انواع کلیدهای قدرت – سکسیونر

• مقدمه :

در صنعت برق، اطمینان از ایمنی و کارایی سیستم‌ های توزیع و انتقال، اهمیت ویژه‌ای دارد. یکی از اجزای کلیدی در مدیریت و بهره‌برداری صحیح از این سیستم‌ها، کلیدهای قدرت شامل سکسیونرها و … هستند. سکسیونر، به‌ عنوان یکی از تجهیزات اصلی ایمنی در شبکه‌ های الکتریکی، نقش بسیار مهمی را در قطع و وصل خطوط در شرایط غیر فعال ایفا می‌کند.

• تعریف سکسیونر و مفاهیم مرتبط :

سکسیونر ( Disconnector or Isolator ) دستگاهی است که برای قطع و وصل مدار الکتریکی در شرایطی که مدار بدون جریان یا تحت ولتاژ قرار دارد، استفاده می‌شود. برخلاف کلید های قدرت ( Circuit Breakers )، سکسیونر‌ها معمولاً مستقیماً برای قطع جریان استفاده نمی‌شوند. آن‌ها بیشتر در فرآیندهای تعمیر و نگهداری برای اطمینان از قطع کامل جریان و ایمنی فرد استفاده می‌شوند.

• تاریخچه و سیر تکامل سکسیونر :

سکسیونرها از زمان پیدایش شبکه‌های الکتریکی مورد استفاده قرار گرفته‌اند. در ابتدا، این دستگاه‌ها بسیار ساده بودند و به صورت مکانیکی عمل می‌کردند. با گسترش تکنولوژی و افزایش تقاضا برای شبکه‌های برق، سکسیونرها نیز دچار تغییر و تحول شدند و اکنون در انواع هوایی و گازی با سیستم‌های کنترل از راه دور و هوشمند در دسترس هستند.

• کاربرد انواع کلیدهای قدرت – سکسیونر :

سکسیونرها در زمینه‌های مختلفی از صنعت برق به کار گرفته می‌شوند. این کاربردها شامل موارد زیر است :

1. ایمنی و قطع مدار : از سکسیونرها برای ایزوله کردن بخش‌های مختلف یک شبکه برقی در هنگام تعمیرات و نگهداری استفاده می‌شود. این کار باعث می‌شود که خطر برق‌گرفتگی به حداقل برسد.

2. سوئیچینگ و تقسیم بار : آن‌ها به صورت دستی یا خودکار برای تغییر مسیر جریان برق و مدیریت بار استفاده می‌شوند. این خصوصاً در شرایطی مهم است که نیاز به تقسیم یا انتقال بار بدون ایجاد وقفه در خدمات وجود دارد.

3. محافظت در برابر اتصال کوتاه : هرچند سکسیونرها به طور مستقیم برای قطع جریان بار طراحی نشده‌اند، اما قطع خطوط فعال بدون بار توسط آن‌ها به افزایش ایمنی و جلوگیری از آسیب به سایر تجهیزات کمک می‌کند.

4. استفاده در زیرساخت‌های توزیع و انتقال : سکسیونرها در خطوط انتقال ولتاژ بالا و همچنین شبکه‌های توزیع ولتاژ پایین به کار می‌روند تا کنترل و دسترسی به شبکه فراهم شود.

• انواع کلیدهای قدرت – سکسیونر :

سکسیونرها به عنوان تجهیزات بحرانی در سیستم‌های توزیع و انتقال برق، در انواع مختلفی طراحی و ساخته می‌شوند. هر نوع از سکسیونرها ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند که در ادامه به توضیح آن‌ها می‌پردازیم :

1. سکسیونر هوایی ( Air Insulated ) :

– ویژگی‌ها : متداول‌ترین نوع سکسیونر هستند و به دلیل سیستم عایق‌کاری در هوای آزاد، معمولاً در ایستگاه‌های توزیع و انتقال برق استفاده می‌شوند.

– کاربردها : این سکسیونرها در ولتاژهای بالا و فضاهای باز کاربرد دارند و برای جداسازی خطوط در زمان تعمیرات و نگهداری بسیار مناسب هستند.

2. سکسیونر گازی ( Gas Insulated ) :

– ویژگی‌ها : از گازهایی مانندSF6 (هگزا فلوراید گوگرد) به عنوان عایق الکتریکی استفاده می‌کنند. این گازها ویژگی‌های عایقی بسیار بالایی دارند و می‌توانند در فضای کمتری ولتاژهای بالا را مدیریت کنند.

– کاربردها : مناسب برای مناطق با فضای محدود و نیاز به امنیت بالا هستند، مانند درون شهرها و محیط‌های صنعتی که کمبود فضا و نیاز به اطمینان بالا وجود دارد.

3. سکسیونر خلاء ( Vacuum ) :

– ویژگی‌ها : این نوع از سکسیونرها از خلاء به عنوان محیط عایق استفاده می‌کنند، که موجب فشرده و ایمن شدن ساختار آن‌ها می‌شود.

– کاربردها : اغلب در کاربردهای متوسط ولتاژ به کار می‌روند و در صنایعی که کنترل افزایش زمان و تکرار عملیات قطع و وصل بار اهمیت دارد، استفاده می‌شوند.

