Per migliorare l'affidabilità delle reti di distribuzione urbana, è possibile utilizzare un sistema di alimentazione elettrica ad anello-connesso. In un sistema di alimentazione connesso-ad anello, ciascun trasformatore-utente finale riceve due alimentatori da un punto di alimentazione (nodo della rete ad anello), uno per il backup e uno per l'uso. Questo metodo di alimentazione è chiamato alimentatore di rete ad anello.
L'unità principale dell'anello (RMU) è un componente chiave dell'alimentazione della rete ad anello. Si tratta di un quadro ad alta-tensione utilizzato nei sistemi di alimentazione di reti ad anello. Solitamente un quadro di comando del carico, un quadro di comando con interruttore di carico-combinato con fusibili o un interruttore automatico-in vuoto di piccola capacità, esegue funzioni di controllo e protezione, commutando la corrente di carico, interrompendo la corrente di corto-circuito e la corrente a vuoto del trasformatore-. Può anche commutare la corrente di carica in linee aeree e cavi. Le RMU offrono vantaggi quali struttura semplice, dimensioni compatte, basso costo e alimentazione sicura.
Le RMU vengono utilizzate principalmente negli alimentatori di reti ad anello o nei sistemi di alimentazione radiale a doppia-alimentazione per controllare, distribuire e commutare le linee diramate. Sono comunemente utilizzati anche per il controllo e la protezione sul lato alta-tensione dei trasformatori nelle sottostazioni prefabbricate (sottostazioni di tipo box-). Possono essere utilizzati anche nei sistemi di alimentazione dei terminali per evitare che i guasti da cortocircuito-ai terminali di alimentazione si intensifichino. Se viene utilizzata una RMU con un interruttore automatico sottovuoto di piccola-capacità, l'interruttore automatico fornisce protezione. Poiché l'unità principale ad anello viene utilizzata al terminale della rete elettrica urbana, il metodo di distribuzione dell'energia è flessibile e scalabile e il prezzo è ragionevole. È particolarmente adatto per l'uso in aree residenziali, grattacieli,-stazioni di distribuzione pubbliche e sottostazioni di tipo box-.
Le unità principali Ring sono classificate nei seguenti tipi in base al mezzo di isolamento:
1. Unità principali ad anello-isolate in aria
Le unità principali Ring isolate principalmente con aria sono dotate di interruttori di carico per la generazione di gas-, aria compressa o vuoto. Questi interruttori di carico sono disponibili nelle configurazioni con montaggio laterale-o con montaggio frontale-e i meccanismi operativi sono tutti montati frontalmente-. Questo tipo di unità è relativamente grande, con una larghezza tipica di 800 mm per 12 kV e 1700 mm per 40,5 kV. Se si utilizza un interruttore del carico a vuoto come interruttore principale, poiché la camera dell'ampolla in vuoto utilizzata può solo interrompere e non isolare, è necessario aggiungere un interruttore di isolamento prima dell'interruttore del carico durante la progettazione per fornire una porta di isolamento completa.
2. Unità principali con anello isolante misto aria e gas SF₆
Questo tipo di unità principale ad anello utilizza generalmente un interruttore di carico SF₆ come interruttore principale. È racchiuso in un alloggiamento completamente sigillato in resina epossidica o acciaio inossidabile riempito con gas SF₆ a bassa-pressione come mezzo isolante (il gas SF₆ funge anche da mezzo di estinzione dell'arco). I restanti componenti primari sotto tensione ad alta-tensione, come la sbarra collettrice primaria, i cavi di collegamento primari, i trasformatori di tensione/corrente e i parafulmini, sono installati all'aperto. Gli interruttori di carico SF₆ offrono prestazioni elettriche eccellenti, sono significativamente più piccoli delle unità principali ad anello-isolate in aria comparabili, possono facilmente ospitare interruttori a tre-posizioni e offrono funzionalità complete, facilità di assemblaggio e facilità di automazione della rete. Hanno visto un’adozione diffusa negli ultimi anni.
