سکسیونر چیست؟ نقش سکسیونر در پست GIS چیست؟

در پست‌های برق فشارقوی، تجهیزات مختلفی برای کنترل، حفاظت و ایزوله‌کردن مدارها به کار می‌روند. یکی از تجهیزات مهم در پست‌های GIS (Gas Insulated Switchgear)، سکسیونر است. سکسیونر یا Disconnector وسیله‌ای برای قطع و وصل مدار در شرایطی است که جریان بار قابل‌توجهی از آن عبور نمی‌کند. برخلاف کلید قدرت، وظیفه اصلی سکسیونر خاموش‌کردن جریان اتصال کوتاه یا قطع جریان بار نیست، بلکه ایجاد یک فاصله الکتریکی مطمئن و قابل مشاهده برای جداسازی بخش موردنظر از شبکه است. در تجهیزات GIS که هادی‌ها و تجهیزات در محفظه‌های فلزی پرشده با گاز عایق قرار دارند، استفاده از سکسیونر اهمیت زیادی دارد؛ زیرا امکان جداسازی ایمن قسمت‌های مختلف پست را برای تعمیرات و نگهداری فراهم می‌کند.

نقش سکسیونر در پست GIS

Disconnector در پست GIS برای ایزوله‌کردن تجهیزات و قسمت‌های مختلف مدار مانند شینه‌ها، ترانسفورماتورها، خطوط انتقال و کلیدهای قدرت استفاده می‌شود. پس از آنکه جریان مدار توسط کلید قدرت قطع شد، سکسیونر می‌تواند بخش موردنظر را از سایر قسمت‌های شبکه جدا کند تا عملیات تعمیر و بازرسی با ایمنی بیشتری انجام شود. همچنین سکسیونرها می‌توانند در ایجاد آرایش‌های مختلف بهره‌برداری در پست، انتقال مسیر تغذیه و جداسازی بخش‌های معیوب نقش داشته باشند. در GIS، عملکرد سکسیونر معمولاً به‌صورت مکانیکی و از طریق مکانیزم‌های موتوری یا دستی انجام می‌شود و وضعیت باز یا بسته‌بودن آن باید به‌طور دقیق مشخص باشد. بنابراین، می‌توان گفت نقش اصلی سکسیونر در GIS، تأمین ایزولاسیون الکتریکی مطمئن و افزایش ایمنی کارکنان و تجهیزات در هنگام تعمیرات و بهره‌برداری است.

نحوه عملکرد سکسیونر در پست GIS

سکسیونر در پست GIS (Gas Insulated Switchgear) وسیله‌ای است که برای جداسازی و ایزوله‌کردن بخش‌های مختلف مدار استفاده می‌شود. عملکرد آن معمولاً پس از قطع جریان توسط کلید قدرت (Circuit Breaker) انجام می‌گیرد. به عبارت دیگر، وظیفه Disconnector قطع جریان بار یا جریان اتصال کوتاه نیست و برای این موضوع طراحی نشده است بنابراین نباید هنگام عبور جریان قابل‌توجه باز شود.

در حالت عادی، کنتاکت‌های سکسیونر در وضعیت بسته قرار دارند و مسیر عبور جریان را برقرار می‌کنند. هنگامی که لازم باشد بخشی از تجهیزات مانند شینه، خط انتقال یا ترانسفورماتور از مدار خارج شود، ابتدا کلید قدرت جریان را قطع می‌کند. سپس مکانیزم سکسیونر فعال شده و کنتاکت متحرک آن از کنتاکت ثابت جدا می‌شود. در نتیجه، بین دو قسمت مدار یک فاصله عایقی ایجاد می‌شود و بخش موردنظر از شبکه ایزوله می‌گردد.

در پست‌های GIS، این عملیات در داخل محفظه فلزی و محیط عایق گازی انجام می‌شود. سکسیونر می‌تواند به‌صورت موتوری یا دستی عمل کند و وضعیت باز یا بسته بودن آن معمولاً توسط سیستم کنترل و نشانگرهای مکانیکی مشخص می‌شود. پس از بازشدن سکسیونر، معمولاً از کلید زمین (Earthing Switch) برای زمین‌کردن قسمت ایزوله‌شده استفاده می‌شود تا ایمنی کارکنان در هنگام تعمیرات افزایش یابد.

بنابراین، عملکرد اصلی سکسیونر در GIS، ایجاد جداسازی مطمئن، تأمین ایمنی و فراهم‌کردن شرایط مناسب برای تعمیر و نگهداری تجهیزات است.

انواع سکسیونرها کدامند؟

در پست‌های GIS سکسیونرها را می‌توان بر اساس محل نصب و نوع کاربرد به چند دسته اصلی تقسیم کرد:

سکسیونرشینه (Busbar Disconnector)

برای جداسازی فیدر یا تجهیزات متصل به یک شینه استفاده می‌شود و امکان انجام مانور و تعمیرات روی بخش‌های مختلف شینه را فراهم می‌کند.

سکسیونرخط (Line Disconnector)

برای جداکردن فیدر یا خط انتقال از تجهیزات GIS به کار می‌رود و معمولاً در سمت خط قرار می‌گیرد.

سکسیونرترانسفورماتور (Transformer Disconnector)

برای ایزوله‌کردن ترانسفورماتور از شبکه استفاده می‌شود تا امکان تعمیر یا سرویس آن بدون برق‌دار بودن مدار فراهم شود.

سکسیونر بای‌پس (Bypass Disconnector)

در آرایش‌های خاص پست برای ایجاد مسیر جایگزین و تغییر آرایش بهره‌برداری استفاده می‌شود.

