در سیستمهای توزیع برق مدرن، اطمینان از تامین بیوقفه برق ضمن حفظ ایمنی و کارایی، از اهمیت بالایی برخوردار است. واحد اصلی حلقه (RMU) به عنوان یک جزء حیاتی در شبکههای توزیع برق ولتاژ متوسط، به ویژه در محیطهای شهری که محدودیتهای فضایی و تقاضای قابلیت اطمینان بالا است، ظاهر شده است. این راهنمای جامع به بررسی مبانی، اجزا، اصول کار و کاربردهای RMU در سیستمهای توزیع برق میپردازد.
نکات کلیدی
- واحدهای اصلی حلقه (RMU) RMUها
- سوئیچگیرهای فشرده و مونتاژ شده در کارخانه هستند که برای توزیع برق ولتاژ متوسط (7.2kV-36kV) در شبکههای حلقوی طراحی شدهاند. RMUها فراهم میکنند مسیرهای برق اضافی
- از طریق پیکربندی حلقه بسته، تامین مداوم را حتی در هنگام خرابی قطعات تضمین میکند. اجزای اصلی شامل کلیدهای قطع بار، قطع کنندههای مدار، فیوزها، شینهها و دستگاههای حفاظتی
- که به صورت هماهنگ کار میکنند RMUها ارائه میدهند طراحی صرفه جویی در فضا
- (تا 60% کوچکتر از سوئیچگیرهای سنتی)، و آنها را برای نصب در مناطق شهری ایده آل میکند. انطباق با IEC 62271-200
- و سایر استانداردهای بین المللی ایمنی و قابلیت اطمینان را تضمین میکند. کاربردها شامل
- شبکههای شهری، تاسیسات صنعتی، ساختمانهای تجاری و سیستمهای انرژی تجدیدپذیر RMUهای مدرن یکپارچه میکنند قابلیتهای نظارت هوشمند
برای کنترل از راه دور و نگهداری پیشگویانه
الف واحد اصلی حلقه (RMU) واحد اصلی حلقه (RMU) چیست؟.
شکل 1: نصب صنعتی یک واحد اصلی حلقه عایق گاز SF6 مدرن در یک پست فضای باز.
اصطلاح "واحد اصلی حلقه" از کاربرد اصلی آن در شبکههای توزیع حلقوی ناشی میشود، جایی که برق میتواند از چندین جهت جریان یابد. این پیکربندی افزونگی ایجاد میکند - اگر یک بخش از شبکه از کار بیفتد، برق به طور خودکار از طریق مسیرهای جایگزین هدایت میشود و تامین مداوم بارهای متصل را حفظ میکند. RMUها معمولاً در سطوح ولتاژ از, 7.2kV تا 36kV کار میکنند، با رایجترین رتبهبندیها 12kV، 17.5kV و 24kV هستند. آنها برای تحمل جریانهای نامی بین 630A تا 1250A.
برای فیدرهای شینه طراحی شدهاند، اگرچه برخی از واحدهای تخصصی میتوانند تا 3150A را نیز در خود جای دهند.
برخلاف سوئیچگیرهای سنتی که به فضای نصب قابل توجه و مونتاژ پیچیده نیاز دارند، RMUها از قبل در کارخانه مونتاژ و آزمایش میشوند و به عنوان واحدهای آماده نصب وارد میشوند. این فلسفه طراحی به طور قابل توجهی زمان نصب را کاهش میدهد، خطاهای موجود در محل را به حداقل میرساند و کیفیت ثابت را در سراسر استقرارها تضمین میکند.
اجزای اصلی یک واحد اصلی حلقه.
شکل 2: نمودار برش دقیق که اجزای داخلی و طرح یک واحد اصلی حلقه VIOX را نشان میدهد.
The 1. کلید قطع بار (LBS) کلید قطع بار.
ویژگیهای کلیدی:
- دستگاه سوئیچینگ اصلی در اکثر RMUها است که قادر به ایجاد و قطع مدارها در شرایط بار عادی است. برخلاف جداکنندههای ساده، کلیدهای قطع بار میتوانند جریانهای بار را قطع کنند (معمولاً تا 630A) اما برای قطع جریانهای خطا طراحی نشدهاند.ظرفیت وصل
- ظرفیت شکستن: توانایی بستن روی یک مدار معیوب
- دوام مکانیکی: جریان بار عادی را قطع میکند
- : معمولاً 10000 عملیاتمحیط عایق
: گاز SF6 یا فناوری خلاء.
کلیدهای قطع بار در ارتباط با فیوزها برای ارائه حفاظت کامل کار میکنند. هنگامی که یک خطا رخ میدهد، فیوز ابتدا برای قطع جریان خطا عمل میکند و سپس کلید قطع بار مدار را جدا میکند.
