Nel processo di aggiornamento del sistema energetico verso l’intelligenza e l’automazione, il sistema di monitoraggio dell’energia è come un centro nevralgico, catturando i sottili cambiamenti nel funzionamento della rete elettrica in tempo reale. Essendo il nucleo hardware del sistema,circuito stampato personalizzato, con la sua precisa adattabilità a condizioni di lavoro complesse, è diventato un supporto chiave per garantire il funzionamento stabile delle apparecchiature di monitoraggio della potenza. Questa soluzione personalizzata basata su requisiti di scenario specifici sta rimodellando l'affidabilità e l'adattabilità dei sistemi di monitoraggio dell'energia da più dimensioni.
1, requisiti di personalizzazione di base per il circuito stampato nel sistema di monitoraggio dell'alimentazione
L'apparecchiatura di monitoraggio dell'energia è stata esposta per lungo tempo a un ambiente speciale con forti interferenze elettromagnetiche e forti sbalzi di temperatura, che impone requisiti molto più elevati sulle prestazioni dei circuiti stampati rispetto ai normali dispositivi elettronici civili. La capacità di resistere alle interferenze elettromagnetiche è la considerazione principale per la personalizzazione. In scenari come sottostazioni e sale di distribuzione, la radiazione elettromagnetica generata dalle apparecchiature ad alta-tensione può facilmente interferire con la trasmissione di segnali elettrici deboli. Il circuito stampato personalizzato adotta un design completamente coperto con un foglio di rame messo a terra, che avvolge le linee del segnale per formare uno strato di schermatura elettromagnetica. È come mettere una "armatura protettiva" sui circuiti sensibili, bloccando efficacemente le interferenze elettromagnetiche esterne e garantendo una raccolta accurata dei dati di monitoraggio come tensione e corrente.
È inoltre indispensabile una resistenza termica personalizzata. La temperatura all'interno del vano delle apparecchiature della sottostazione aumenterà notevolmente in estate e potrebbe scendere molto bassa nelle regioni fredde in inverno. I drastici sbalzi di temperatura possono causare dilatazione e contrazione termica dei substrati dei circuiti stampati. Le soluzioni personalizzate spesso utilizzano substrati rinforzati con fibra di vetro resistenti alle alte-temperature, combinati con speciali processi di incollaggio tra strati, per mantenere la stabilità strutturale dei circuiti stampati in un ampio intervallo di temperature, evitando rotture del circuito o scarso contatto dovuto allo stress termico. Nel terminale di monitoraggio esterno di una determinata società di rete elettrica, i circuiti stampati personalizzati sottoposti a test di invecchiamento ad alta-temperatura possono mantenere una trasmissione del segnale stabile e accurata anche in ambienti ad-temperatura elevata-a lungo termine.
Inoltre, misure personalizzate a prova di umidità-e anti-corrosione sono requisiti essenziali per il monitoraggio energetico nelle aree umide o nelle aziende chimiche. Nelle sottostazioni costiere, l'elevata umidità e la nebbia salina possono accelerare l'ossidazione del foglio di rame del circuito stampato. Le soluzioni personalizzate prevedono il rivestimento della superficie del circuito stampato con un rivestimento anticorrosivo a livello nanometrico-e l'ottimizzazione del processo di confezionamento del giunto di saldatura per formare uno strato protettivo denso, estendendo significativamente il tempo di funzionamento senza guasti dell'apparecchiatura in ambienti ad alta umidità.
2, personalizzazione e adattamento del circuito stampato per diversi scenari di monitoraggio della potenza
(1) Terminale di monitoraggio della linea di trasmissione ad alta tensione
Le apparecchiature di monitoraggio della linea di trasmissione installate sulla torre devono affrontare molteplici sfide come le vibrazioni, l'erosione dovuta al vento e alla pioggia. La personalizzazione del circuito stampato deve concentrarsi sul rafforzamento della resistenza meccanica ispessendo lo spessore del substrato e aggiungendo fogli di rinforzo metallici nei giunti di saldatura chiave per migliorare la resistenza alle vibrazioni. Nel terminale di monitoraggio di una linea di trasmissione di montagna, il circuito stampato personalizzato adotta una struttura ibrida che unisce flessibilità e rigidità. Il bordo del circuito può sopportare un certo grado di deformazione da flessione, adattandosi perfettamente al leggero spostamento causato dall'oscillazione del vento della torre.