سکسیونر سه‌حالته یا ترکیبی با کلید زمین

این تجهیز می‌تواند دارای وضعیت‌های وصل، قطع و زمین باشد. استفاده از آن در GIS باعث کاهش تعداد تجهیزات و ساده‌تر شدن آرایش داخلی مجموعه می‌شود.

تفاوت سکسیونر و کلید قدرت

سکسیونر و کلید قدرت هر دو از تجهیزات مهم در پست‌های برق و به‌ویژه پست‌های GIS هستند، اما وظایف و نحوه عملکرد متفاوتی دارند. کلید قدرت (Circuit Breaker) برای قطع و وصل مدار در شرایط مختلف، از جمله هنگام عبور جریان بار و جریان‌های خطا مانند اتصال کوتاه، طراحی شده‌است. این کلید با استفاده از مکانیزم‌های خاموش‌کننده قوس الکتریکی می‌تواند جریان‌های بسیار زیاد را نیز با ایمنی مناسب قطع کند.

در مقابل، سکسیونر (Disconnector) وظیفه اصلی ایجاد جداسازی و ایزولاسیون الکتریکی بین دو بخش مدار است. Disconnector معمولاً زمانی باز می‌شود که جریان مدار قبلاً توسط کلید قدرت قطع شده‌باشد؛ بنابراین برای قطع جریان اتصال کوتاه یا جریان بار طراحی نشده‌است. به بیان ساده، کلید قدرت برای قطع جریان و سکسیونر برای ایزوله‌کردن مدار استفاده می‌شود. در بسیاری از پست‌ها پس از قطع مدار توسط کلید قدرت، سکسیونر باز می شود و سپس برای افزایش ایمنی، قسمت جدا شده توسط کلید زمین، زمین می‌شود.

اجزای اصلی سکسیونر کدامند؟

Disconnector از چند بخش اصلی تشکیل شده‌است. کنتاکت ثابت و کنتاکت متحرک وظیفه برقراری یا قطع اتصال الکتریکی را بر عهده دارند. مکانیزم عملکرد، حرکت کنتاکت متحرک را ایجاد می‌کند و می‌تواند دستی یا موتوری باشد. شفت و سیستم انتقال حرکت نیروی مکانیزم را به کنتاکت‌ها منتقل می‌کنند. همچنین عایق‌ها و نگهدارنده‌های عایقی برای حفظ فاصله و استقامت الکتریکی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در سکسیونرهای GIS، این اجزا درون محفظه فلزی قرار داشته و عملکرد آن‌ها در محیط عایق گازی انجام می‌شود. نشانگر وضعیت نیز برای مشخص‌کردن حالت باز یا بسته سکسیونر اهمیت زیادی دارد. در برخی ساختارها، کلید زمین نیز در کنار سکسیونر یا به‌صورت یک مجموعه ترکیبی نصب می‌شود.

سکسیونرارت (Earthing Switch) چیست؟

سکسیونر ارت یا کلید زمین (Earthing Switch) یکی از تجهیزات مهم در پست‌های برق، به‌خصوص پست‌های GIS است که برای اتصال یک قسمت از مدار به زمین استفاده می‌شود. هدف اصلی آن، افزایش ایمنی کارکنان هنگام تعمیر، بازرسی و نگهداری تجهیزات است.زمانی که یک بخش از پست باید تعمیر شود، ابتدا جریان آن توسط کلید قدرت قطع و سپس با استفاده از سکسیونر از سایر قسمت‌های شبکه ایزوله می‌شود.

پس از اطمینان از جداسازی، Disconnector ارت بسته می‌شود و قسمت مورد نظر را به سیستم زمین متصل می‌کند. در این حالت، اگر به هر دلیلی ولتاژی ناخواسته روی بخش ایزوله‌شده ایجاد شود، جریان از طریق مسیر زمین تخلیه می شود و خطر برق‌گرفتگی کاهش می‌یابد.
در پست‌های GIS، سکسیونر ارت معمولاً داخل همان محفظه فلزی و عایق‌بندی‌شده تجهیزات قرار دارد و می‌تواند به‌صورت دستی یا موتوری عمل کند. بعضی از انواع آن برای تحمل جریان اتصال کوتاه نیز طراحی می‌شوند. نکته مهم این است که سکسیونر معمولی وظیفه ایزوله‌کردن مدار را دارد، در حالی که سکسیونر ارت وظیفه اتصال قسمت ایزوله‌شده به زمین را بر عهده دارد.

نتیجه‌گیری

سکسیونر یکی از تجهیزات مهم و کاربردی در پست‌های برق، به‌ویژه پست‌های GIS، محسوب می‌شود و نقش اساسی در ایمنی و بهره‌برداری صحیح از شبکه دارد. برخلاف کلید قدرت که وظیفه قطع و وصل جریان بار و جریان‌های خطا را بر عهده دارد، سکسیونر عمدتاً برای ایزوله‌کردن و جداسازی بخش‌های مختلف مدار پس از قطع جریان توسط کلید قدرت استفاده می‌شود. این تجهیز با ایجاد فاصله عایقی مناسب، شرایط ایمن‌تری را برای انجام تعمیرات و عملیات نگهداری فراهم می‌کند.

همچنین سکسیونر ارت (Earthing Switch) با اتصال قسمت ایزوله‌شده به زمین، نقش مهمی در حفاظت از کارکنان و تجهیزات در برابر ولتاژهای ناخواسته و القایی دارد. در پست‌های GIS، به دلیل فشردگی تجهیزات و استفاده از عایق گازی، عملکرد دقیق سکسیونرها و کلیدهای زمین اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. در مجموع، استفاده صحیح از سکسیونر و سکسیونر ارت باعث افزایش ایمنی، قابلیت اطمینان، انعطاف‌پذیری بهره‌برداری و سهولت تعمیر و نگهداری پست GIS می‌شود.