2. قطع کننده مدار, در پیکربندیهای پیشرفتهتر RMU، قطع کنندههای مدار خلاء (VCB)
- جایگزین ترکیب کلید قطع بار-فیوز میشوند. قطع کنندههای مدار عملکرد برتری را ارائه میدهند:قابلیت قطع خطا
- : میتواند جریانهای اتصال کوتاه را قطع کند (معمولاً 16kA تا 25kA)قابلیت وصل مجدد
- : پس از رفع خطا میتوان آن را بازنشانی و دوباره استفاده کردعمر طولانیتر
- : تا 30000 عملیات مکانیکیمزایای نگهداری
: نیازی به تعویض فیوز نیست قطع کنندههای مدار به ویژه در کاربردهایی که نیاز به عملیات سوئیچینگ مکرر دارند یا در جایی که وصل مجدد خودکار مورد نظر است، مانند.
سیستمهای سوئیچ انتقال خودکار
The 3. جداکننده سوئیچ فیوز جداکننده سوئیچ فیوز
- محافظت در برابر اضافه جریانعملکردهای جداسازی و حفاظت را در یک دستگاه واحد ترکیب میکند. فیوزهای ولتاژ بالا ارائه میدهند:
- محافظت در برابر اتصال کوتاه: پاسخ سریع به شرایط اضافه بار
- : جریانهای خطا را تا ظرفیت قطع نامی خود قطع میکند: به طور خاص برای حفاظت از ترانسفورماتور توزیع سایز شده است.
- مقرون به صرفه بودن: سرمایه گذاری اولیه کمتر در مقایسه با قطع کننده های مدار
فیوزهای مورد استفاده در RMU ها باید با استانداردهای IEC 60282-1 برای فیوزهای ولتاژ بالا مطابقت داشته باشند و از حفاظت هماهنگ با دستگاه های بالادستی و پایین دستی اطمینان حاصل کنند.
4. شینه ها
باسبارها ستون فقرات الکتریکی RMU را تشکیل می دهند و مسیرهای کم مقاومتی را برای جریان بین بخش های مختلف فراهم می کنند. RMU های مدرن معمولاً دارای:
- مواد: مس الکترولیتی یا آلیاژ آلومینیوم
- پیکربندی: سیستم های شینه تکی یا شینه دوبل
- رتبه فعلی: 630A تا 3150A بسته به کاربرد
- درمان سطحی: آبکاری شده با قلع یا نقره برای افزایش رسانایی
پیکربندی شینه دوبل قابلیت اطمینان بیشتری را ارائه می دهد - اگر یک شینه از کار بیفتد، سیستم به کار خود بر روی شینه ثانویه ادامه می دهد. این اصل طراحی، فلسفه افزونگی توپولوژی شبکه حلقه ای را منعکس می کند. برای اطلاعات بیشتر در مورد فناوری شینه، به راهنمای ما در مورد انتخاب شینه مراجعه کنید..
5. کلید اتصال به زمین
The کلید اتصال به زمین (یا کلید گراند) با ایجاد یک اتصال عمدی به زمین، یک عملکرد ایمنی حیاتی را ارائه می دهد. این دستگاه:
- شرایط کاری ایمن را در طول تعمیر و نگهداری تضمین می کند.
- ولتاژ باقیمانده را از کابل ها و تجهیزات تخلیه می کند.
- تایید جداسازی قابل مشاهده را فراهم می کند.
- از برق دار شدن تصادفی جلوگیری می کند.
کلیدهای اتصال به زمین باید به صورت مکانیکی با کلیدهای قطع بار یا قطع کننده های مدار قفل شوند تا از بسته شدن همزمان جلوگیری شود، که باعث ایجاد یک اتصال کوتاه مستقیم می شود.
6. ترانسفورماتورهای جریان (CT) و ترانسفورماتورهای ولتاژ (VT)
ترانسفورماتورهای ابزار دقیق توابع اندازه گیری و حفاظت را فعال می کنند:
ترانسفورماتورهای جریان:
- جریان های بالا را به سطوح قابل اندازه گیری کاهش می دهند (به طور معمول 5A یا 1A ثانویه)
- ورودی را برای رله های حفاظتی و اندازه گیری فراهم می کنند.
- هسته های متعدد برای عملکردهای مختلف حفاظت و اندازه گیری
- کلاس های دقت مطابق با استانداردهای IEC 61869
ترانسفورماتورهای ولتاژ:
- ولتاژهای بالا را به سطوح ایمن کاهش می دهند (به طور معمول 110 ولت یا 100 ولت ثانویه)
- اندازه گیری ولتاژ و تشخیص خطای زمین را فعال می کنند.
