انرژی الکتریکی در نیروگاه تولید میشود. برای اینکه این انرژی را به دست مصرف کننده برسانیم، یک مسیر طولانی هست از تولید تا مصرف. تمام تجهیزاتی برقی که در خطوط میان تولید تا مصرف قرار می‌گیرند، در محفظه‌ای به نام ساب استیشن قرار می‌گیرند. به مجموعه‌ای از تجهیزات فشار قوی که عمل ارتباط بین فیدرهای مختلف باسبار در یک سطح ولتاژ معین را انجام می دهند، سوئیچگیر می‌گویند.
ساب استیشن چیست؟
ساب استیشن به مجموعه‌ای از تجهیزات الکتریکی اطلاق میشود که برای تبدیل ولتاژ، توزیع برق و کنترل جریان الکتریکی در شبکه‌های توزیع استفاده میشود. این تجهیزات شامل ترانسفورماتورها، دژنگتورها، سکسیونرها و سایر ابزارهای کنترلی هستند که به صورت هماهنگ عمل می‌کنند، تا برق را از نیروگاه‌ها به مصرف‌کنندگان منتقل کنند.
ساب استیشن یا پست برق، یک ایستگاه واسط در شبکه برق است که وظیفه اصلی آن تغییر ولتاژ برق، توزیع برق و همچنین کنترل و حفاظت از شبکه را بر عهده دارد. به عبارت ساده‌تر، ساب استیشن‌ها مانند ایستگاه‌های تغییر دهنده ولتاژ عمل می‌کنند. برق با ولتاژ بالا را که از نیروگاه‌ها می‌آید، به ولتاژی تبدیل می‌کنند که برای مصرف خانگی و صنعتی مناسب هستند.
سوئیچگیر چیست؟
به مجموعه‌ای از تجهیزات فشار قوی که عمل ارتباط بین فیدرهای مختلف باسبار در یک سطح ولتاژ معین را انجام می دهند، سوئیچگیر می‌گویند. به عبارتی دیگر مجموعه‌ی تجهیزات در یک سطح ولتاژ از ابتدای خط تا سر ترانسفورماتور را سوئیچگیر می‌گویند. معمولاً سوئیچگیرها از قســمت های مشــابه و متصــل به هم شــامل بریکر، ســکســیونر، ترانسفورماتور ولتاژ (PT)، ترانســفورماتور جریان (CT) ، موجگیر (LT) و برقگیر (LA) تشــکیل می‌شوند.
تفاوت بین سوئیچگیرها و تابلو برق‌ها
سوئیچگیر تابلوهایی هستند که عملیات سوئيچ (کلیدزنی) در آن انجام میشود. سوئیچگیرها زیر مجموعه پست‌های برق (Switch yard) هستند. فاصله بین فازها در پست‌های برق به دلیل افزایش ولتاژ زیاد هست. (وقتی یک سیم حامل جریان باشد، دارای میدان مغناطیسی هست) در عبارت ساده‌تر، هر چه سطح ولتاژ افزایش پیدا کند، اطراف هادی میدان بیشتر میشود.
وقتی دو یا سه فاز با سطح ولتاژ بالا داریم، نمی‌توانیم آن‌ها در نزدیکی یکدیگر قرار دهیم. اگر در نزدیکی یکدیگر قرار بگیرند، حریم عایقی شکسته میشود. در صورت شکست عایقی حوادث اتصال کوتاه به وجود می‌آید. دقت کنید که وقتی دو فاز با سطح بالا در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند، عایق بین آن‌ها هوا هست.
ساختار تابلوهای سوئیچگیر
این تابلوها انواع مختلفی دارند. شماتیک 1 در تصویر، بعضی از این تابلوها یک Incoming به عنوان ورودی برای تغذیه مصرف کنندگان در نظر گرفته شده است. این نوع سیستم ساده‌ترین نوع تابلوهای سوئیچیگر در سطح فشار متوسط هستند. این نوع تابلوها قابلیت اطمینان و ایمنی بالایی ندارند ولی هزینه در این نوع سیستم‌ها کم هست. اگر خطایی در بالا دست و ورودی رخ دهد، بارها از یک باسبار تغذیه می‌کنند و در صورت بروز خطا بارها بی برق می‌شوند.
در شماتیک 2 تصویر، در این نوع سیستم‌ها قابلیت اطمینان و ایمنی شبکه افزایش پیدا می‌کند. دو ورودی در این سیستم‌ها در نظر گرفته میشود. به طور کلی، دو نوع منطق برای این نوع سیستم‌ها می‌توان تعریف کرد.
در حالت عادی دو ورودی بسته هستند. ما می‌توانیم در یک وضعیت دو ورودی را ببندیم. در حالت دوم یکی از ورودی ها وصل و دیگری قطع باشد. در نوع سیستم هم در صورت بروز خطا در ورودی بارها بی برق می‌شوند. این نوع تابلوها نسبت به نوع اول، هزینه بالاتر و قابلیت اطمینان بیشتر و دارای کنترل پیچیده‌تری هستند.
مفاهیم بارهای نرمال و اضطراری
ابتدا لازم است که با مفاهیم بارهای نرمال و اظطراری آشنا شویم.
بارهای نرمال بارهایی هسند که در صورت بروز خطا یا اتصال کوتاه قطع می‌شوند. بارهای اضطراری بارهایی هستند که اگر برق شبکه قطع شود یا به هر دلیل تغذیه نشوند، شبکه خسارت‌‌های شدیدی می‌بیند.
دقت کنید که بارهای اظطراری (Emergency load) باید در هر شرایطی تغذیه شوند. در حالت عادی بریکرهای A و B و E وصل هستند. در این صورت مصرف کنندگان آن‌ها تغذیه می‌شوند. دقت کنید که در حالت نرمال بریکر A هست جریان از باسبار A به B نمی‌تواند منتقل کند. ( به دلیل اینکه کنتاکت D در حالت عادی باز است)
در وضعیت شماره 2، تنها بریکر C بسته هست و تمام بریکرها می‌توانند باز باشند. در این نوع سیستم قابلیت اطمینان و ایمنی به شدت بالایی دارد. بارهای اضطراری هم در هر شرایطی جریان التریکی به آن‌ها می‌رسد و تغذیه می‌شوند.
