Aby poprawić niezawodność miejskich sieci dystrybucyjnych, można zastosować układ zasilania z połączeniem pierścieniowym. W systemie zasilania pierścieniowego każdy transformator użytkownika końcowego otrzymuje dwa źródła zasilania z punktu zasilania (węzeł sieci pierścieniowej), jedno zapasowe i jedno użytkowe. Ta metoda zasilania nazywana jest zasilaniem sieci pierścieniowej.
Jednostka główna pierścienia (RMU) jest kluczowym elementem zasilania sieci pierścieniowej. Jest to rozdzielnica wysokiego napięcia stosowana w układach zasilania sieci pierścieniowej. Zwykle jest to rozdzielnica obciążenia, rozdzielnica rozłącznika obciążenia z bezpiecznikiem lub wyłącznik próżniowy o małej mocy, pełni funkcje kontrolne i zabezpieczające, przełącza prąd obciążenia, przerywający prąd zwarciowy i prąd jałowy transformatora. Może także przełączać prąd ładowania w liniach napowietrznych i kablach. RMU oferują takie zalety, jak prosta konstrukcja, niewielkie rozmiary, niski koszt i bezpieczne zasilanie.
Jednostki RMU są używane głównie w systemach zasilania sieci pierścieniowej lub systemach zasilania promieniowego o podwójnej mocy do sterowania, dystrybucji i przełączania linii odgałęzionych. Są one również powszechnie stosowane do sterowania i zabezpieczania po stronie wysokiego napięcia transformatorów w prefabrykowanych podstacjach (podstacjach skrzynkowych). Można je również stosować w systemach zasilania terminali, aby zapobiec eskalacji zwarć na zaciskach zasilających. Jeśli używany jest RMU z wyłącznikiem próżniowym o małej mocy, wyłącznik zapewnia ochronę. Ponieważ jednostka główna pierścieniowa jest stosowana na końcu miejskiej sieci energetycznej, metoda dystrybucji energii jest elastyczna i skalowalna, a cena jest rozsądna. Szczególnie nadaje się do stosowania w obszarach mieszkalnych, wieżowcach, publicznych stacjach dystrybucyjnych i podstacjach skrzynkowych.
Jednostki główne pierścieniowe dzielą się na następujące typy w zależności od medium izolacyjnego:
1. Jednostki główne z pierścieniem izolowanym powietrzem
Jednostki główne pierścieniowe izolowane głównie powietrzem są wyposażone w wyłączniki obciążenia wytwarzające gaz, sprężone powietrze lub próżnię. Te przełączniki obciążenia są dostępne w konfiguracjach montowanych z boku lub z przodu, a wszystkie mechanizmy operacyjne są montowane z przodu. Bloki tego typu są stosunkowo duże, ich typowa szerokość wynosi 800 mm dla 12 kV i 1700 mm dla 40,5 kV. Jeśli jako wyłącznik główny używany jest wyłącznik obciążenia próżniowego, ponieważ zastosowana komora przerywacza próżni może jedynie przerywać, a nie izolować, na etapie projektowania należy dodać wyłącznik przed wyłącznikiem obciążenia, aby zapewnić kompletny port izolujący.
2. Jednostki główne z pierścieniem izolacyjnym z mieszanym powietrzem i gazem SF₆
Ten typ jednostki głównej pierścieniowej zazwyczaj wykorzystuje wyłącznik obciążenia SF₆ jako główny wyłącznik. Jest zamknięty w całkowicie uszczelnionej obudowie z żywicy epoksydowej lub stali nierdzewnej wypełnionej niskociśnieniowym gazem SF₆ jako środkiem izolującym (gaz SF₆ służy również jako środek gaśniczy łuku). Pozostałe pierwotne elementy pod napięciem wysokiego napięcia, takie jak pierwotna szyna zbiorcza, pierwotne kable łączące, przekładniki napięciowe/prądowe i odgromniki, są instalowane na otwartej przestrzeni. Przełączniki obciążenia SF₆ oferują doskonałą wydajność elektryczną, są znacznie mniejsze niż porównywalne jednostki główne z pierścieniem w izolacji powietrznej, mogą z łatwością pomieścić przełączniki trójpozycyjne i oferują wszechstronną funkcjonalność, łatwość montażu i łatwość automatyzacji sieci. W ostatnich latach zyskały szerokie zastosowanie.
