ما هى وحدة الربط الحلقي RMU ؟ وفيما تستخدم ؟
وحدة الربط الحلقي Ring Main Unit هى لوحة تستخدم فى شبكات الجهد المتوسط لتغذية محولات التوزيع من حلقة الجهد المتوسط Medium voltage Loop حيث تتكون من خلية دخول وبها كابل قادم من حلقة الجهد المتوسط وخلية خروج بها كابل خارج إلى حلقة الجهد المتوسط وخلية يخرج منها كابل جهد متوسط لتغذية وحماية محول التوزيعوتحتوي خلايا الدخول والخروج على سكاكين فصل على الحمل LBS غالبا ذو سعة 630 أمبير لتوصيل وفصل لوحة الربط الحلقي عن شبكة الجهد المتوسط (MV Loop) وتحتوي خلية المحول على فيوز بسكينة أو قاطع لتغذية وحماية المحول
ويتم تغذية لوحة الربط الحلقي من مصدر واحد (خلية دخول واحدة) أو غالبا من مصدرين مختلفين من موزع الجهد المتوسط (خلية دخول + خلية خروج) لتأمين التغذية للمحول فى حالة إنقطاع التغذية من أحد المصدرين حيث يتم فصل أحد الكابلين (الدخول أو الخروج) وتوصيل الكابل الآخر لتأمين التغذية من الإتجاه الآخر
تتوافر وحدات الربط الحلقي بجهود مختلفة من 11 ك.ف إلى 33 ك.ف
ملحوظة : فى الأربع أنواع الأخيرة يلزم إضافة جهاز مبين خطأ أرضي إضافى أى يكون هناك عدد (2) جهاز EFI
يحتوي القاطع على عدد (2) ميكانيزم (Mechanism) للفصل والتوصيل وهما :
لا يوجد إختلاف بين ملف الفصل والتوصيل من حيث الشكل أو المكونات والإختلاف فقط في مكان كل منهما ولكن نظرا لأهمية دائرة الفصل يستخدم عادة ملفين للفصل بدلا من ملف واحد وملف الفصل الثاني يتم تغذيته بواسطة دائرة تغذية مستقلة عن الملف الأول
من الممكن وضع ملف يعمل على توصيل القاطع أوتوماتيكيا في حالة رجوع الجهد وهو ملف Auto-recloser
الإتصال الميكانيكي بين سكينة المحول والمصهرات :-
في حالة حدوث عطل علي أحد فازات المحول أو أحد فازات الكابل المغذي له يفصل المصهر ولكن لا يقوم بفصل أو عزل كامل للخلل أو تيار العطل لأن تيار الخلل سيمر من الفازتين الأخرتين لأن الملفات الابتدائية للمحول موصلة دلتا ولذلك عند فصل المصهر يخرج بنز (قاذف) يقوم بفصل الثلاثة أسلحة لسكينة المحول وبذلك يتم عزل الخلل
* قيمة هذه الفيوز تعتمد علي قدرة المحول
كما يوضح الجدول التالي قيم الفيوز المناسبة حسب قدرة المحول :
* اللون الأحمر : ويبين الحدود الدنيا لمستوى ضغط الغاز داخل التانك
* اللون الأخضر : ويبين الحدود العليا لمستوى ضغط الغاز داخل التانك
ويلزم أن يكون المؤشر عند المنطقة باللون الأخضر لأنه في حالة نزول مستوي الضغط إلي المنطقة الحمراء ، ففي تلك الحالة يمنع نهائيا فصل وتوصيل سكينة LBS أو القاطع ويتم الفصل والتوصيل upstream مع إجراء الصيانة اللازمة لضبط مستوى ضغط الغاز
ويشير الرقم (1) بالشكل التالي إلى مكان شحن سوستة السكينة
مثال عملي :
الفرق بين وحدة الربط الحلقي RMU و Switchgear ؟
- وحدة التغذية الحلقية R.M.U. تستعمل للربط مع شركه الكهرباء والعملاء (شركات ,فنادق,مصانع,.....) وهى عباره عن دخولين وخرجين أو أكثر بحيث يكون تغذيه الدخول من شركه الكهرباء وخروجات الى الخلايا العملاء وخروج لمحطة أخر تابعه لشركة الكهرباء (وذلك لاكمال الربط الحلقى )
- وأحيانا تستخدم فى حالة التغذية من نفس المصدر أو من مصدريين مختلفيين (دخول و خروج) ويمكن عمل المناورات فى حالة حدوث اى عطل فى سكاكين الدخول وعادة ما تستخدمها شركة الكهرباء فى اكشاك المحولات الموجودة والموزعة لكل منطقة وعمل المناورات للحد من الجزء المفصول من المنظومة .
- موزع الجهد المتوسط MEDIUM SWITCH GEAR فهو لدخول خطوط التغذيه (القادمه من المحطات الرئيسية 33/11 أو من المحطات الفرعية ) وتغذيه المحولات فى الموقع وتغذيه خروج أو أكثر الى محطات فرعية (R.M.U. أو MEDIUM SWITCH GEAR)
- موزع الجهد المتوسط medium voltage switchgear يستخدم فى حالة التغذية من مصدرين مختلفين من الجهد المتوسط وذلك لتأمين التغذية الكهربية فى حال سقوط اى من المصدرين وذلك باستخدام خلايا bus coupler و bus riser وذلك لنقل التغذية من المصدر الاخر وعادة ما تكون قى المحطة الرئيسية وذلك لتغذية عدد كبير من المحولات او عدد من loops من وحدات التغذية الحلقية RMU ومنها للمحولات
- ان الوحدات الحلقية تتركب من ثلاث وحدات اثنان دخول والاخر خروج وتستخدم غالبا فى الموقع العام مع المحولات المجمعة PACKAGE SUBSTATION وتستخدم كذلك كفيدر رئيسى فى المشاريع الصغيرة واقصى امبير لها 630 امبير دخول.