(2) Unità di monitoraggio intelligente per sala di distribuzione dell'energia
L'attrezzatura nella sala di distribuzione è densa e l'unità di monitoraggio deve integrare più interfacce di sensori. I circuiti stampati personalizzati dimostrano forti capacità di integrazione in questo scenario. Ottimizzando la disposizione dei componenti, molteplici funzioni come le interfacce dei trasformatori di corrente, i moduli di acquisizione di temperatura e umidità e i moduli di comunicazione sono integrate su un unico circuito stampato, riducendo il rischio di guasti causati da collegamenti esterni. Nel sistema di monitoraggio di una sala di distribuzione in un complesso commerciale, i circuiti stampati personalizzati hanno raggiunto l'integrazione compatta di più ingressi analogici e molteplici interfacce di comunicazione, riducendo notevolmente le dimensioni dell'apparecchiatura rispetto alle soluzioni tradizionali e rendendola più adatta allo spazio di installazione ristretto della sala di distribuzione.
(3) Nuove apparecchiature di monitoraggio delle centrali elettriche
Le apparecchiature di monitoraggio per i nuovi scenari energetici come gli impianti fotovoltaici e i parchi eolici hanno requisiti speciali per le caratteristiche di basso- consumo energetico dei circuiti stampati. La soluzione personalizzata ottimizza la progettazione del percorso del circuito e riduce la perdita di consumo energetico del circuito stampato stesso selezionando componenti con bassa resistenza. Nel modulo di monitoraggio della scatola combinatrice di una grande centrale fotovoltaica, il circuito stampato personalizzato riduce efficacemente il consumo energetico in standby dell'apparecchiatura, in linea con il concetto di risparmio energetico-nel campo delle nuove energie.
3, sistema di garanzia del processo per circuiti stampati personalizzati
Per garantire l'affidabilità del circuito stampato del sistema di monitoraggio dell'alimentazione in ambienti difficili, durante il processo di personalizzazione è stato istituito un sistema di garanzia del processo completo del processo. Nel processo di selezione del substrato, viene effettuato un rigoroso screening dei laminati rivestiti in rame-che soddisfano elevati standard di ritardante di fiamma per garantire che i circuiti stampati non siano facilmente infiammabili in caso di cortocircuiti accidentali, riducendo il rischio di incendio. Durante la lavorazione, vengono utilizzate fresatrici CNC ad alta-precisione per il taglio della forma per garantire bordi dei circuiti stampati lisci e privi di bave, evitando graffi sui cavi o sugli operatori durante l'installazione.
Il processo dei fori metallizzati è la chiave per la qualità dei circuiti stampati personalizzati e i circuiti stampati multi-strato per le apparecchiature di monitoraggio dell'alimentazione devono realizzare connessioni elettriche interstrato attraverso fori metallizzati. La soluzione personalizzata adotta il processo di ispessimento del rame per aumentare lo spessore dello strato di rame sulla parete del foro, garantendo che la parete del foro non venga facilmente riscaldata e bruciata quando passa una corrente elevata. Allo stesso tempo, nel processo di galvanica viene introdotta la tecnologia di galvanica a impulsi per rendere lo strato di rame più denso e migliorare la resistenza alla corrosione dei fori metallizzati.
4, miglioramento dell'efficienza collaborativa tra il circuito stampato personalizzato e il sistema di monitoraggio della potenza
I circuiti stampati personalizzati non esistono isolatamente, ma formano piuttosto una profonda sinergia con i sistemi di monitoraggio della potenza per migliorare congiuntamente le prestazioni complessive. A livello di trasmissione dei dati, il design di adattamento dell'impedenza dei circuiti stampati personalizzati garantisce che i segnali di monitoraggio vengano trasmessi senza riflessione o attenuazione, consentendo ai centri di monitoraggio remoto di ottenere parametri di rete accurati in tempo reale e fornire una base affidabile per le decisioni di pianificazione. In un sistema di dispacciamento della rete elettrica provinciale, un dispositivo di acquisizione front-end basato su circuiti stampati personalizzati riduce significativamente la latenza di trasmissione dei dati.
In termini di manutenzione delle apparecchiature, il design modulare dei circuiti stampati personalizzati offre comodità per la manutenzione successiva. In caso di malfunzionamento dell'apparecchiatura di monitoraggio, il circuito stampato del modulo funzionale corrispondente può essere rapidamente sostituito senza la necessità di sostituire l'intera apparecchiatura, riducendo notevolmente i tempi di manutenzione. Il sistema di monitoraggio della distribuzione dell'energia in un determinato parco industriale ha migliorato significativamente la continuità dell'alimentazione elettrica utilizzando circuiti stampati modulari personalizzati.