חדשות

דף הבית >  חֲדָשִים

איך יחידת מתח בינוני (RMU) משפרת את אמינות הרשת

Nov 07, 2025

ארכיטקטורה ופונקציה ליבה של יחידת מתח בינוני בהובלת חשמל

יחידת עיבורי (RMU) בהובלת חשמל: ארכיטקטורה ליבה ואינטגרציה

יחידות מתח בינוני מסוג Ring Main Units, או בקיצור RMUs, פועלות כתחנות משנה קומפקטיות ברשתות טבעתיות שמאפשרות הפצת חשמל יעילות ברחבי ערים ואזורים תעשייתיים. מה שמייחד אותן הוא האופן שבו הן מקבצות את כל הרכיבים בתוך יחידה אחת, כולל מפסקים וואקום, מפסקים להעברת עומס, וכן ציוד ניטור מגוון. המטרה של תצורה זו היא לצרוף פחות מקום באתר, אך עדיין לפעול בצורה מושלמת עם התשתית הישנה שכבר קיימת במקום. עבור חברות חשמל שמנסות לשדרג את מערכות הרשת הקדומות שלהן, פתרון קומפקטי זה הופך לכרח מוחלט כאשר השטח מוגבל והميزנמים דוקים.

מערכות הפצה במתח בינוני: אתגרים וצורך במפסקים אמינים

רשתות מתח הפועלות בין 6.6 קילו וולט ל-33 קילו וולט מתמודדות עם מגוון בעיות, כולל תנודות עומס, הבזקי קשת חשמלית מסוכנים ושיבושים מקבילים מolestים שיכולים להוריד שלמות מערכות. רשתות חשמל מודרניות זקוקות לציוד מפסקים טוב יותר המסוגל לחסום זרמי תקלה ענקיים בגודל 25 קילו אמפר לפני שיגרמו נזק, ובאידיאלית – לעצור אותם תוך 50 מילישניות בלבד. מחקר עדכני שפורסם בדוח יציבות הרשת לשנת 2024 גילה משהו די מפתיע: יותר משני שלישים מהתקלות ברשתות באזורים עירוניים צפופים נובעות מזמני תגובה איטיים בעת בידוד תקלות. כאן בדיוק יחידות ה-RMU יוצרות את ההבדל, שכן התכונות שלהן של ניתוק מהיר עוזרות לסגור את הפער הקריטי הזה בהגנה.

רכיבים מרכזיים של יחידת RMU במתח בינוני

שלושה תת-מערכות מגדירות את ביצועי ה-RMU:

  • מפסקים וואקום : כבים קשתות בתוך ₠20 מילישניות באמצעות מפסקים וואקום הנשלטים על ידי שדה מגנטי
  • מפסקים לניטול עומס : אפשר גישה בטוחה לצורך תחזוקה ללא צורך בהפסקת זרם על כל המוזילים
  • ממסריה להגנה : מודדים פרמטרים כגון זרם (0.5–1250A) וירידות מתח (₠85% מהערכה הנומינלית)

ניתוחים אחרונים מראים שיחידות RMU עם מסמרי رقمית מציגות הפסקות שגויות ב-63% פחות בהשוואה למודלים אלקטרומכניים, מהמשפר את האמינות התפעולית.

תצורות סטנדרטיות ועקרונות פעילות

רוב החברות משתמשות ב-RMU עם שניibusbar ובודד SF₆ או ואקום, בהתאם לתקן IEC 62271-105. מערכות אלו מדגישות סיבולת לשגיאות – כאשר מוזיל אחד נכשל, אוטומציה מוסיפה מחדש את האספקה דרך מסלולים חלופיים תוך 300 מ"ש. תצורה טיפוסית שומרת על ירידת מתח של פחות מ-0.5% במהלך המעבר, בהתאם לתקן איכות החשמל EN 50160.

GPR1-24气体绝缘环网柜-详情图8.jpg

insulation בידוד נזק והשבתת שירות מהירה עם טכנולוגיית RMU

איך מאפשרות יחידות RMV בקרה מדויקת של נזקים ברשתות טבעת

מונעי מתח בינוני משתמשים בחיישנים מתקדמים ומפסקי קטע כדי לזהות תקלות תוך 50 מילישניות – מהיר ב-80% יותר ממערכות משובצות מסורתיות (המכון האירופי למחקר חשמלי 2023). ברשתות טבעת, הדבר מאפשר insulation דו-כיוונית של קטעי כבל פגומים תוך שמירה על יציבות המתח לאזורי שירות שלא נפגעו.

הסעת חשמל מחדש וצמצום אונות הפסקת החשמל: מנגנוני פעולה במונעי מתח בינוני

לאחר זיהוי תקלה, מפסקים מחליפים את נתיב הזרם אל דרך חלופית תוך 300 מילישניות, ובכך מצמצמים את השפעת הפסקת החשמל לפחות מ-0.5% מהלקוחות המחוברים במקרה של תקלה בקו. בקרים אוטומטיים מקדימים תשתיות קריטיות, כגון בתי חולים, על ידי התאמת נתיבי זרם דינאמית.