- احيانا يضاف ملحق واحد أو أكثر للوحده الحلقية (ملحق محول أو ملحق خروج) عندما يكون عندك أكثر من خروج وأكثر من محول.
- فى المشاريع الكبيرة والتى تتغذى من اكثر من مصدر وبها اكثر من حلقة للجهد المتوسط بداخل المشروع فيستخدم SWITCHGEAR عن طريق مفتاحين دخول وعدد واحد مفتاح ربط مع عدد مفاتيح خروج تعادل ضعف عدد الحلقات الموجودة ( لكل حلقة عدد 2 مفتاح ) وتغذى المحولات الموجودة فى هذة الحلقات عن طريق RMU وفى حالة التوزيع الخطى كم فى المبانى والمشاريع التى تحتوى على مبانى خدمية يتم توصيل المحولات مباشرة على SWITCHGEAR
- فى بعض شركات الكهرباء تستخدم R.M.U. بديلا عن MEDIUM SWITCH GEAR (عندما يكون هناك خط دخول ومحول وخروج ...واحيانا أكثر من محول وخرج بأضافة ملحق ل R.M.U.) فى الشبكه العامه , ويتم أستخدمها أما لقلة تكاليفها أو لعدم وجود المساحة الكافية لوضع MEDIUM SWITCH GEAR أو عندما يكون هناك خط دخول ومحول وخروج فقط
- ولكن الوقايات المستخدمه MEDIUM SWITCH GEAR تكون ضد زيادة التيار و دائرة القصر والخطاء الارضي ووقاية البخلز ....وسرعة الاستجاب للفصل أسرع وادق , وأما فى R.M.U فالوقاية فيها محدوده ضد زيادة تيار ( وأحيانا قليله ضد دائرة القصر والخطاء الارضي )
أنواع وحدات الربط الحلقي RMU Types
أنواع وحدات الربط الحلقي RMU من حيث عدد الخلايا
يتم تحديد عدد خلايا الربط الحلقي RMU كما يليI : Fالرقم الأول (I) : يدل على عدد خلايا الدخول والخروج أو الربط أو Spareالرقم الثاني (F) : يدل على عدد خلايا تغذية محولات توزيع* في حالة لو كان هذا الرقم صفر (0) معناه أنه لا توجد خلايا بفيوز لتغذية محول* وفى حالة لو كان الرقم مساويا 1 أو 2 يكون هناك إما خلية بفيوز لتغذية محول أو خليتين بفيوز لتغذية محولين
RMU (1+1)
(1+1) RMU : عدد (1) خلية تحوي سكينة LBS سعة 630 أمبير وبها كابل دخول قادم من حلقة (Loop) الجهد المتوسط + خلية بها فيوز (Switched Fuse) ويخرج منها كابل لتغذية محول توزيع- وإختصارا 1+1 : خلية دخول + خلية محول
- تسمى أحيانا 2Way RMU
RMU (2+1)
(2+1) RMU : عدد (1) خلية تحوي سكينة LBS سعة 630 أمبير وبها كابل دخول قادم من حلقة (Loop) الجهد المتوسط + خلية تحوي سكينة LBS سعة 630 أمبير وبها كابل خروج إلى حلقة (Loop) الجهد المتوسط + خلية بها فيوز (Switched Fuse) وكابل لتغذية محول التوزيع- وإختصارا 1+2 : خلية دخول + خلية خروج + خلية محول
- تسمى أحيانا 3Way RMU
RMU (2+0)
(RMU (2+0 : عدد (1) خلية تحوي سكينة LBS وبها كابل دخول قادم من حلقة (Loop) الجهد المتوسط + خلية بدون فيوز بها كابل لتغذية لوحة RMU أخرى (بعيدة عن اللوب الحالي أو موزع صغير خاص بمستهلك)- وإختصارا 0+2 : خلية دخول + خلية بدون فيوز لتغذية لوحة RMU أخرى أو موزع صغير خاص بمستهلك
- تسمى أحيانا 3Way RMU
RMU (2+2)
(2+2) RMU : عدد (1) خلية تحوي سكينة LBS وبها كابل دخول قادم من حلقة (Loop) الجهد المتوسط + خلية تحوي سكينة LBS سعة 630 أمبير وبها كابل خروج إلى حلقة (Loop) الجهد المتوسط + عدد (2) خلية بكل خلية فيوز وكابل لتغذية محول توزيع (خليتين لتغذية محولين توزيع)
- وإختصارا RMU (2+2) : خلية دخول + خلية خروج + عدد (2) خلية لتغذية محولين
- تسمى أحيانا 4Way RMU
RMU (3+1)
(3+1) RMU : عدد (1) خلية تحوي سكينة LBS وبها كابل دخول قادم من حلقة (Loop) الجهد المتوسط + خلية تحوي سكينة LBS سعة 630 أمبير وبها كابل خروج إلى حلقة (Loop) الجهد المتوسط + عدد (1) خلية إما أن تكون خلية ربط مع حلقة جهد متوسط أخرى أو خلية Spare بها سكينة LBS + عدد (1) خلية بها فيوز ويخرج منها كابل لتغذية محول التوزيع
1+3
RMU (3+0)
