تُستخدم وحدة الربط الحلقي (RMU) بشكل أساسي في شبكات التوزيع الكهربائية متوسطة الجهد (typically between 12-36 kV). يُعد RMU عنصراً أساسياً في توفير موثوقية وأمان للشبكات الكهربائية من خلال تمكين التحكم وإدارة التيار الكهربائي داخل الشبكة بدون انقطاع. حيث عند انقطاع التيار عن منزلك، يعمل RMU على توصيل مصدر طاقة آخر لضمان استمرارية وصول الكهرباء لمنزلك.
المكونات الرئيسية لوحدة الربط الحلقي:
- قاطع الدائرة (Circuit Breaker): وظيفته الأساسية هي الحماية من الأعطال الكهربائية مثل الدوائر القصيرة (Short Circuits) أو التحميل الزائد (Overload). عندما يحدث خلل في الشبكة، يقوم القاطع بفصل التيار بشكل أوتوماتيكي لمنع الضرر الذي قد يصيب المعدات الأخرى.
- مفتاح العزل (Isolator Switch): يُستخدم لعزل جزء محدد من الشبكة الكهربائية، مما يتيح إجراء الصيانة بدون التأثير على باقي الشبكة. هذا العنصر مهم جداً لضمان استمرارية العمل على الشبكة حتى في حال حدوث عطل في جزء منها.
- مفتاح التأريض (Earth Switch): يعمل على تأريض الدائرة بعد عزلها لتفريغ الشحنة المتبقية، مما يضمن سلامة الفنيين عند إجراء أعمال الصيانة.
الأنواع الرئيسية لـ RMU:
- وحدات معزولة بالغاز (Gas Insulated RMU): تكون المكونات الرئيسية معزولة داخل غاز SF6 وهو غاز خامل يمنع تسرب التيار ويوفر عزل ممتاز. هذا النوع يتميز بصغر حجمه وكفاءته العالية.
- وحدات معزولة بالهواء (Air Insulated RMU): تعتمد على الهواء كعازل، وهي عادةً أكبر حجماً وأقل كفاءة مقارنة بالمعزولة بالغاز، ولكنها أقل تكلفة من حيث التصنيع والصيانة.
فوائد RMU:
- استمرارية الخدمة: يضمن RMU عدم انقطاع التيار الكهربائي عند إجراء عمليات الصيانة أو عند حدوث عطل في جزء من الشبكة، حيث يمكن تحويل التيار إلى مسارات بديلة ضمن نفس الحلقة.
- المرونة التشغيلية: يمكن للمشغلين التحكم في تدفق الكهرباء على الشبكة بسهولة، مما يتيح إضافة أحمال أو فصلها دون الحاجة إلى إيقاف النظام بالكامل.
- الأمان: تساعد في حماية الشبكة والمعدات المرتبطة بها من التلف بسبب أعطال كهربائية، وذلك عبر استخدام قواطع الدائرة ومفاتيح العزل.
التحديات والصيانة:
تشغيل RMU يتطلب الالتزام بإجراءات الصيانة الدورية، خاصة في الوحدات المعزولة بالغاز حيث يتوجب فحص مستويات الضغط الداخلي والتأكد من عدم وجود تسريبات. إن تسرب غاز SF6 قد يؤدي إلى انخفاض كفاءة العزل وزيادة مخاطر التشغيل.
التطبيقات:
تُستخدم وحدات الربط الحلقي بشكل رئيسي في شبكات توزيع الكهرباء داخل المدن والمجمعات السكنية والمناطق الصناعية. كما تُستخدم في محطات توزيع الطاقة الكهربائية لضمان استمرارية توزيع الطاقة في حالة حدوث عطل في أحد المغذيات (Feeders).
المراجع:
- IEC 62271-200: “High-Voltage Switchgear and Controlgear”
- ABB RMU Product Catalog (2023).
- Alstom Technical Report on RMU Design (2022).