- سیگنال های همگام سازی را برای عملکرد موازی فراهم می کنند.
7. رله های حفاظتی و سیستم های کنترل
RMU های مدرن شامل دستگاه های الکترونیکی هوشمند (IED) هستند که موارد زیر را ارائه می دهند:
- محافظت در برابر اضافه جریان: عناصر تاخیری زمانی و لحظه ای
- حفاظت در برابر خطای زمین: تشخیص حساس خطاهای زمین
- حفاظت جهت دار: جهت خطا را در شبکه های حلقه ای تعیین می کند.
- رابط های ارتباطی: پروتکل های IEC 61850، Modbus، DNP3 برای ادغام SCADA
رله های حفاظتی پیشرفته می توانند طرح های حفاظتی تطبیقی را پیاده سازی کنند که تنظیمات را بر اساس پیکربندی شبکه تنظیم می کنند، مشابه اصولی که در هماهنگی قطع کننده مدار استفاده می شود..
8. محیط عایق
RMU ها از فناوری های عایق مختلفی استفاده می کنند:
عایق گازی SF6:
- قدرت دی الکتریک برتر
- طراحی جمع و جور
- ساختار مهر و موم شده برای طول عمر
- ملاحظات زیست محیطی (GWP بالا)
عایق جامد (هوا یا رزین):
- سازگار با محیط زیست
- بدون نیاز به جابجایی گاز
- ردپای کمی بزرگتر
- ترجیح رو به رشد بازار
عایق خلاء:
- به طور عمده در محفظه های قطع کننده مدار استفاده می شود.
- خواص عالی خاموش کردن قوس
- عمر طولانی
اصل کار واحدهای اصلی حلقه
فلسفه عملیاتی RMU ها بر حفظ منبع تغذیه مداوم از طریق توپولوژی شبکه هوشمند و حفاظت هماهنگ متمرکز است.
پیکربندی شبکه حلقه ای
در یک شبکه حلقه ای معمولی:
- قابلیت تغذیه دوگانه: هر RMU به دو فیدر ورودی از منابع مختلف متصل می شود.
- توپولوژی حلقه: چندین RMU برای تشکیل یک حلقه بسته به هم متصل می شوند.
- جریان توان دو طرفه: برق می تواند از هر جهت به هر نقطه ای برسد
- قابلیت بخش بندی: هر RMU می تواند بخش های خاصی از شبکه را جدا کند
این پیکربندی تضمین می کند که حتی اگر یک فیدر از کار بیفتد، همه بارها از طریق مسیر جایگزین به دریافت برق ادامه می دهند - اصلی که به عنوان افزونگی N-1.
توالی عملکرد عادی
در طول عملکرد استاندارد:
- هر دو فیدر ورودی برق دار هستند: توان از طریق حلقه از منابع متعدد جریان می یابد
- کلیدهای قطع بار بسته می مانند: حفظ تداوم مدار
- فیدرهای خروجی، ترانسفورماتورهای توزیع را تغذیه می کنند: کاهش ولتاژ برای کاربران نهایی
- رله های حفاظتی به طور مداوم نظارت می کنند: تشخیص شرایط غیرعادی
- کلیدهای اتصال به زمین باز می مانند: اطمینان از عدم اتصال به زمین در طول بهره برداری
پاسخ به شرایط خطا
هنگامی که یک خطا رخ می دهد، RMU از طریق حفاظت هماهنگ پاسخ می دهد:
- تشخیص خطا: رله های حفاظتی جریان اضافه یا خطای زمین را شناسایی می کنند
- عملکرد فیوز یا قطع کننده مدار: جریان خطا را در عرض چند میلی ثانیه قطع می کند
- جداسازی خطا: بخش آسیب دیده از شبکه سالم جدا می شود
- فعال سازی مسیر جایگزین: توان از طریق پیکربندی حلقه دوباره مسیریابی می شود
- تولید آلارم: اپراتورها را از محل خطا مطلع می کند
این پاسخ سریع، منطقه آسیب دیده و مدت زمان قطعی را به حداقل می رساند، که یک مزیت حیاتی در شبکه های توزیع شهری است.
مکانیزم های درهم قفل شونده
RMU ها دارای قفل های مکانیکی و الکتریکی پیچیده برای جلوگیری از عملیات ناایمن هستند:
- کلید قطع بار و کلید اتصال به زمین: نمی توانند به طور همزمان بسته شوند
- کلیدهای ورودی و خروجی: توالی عملیات هماهنگ شده
- قطع کننده مدار و جداکننده: جداسازی مناسب قبل از تعمیر و نگهداری
- قفل های درب: جلوگیری از دسترسی به قطعات برق دار
این ویژگی های ایمنی با اصولی که در روش های قفل گذاری MCB.
