પાવર લાઇન્સનું ઇન્સ્યુલેશન

લાંબા સમયથી, ઉર્જા નિષ્ણાતોએ "લાઇન" શબ્દ સાથે ગ્રાહકને સ્ત્રોત (જનરેટર) થી વીજળી ટ્રાન્સમિટ કરવા માટે ઉપકરણોને કૉલ કરવાની પરંપરા વિકસાવી છે, જો કે તેમની પાસે ખૂબ જ જટિલ તકનીકી ડિઝાઇન છે અને કેટલાક કિસ્સાઓમાં તે ઘણા સેંકડો સુધી વિસ્તરે છે અથવા હજારો કિલોમીટર.

સરળ શબ્દોમાં કહીએ તો, દરેક ટ્રાન્સમિશન લાઇનમાં માત્ર બે ઘટકો હોય છે:

• વર્તમાન લીડ સિસ્ટમો જે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહોના પ્રવાહને સુનિશ્ચિત કરે છે;

• વીજળીને બિનજરૂરી દિશામાં પસાર થતી અટકાવવા માટે આ વાયરોની આસપાસનું ડાઇલેક્ટ્રિક માધ્યમ. આ વાતાવરણને ફક્ત એકલતા કહેવામાં આવે છે.

ઉપયોગમાં લેવાતી ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રીની પદ્ધતિ અનુસાર, પાવર લાઇનને વિભાજિત કરવામાં આવે છે:

• હવા

• કેબલ

ઓવરહેડ પાવર લાઇનો

આ રચનાઓ વર્તમાન વાહકોને ઇન્સ્યુલેટ કરવા માટે આસપાસના વાતાવરણની હવાના ડાઇલેક્ટ્રિક ગુણધર્મોનો ઉપયોગ કરે છે. આ હકીકત ધ્યાનમાં લે છે કે તેના પ્રતિકાર હવામાન, તાપમાન, ભેજ અને અન્ય પરિમાણોને આધારે બદલાય છે. આ પરિબળોને દૂર કરવા માટે, દરેક પ્રકારના વોલ્ટેજ માટે વાયર વચ્ચેનું શ્રેષ્ઠ અંતર પસંદ કરવામાં આવે છે.જેમ જેમ તેનું મૂલ્ય વધે છે તેમ તેમ એકબીજાથી વાયરનું સુરક્ષિત અંતર વધે છે.

કોઈપણ વર્તમાન વાહકની સંભવિતતા જમીન પર વહી શકે છે, તેથી તબક્કાના વાહક પણ જમીનની સપાટીથી દૂર જાય છે. વ્યવહારમાં, જો કે, તેઓ ઘણા ઊંચા વધે છે, કારણ કે લોકો તેમની નીચે ચાલી શકે છે અથવા કામ કરી શકે છે, પરિવહન વાહનો ખસેડી શકે છે અને આઉટબિલ્ડીંગ્સ સ્થિત થઈ શકે છે. આ બધું આધારની ડિઝાઇન દ્વારા ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે જેના પર વાયર નિશ્ચિત છે.

ઓવરહેડ પાવર લાઇન્સનું ઇન્સ્યુલેશન

વાયર અને જમીન વચ્ચેનું હવાનું અંતર પસંદ કરવા ઉપરાંત, માસ્ટ્સ પર વર્તમાન વાયરને ઠીક કરવા જરૂરી છે જેથી તેમના વિદ્યુત પ્રતિકારને ખલેલ પહોંચાડે નહીં. છેવટે, ટેકો માટે વપરાતી સામગ્રી (ભીના હવામાનમાં લાકડું અને કોંક્રિટ અને તમામ સંજોગોમાં મેટલ સ્ટ્રક્ચર) વીજળીના સારા વાહક છે.

સપોર્ટના માસ્ટ્સ પર ખુલ્લા વાયરને ઠીક કરવા માટે, ખાસ રચનાઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જેને ઇન્સ્યુલેટર કહેવામાં આવે છે... તે પ્રતિરોધક ડાઇલેક્ટ્રિક સામગ્રીથી બનેલા છે. મોટેભાગે તેઓ ખાસ પ્રકારના પોર્સેલેઇન, ગ્લાસ અથવા ઓછી વાર પ્લાસ્ટિક પસંદ કરે છે.

અલગ પ્રકારના પોર્સેલેઇન ઇન્સ્યુલેટરની ડિઝાઇન ફોટોમાં બતાવવામાં આવી છે.

ડાબી બાજુએ બતાવેલ ઇન્સ્યુલેટર પોર્સેલેઇનના એક ટુકડામાંથી બનાવવામાં આવે છે. અને જમણા બે ભાગો સમાવે છે.

માસ્ટ સાથે જોડાણની પદ્ધતિ અનુસાર, ઇન્સ્યુલેટરને વિભાજિત કરવામાં આવે છે:

• પિન સ્ટ્રક્ચર્સ કે જે ઊભી સ્થિતિમાં ટ્રાવર્સ પર માઉન્ટ થયેલ મેટલ પિન સાથે જોડાયેલ છે;

• માસ્ટમાંથી સસ્પેન્ડ કરેલા સસ્પેન્ડેડ ઉપકરણો;

• તાણના દળોનો પ્રતિકાર કરવા માટે આડી સમતલમાં તાણની પેટર્ન નિશ્ચિત કરવામાં આવે છે.