(3+0) RMU : عدد (1) خلية تحوي سكينة LBS سعة 630 أمبير وبها كابل دخول قادم من حلقة (Loop) الجهد المتوسط + خلية تحوي سكينة LBS سعة 630 أمبير وبها كابل خروج إلى حلقة (Loop) الجهد المتوسط + خلية بدون فيوز بها كابل لتغذية لوحة RMU أخرى (بعيدة عن اللوب الحالي أو موزع صغير خاص بمستهلك)- وإختصارا 0+3 : خلية دخول + خلية خروج + خلية بدون فيوز لتغذية لوحة RMU أخرى بعيدة أو موزع صغير خاص بمستهلك
- تسمى أحيانا 3way RMU
RMU (4+1)
(4+1) RMU : عدد (1) خلية تحوي سكينة LBS سعة 630 أمبير وبها كابل دخول قادم من حلقة (Loop) الجهد المتوسط + خلية تحوي سكينة LBS سعة 630 أمبير وبها كابل خروج إلى حلقة (Loop) الجهد المتوسط + عدد (1) خلية للربط مع حلقة أو لوبة جهد متوسط أخرى + عدد (1) خلية Spare بها سكينة LBS + عدد (1) خلية بها فيوز ويخرج منها كابل لتغذية محول التوزيع
1+4
RMU (4+0)
(4+0) RMU : عدد (1) خلية تحوي سكينة LBS سعة 630 أمبير وبها كابل دخول قادم من حلقة (Loop) الجهد المتوسط + خلية تحوي سكينة LBS سعة 630 أمبير وبها كابل خروج إلى حلقة (Loop) الجهد المتوسط + عدد (1) خلية إما أن تكون خلية ربط مع حلقة جهد متوسط أخرى أو خلية Spare بها سكينة LBS + خلية بدون فيوز بها كابل لتغذية لوحة RMU أخرى (بعيدة عن اللوب الحالي أو موزع صغير خاص بمستهلك)- وإختصارا 0+4 : خلية دخول + خلية خروج + خلية ربط أو Spare + خلية بدون فيوز لتغذية لوحة RMU أخرى بعيدة أو موزع صغير خاص بمستهلك
- تسمى أحيانا 4way RMU
RMU (M+3+1)
وهي نفس مكونات لوحة RMU (3+1) لكن مضاف إليها خلية قياس Metering
ملحوظة : فى الأربع أنواع الأخيرة يلزم إضافة جهاز مبين خطأ أرضي إضافى أى يكون هناك عدد (2) جهاز EFI
أنواع RMU من حيث عدد الخلايا :(1+1) RMUخلية دخول + خلية محول(2+1) RMUخلية دخول + خلية خروج + خلية محول(2+0) RMUخلية دخول + خلية بدون فيوز لتغذية لوحة RMU أخرى أو موزع صغير خاص بمستهلك(2+2) RMUخلية دخول + خلية خروج + عدد (2) خلية لتغذية محولين(3+1) RMUخلية دخول + خلية خروج + خلية ربط مع لوبة أخرى او خلية Spare + خلية محول(3+0) RMUخلية دخول + خلية خروج + خلية بدون فيوز لتغذية لوحة RMU أخرى بعيدة أو موزع صغير خاص بمستهلك(4+1) RMUخلية دخول + خلية خروج + خلية ربط مع لوبة أخرى + خلية Spare + خلية محول(4+0) RMUخلية دخول + خلية خروج + خلية ربط أو Spare + خلية بدون فيوز لتغذية لوحة RMU أخرى بعيدة أو موزع صغير خاص بمستهلك
أنواع وحدات الربط الحلقي من حيث الوسط العازل
يوجد ثلاثة أنواع من وحدات الربط الحلقي وفقا لنوع مادة العزل الداخلي وهما :1- وحدة الربط الحلقي المعزولة بالزيت Oil insulated RMU
هذه الوحدة عبارة عن مجموعة من الأسلحة تسمي سكاكين وهذه السكاكين تأخذ ثلاث حركات وهي فصل وتوصيل وتاريض وكل تلك الحركات تتم في وجود مادة عازلة لمنع حدوت الاشتعال وأيضا لمنع التلامس وهذه المادة هي الزيت الكهربائي وهذا الزيت له موصفات خاصة ويجب إن لا تقل قوة العزل الكهربائي له عن ۲۰ ك ف ويوجد علامة بيان توضح منسوب مستوي الزيت بداخل الوحدة الحلقية حيث يجب إن لا يزيد ولا يقل عن قيمة معينة2 - وحدة الربط الحلقي المعزولة بالغاز Gas insulated RMU
هذه الوحدة الحلقية تحتوي بداخلها على عدد من السكاكين وأيضا ممكن تحتوي على قواطع إلية ويتم الفصل والتوصيل بداخل الوحدة الحلقية في وجود غاز يطلق علية SF6 وهذا الغاز يعتبر من أفضل العوازل الكهربائية ويوجد عداد يوضح مقدار ضغط الغاز بداخل الوحدة الحلقية حيث يجب إن لا يزيد عن قيمة معينة وأيضا لا يقل عن قيمة معينة3- وحدة الربط الحلقي المعزولة بالهواء Air insulated RMU
وتستخدم فيها سكاكين هوائية Air LBS اى تكون جميع مكونات وحدة الربط الحلقي محاطة بالهواء الطبيعي ولكن تستخدم إسطوانات أو كبسولات مملوءه بغاز SF6 لإطفاء الشرارة المتولدة إثناء فتح وإغلاق الثلاثة أسلحة الخاصة بسكينة LBS وتكون تلك الكبسولات مربوطة بأطراف أسلحة السكينة .