انواع واحدهای اصلی حلقه
RMU ها بر اساس چندین معیار طبقه بندی می شوند:
بر اساس محیط عایق
| نوع | عایق | مزایا | معایب | برنامه های کاربردی معمولی |
|---|---|---|---|---|
| عایق گازی SF6 | گاز هگزا فلوراید گوگرد | اندازه جمع و جور، خواص دی الکتریک عالی، مهر و موم شده برای طول عمر | نگرانی های زیست محیطی (GWP 24,300)، نیاز به نظارت بر گاز | پست های برق شهری، تاسیسات با محدودیت فضا |
| عایق جامد | رزین اپوکسی یا هوا | سازگار با محیط زیست، بدون نیاز به جابجایی گاز، بدون نیاز به تعمیر و نگهداری | ردپای کمی بزرگتر، هزینه اولیه بالاتر | پروژه های سبز، مناطق حساس به محیط زیست |
| عایق هوا | هوای جوی | طراحی ساده، تعمیر و نگهداری آسان، کمترین هزینه | اندازه بزرگ، استفاده محدود در فضای باز | تاسیسات داخلی، تاسیسات صنعتی |
| عایق خلاء | محفظه های خلاء | قطع قوس عالی، عمر طولانی، جمع و جور | پیچیدگی فناوری بالاتر | کاربردهای ممتاز، زیرساخت حیاتی |
بر اساس پیکربندی
RMU دو بخشی:
- دو فیدر ورودی
- گره شبکه حلقوی پایه
- رایج ترین پیکربندی
RMU سه بخشی:
- دو فیدر ورودی + یک فیدر خروجی
- نقطه توزیع استاندارد
- تغذیه یک ترانسفورماتور توزیع تکی
RMU چهار بخشی:
- دو فیدر ورودی + دو فیدر خروجی
- سرویس دهی به چندین ترانسفورماتور
- انعطاف پذیری بیشتر
RMU شش بخشی:
- ترکیبات متعدد ورودی و خروجی
- بخش اتصال دهنده باس
- گره های توزیع پیچیده
بر اساس نوع نصب
RMU های داخلی:
- حفاظت IP3X تا IP4X
- نصب در محیط کنترلشده
- استرس محیطی کمتر
RMU های خارجی:
- حفاظت IP54 تا IP65
- محفظه مقاوم در برابر آب و هوا
- مواد تثبیت شده در برابر UV
- پوشش مقاوم در برابر خوردگی
مشخصات فنی و استانداردها
پارامترهای کلیدی الکتریکی
| پارامتر | محدوده معمول | استاندارد مرجع |
|---|---|---|
| ولتاژ نامی | 7.2kV – 36kV | IEC 62271-1 |
| جریان نامی (شینه) | 630 آمپر – 3150 آمپر | انطباق با |
| جریان نامی (فیدر) | 200A – 630A | انطباق با |
| ظرفیت قطع اتصال کوتاه | 16kA – 25kA | IEC 62271-100 |
| ظرفیت وصل اتصال کوتاه | 40kA – 63kA (پیک) | IEC 62271-100 |
| ولتاژ تحمل فرکانس قدرت | 28kV – 95kV (1 دقیقه) | IEC 60060-1 |
| ولتاژ مقاومت در برابر ضربه صاعقه | 60kV – 170kV (پیک) | IEC 60060-1 |
استانداردهای قابل اجرا
استانداردهای بینالمللی:
- انطباق با: کلیدخانه و کنترلگیر AC فلزی (استاندارد اصلی برای RMUها)
- IEC 62271-100: قطع کننده های مدار جریان متناوب ولتاژ بالا
- IEC 62271-103: سوئیچ ها برای ولتاژهای نامی بالاتر از 1 کیلوولت
- IEC 61869: ترانسفورماتورهای ابزار دقیق
- کمیسیون مستقل انتخابات ۶۰۵۲۹: طبقه بندی حفاظت IP
استانداردهای منطقهای:
- IEEE C37.20.3: کلیدخانه قطع کننده فلزی (آمریکای شمالی)
- GB 3906: کلیدخانه AC فلزی (چین)
- BS EN 62271-200: پیاده سازی استانداردهای IEC در بریتانیا
درک این استانداردها برای تهیه و انطباق، مشابه ملاحظات در انتخاب MCCB.
کاربردهای واحدهای اصلی حلقه
توزیع برق شهری
RMU ها ستون فقرات شبکه های برق مدرن شهری هستند:
- پست های زیرزمینی: طراحی فشرده در فضای محدود جای می گیرد
- ساختمان های بلند: برق قابل اعتماد برای زیرساخت های حیاتی
- مراکز خرید: تامین مداوم برای عملیات تجاری
- مراکز حمل و نقل: فرودگاهها، ایستگاههای مترو، پایانههای راهآهن
پیکربندی حلقوی تضمین میکند که تعمیر و نگهداری در یک بخش، اختلالی در سرویسدهی به سایر مناطق ایجاد نکند—یک الزام حیاتی در محیطهای شهری پرجمعیت.
