مقدمة عن وحدة التوزيع الرئيسية الحلقية

تُعرف خزانة الشبكة الحلقية عادةً باسم مفتاح الحمل SF6 أو مفتاح الحمل SF6 مع الصمام، وتُستخدم في خطوط أو أطراف الشبكة الحلقية. يُعد مفتاح الحمل SF6 مفتاحًا ممتازًا ذا كفاءة عالية، وقد أثبت فعاليته لدى العديد من المستخدمين في السنوات الأخيرة. فبالإضافة إلى مزاياه العديدة، مثل العمر الافتراضي الطويل، وقوة الفصل العالية، ووظيفة مفتاح الحمل الفراغي، يتميز بسهولة الوصول إلى ثلاثة أوضاع تشغيل (تشغيل، إيقاف، وتأريض)، وانخفاض التيار اللازم للفتح والفصل (الحث، السعة)، وقدرته العالية على مقاومة الظروف البيئية القاسية. وهو مناسب للاستخدام على نطاق واسع في شبكات توزيع الجهد المتوسط ​​في المناطق الحضرية والريفية.

تنقسم خزانة شبكة الحلقة عمومًا إلى نوعين: عزل هوائي وعزل بغاز سادس فلوريد الكبريت (SF6). تُستخدم هذه الخزانة لتقسيم وفصل تيار الحمل، وفتح وفصل تيار قصر الدائرة وتيار عدم التحميل للمحولات، وتيار شحن خطوط النقل الهوائية وخطوط الكابلات على مسافة محددة. وتؤدي دورًا هامًا في التحكم والحماية، وتُعدّ من معدات التبديل الأساسية لتغذية شبكة الحلقة وتغذية المحطات الطرفية. يحتوي جسم الخزانة على ثلاثة أنواع رئيسية من مفاتيح الحمل المعزولة بالهواء: نوع إنتاج الغاز، ونوع الضغط، ونوع الفراغ. أما مفتاح الحمل المعزول بغاز سادس فلوريد الكبريت (SF6) فهو من النوع SF6. ولأن غاز SF6 محصور داخل الغلاف، فإن الكسر الناتج عن الفصل غير مرئي. يتطلب مفتاح الحمل في خزانة شبكة الحلقة عادةً ثلاث مراحل: فصل الحمل، وعزل الدائرة، ويمكن تحقيق ذلك عن طريق التأريض. يسهل تحقيق ثلاث مراحل في مفاتيح الحمل من نوع إنتاج الغاز، ونوع الضغط، ونوع SF6، ولكن غرفة إخماد القوس الكهربائي في الفراغ لا توفر سوى إمكانية الفصل، ولا يمكن عزل الدائرة. لذلك، يُضاف مفتاح عزل قبل مفتاح الحمل في مفتاح شبكة الحلقة المعزول بالفراغ، وذلك لتكوين قطع عزل.

مفتاح الحمل هو نوع من أجهزة التبديل مزود بجهاز بسيط لإطفاء القوس الكهربائي. يُطلق على مفتاح الحمل الذي يستخدم غاز سادس فلوريد الكبريت (SF6) كعازل ووسيط لإطفاء القوس الكهربائي اسم مفتاح حمل SF6. يُستخدم هذا المفتاح لتشغيل وإيقاف تيار الحمل وتيار الحمل الزائد، كما يُستخدم لتشغيل وإيقاف خطوط الطاقة بدون حمل، ومحولات الطاقة بدون حمل، وبنوك المكثفات، وما إلى ذلك. يتميز مفتاح الحمل ثلاثي الوظائف (التشغيل، والإيقاف، والتأريض) ببساطة تركيبه وانخفاض سعره. لا يستطيع مفتاح الحمل وحده فصل تيار قصر الدائرة.

يُستخدم مفتاح الحمل SF6 مع المصهر المدمج لتحمل تيار الحمل الزائد (مع بقاء تيار الحمل الزائد ضمن نطاق تيار الإيقاف المقنن لمفتاح الحمل SF6) وتيار التشغيل العادي، كما يتطلب الأمر تحمل تيار التحويل عند الإيقاف. أما مصهرات الجهد العالي، فهي مسؤولة عن الحماية من قصر الدائرة والحمل الزائد على جانب الجهد العالي. في هذه الحالة، تتكون مجموعة مفتاح الحمل SF6 من ثلاثة مصهرات مزودة بمشغلات، وبمجرد حدوث أي تشغيل، تقوم آلية الربط بتحويل مفتاح الحمل إلى مفتاح ثلاثي الأطوار تلقائي. يضمن هذا المزيج تلبية متطلبات حماية نظام توزيع الطاقة في الظروف العادية وظروف الأعطال.

يمكن تقسيم خزانة شبكة Ring إلى شبكة Ring داخلية وشبكة Ring خارجية

تُستخدم شبكة الحلقة الداخلية عادةً لتوزيع الطاقة على جانب الجهد العالي. وهي تتكون من خزانة خط الإدخال، وخزانة القياس، وخزانة محول الجهد، وخزانة مخرج المحول. بالنسبة للمستخدمين ذوي متطلبات الطاقة العالية، يجب أن يعتمد خط الإدخال على خزانة مفاتيح طاقة مزدوجة. أما ما ذُكر في الطابق السابع من أن "بعض الأشخاص يستخدمون الآن مفاتيح تحميل ومصهرات مدمجة في خزانة مفاتيح الجهد العالي تُسمى خزانة شبكة الحلقة، والتي يسهل تمييزها عن خزانة مفاتيح قاطع الدائرة"، فهو غير دقيق، إذ تحتوي خزانة شبكة الحلقة أيضًا على برنامج قاطع دائرة.

تُستخدم شبكة الحلقة الخارجية عادةً في شبكات الطاقة الحضرية، باستخدام خزانة شبكة الحلقة SF6 الشائعة. تتميز هذه الخزانة بمستوى حماية عالٍ يصل إلى IP67، مما يجعلها مناسبة للاستخدام الخارجي، ويمكن غمرها في الماء لفترة قصيرة. يعتمد تصميم تغذية شبكة الحلقة عادةً على دائرة دخول واحدة ودائرة خروج واحدة، مع وجود دائرتين أو ثلاث دوائر خروج، أي ما يُعرف بنمط تغذية شبكة الحلقة المتشابكة.

لضمان موثوقية واستمرارية إمداد الطاقة، يُستخدم خطان رئيسيان لتزويد الطاقة، يشكلان حلقة. مفتاح حمل غاز SF6، ثلاث محطات (إغلاق، فتح، تأريض)، خط فرعي، محول كهربائي.