أنواع وحدات الربط الحلقي RMU من حيث إمكانية التوسع
Extensible RMU
وهي وحدة ربط حلقى لها القابلية لتزويدها بخلية إضافية أو أكثر حيث يمكن تزويد اللوحة بخلايا إضافية إما من الجانب الأيمن أو الجانب الأيسر للوحة أو كلا الجانبين معا (وأحيانا من أعلى اللوحة) وفى حالة وحدات الربط الحلقى من النوع SF6 تكون الخلية الإضافية لها تانك SF6 مستقل عن تانك لوحة RMU الأساسيةوهناك ثلاثة أنواع من وحدات Extensible RMU :
1) (LE) Left Extensible RMU : وهي وحدة RMU لها القابلية لإضافة خلايا إلى الجانب الأيسر من اللوحة
2) (RE) Right Extensible RMU : وهي وحدة RMU لها القابلية لإضافة خلايا إلى الجانب الأيمن من اللوحة
3) (DE) Extensible on both sides : وهي وحدة RMU لها القابلية لإضافة خلايا إلى كلا جانبي اللوحة (الأيمن والأيسر)
Non-extensible or Compact RMU
وهى وحدة ربط حلقى RMU غير قابلة لإضافة أي خلايا أخرى إليهاأنواع وحدات الربط الحلقي من حيث مكان التركيب
يوجد نوعان من وحدات الربط الحلقي وفقا لمكان التركيب وهما :1) Indoor RMU
وهي وحدات ربط حلقي يتم تركيبها داخل المباني مثل غرفة المحول
2) Outdoor RMU
وهي وحدات ربط حلقي يتم تركيبها فى الأماكن الخارجية المعرضة للظروف الجوية المختلفة لذا يتم تصميمها بحيث تتحمل مختلف الظروف الجوية مثل الأمطار والرياح والأتربة حيث يتم وضع لوحة الربط الحلقي بأكملها داخل كابينة مقاومة للظروف الجوية ولا يجب أن تقل درجة الحماية للوحة عن IP54 وأحيانا تصل إلى IP65
أنواع الخلايا في وحدات الربط الحلقي RMU Cells types
1) خلية سكينة فصل على الحمل LBS Module
وهي عبارة عن خلية تحتوي على سكينة فصل على الحمل LBS بدون أي حمايات وهي تستخدم لفصل أو توصيل وحدة ربط حلقي أخرى
2) خلية سكينة فصل على الحمل مع فيوز LBS with fuse Module
وهي خلية تتكون من سكينة فصل على الحمل LBS ويضاف معها على التوالي فيوز من نوع HRC للحماية
وهي تستخدم لتوصيل وفصل محولات التوزيع
عادة تستخدم لمحولات التوزيع ذات القدرات الأقل من 1600 ك.ف.أ
3) خلية القاطع Circuit-Breaker Module
وهي خلية تحتوي على قاطع جهد متوسط يكون إما من النوع الغزي SF6 أو النوع المفرغ من الهواء Vacuum
وهي خلية تستخدم لعمليات الفصل والتوصيل ولحماية المحول أو حماية شبكة أخرى
عادة تستخدم لمحولات التوزيع ذات القدرات الكبيرة الأكبر من 1600 ك.ف.أ
4) خلية القياس Metering Module
وهي خلية تحوي مجموعة من محولات التيار CT ومحولات الجهد VT وهي تستخدم لتركيب أجهزة قياس لحمل على شبكة الجهد المتوسط كما تحوي جهاز قياس إستهلاك الطاقة الكهربائية KWHR , KVARH
5) خلية فصل وتوصيل Bus Coupler Module
وهي خلية تستخدم لفصل وتوصيل جزء من وحدة الربط الحلقي وغالبا لتوصيل خلية القياس ويستخدم فيها سكينة فصل على الحمل LBS
6) خلية توصيل الكابل على المباشر Direct cable connection module
وهي خلية تستخدم لتوصيل الكابل مباشرة على الباسبارات الخاصة بلوحة الربط الحلقي وهى تستخدم غالبا فى لوحات الربط الحلقي المحتوية على خليتين فقط لحماية المحول حيث يتم توصيل الكابل القادم من الخطوط الهوائية إلى لوحة الربط الحلقي عن طريق هذه الخلية
يوجد منها أيضا نوع آخر يحتوي على سكينة تأريض Earthing switch
مكونات وحدات الربط الحلقي RMU
قواطع الجهد المتوسط المستخدمة فى وحدات الربط الحلقي RMU
- تستخدم قواطع الجهد المتوسط فى لوحات الربط الحلقي بغرض حماية المحولات حيث يتم تركيبها فى الخلايا المغذية لمحولات التوزيع
- تستخدم القواطع غالبا لحماية محولات التوزيع ذات القدرات الأكبر من 1600 ك.ف.أ
- أنواع قواطع الجهد المتوسط المستخدمة فى لوحات الربط الحلقي RMU :
1) القاطع المفرغ من الهواء Vacuum CB
2) القاطع الغازي SF6 CB
1) القاطع المفرغ من الهواء Vacuum CB
- تكون نقاط التلامس المسئولة عن فصل وتوصيل القاطع داخل أنابيب مفرغة من الهواء Vacuum tubes مما يساعد على إطفاء الشرارة لعدم وجود الوسط (الهواء) المكمل لعملية زيادة القوس الكهربي Arc بينما الميكانيزم كاملا داخل تانك مملوء بغاز SF6 ومعزول عن المحيط الخارجي
- وهى قوطع لها جهد إنهيار عالي جدا عند ضغط منخفض جدا
