Om de betrouwbaarheid van stedelijke distributienetwerken te verbeteren, kan een ring-aangesloten stroomvoorzieningssysteem worden gebruikt. In een ring-aangesloten voedingssysteem ontvangt elke eind-gebruikerstransformator twee voedingen van een voedingspunt (ringnetwerkknooppunt), één voor back-up en één voor gebruik. Deze voedingsmethode wordt ringnetwerkvoeding genoemd.
De Ring Main Unit (RMU) is een belangrijk onderdeel van de stroomvoorziening van het ringnetwerk. Het is een hoogspanningsschakelapparaat dat wordt gebruikt in voedingssystemen voor ringnetwerken. Meestal is het een lastschakelaar, een lastschakelaar-zekeringcombinatieschakelaar of een vacuümstroomonderbreker met een kleine- capaciteit. Het voert controle- en beschermingsfuncties uit, schakelt de belastingsstroom, onderbreekt de kortsluitstroom- en de nul-laadstroom van de transformator. Het kan ook laadstroom in bovengrondse leidingen en kabels schakelen. RMU's bieden voordelen zoals een eenvoudige structuur, compact formaat, lage kosten en veilige stroomvoorziening.
RMU's worden voornamelijk gebruikt in ringnetwerkvoeding of dubbele- radiale voedingssystemen voor het controleren, distribueren en schakelen van aftaklijnen. Ze worden ook vaak gebruikt voor controle en bescherming aan de hoog-spanningszijde van transformatoren in geprefabriceerde onderstations (box--type onderstations). Ze kunnen ook worden gebruikt in terminalvoedingssystemen om te voorkomen dat kortsluitfouten bij feederterminals escaleren. Als een RMU met een vacuümstroomonderbreker met een kleine- capaciteit wordt gebruikt, biedt de stroomonderbreker bescherming. Omdat de ringhoofdeenheid wordt gebruikt op de terminal van het stedelijke elektriciteitsnet, is de stroomdistributiemethode flexibel en schaalbaar en is de prijs redelijk. Het is met name geschikt voor gebruik in woonwijken, hoge-gebouwen, openbare distributiestations en box-substations.
Ringhoofdunits zijn onderverdeeld in de volgende typen, afhankelijk van het isolatiemedium:
1. Lucht-geïsoleerde ringhoofdunits
Ring-hoofdunits die voornamelijk met lucht zijn geïsoleerd, zijn uitgerust met gas-genererende, perslucht- of vacuümlastschakelaars. Deze lastschakelaars zijn verkrijgbaar in configuraties aan de zijkant-gemonteerd of aan de voorkant-, en de bedieningsmechanismen zijn allemaal aan de voorkant-gemonteerd. Dit type unit is relatief groot, met een typische breedte van 800 mm voor 12 kV en 1700 mm voor 40,5 kV. Als er een vacuümlastschakelaar als hoofdschakelaar wordt gebruikt, moet tijdens het ontwerp een scheidingsschakelaar vóór de lastschakelaar worden toegevoegd, aangezien de gebruikte vacuümonderbrekerkamer alleen kan onderbreken en niet kan isoleren, om een volledige isolatiepoort te bieden.
2. Lucht- en SF₆-gasgemengde isolatieringhoofdunits
Dit type ringhoofdunit maakt doorgaans gebruik van een SF₆-lastschakelaar als hoofdschakelaar. Het is ingesloten in een volledig afgedichte behuizing van epoxyhars of roestvrij staal, gevuld met SF₆-gas onder lage- druk als isolatiemedium (SF₆-gas dient ook als boogblusmedium). De resterende primaire hoog-spanningvoerende componenten, zoals de primaire rail, primaire verbindingskabels, spannings-/stroomtransformatoren en bliksemafleiders, worden in de open lucht geïnstalleerd. SF₆-lastschakelaars bieden uitstekende elektrische prestaties, zijn aanzienlijk kleiner dan vergelijkbare lucht-geïsoleerde ringhoofdunits, bieden gemakkelijk plaats aan drie- positieschakelaars en bieden uitgebreide functionaliteit, eenvoudige montage en gemakkelijke netwerkautomatisering. Ze hebben de afgelopen jaren een brede acceptatie gezien.