3. Jednostka główna z pierścieniem w izolacji gazowej
Ten typ pierścieniowej jednostki głównej zamyka wszystkie przewody pod napięciem wysokiego napięcia (takie jak trójpozycyjny wyłącznik obciążenia i szyny łączące) w obudowie ze stali nierdzewnej wypełnionej niskociśnieniowym gazem SF₆, wykorzystującym gaz SF₆ zarówno jako izolację, jak i środek gaśniczy łuku. Obudowa ze stali nierdzewnej zapewnia doskonałą wytrzymałość, odporność na korozję i odprowadzanie ciepła, zapewniając jednocześnie niezawodne uziemienie, zapewniając maksymalne bezpieczeństwo osobiste. Aby ułatwić konserwację i wymianę, mechanizm napędowy i bezpieczniki ograniczające prąd wysokiego napięcia są umieszczone na zewnątrz. Ten typ jednostki głównej pierścieniowej wykorzystuje również prefabrykowane końcówki kablowe izolowane gumą silikonową do podłączenia kabla, co zmniejsza rozmiar jednostki głównej pierścieniowej, a jednocześnie ułatwia instalację oraz zapewnia bezpieczną obsługę i konserwację.
Ten typ produktu oferuje następujące właściwości: ① Wszystkie elementy pod napięciem wysokiego napięcia (z wyjątkiem bezpieczników) są zamknięte w niskociśnieniowym zbiorniku gazu SF₆, chronionym przed wpływami środowiska; ② Konstrukcja modułowa pozwala na różne konfiguracje okablowania głównego przy użyciu różnych modułów, a kombinację można modyfikować w celu utworzenia wieloobwodowego systemu rozdzielnicy, w razie potrzeby; ③ Konstrukcja izolacji interfejsu ułatwia podłączenie elementów pod napięciem wysokiego napięcia i rozbudowę szafy; ④ Mechanizm wyzwalający bezpiecznik znajduje się z przodu rozdzielnicy, co ułatwia wymianę; ⑤ Całkowicie ekranowane wejścia i wyjścia kablowe; ⑥ Można zastosować komponenty monitorujące wysokiego napięcia i zintegrowane przekaźniki cyfrowe; ⑦ Można zastosować szafy pomiarowe wysokiego napięcia.
4. Jednostka główna z izolowanym pierścieniem
Ten typ pierścieniowej jednostki głównej całkowicie eliminuje użycie zbiorników ciśnieniowych. Izolację wewnętrzną i gaszenie łuku rozdzielnicy uzyskuje się za pomocą dielektryka próżniowego, podczas gdy izolacja zewnętrzna wykorzystuje rurki izolacyjne w celu zestalenia elementów przełącznika. Zamknięte szyny zbiorcze łączą różne obwody. Tuleja izolacyjna wykorzystuje technologię uszczelnionych biegunów, organicznie integrując przerywacz próżniowy, główny obwód przewodzący i wspornik izolacji w całkowicie izolowaną, szczelną i bezobsługową konstrukcję. Tuleja izolacyjna wykonana jest z żywicy epoksydowej, a szyny zbiorcze są obudowane gumą silikonową. Taka konstrukcja skutecznie zapobiega korozji zasilacza, izolując go od powietrza, wilgoci, kurzu oraz źródeł gorącego i zimnego powietrza.
Ten produkt ma następujące cechy: ① Wszystkie elementy pod napięciem wysokiego napięcia są zamknięte w tulei z żywicy epoksydowej i szynie zbiorczej w obudowie z gumy silikonowej, co pozwala uzyskać w pełni izolowaną i szczelną konstrukcję; ② Rozdzielnica jest wyposażona w elementy izolujące, a położenie robocze rozłącznika można bezpośrednio obserwować przez okienko inspekcyjne na panelu; ③ Zewnętrzna izolacja wyłącznika próżniowego wykorzystuje uszczelnione bieguny, dzięki czemu nadaje się do pracy na zewnątrz; ④ Modułowa konstrukcja jednostki ułatwia wymianę i konserwację; ⑤ Izolacja z separacją faz zapewnia doskonałe właściwości izolacji międzyfazowej; ⑥ Obudowa nie posiada demontowalnych elementów mocujących, co zapewnia doskonałą ochronę przed kradzieżą; ⑦ Wtykowe końcówki kablowe służą do okablowania przychodzącego i wychodzącego, eliminując odsłonięte części pod napięciem.