تأسیسات صنعتی
کارخانههای تولیدی و فرآوری برای موارد زیر به RMUها متکی هستند:
- تداوم فرآیند: به حداقل رساندن زمان توقف تولید
- حفاظت از تجهیزات: حفاظت هماهنگ برای ماشینآلات گرانقیمت
- گسترش انعطافپذیر: طراحی ماژولار، رشد را تسهیل میکند
- رعایت ایمنی: مطابق با استانداردهای ایمنی صنعتی سختگیرانه
کاربردهای صنعتی اغلب به ادغام با موارد زیر نیاز دارند سیستمهای کنترل موتور و کنتاکتورها.
ساختمانهای تجاری
مجتمعهای اداری، هتلها و مراکز داده از مزایای زیر بهرهمند میشوند:
- High reliability: پشتیبانی از عملیاتهای حیاتی
- ردپای جمع و جور: به حداکثر رساندن فضای قابل استفاده ساختمان
- نگهداری کم: کاهش هزینههای عملیاتی
- یکپارچهسازی هوشمند: اتصال به سیستمهای مدیریت ساختمان
سیستمهای انرژی تجدیدپذیر
RMUها نقش فزایندهای در زیرساختهای انرژی پایدار ایفا میکنند:
- مزارع خورشیدی: اتصال چندگانه جعبههای ترکیب PV به شبکه
- پارکهای بادی: جمعآوری برق از ژنراتورهای توزیعشده
- سیستمهای ذخیره باتری: ادغام ذخیره انرژی با توزیع
- میکروگریدها: فعال کردن عملکرد جزیرهای و اتصال به شبکه
قابلیت جریان برق دوطرفه RMUها، آنها را برای کاربردهای انرژی تجدیدپذیر که در آن برق ممکن است در هر دو جهت جریان یابد، ایدهآل میسازد.
پروژه های زیربنایی
استقرارهای زیرساخت حیاتی شامل موارد زیر است:
- تصفیه خانه های آب: تضمین عملکرد مداوم خدمات ضروری
- بیمارستانها: فراهم کردن برق قابل اعتماد برای سیستمهای ایمنی جانی
- مخابرات: پشتیبانی از زیرساخت شبکه
- تاسیسات دولتی: برآورده کردن الزامات امنیتی و قابلیت اطمینان
مزایای واحدهای اصلی حلقوی (RMU)
1. قابلیت اطمینان بیشتر
توپولوژی شبکه حلقوی، افزونگی ذاتی را فراهم میکند. تجزیه و تحلیل آماری نشان میدهد که شبکههای مبتنی بر RMU به 99.95% در دسترس بودن در مقایسه با 99.5% برای شبکههای شعاعی دست مییابند—که تقریباً به 4 ساعت زمان خرابی کمتر در سال ترجمه میشود.
2. بازدهی فضایی
RMUها اشغال میکنند 40-60% فضای کمتر نسبت به تاسیسات کلیدزنی سنتی معادل. یک RMU معمولی 3 بخشی تقریباً 1200 میلیمتر (عرض) × 1400 میلیمتر (عمق) × 2100 میلیمتر (ارتفاع) اندازه دارد، در مقایسه با 3000 میلیمتر × 2000 میلیمتر × 2500 میلیمتر برای کلیدزنی معمولی.
