaliziranih lukenj je ključ do kakovosti prilagojenih tiskanih vezij, več-slojna tiskana vezja za opremo za nadzor porabe pa morajo doseči vmesne električne povezave skozi metalizirane luknje. Prilagojena rešitev sprejme postopek zgoščevanja bakra pri pogrezanju, da poveča debelino bakrene plasti na steni luknje, s čimer zagotovi, da se stena luknje ne segreje in opeče, ko skozenj prehaja visok tok. Hkrati je v postopek galvanizacije uvedena tehnologija pulzne galvanizacije, da postane bakrena plast kristalno gostejša in izboljša korozijsko odpornost metaliziranih lukenj.
4, Skupna izboljšava učinkovitosti med prilagojenim tiskanim vezjem in sistemom za nadzor napajanja
Prilagojena tiskana vezja ne obstajajo sama po sebi, temveč tvorijo globoko sinergijo s sistemi za spremljanje porabe energije za skupno izboljšanje splošne učinkovitosti. Na ravni prenosa podatkov zasnova prilagojenih tiskanih vezij z ujemanjem impedance zagotavlja, da se nadzorni signali prenašajo brez odboja ali slabljenja, kar oddaljenim nadzornim centrom omogoča pridobivanje natančnih omrežnih parametrov v realnem času in zagotavlja zanesljivo osnovo za odločitve o načrtovanju. V provincialnem dispečerskem sistemu električnega omrežja sprednja-naprava za zajemanje, ki temelji na prilagojenih tiskanih vezjih, znatno zmanjša zakasnitev prenosa podatkov.
Kar zadeva vzdrževanje opreme, modularna zasnova prilagojenih tiskanih vezij zagotavlja udobje za kasnejše vzdrževanje. Ko pride do okvare nadzorne opreme, je mogoče tiskano vezje ustreznega funkcionalnega modula hitro zamenjati brez potrebe po celotni zamenjavi opreme, kar močno skrajša čas vzdrževanja. Sistem za spremljanje distribucije električne energije v določenem industrijskem parku je bistveno izboljšal kontinuiteto napajanja z uporabo prilagojenih modulnih tiskanih vezij.