3. Gas-geïsoleerde Ring-hoofdeenheid
Dit type ringhoofdeenheid omsluit alle hoge- spanningvoerende geleiders (zoals de drie- belastingsschakelaar en verbindingsrails) in een roestvrijstalen behuizing gevuld met SF₆-gas onder lage- druk, waarbij SF₆-gas zowel als isolatie- als boogblusmedium wordt gebruikt. De roestvrijstalen behuizing biedt uitstekende sterkte, corrosiebestendigheid en warmteafvoer, terwijl het ook een betrouwbare aarding biedt, waardoor maximale persoonlijke veiligheid wordt gegarandeerd. Om onderhoud en vervanging te vergemakkelijken, zijn het bedieningsmechanisme en de hoog-stroomstroom-begrenzende zekeringen in de open lucht ingesloten. Dit type ringhoofdeenheid maakt ook gebruik van geprefabriceerde siliconenrubber-geïsoleerde kabelterminals voor kabelaansluiting, waardoor de grootte van de ringhoofdeenheid wordt verkleind en tegelijkertijd de installatie wordt vergemakkelijkt en veilige bediening en onderhoud worden gegarandeerd.
Dit type product biedt de volgende kenmerken: ① Alle hoog-spanningvoerende componenten (behalve zekeringen) zijn verzegeld in een lage-druk SF₆-gastank, beschermd tegen omgevingsinvloeden; ② Een modulair ontwerp maakt verschillende hoofdbedradingsconfiguraties mogelijk met behulp van verschillende modules, en de combinatie kan indien nodig worden aangepast om een schakelsysteem met meerdere- circuits te creëren; ③ Een interface-isolatiestructuur vergemakkelijkt de aansluiting van hoog-spanningvoerende componenten en kastuitbreiding; ④ Het uitschakelmechanisme van de zekering bevindt zich aan de voorzijde van de schakelkast, zodat deze gemakkelijk kan worden vervangen; ⑤ Volledig afgeschermde kabelingangen en -uitgangen; ⑥ Er kunnen hoog-bewakingscomponenten en geïntegreerde digitale relais worden gebruikt; ⑦ Er kunnen hoog-meetkasten worden gebruikt.
4. Solide-geïsoleerde ringhoofdeenheid
Dit type ringhoofdeenheid elimineert het gebruik van drukvaten volledig. De interne isolatie en boogdoving van de schakelapparatuur worden bereikt met behulp van een vacuümdiëlektricum, terwijl de externe isolatie gebruik maakt van isolatiebuizen om de schakelcomponenten te verstevigen. Gesloten rails verbinden de verschillende circuits. De isolatiehuls maakt gebruik van afgedichte pooltechnologie, waarbij de vacuümonderbreker, het geleidende hoofdcircuit en de isolatiesteun organisch worden geïntegreerd in een volledig geïsoleerde, afgedichte en onderhoudsvrije structuur. De isolatiehuls is gemaakt van epoxyhars en de rails zijn ingekapseld met siliconenrubber. Deze structuur vermindert effectief de corrosie van de voeding door deze te isoleren van lucht, vocht, stof en warme en koude luchtbronnen.
Dit product heeft de volgende kenmerken: ① Alle hoog-spanningvoerende componenten zijn omsloten door een epoxyharshuls en een in siliconenrubber-ingekapselde stroomrail, waardoor een volledig geïsoleerde en afgedichte structuur ontstaat; ② De schakelapparatuur is uitgerust met isolatiefuncties en de bedieningspositie van de schakelaar is direct waarneembaar via een inspectievenster op het paneel; ③ De externe isolatie van de vacuümschakelaar maakt gebruik van afgedichte polen, waardoor deze geschikt is voor gebruik buitenshuis; ④ Het modulaire ontwerp van de unit vergemakkelijkt vervanging en onderhoud; ⑤ Fase-gescheiden isolatie biedt uitstekende isolatieprestaties tussen fasen; ⑥ De behuizing heeft geen verwijderbare bevestigingsmiddelen, wat een uitstekende bescherming tegen diefstal biedt; ⑦ Plug-kabelaansluitingen worden gebruikt voor inkomende en uitgaande bedrading, waardoor blootgestelde delen onder spanning worden geëlimineerd.