كيفية إخماد الشرارة بالقواطع المفرغة Vacuum
نقاط التلامس تصنع بحيث توجد بها شرائح حلزونية وذو مساحة مقطع كبيرة ومن مادة تقاوم الحرارة الشديدة الناتجة من القوس الكهربى . يتكون مجال كهربى محورى يدفع القوس خارج نقاط التلامس بالشرائح ويساعد ذلك على الإخماد السريع للقوس الكهربي
مكونات القاطع المفرغ Vacuum
يحتوي القاطع على عدد (2) ميكانيزم (Mechanism) للفصل والتوصيل وهما :
- ميكانيزم علوي : وهو مخصص لفصل القاطع أوتوماتيكيا حيث عند غلق القاطع وفى نفس الوقت يتم شحن سوستة فصل opening spring بواسطة موتور شحن charging motorوبذلك تكون سوستة الفصل جاهزة لفصل القاطع بشكل سريع وأوتوماتيكي في حالة تلقي إشارة فصل من جهاز الوقاية وفى حالة إنقطاع الكهرباء او أعمال الصيانة يمكن شحن السوستة يدويا بواسطة ذراع مخصص لذلك ويحتوي الميكانيزم العلوي على بيان لحالة سوستة الفصل ما إذا كانت مشحونة Charged أو غير مشحونة discharged
- ميكانيزم سفلي : وهو ميكانيزم يتم إدارته يدويا أي لا يحتوي على سوستة فصل وهو عبارة عن محور دوران shaft يتم إدارته يدويا بواسطة ذراع مخصص لذلك ليعطي وضع من الأوضاع الثلاثة (Open – Close – Earth)
- وهناك إنترلوك ميكانيكي بين الميكانيزم العلوي والسفلي لمنع توصيل الميكانيزم السفلي لوضع Earth في حالة كان القاطع في وضع ON (الميكانيزم العلوي في وضع غلق)
2) القاطع الغازي SF6 CB
وفيه يستخدم غاز SF6 كوسط عازل لإطفاء الشرارة لتميزه بعدد من الخصائص الهامة التي تساعد على إطفاء القوس الكهربي المتولدأثناء فصل القاطع ينتقل التيار من خلال نقاط التلامس إلى ملف أسطواني يقع حول نقاط التلامس مسبباً مجال مغناطیسی هذا المجال يؤثر على القوس الكهربى ويجعله فى حالة دوران على شكل شعاع والحرارة الناتجة تتسبب في زيادة ضغط الغاز فيمر في اتجاه القوس محوريا فيشتت فى الشرائح المخصصة لذلك ويتم تبريد القوس بشدة مؤديا ذلك في اطفاء القوس عند قيمة الصفر للتيار الكهربى .
يوجد فى هذا النوع مانوميتر لبيان ضغط الغاز بداخل القاطع الذي يتكون من كبسولات موضوعة على تنك به صمام عدم رجوع الغاز Non-return value الذي من خلاله يمكن شحن الكبسولات فى حالة التسريب للغاز Gas leakage
مكونات قاطع الجهد المتوسط Basic parts of Circuit Breaker
ويحتوي القاطع على المكونات الآتية :
(1) الجزء الميكانيكي ويحتوى على :
- سوست الفصل والتوصيل Springs
- مواتير الشحن Charging Motors .
- ملفات ومرحلات الفصل والتوصيل Relays & Closing-trip coils .
- الأزرع العازلة لنقل الحركة من الجزء الميكانيكي إلى الجزء الكهربي
(2) الجزء الكهربى ( الكبسولات ) وتحتوى على :
- غرفة إطفاء الشرارة Arc Chamber
- نقاط التلامس الثابتة والمتحركة Moving & Fixed Contacts
- الوسط الخامد Extinguishing Medium
1- موتور شحن Motor with gear
وهو موتور يتم إستخدامه داخل ميكانيزم القاطع او سكينة LBS وذلك لشحن سوستة التوصيل Closing spring الخاصة بالقاطع أو ال LBS وهذه السوستة مسئولة عن توصيل وإدخال القاطع فى الخدمة
2- ملف الفصل Shunt Trip Coil
وهو ملف Coil يعمل على فصل القاطع عن بعد Remote حيث ليس من الضروري فصل القاطع عن طريق زر الفصل حيث ليس من الضروري فصل القاطع عن طريق زر الفصل Push button الموجود على الخلية ولكن يمكن فصله وتوصيله عن بعد باستخدام نظام SCADA+PLC3- ملف التوصيل Shunt Closing Coil
وهو ملف Coil يعمل على توصيل القاطع عن بعد Remoteلا يوجد إختلاف بين ملف الفصل والتوصيل من حيث الشكل أو المكونات والإختلاف فقط في مكان كل منهما ولكن نظرا لأهمية دائرة الفصل يستخدم عادة ملفين للفصل بدلا من ملف واحد وملف الفصل الثاني يتم تغذيته بواسطة دائرة تغذية مستقلة عن الملف الأول
4- Anti-Pumping Relay
وهو ريلاي يكون مرتبط دائما بملف التوصيل Shunt Closing ووظيفته أنه يمنع التوصيل المتكرر للقاطع في حالة حدوث short نتيجة عطل لأن التوصيل المتكرر في حالة العطل قد يتسبب في إنهيار القاطع ويسمح Anti Pumping Relay بتوصيل القاطع في حالة short لمرة واحدة فقط وعندها يعمل Block (منع توصيل) لملف التوصيل لعدم توصيل القاطع مرة أخرى غير بعد عمل Reset للقاطع5- Under Voltage Relay