4. سکسیونر روغنی ( Oil Insulated ) :

– ویژگی‌ها : این سکسیونرها از روغن به عنوان عایق استفاده می‌کنند. روغن نه تنها به عایق‌بندی کمک می‌کند، بلکه به عنوان محیط خنک‌کننده نیز عمل می‌کند.

– کاربردها : بیشتر در کاربردهای قدیمی و مناطق صنعتی که نیاز به ظرفیت بالا و محیط‌های نسبتاً محافظت نشده دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

5. سکسیونر کمکی ( Auxiliary ) :

– ویژگی‌ها : این نوع سکسیونرها معمولاً برای کاربرد های خاصی مانند مانیتورینگ و کنترل بیشتر طراحی می‌شوند.

– کاربردها : در سیستم‌های کنترل پیشرفته و برای اهداف مدیریتی و ترمینال‌های ارتباطی به کار می‌روند.

• مزایای انواع کلیدهای قدرت – سکسیونر :

ایمنی در عملیات نگهداری : با جداسازی کامل بخش‌های مختلف شبکه از سیستم، خطرات ناشی از برق‌گرفتگی کاهش می‌یابد.

مدیریت بار : امکان قطع و وصل خطوط برای مدیریت بهتر بار و تعمیرات دوره‌ای فراهم می‌شود.

استفاده در شبکه‌های توزیع و انتقال : به دلیل تنوع در طراحی و قابلیت اجرا در ولتاژهای مختلف، سکسیونرها در بسیاری از شبکه‌های الکتریکی به کار گرفته می‌شوند.

• معایب و چالش‌های انواع کلیدهای قدرت – سکسیونر :

قطع جریان در شرایط بدون بار : سکسیونرها نمی‌توانند جریان را در شرایط باردار به خوبی قطع کنند، بلکه باید ابتدا با کلیدهای قدرت جریان قطع شود.

هزینه و فضای نصب : به دلیل نیاز به سیستم ‌های ایمنی و فضای نصب مناسب، هزینه کلی و نیاز به فضای نصب بیشتر است.

مصرف انرژی در سکسیونرهای مدرن: برخی از مدل‌های پیشرفته به منبع انرژی خارجی برای کنترل نیاز دارند که می‌تواند چالش‌برانگیز باشد.

• آینده و چشم‌انداز انواع کلیدهای قدرت – سکسیونر :

با پیشرفت سریع تکنولوژی و گرایش به سمت شبکه‌های هوشمند، سکسیونرها نیز به سمت دیجیتالیزه شدن و هوشمندتر شدن حرکت می‌کنند. استفاده از سکسیونرهای خودکار و کنترل از راه دور با توانایی تحلیل داده‌ها برای بهبود عملکرد شبکه از جمله چشم‌اندازهای آتی این صنعت است.

• شرکت‌های تولید کننده انواع کلیدهای قدرت – سکسیونر :

الف ) در ایران :

1. شرکت ایران ترانسفو : این شرکت یکی از بزرگ‌ترین تولیدکنندگان تجهیزات برق در ایران است که انواع سکسیونر های هوایی را برای ولتاژهای مختلف تولید می‌کند. https://www.iran-transfo.com

2. شرکت پارس سوئیچ : این شرکت به عنوان تولید کننده تجهیزات برق، انواع سکسیونرها برای کاربردهای مختلف ارائه می‌دهد.  https://parsswitch.com

3. شرکت شایان برق : یکی دیگر از تولیدکنندگان ایرانی که در زمینه تولید سکسیونر و دیگر تجهیزات برقی فعالیت می‌کند.

ب ) در خارج از کشور :

1. شرکت ABB : یکی از شرکت‌های پیشرو در زمینه تکنولوژی‌های نیروگاهی و برق صنعتی، که انواع سکسیونرهای پیشرفته و هوشمند را تولید می‌کند.

2. شرکت  Siemens : شرکت آلمانی زیمنس نیز به تولید سکسیونرهای مختلف برای کاربردهای گسترده در سطح جهانی شهرت دارد.

3. شرکت Schneider Electric : این شرکت فرانسوی انواع راهکارهای مدیریت انرژی و اتوماسیون را ارائه می‌دهد و در زمینه تولید سکسیونرهای با کیفیت بالا فعال است.

• نتیجه‌گیری و جمع‌بندی در ارتباط با انواع کلیدهای قدرت – سکسیونر :

سکسیونرها جزئی کلیدی در حفظ ایمنی و قابلیت اطمینان شبکه ‌های الکتریکی هستند. با وجود چالش‌ها و معایب خاص خود، پیشرفت ‌های تکنولوژیک می‌تواند به بهبود و ارتقاء عملکرد این تجهیزات منجر شود و فاصله بین نیازهای روزافزون صنعتی و توانایی‌های سکسیونرها را کاهش دهد.

• منابع معتبر و مرتبط با انواع کلیدهای قدرت – سکسیونر :

برای گردآوری این مقاله، از منابعی چون کتاب‌ های مهندسی برق، مقالات منتشره در نشریات تخصصی و داده‌های تحقیقاتی موسسات معتبر استفاده شده است.