تفاوت سیستم های AIS و GIS

پست های برق بخش مهمی از یک سیستم انتقال و توزیع برق هستند که از تجهیزات مختلفی نظیر ترانسفورماتور، کلید، برقگیر، سیستم حفاظتی، سیستم های اندازه گیری و … تشکیل گردیده است. پست های برق وظیفه سوئیچینگ، افزایش ولتاژ و یا کاهش ولتاژ را در شبکه برق بر عهده دارند.

به منظور انجام عملیات ذکر شده در پست برق، تجهیزات بایستی به یکدیگر متصل گردند. اما از آنجایی که سیستم های توزیع و انتقال برق سه فاز هستند، بایستی فازها در این تجهیزات از یکدیگر عایق گردند. یک روش مرسوم برای این کار، ایجاد یک فاصله هوایی بین فاز ها می باشد. در این روش عایق بین فاز ها را هوا تشکیل می دهد و به همین دلیل به این پست ها Air Insulated Substation یا AIS گویند. این پست ها متداول ترین نوع پست در دنیا هستند و بیش از 70 درصد پست های برق از این نوع می باشد. پست های برق AIS که به طور معمول در فضای باز احداث می شوند، نیاز به زمین وسیع جهت احداث دارند. از این رو ساخت این پست ها معمولا در خارج از شهر ها و یا نقاط کم جمعیت انجام می شود.

اما در سال‌های اخیر، به دلیل افزایش مصرف برق و همچنین گسترش شهرها، شرکت های انتقال و توزیع برق مجبور شده اند پست های برق جدید را در درون شهر ها و یا مراکز پر جمعیت احداث نمایند. از این رو تجهیزاتی ساخته شد که به جای قرار دادن فاصله هوایی بین فازها، آنها را درون محفظه هایی قرار داده و به این محفظه ها گازی تزریق می شود و به دلیل قدرت عایقی بالای این گاز امکان نزدیک کردن فاز ها و کوچک کردن تجهیزات فراهم گردید. لذا به پست های برق که از این تکنولوژی برای تجهیزات داخل آن استفاده شده است پست های Gas Insulated Substation یا GIS گویند.

پست برق AIS

پست برق GIS

گاز مورد استفاده در پست های GIS، گاز گوگرد هگزا فلوئورید (Sulfur Hexafluoride Gas) است که با نام اختصاری SF6 شناخته می شود. این گاز علاوه بر خواص دی الکتریک، گازی غیر سمی است که حمل آن بی خطر است. SF6 همچنین دارای خواص خاموش کننده قوس برجسته، خواص خنک کنندگی سریع است و خواص اتمی و مولکولی را حتی در نوسانات ولتاژ حفظ می کند.

پست های AIS و GIS علاوه بر موارد ذکر شده دارای تفاوت های دیگری نیز هستند. در جدول زیر این دو نوع پست با یکدیگر مقایسه شده است.

تفاوت اتصالات کابل در سیستم های GIS و AIS

همانطور که تا به اینجا گفته شد سیستم های GIS و AIS دارای تفاوت های ساختاری هستند که مهمترین آن نوع عایق و فاصله فاز ها در این دو سیستم است. از این رو تجهیزاتی که در این سیستم GIS استفاده می شود با تجهیزات سیستم AIS متفاوت می باشد.

در سیستم های AIS همانطور که گفته شد عایق بین فاز ها هوا است. لذا تجهیزات AIS دارای بوشینگ هایی هستند که با یک فاصله مشخص از یکدیگر بر روی آن تجهیز نصب شده است. برای اتصال تجهیزات AIS به یکدیگر عمدتا از سیم های لخت و یا باسبار استفاده می شود و در نقاطی که نیاز به سرکابل است سرکابل ها بر روی بوشینگ نصب و یا یک فاصلی هوایی از یکدیگر قرار می گیرند. سرکابل های حرارتی از مهمترین اتصالات کابل سیستم های AIS هستند.

اما در سیستم های GIS که فاصله فاز ها را گاز SF6 تشکیل می دهد، چون محل ورودی تجهیزات با فضای بیرون در تماس می باشد، باید تمهیداتی در نظر گرفت که ضمن جلوگیری از نفوذ گاز داخل تجهیز به بیرون، محل اتصال هر فاز با فاز کناری کاملاً ایزوله باشد. بر این اساس بوشینگ های مخصوصی بر روی تجهیزات GIS نصب می گردد. برای اتصال کابل به تجهیزات GIS بایستی از سرکابلی مخصوص و مناسب نصب بر روی این بوشینگ ها استفاده شود.

بوشینگ های GIS از قوانین کلیدها که دو آیتم ولتاژ و جریان در آن دخیل می باشد، پیروی می کنند و بر اساس شکل ظاهری و مشخصات آنها به دو دسته Inner Cone و Outer Cone تقسیم می شوند.