ملف يعمل على فصل القاطع إذا إختفى الجهد على القاطع حيث يجب أن يظل الجهد على القاطع لتظل نقط الملف مقفلة في حين إذا إختفى الجهد تماما أو إنخفض الجهد عن القيمة المصمم عليها المف (35% تقريبا) تصبح نقاط الملف مفتوحة مما يعمل على فصل القاطعمن الممكن وضع ملف يعمل على توصيل القاطع أوتوماتيكيا في حالة رجوع الجهد وهو ملف Auto-recloser
6- نقاط مساعدة auxiliary contacts
وهى نقاط مساعدة ووظيفتها إعطاء إشارة كهربية عن بعد Remote عن حالة القاطع ما إذا كان في حالة فصل أو توصيل وهي في الغالب عبارة عن مجموعة من 5 نقاط مساعدة إما (3NO+2NC) أو (2NO+3NC)7- نقطة مساعدة لبيان حالة سوستة الشحن
وهو عبارة عن micro switch يستخدم لإعطاء إشارة عن بعد لحالة سوستة التوصيل ما إذا كانت مشحونة أو غير مشحونة حيث :- إذا كانت نقاط ال switch مفتوحة open يعطي إشارة بأن السوستة مشحونة
- إذا كانت نقاط ال switch مغلقة Closed يعطي إشارة بأن السوستة غير مشحونة
سكينة التأريض Earthing Switch
- وهي سكينة LBS تستخدم لتسريب الشحنات المتبقية في الكابل بعد فصل لوحة RMU وقبل إجراء عمليات الصيانة علي اللوحة لضمان سلامة العاملين والقائمين بعملية الصيانة
- يوجد إنترلوك ميكانيكي بين سكينة التأريض و سكينة أو قاطع الخلية لضمان عدم توصيلهما في وقت واحد
- يتم توصيلها وفصلها بشكل يدوي بإستخدام ذراع يتم وضعه ف المكان المخصص وإدارته ليقوم بإدارة محور سكينة التأريض لتتصل أطرافها بالأطراف السفلية للسكينة الرئيسية أو القاطع الرئيسي للخلية (والمتصلة بأطراف كابل الدخول أو الخروج)
فيوز المحول HRC Fuses
- تستخدم الفيوز فى الخلايا المغذية لمحولات التوزيع وهي تستخدم بجانب سكينة قطع على الحمل LBS فى الخلايا المغذية لمحولات توزيع ذات قدرات الأقل من 1600 ك.ف.أ
- وهي من نوع High Rupturing Capacity Fuse وتوجد الفيوز فى الخلية الخاصة بتغذية المحول وهي فيوز تأخذ الشكل الأسطواني ويحتوي فى كلا نهايتيه على عنصر التلامس المعدني ويحتوي من الداخل على عنصر الإنصهار مغطى بطبقة من الكورتيز وعند إنصهاره نتيجة لحدوث عطل يظهر مسمار من أحد الأطراف أو النهايتين
- والغرض منها حماية المحول عند حدوث خلل مثل حدوث قصر بين فازتين من الفازات أو حدوث قصر أرضي ويكون مزود ببنز (قاذف) يخرج من المصهر في حالة حدوث الخلل واحتراق عضو الانصهار داخل الفيوز ليقوم بفتح الأسلحة الثلاثة لسكينة المحول لعزل الخلل
- لا يوفر الفيوز حماية للمحول من زيادة الحمل Over load ولكن يوفر حماية كاملة ضد تيارات القصر Short Circuit وهي أسرع في الفصل من القواطع الآلية breakers
في حالة حدوث عطل علي أحد فازات المحول أو أحد فازات الكابل المغذي له يفصل المصهر ولكن لا يقوم بفصل أو عزل كامل للخلل أو تيار العطل لأن تيار الخلل سيمر من الفازتين الأخرتين لأن الملفات الابتدائية للمحول موصلة دلتا ولذلك عند فصل المصهر يخرج بنز (قاذف) يقوم بفصل الثلاثة أسلحة لسكينة المحول وبذلك يتم عزل الخلل
* قيمة هذه الفيوز تعتمد علي قدرة المحول
كما يوضح الجدول التالي قيم الفيوز المناسبة حسب قدرة المحول :
مبين ضغط الغاز Gas Pressure Indicator
وهو مبين يستخدم فى لوحات االربط الحلقي من النوع SF6 ويستخدم لبيان مستوى ضغط غاز SF6 ويتم تركيبة داخل تانك غاز SF6 ومن الممكن أن يعطي إنذارا فى حالة إنخفاض ضغط الغاز عن الحدود المسموح بها ويظهر داخل المبين لونان هما :* اللون الأحمر : ويبين الحدود الدنيا لمستوى ضغط الغاز داخل التانك
* اللون الأخضر : ويبين الحدود العليا لمستوى ضغط الغاز داخل التانك
ويلزم أن يكون المؤشر عند المنطقة باللون الأخضر لأنه في حالة نزول مستوي الضغط إلي المنطقة الحمراء ، ففي تلك الحالة يمنع نهائيا فصل وتوصيل سكينة LBS أو القاطع ويتم الفصل والتوصيل upstream مع إجراء الصيانة اللازمة لضبط مستوى ضغط الغاز
غرفة دخول الكابلات Cable Compartment
- وهي غرفة أسفل كل خلية يتم فيها ربط الكابلات القادمة أو الخارجة إلى شبكة الجهد المتوسط بالبارات الرئيسية للوحة الربط الحلقي الممتدة بعرض اللوحة