3. کاهش زمان نصب
مونتاژ و آزمایش کارخانهای به این معنی است:
- نصب سریعتر 50-70% در مقایسه با کلیدزنی مونتاژ شده در محل
- کاهش نیاز به نیروی کار در محل
- به حداقل رساندن خطاهای نصب
- جدول زمانی کوتاهتر پروژه
4. الزامات نگهداری کمتر
طرحهای مهر و موم شده برای طول عمر، به ویژه واحدهای عایقبندی شده با گاز SF6، به حداقل نگهداری نیاز دارند:
- عدم نیاز به جابجایی معمول گاز
- فواصل سرویس طولانیتر (به طور معمول 5-10 سال)
- کاهش هزینههای نگهداری (30-40% کمتر از کلیدزنی سنتی)
- در دسترس بودن بالاتر تجهیزات
5. ایمنی بهبود یافته
ویژگیهای ایمنی متعدد از پرسنل و تجهیزات محافظت میکنند:
- ساختار محصور فلزی: جلوگیری از تماس تصادفی با قطعات برقدار
- مکانیزمهای درهمقفلشونده: جلوگیری از عملیاتهای ناایمن
- طرحهای مقاوم در برابر قوس الکتریکی: قابل استفاده برای کاربردهای پرخطر
- نمایش وضعیت واضح: تایید بصری موقعیت های سوئیچ
انعطاف پذیری و مقیاس پذیری
طراحی ماژولار امکان می دهد:
- گسترش آسان شبکه: اضافه کردن بخش ها بدون پیکربندی مجدد اساسی
- پیکربندی های قابل انطباق: سفارشی سازی برای کاربردهای خاص
- طراحی آینده نگر: تطبیق با الزامات بار متغیر
- رابط های استاندارد: ساده سازی ادغام با زیرساخت های موجود
مقایسه RMU در مقابل تابلوی برق سنتی
| ویژگی | واحد اصلی حلقه (RMU) | تابلوی برق سنتی |
|---|---|---|
| پیکربندی | واحد فشرده و یکپارچه | اجزای جداگانه، مونتاژ شده در محل |
| اندازه | ردپای کوچک (1-2 متر مربع) | ردپای بزرگ (4-8 متر مربع) |
| نصب | مونتاژ شده در کارخانه، نصب سریع | مونتاژ در محل مورد نیاز است، نصب طولانی تر |
| Typical Application | شبکه های حلقوی، توزیع شهری | شبکه های شعاعی، پست های بزرگ |
| محدوده ولتاژ | 7.2kV – 36kV (ولتاژ متوسط) | 1kV – 800kV (ولتاژ پایین تا فوق العاده بالا) |
| تعمیر و نگهداری | کم (واحدهای مهر و موم شده) | متوسط تا زیاد |
| انعطافپذیری | گزینه های گسترش محدود | بسیار انعطاف پذیر، به راحتی قابل گسترش |
| هزینه | هزینه اولیه متوسط | هزینه اولیه بالاتر، هزینه کمتر به ازای هر واحد برای تاسیسات بزرگ |
| قابلیت اطمینان | بسیار بالا (افزونگی حلقه) | بالا (بستگی به پیکربندی دارد) |
| حفاظت از محیط زیست | استاندارد IP54 تا IP65 | متفاوت (IP3X تا IP54) |
این مقایسه به تصمیم گیری آگاهانه کمک می کند، مشابه انتخاب بین RCBO در مقابل RCCB+MCB پیکربندی ها.
معیارهای انتخاب برای واحدهای اصلی حلقه
هنگام تعیین مشخصات RMU برای پروژه خود، موارد زیر را در نظر بگیرید:
1. الزامات الکتریکی
- سطح ولتاژ: مطابقت با ولتاژ نامی سیستم
- رتبه فعلی: بار فعلی و آینده را در نظر بگیرید
- سطح اتصال کوتاه: از ظرفیت قطع کافی اطمینان حاصل کنید
- الزامات حفاظت: اضافه جریان، خطای زمین، جهت دار
۲. شرایط محیطی
- Installation location: داخلی در مقابل خارجی
- دمای محیط: محدوده عملیاتی معمولاً 25- درجه سانتیگراد تا 40+ درجه سانتیگراد
- ارتفاع: کاهش توان مورد نیاز در بالای 1000 متر
- سطح آلودگی: بر الزامات عایق تاثیر می گذارد
- الزامات لرزه ای: برای مناطق مستعد زلزله
3. پیکربندی شبکه
- حلقوی یا شعاعی: ترتیب سوئیچینگ را تعیین می کند
- تعداد فیدرها: الزامات ورودی و خروجی
- گسترش آینده: پیش بینی برای بخش های اضافی
- نیازهای یکپارچه سازی: SCADA، سیستم های اتوماسیون
4. استانداردها و انطباق
- استانداردهای منطقه ای: IEC، IEEE، GB و غیره.