3. Unità principale ad anello-isolata in gas
Questo tipo di unità principale ad anello racchiude tutti i conduttori sotto tensione ad alta-tensione (come l'interruttore di carico a tre-posizioni e le sbarre di collegamento) in un involucro di acciaio inossidabile riempito con gas SF₆ a bassa-pressione, utilizzando il gas SF₆ sia come isolante che come mezzo di estinzione dell'arco. L'involucro in acciaio inossidabile offre eccellente robustezza, resistenza alla corrosione e dissipazione del calore, fornendo anche una messa a terra affidabile, garantendo la massima sicurezza personale. Per facilitare la manutenzione e la sostituzione, il meccanismo operativo e i fusibili di limitazione della corrente ad alta tensione-sono chiusi all'aria aperta. Questo tipo di unità principale ad anello utilizza anche terminali prefabbricati isolati in gomma siliconica-per il collegamento dei cavi, riducendo le dimensioni dell'unità principale ad anello e facilitando al tempo stesso l'installazione e garantendo un funzionamento e una manutenzione sicuri.
Questo tipo di prodotto offre le seguenti caratteristiche: ① Tutti i componenti sotto tensione ad alta-tensione (eccetto i fusibili) sono sigillati in un serbatoio di gas SF₆ a bassa-pressione, protetto dagli influssi ambientali; ② Un design modulare consente varie configurazioni di cablaggio principale utilizzando moduli diversi e la combinazione può essere modificata per creare un sistema di quadri multi-circuito secondo necessità; ③ Una struttura isolante dell'interfaccia facilita il collegamento di componenti sotto tensione ad alta-tensione e l'espansione dell'armadio; ④ Il meccanismo di sgancio del fusibile è situato nella parte anteriore del quadro per una facile sostituzione; ⑤ Ingressi e uscite cavi completamente schermati; ⑥ È possibile utilizzare componenti di monitoraggio ad alta-tensione e relè digitali integrati; ⑦ È possibile utilizzare armadi di misurazione dell'alta-tensione.
4. Unità principale ad anello isolato solido-
Questo tipo di unità principale ad anello elimina completamente l'uso di recipienti a pressione. L'isolamento interno e l'estinzione dell'arco del quadro sono ottenuti utilizzando un dielettrico sotto vuoto, mentre l'isolamento esterno utilizza tubi isolanti per solidificare i componenti dell'interruttore. Barre chiuse collegano i vari circuiti. Il manicotto isolante utilizza la tecnologia dei poli sigillati, integrando organicamente l'ampolla sottovuoto, il circuito conduttivo principale e il supporto isolante in una struttura completamente isolata, sigillata e-esente da manutenzione. Il manicotto isolante è realizzato in resina epossidica e le sbarre collettrici sono incapsulate con gomma siliconica. Questa struttura mitiga efficacemente la corrosione dell'alimentatore isolandolo da aria, umidità, polvere e fonti di aria calda e fredda.
Questo prodotto ha le seguenti caratteristiche: ① Tutti i componenti sotto tensione ad alta-tensione sono racchiusi dal manicotto in resina epossidica e dalla barra collettrice incapsulata in gomma siliconica-, ottenendo una struttura completamente isolata e sigillata; ② Il quadro è dotato di funzioni di isolamento e la posizione operativa dell'interruttore è direttamente osservabile attraverso una finestra di ispezione sul pannello; ③ L'isolamento esterno del vacuostato utilizza poli sigillati, che lo rendono adatto al funzionamento all'aperto; ④ Il design modulare dell'unità facilita la sostituzione e la manutenzione; ⑤ L'isolamento separato delle fasi-fornisce eccellenti prestazioni di isolamento interfase; ⑥ La custodia non è dotata di elementi di fissaggio rimovibili, garantendo un'eccellente protezione antifurto; ⑦ I terminali dei cavi-inseribili vengono utilizzati per il cablaggio in entrata e in uscita, eliminando le parti sotto tensione esposte.