- ويتم تثبيت الكابلات وعزلها عن جسم اللوحة بإستخدام عوازل إختراق Bushings
- كما يتم تاريض الشيلد النحاسي الخاص بالثلاث فازات لكابلات الجهد المتوسط وربطهم معا مع بارة الأرضي الرئيسية للوحة والممتدة بكامل اللوحة ويتم توصيل جميع الأراضي بالخلايا ببارة الأرضي الرئيسية وثم يتم توصيل كابل تأريض منها إلى البئر الأرضي الخاص باللوحة (خارج اللوحة)
- يتم عمل نهايات الكابلات وربطها بالبارة الرئيسية للوحة من خلال عوازل الإختراق Bushings وهناك أنواع عديدة من نهايات الكابلات ولكن يفضل النهايات من نوع (Boot Kits) كالموضحة بالصورة لأنها توفر عزل جيد لموصلات الكابلات عن غيرها وبالتالي يمكن تقليل المسافة بين الفازات وبعضها دون القلق من حدوث flash arc أو تلامس الموصلات مع جسم اللوحة
- تحتوي الغرفة على محولات تيار والتي عن طريقها يتم أخذ قراءات التيارات للفازات الثلاثة لأجهز القياس والوقاية كما تحتوي الغرفة على حساسات الجهد وأحيانا محولات جهد لإستشعار وجود الجهد وإرسال إشارة منه إلى مبين وجود الجهد VPIS وإعطاء قراءات للجهد لأجهزة القياس والوقاية
مبين وجود الجهد Voltage Presence Indication System (VPIS)
وهو مبين يستخدم لبيان وجود الجهد على كابلات الجهد المتوسط (الدخول والخروج) حيث تضئ 3 لمبات LED (كل لمبة تقابل فازة من الفازات الثلاثة RYB) فى حالة وجود جهد على الفازات الثلاثة لكابلات الجهد المتوسط كما يعطى وميض Flash فى حالة وصول الجهد على الكابلات إلى (10 - 40%) من الجهد المقنن لها
ويأخذ مبين VPIS إشارة جهد من Capacitive Voltage divider موجود على عوازل الإختراق للكابلات Cables Bushings
ريلاي الحماية Protection Relay
وهو ريلاي حماية يتم تركيبة فى الخلية المغذية لمحول التوزيع حيث يوفر الحمايات والقياسات الآتية للمحول :-
1) Phase Overcurrent Protection
2) Earth Fault Protection
3) Thermal Overload
4) Phase Current and Peak demand current measurement
محتوى إختبار الكابلات Cable Testing Compartment
بوجود هذا الجزء المخصص لإختبار الكابلات لم يعد الفني بحاجة لفتح غطاء الجزء الخاص بكابلات الجهد المتوسط لفحصها وإختبارها أو حتى إزالة أطراف الكابلات من مكانها وكل ما عليه فعله هو توصيل جهاز الإختبار إلى plug-in type connectors وذلك بعد فتح غطاء هذا الجزء
ويكون هناك إنترلوك ميكانيكي أو كهربي بين غطاء محتوى إختبار الكابلات وسكينة ال LBS بحيث لا يمكن فتح هذا الغطاء إلا بعد تأريض سكينة ال LBS
عوازل الكابلات Bushings
وهي عوازل تستخدم لتثبيت الكابل ولعزل الكابل عن جسم اللوحة بترك مسافة بين الكابل وجسم اللوحة
ذراع التشغيل Operating Handles
يوجد نوعان من ذراعات التشغيل وهما :
- الأول : يستخدم لفتح وغلق سكينة ال LBS
- الثاني : يستخدم لشحن سوستة Spring قاطع نوع Vacuum
مكان تركيب ذراع الفصل والتوصيل Operating shaft disconnector
وهو مكان يتم فيه تركيب ذراع العزم operating handle وذلك لفصل وتوصيل القاطع أو سكينة LBS أو سكينة الأرضي
يشير الرقم (1) بالشكل التالي إلى مكان فصل وتوصيل السكسنة أو القاطع
ويشير الرقم (2) بنفس الشكل إلى مكان فصل وتوصيل سكينة الأرضي
مكان شحن سوستة الفصل والتوصيل
وهو مكان يتم من خلاله شحن السوستة spring المسئولة عن فصل وتوصيل السكينة وذلك بإستخدام ذراع عزم operating handle يتم إدارته فى هذا المكان لشحن السوستةويشير الرقم (1) بالشكل التالي إلى مكان شحن سوستة السكينة
مفاتيح Push Button الإيقاف والتوصيل للقاطع
وهما مفتاحان Push Button أحدهما لفصل القاطع (الأحمر) والآخر للتوصيل (الأزرق) حيث يتم الضغط عليهما يدويا لفصل وتوصيل القاطع
يظهران بأعلى الشكل السابق
مبين حالة السوستة Charged Spring indicator
ويستخدم لبيان حالة سوستة الفصل والتوصيل ما إذا كانت مشحونة أو غير مشحونةويشير الرقم (2) بنفس الشكل السابق إلى مبين حالة السوستة
مبين حالة الفصل والتوصيل للقاطع وسكينة الأرضي Position indicator
وهو يستخدم لبيان حالة القاطع أو سكينة الأرضي ما إذا كانوا مفصولين OFF أو فى حالة توصيل ONمكان لتركيب إنترلوك خارجي Interlock hole