- الزامات تاسیساتی: مشخصات خاص تاسیساتی
- گواهینامه های ایمنی: CE، CCC، UL در صورت لزوم
- مقررات زیست محیطی: محدودیت های SF6 در برخی مناطق
5. الزامات عملیاتی
- فرکانس سوئیچینگ: بر انتخاب دستگاه سوئیچینگ تاثیر می گذارد
- کنترل از راه دور: عملکرد دستی در مقابل عملکرد موتوری
- نیازهای نظارتی: اندیکاسیون اولیه در مقابل نظارت جامع
- دسترسی به تعمیر و نگهداری: ملاحظات فضا و ایمنی
بهترین شیوههای نصب و نگهداری
دستورالعملهای نصب
- آماده سازی سایت: اطمینان از وجود فونداسیون مناسب و دسترسی به کابل
- کنترل محیطی: حفظ دما و رطوبت مشخص شده در طول نصب
- اتصال کابل: پیروی از مشخصات سازنده برای آماده سازی کابل
- پایه: ایجاد اتصال زمین با مقاومت کم
- آزمایش: انجام تست های راه اندازی مطابق با IEC 62271-200
توصیههای تعمیر و نگهداری
بازرسی های سالانه:
- بازرسی بصری محفظه و مهر و موم ها
- تایید اندیکاسیون و اینترلاک ها
- تمیز کردن مقره ها و ترمینال ها
- بررسی سفتی اتصالات
تست دوره ای (3-5 سال):
- اندازه گیری مقاومت عایقی
- تست مقاومت تماسی
- تایید رله حفاظتی
- آزمایش عملکرد مکانیکی
نگهداری طولانی مدت (10+ سال):
- تست الکتریکی جامع
- تجزیه و تحلیل گاز SF6 (در صورت وجود)
- تعویض قطعات در صورت نیاز
- ارتقاء سیستم های حفاظت و کنترل
نگهداری مناسب عمر تجهیزات را افزایش می دهد و عملکرد قابل اعتماد را تضمین می کند، مشابه شیوه های ذکر شده در راهنمای نگهداری کنتاکتور صنعتی ما.
روندهای آینده در فناوری RMU
1. ادغام شبکه هوشمند
RMU های مدرن به طور فزاینده ای شامل موارد زیر می شوند:
- ارتباطات IEC 61850: اتوماسیون استاندارد شده پست برق
- حسگرهای IoT: نظارت بر وضعیت در زمان واقعی
- تحلیلهای پیشبینیکننده: پیش بینی خرابی مبتنی بر هوش مصنوعی
- شبکه های خود ترمیم شونده: جداسازی و بازیابی خودکار خطا
2. پایداری محیطی
صنعت در حال گذار به سمت:
- طرح های بدون SF6: عایق جامد و گازهای جایگزین
- کاهش ردپای کربن: تولید با راندمان انرژی
- مواد قابل بازیافت: ملاحظات پایان عمر
- افزایش عمر مفید: بهبود دوام و قابلیت اطمینان
3. دیجیتالی شدن
دوقلوهای دیجیتال و نظارت پیشرفته امکان موارد زیر را فراهم می کنند:
- راه اندازی مجازی: کاهش زمان نصب
- تشخیص از راه دور: عیب یابی سریعتر
- بهینهسازی عملکرد: تصمیم گیری مبتنی بر داده
- مدیریت چرخه عمر: ردیابی جامع دارایی
4. تکامل طراحی فشرده
تلاش های مداوم برای کوچک سازی بر موارد زیر متمرکز است:
- رتبهبندیهای فعلی بالاتر: 3150 آمپر + در ابعاد کوچکتر
- حفاظت یکپارچه: راه حل های همه کاره
- معماری های ماژولار: اجزای Plug-and-play
- رابط های استاندارد: یکپارچه سازی ساده شده
سوالات متداول (FAQ)
س1: تفاوت بین RMU و تابلوی برق چیست؟
An RMU is a specific type of compact, factory-assembled switchgear designed for ring network applications in medium-voltage distribution (7.2kV-36kV). Traditional switchgear is a broader term encompassing various configurations for different voltage levels and applications. RMUs are typically smaller, sealed units optimized for urban distribution, while switchgear can be customized for diverse applications from low voltage to extra-high voltage.
س2: عمر مفید یک RMU به طور معمول چقدر است؟
با نگهداری مناسب، RMU های مدرن دارای عمر مفید ۲۵-۳۰ سال. هستند. واحدهای عایق بندی شده با گاز SF6 و واحدهای عایق بندی شده جامد اغلب به دلیل ساختار مهر و موم شده خود که از اجزای داخلی در برابر تخریب محیطی محافظت می کند، عمر طولانی تری دارند. طول عمر واقعی به شرایط عملیاتی، کیفیت نگهداری و فرکانس سوئیچینگ بستگی دارد.
س3: آیا می توان از RMU ها در تاسیسات فضای باز استفاده کرد؟
Yes, outdoor-rated RMUs are specifically designed for external installation with IP54 to IP65 protection ratings. These units feature weather-resistant enclosures, UV-stabilized materials, and corrosion-resistant coatings. However, they should be installed with proper cable entry sealing and adequate ventilation as specified by the manufacturer.
س4: تفاوت هزینه معمولی بین RMU و تابلوی برق سنتی چقدر است؟
برای کاربردهای توزیع ولتاژ متوسط، RMU ها معمولاً 15-25% بیشتر در هر واحد از تابلو برق سنتی معادل هزینه دارند. با این حال، هنگام در نظر گرفتن کل هزینه نصب شامل کاهش زمان نصب، کارهای عمرانی کوچکتر و هزینه های نگهداری کمتر، RMU ها اغلب ارزش چرخه عمر بهتری را ارائه می دهند، به ویژه در محیط های شهری با محدودیت فضا.