ראיות סטטיסטיות: ירידה בתדירות הפסקות חשמל עם פריסת מונעי מתח בינוני בערים חכמות

ערים חכמות המשתמשות ביחידות RMU במתח בינוני מדווחות על 62% פחות תקלות מתמשכות (>5 דקות) בהשוואה לרשתות רדיאליות, על סמך סקר משנת 2023 של 47 מפעילי רשת עירוניים. הטכנולוגיה תומכת ברשתות שמתאוששות בעצמן ומצמצמת הוצאות תפעול בכ-740,000 דולר לשנה לכל 100,000 לקוחות (Ponemon 2023).

תצורת רשת טבעתית ושינוי דינמי של תצורת הרשת

תפקיד היחידות הראשיות במעגל (RMU) בשיפור אמינות באמצעות טופולוגיית רשת טבעתית

יחידות מתח בינוני (RMUs) מהוות את עמוד השדרה של הפצה עמידה על ידי אפשור טופולוגיות רשת טבעתית. עיצובים אלו מספקים מסלולי חשמל כפולים, המאפשרים insulation מפני תקלות ללא הפרעה בשירות. בניגוד למערכות קרניים, רשתות מבוססות טבעת מצמצמות נקודות כשל יחידות – רשתות המשתמשות ב-RMUs חוו 42% פחות הכשלות לא מתוכננות לפי מחקר של IEC משנת 2022.

יכולות החלפה ושינוי תצורה של יחידות RMU במהלך תקלות ברשת

במקרים של תקלות, RMUs מגדירים אוטומטית מחדש את הרשת על ידי פתיחה או סגירה של מפסקים ומסבי כיוון עומסים. בקרה דו-כיוונית זו משנה את נתיבי החשמל תוך מספר מילישניות, ובכך ממזערת את הזמן שבו המערכת לא פועלת. למשל, במקרה של כשל טרנספורמטור, RMUs מוסרים את העומס למקטעים סמוכים תוך בידוד היחידה התקולה.

מקרה לדוגמה: עמידות המופעלת על ידי RMU בערים מרכזיות צפופות באסיה

שכונת שינג'וקו בטוקיו יישמה 48 יחידות RMV ממוצעת לפני עונה של סופות טיפונים בשנת 2023, ובכך הפחיתו את משך התключенияים ב-79% על אף עלייה של 35% באירועי תקלה. אסטרטגיה דומה בסיאול הפחיתה את זמן העיכובים הנגרמים מסערות ב-62%, כפי שמדווח ב ניתוח עמידות של מערכות חשמל עירוניות .

הטבות תפעוליות של ניהול זרימת הספק דו-כיוונית באמצעות RMUs

RMUs מודרניים תומכים בזרימת הספק הפוכה, הכרחית לצורך שילוב חוות שמש ומוקדי טעינה לרכב חשמלי. יכולת זו מאפשרת איזון עומסים ותמיכה בהפקה מבוזרת, וכן תורמת לאופטימיזציה של רשתות הפצה בתוכניות המעבר האנרגטי.

פונקציות הגנה משולבות נגד תקלות חשמליות

הגנה מפני קצר ועומס יתר: פונקציות ליבה של יחידות מיתוג מתח בינוני (RMUs)

יחידות מיתוג מתח בינוני (RMUs) מגינות על הרשתות באמצעות הגנה רב-שכבתית. מודולי זיהוי קשת חשמלית מזוהים קשת מסוכנת תוך 3 מילישניות ( Fuji Electric 2023 ), בעוד מנגנוני ניתוק תרמו-מגנטיים מתמודדים עם זרמי תקלה עד 25 kA. גישה כפולה זו מבטיחה ירידה של פחות מ-3% במתח במהלך עומסי זרם זמניים, ומשמרת את ההמשך деятельности של הציוד הנותן.

זיהוי מתקדם של תקלות עם רליי הגנה משולבים ב-RMU

רליי מבוססי מיקרופרוססור מנתחים הבדלי זרם ודפוסי הרמוניות, ומשיגים דיוק של 99.2% בהבחנה בין תקלות אמיתיות לבין שיאי מעבר (IEC 62271-2023). ביחס לרליי אלקטרו-מכניים, הם מקטינים פעילות ניתוק לא רצויה ב-47%. פונקציית בדיקה עצמית מאשרת את שלמות הרליי כל 15 דקות, ומבטיחה מוכנות מתמדת.

איזון בין אמינות גבוהה לאיום מורכבות בתיאום הגנה ב-RMU

RMUs מתקדמים משתמשים בחיבורים אזוריים סלקטיביים כדי לשלב הגנה בין מקטעים, ומקצרים את זמן הנקה הכולל ב-58%, תוך שמירה על פעולת ניתוק סלקטיבית – קריטי ברשתות עם יותר משמונה נקודות תזונה. מנועי לוגיקה المتوואמים לתקן IEC 61850 מנהלים הגדרות ב-15 תרחישים או יותר ללא התערבות ידנית, ומשפרים את הפעילות.