وهو مكان يستخدم لتركيب إنترلوك خارجي مثل (قفل بمفتاح) وذلك لغلق أو قفل الغطاء الموجود على فتحة تركيب ذراع العزم handle وبذلك يمنع تركيب الذراع وبالتالى يمنع الفصل والتوصيل فى حالة عمل صيانة بعيدا عن اللوحة ويرغب فى منع الفصل والتوصيل منها
حساس التيار Current Sensor
وهو عبارة عن محول تيار إليكترونى يشبه الكلامب clamp يتم تركيبه حول كل فازة من فازات الكابل لقياس قيمة التيار المار في كل فازة وإرسالها إلى جهاز الوقاية
يعتبر بديل مثالي لمحول التيار التقليدي لأنه أقل حجما وأخف وزنا وأسهل فى تركيبه وفكه لإستبداله
حساس الجهد Voltage Sensor
وهو عبارة عن محول جهد إليكترونى يتم تركيبه خلف الجزء العلوي من نهاية كل فازة من فازات الكابل لقياس قيمة جهد كل فازة وإرسالها إلى جهاز الوقاية
يعتبر بديل مثالي لمحول الجهد التقليدي لأنه أقل حجما وأخف وزنا وأسهل فى تركيبه وفكه لإستبداله
توصيل حساس الجهد والتيار مع الكابل ومع جهاز الوقاية
جهاز تنظيم الرطوبة Hygrostat
هو جهاز يستخدم لتنظيم الرطوبة النسبية داخل الأماكن المغلقة حيث يستخدم داخل خلايا لوحات الربط الحلقي حيث يستشعر حساس زيادة الرطوبة داخل اللوحة عن القيمة المضبوط عليها جهاز ال hygrostat فيقوم بتشغيل سخان heater للتخلص من الرطوبة الزائدة
مبين الأعطال Fault Passage indicator
وهو مبين يستخدم لبيان الآتي :
- بيان أعطال القصر short circuit بين فازة وأخرى وبين الفازة والأرضي
- بيان الفازة التي حدث فيها العطل
- عرض تيار الحمل Load current وأقصى تيار تسحبه كل فازه
ويأخذ المبين قراءاته من حساسات الجهد والتيار المركبة بوحدة الربط الحلقي
مبين الخطأ الأرضي Earth Fault Indicator (EFI)
فكرة عمل جهاز EFI : يتم وضع ال Shield مع الكابل داخل ملف الحث لأنه في هذه الحالة يكون اتجاه التيار المار في ال Shield عكس اتجاه التيار المار في الكابل مما يؤدى الى شبه تلاشى المجالات الناتجة منهم وعند حدوث Short أو Earth Fault يزداد التيار المار في ال Shield بشكل ملحوظ عكس الحالة الطبيعية مما يؤدى الى تشغيل جهاز EFI
. كيفية تركيب جهاز بيان التسرب الأرضى :
(1) يمر الكابل وسلك الأرضى Shield داخل ملف الحث Ferranti Coil من أعلى لأسفل
(2) يتم لحام سلك الأرضى أعلى الكابل بحيث يكون ملف الحث أسفل نقطة اللحام
(3) يتم تأريض سلك الأرضى أى ربطه بالأرضي
ملاحظات على جهاز بيان التسرب الأرضي :
(1) لا يستخدم جهاز بيان التسرب الأرضى لبيان عدم اتزان الفازات ولكن يستخدم لبيان حدوث Short فقط و لا يقوم بحماية المعدة
(2) أجهزة بيان التسرب الأرضى يتم تركيبها على جميع خلايا ال R.M.U ما عدا خلية المحول لوجود Fuses لحماية المحول
(3) ملف الحث يوجد به طرفين ليتم توصيلهم بجهاز EFI
(4) يتم عمل Reset لجهاز EFI بواسطة طريقتين :
- يدويا (Manually) : بالضغط على زر عمل Reset في جهاز EFI
- كهربيا (Automatically) : باستخدام مصدر كهربي 220VAC على جهاز EFI عند زوال العطل يعمل الجهاز Reset تلقائيا
5) (5) عدد أجهزة بيان الخطأ الأرضي = عدد كابلات الجهد المتوسط - 1
أي أن لوحة بها 3 كابلات تحتوي على جهازين بيان الخطأ الأرضي بينما اللوحة التي بها كابلين تحتوي على جهاز بيان خطأ أرضي واحد
عند حدوث عطل ما بين (2) RMU و (3) RMU يستشعر جهاز بيان التسرب الأرضى الموجود على كل من خلايا RMU المغذية للعطل
في الرسم المقابل : خلايا (1) RMU و (2) RMU يعمل جهاز EFI ولا يعمل في باقي خلايا RMU الأخرى مع العلم أن النظام في الرسمة Open Loop
قاعدة عامة : مكان العطل يكون مابين آخر خلية جهاز بيان EFI يعمل و أول خلية جهاز بيان لا يعمل
وحدة الإتصال الطرفية Remote Terminal Unit (RTU)
وحدة RTU هي وحدة ذكية شبيهه إلى حد كبير بوحدة التحكم PLC بل وأكثر تطورا منها حيث تحوي microprocessor و وتستخدم بغرض المراقبة والتحكم عن بعد في وحدة الربط الحلقي من خلال نظام السكادا SCADA
ويتم الإتصال بين وحدة RTU ونظام الإسكادا من خلال شبكة إتصال VPN أو APN
حيث تقوم وحدة RTU بإرسال بيانات ومعلومات وقياسات عن وحدة الربط الحلقي إلى نظام السكادا SCADA والذي بدوره يمكنه إرسال إشارات تحكم عن بعد للتحكم فى وحدة الربط الحلقي