س5: آیا RMU های عایق بندی شده با گاز SF6 در حال حذف تدریجی هستند؟
The European Union has mandated a phase-out of SF6 in new medium-voltage switchgear up to 24kV effective January 1, 2026, under Regulation (EU) 2024/573. Many manufacturers now offer SF6-free alternatives using solid insulation or alternative gases with lower global warming potential. However, SF6 units remain available in many regions and continue to be installed where regulations permit.
س6: آیا می توان RMU ها را با سیستم های انرژی تجدیدپذیر ادغام کرد؟
قطعا. RMUها به طور فزاینده ای در مزارع خورشیدی، پارک های بادی و سیستم های ذخیره سازی باتری مورد استفاده قرار می گیرند. قابلیت جریان برق دو طرفه و پیکربندی انعطاف پذیر آنها، آنها را برای کاربردهای انرژی های تجدیدپذیر ایده آل می کند. RMU های مدرن را می توان به رله های حفاظتی تخصصی برای حالت های عملکرد متصل به شبکه و جزیره ای مجهز کرد.
س7: چه نگهداری برای RMU های مهر و موم شده برای طول عمر مورد نیاز است؟
حتی RMU های مهر و موم شده “بدون نیاز به تعمیر و نگهداری” از بازرسی های بصری دوره ای، تأیید نشانه ها و اینترلاک ها و آزمایش رله های حفاظتی بهره مند می شوند. فواصل نگهداری معمولی 5-10 سال برای آزمایش الکتریکی جامع است. ساختار مهر و موم شده وظایف معمول مانند جابجایی گاز، تمیز کردن کنتاکت ها و روانکاری مورد نیاز در تابلو برق سنتی را حذف می کند.
نتيجه گيری
واحدهای اصلی حلقه (RMU) نشان دهنده یک تکامل پیچیده در فناوری توزیع برق ولتاژ متوسط هستند که طراحی فشرده، قابلیت اطمینان بالا و انعطاف پذیری عملیاتی را در یک بسته مونتاژ شده در کارخانه ترکیب می کنند. توانایی آنها در حفظ منبع تغذیه مداوم از طریق توپولوژی شبکه حلقه ای، همراه با قابلیت های پیشرفته حفاظت و نظارت، آنها را در زیرساخت های الکتریکی مدرن ضروری می کند.
با رشد جمعیت شهری و افزایش انتظارات قابلیت اطمینان برق، RMU ها به ایفای نقش اصلی در شبکه های توزیع در سراسر جهان ادامه خواهند داد. انتقال مداوم به فناوری های بدون SF6 و ادغام با سیستم های شبکه هوشمند، RMU ها را در خط مقدم توزیع برق پایدار و هوشمند قرار می دهد.
برای مهندسان برق، مدیران تأسیسات و برنامه ریزان پروژه، درک فناوری RMU برای طراحی سیستم های برق انعطاف پذیر و کارآمد که نیازهای سخت امروزی را برآورده می کنند و در عین حال برای نیازهای آینده سازگار هستند، ضروری است.
ویوکس الکتریک طیف گسترده ای از واحدهای اصلی حلقه را ارائه می دهد که مطابق با استانداردهای بین المللی طراحی شده اند و راه حل های قابل اعتمادی را برای کاربردهای مختلف از توزیع شهری تا تاسیسات صنعتی ارائه می دهند. RMU های ما فناوری اثبات شده را با ویژگی های نوآورانه ترکیب می کنند تا عملکرد و ارزش استثنایی را ارائه دهند.
برای مشخصات فنی، مشاوره پروژه یا برای بحث در مورد الزامات خاص خود، با تیم مهندسی VIOX Electric تماس بگیرید تا بررسی کنید که چگونه راه حل های RMU ما می توانند زیرساخت توزیع برق شما را بهبود بخشند.
مقالات مرتبط:
- برخلاف MCBهای با تریپ ثابت، بسیاری از MCCBها به شما امکان میدهند تنظیمات تریپ حرارتی و مغناطیسی را به طور دقیق تنظیم کنید تا با شارژرهای پایین دستی هماهنگ شوند.
- راهنمای کامل کلیدهای هوایی (ACB)
- - درک تفاوتهای اساسی در جداسازی.
- سوئیچ انتقال خودکار دوگانه چیست؟
- Low Voltage Switchgear Types: GGD, GCK, GCS, MNS, XL21 Guide
- Switchboard vs Switchgear
- درک رتبه بندی قطع کننده مدار: ICU، ICS، ICW، ICM
- SCCR چیست؟