તે બધા મુખ્ય વોલ્ટેજના ચોક્કસ વર્ગ પર કામ કરવા માટે બનાવવામાં આવે છે. તે જ સમયે, તેઓ તમામ હવામાન પરિસ્થિતિઓમાં તેમની સાથે જોડાયેલા વાયર દ્વારા બનાવેલ ઊભી અને આડી દિશામાં નોંધપાત્ર યાંત્રિક દળોને અનુભવે છે.

પવનના જોરદાર ઝાપટાઓ, બરફ અને બરફના સંચય સાથે પણ, ઇન્સ્યુલેટર અને વાયરની યાંત્રિક શક્તિને બગાડવી જોઈએ નહીં, અને લાંબા સમય સુધી વરસાદ અને વરસાદ પણ તેમના વિદ્યુત પ્રતિકારને નબળો પાડવો જોઈએ નહીં. નહિંતર, ત્યાં એક કટોકટી મોડ હશે, જેને દૂર કરવા માટે ભારે ખર્ચની જરૂર પડશે.

નીચેનો ફોટો પોર્સેલિન ઇન્સ્યુલેટરનો ઉપયોગ કરીને સ્ટ્રીટ લાઇટિંગ ડિવાઇસને કનેક્ટ કરતી વખતે સપોર્ટ માસ્ટના ટ્રાવર્સ પર સિંગલ-ફેઝ 220-વોલ્ટ લાઇનના ખુલ્લા વાયરને ફિક્સ કરવાનું ઉદાહરણ બતાવે છે.

આ પદ્ધતિનો વ્યાપક ઉપયોગ રસ્તાઓ, ફૂટપાથ, પ્રદેશના વિસ્તારોને પ્રકાશિત કરવા માટે થાય છે. આવા ઇન્સ્યુલેટરની સામગ્રી યાંત્રિક દળોનો સામનો કરી શકે છે:

• પાવર લાઇનની ધરી સાથે આડી પ્લેનમાં કામ કરતા વાયરનું તણાવ;

• આઇસોલેટરના કમ્પ્રેશન પર કામ કરતા તેમના પર સસ્પેન્ડ કરાયેલા સ્ટ્રક્ચરનું વજન.

સમાન ડિઝાઇનનો ઉપયોગ 0.4 kV લાઇન માટે થાય છે.

ખુલ્લા ધાતુના વાહકને 35 kV સુધીના વોલ્ટેજ સાથે ઓવરહેડ પાવર લાઇન દ્વારા બદલવામાં આવે છે. સ્વ-સહાયક અવાહક માળખાં.

તેનો ઉપયોગ કરતી વખતે, પોર્સેલેઇન અથવા ગ્લાસ ઇન્સ્યુલેટરનો ઉપયોગ થતો નથી, પરંતુ ફોટોમાં બતાવેલ કેબલ અને વાયર ફાસ્ટનિંગ સિસ્ટમ.

ધ્રુવો પર જ્યાં ખુલ્લા વાયરો અને સ્વ-સહાયક માળખાં જોડાયેલા હોય છે, બંને પ્રકારના ફાસ્ટનિંગનો ઉપયોગ થાય છે.

જેમ જેમ ઓવરહેડ ટ્રાન્સમિશન લાઇન પર લાગુ વોલ્ટેજ વધે છે તેમ, ઇન્સ્યુલેટરના કદ અને તેમના ડાઇલેક્ટ્રિક ગુણધર્મો વધે છે.વધુ શક્તિશાળી ઇન્સ્યુલેટર 10 kV ઓવરહેડ લાઇન પર કામ કરે છે.

જ્યાં લીટીઓ વળે છે ત્યાં વાયરની આડી તાણ દળોને શોષવા માટે, ઉદાહરણ તરીકે, ટાંકીને બાયપાસ કરવા માટે, ટેન્શન ઇન્સ્યુલેટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જેમાં માળાનો સમાવેશ થઈ શકે છે.

ફોટો VL-10 kV ના રિઇનફોર્સ્ડ સપોર્ટ સપોર્ટ પર સપોર્ટ અને ટેન્શન ઇન્સ્યુલેટરનો સંયુક્ત ઉપયોગ દર્શાવે છે.

સાથેના સપોર્ટ પર સમાન રચનાઓ ઇન્સ્ટોલ કરેલી છે ડિસ્કનેક્ટર... સપોર્ટ ઇન્સ્યુલેટર જંગમ બ્લેડ અને ડિસ્કનેક્ટરના નિશ્ચિત નિશ્ચિત સંપર્કોનું સંચાલન સુનિશ્ચિત કરે છે, અને વોલ્ટેજ ઇન્સ્યુલેટર કંડક્ટરના ખેંચવાના દળોને શોષી લે છે.

ફોટો પુષ્ટિ કરે છે કે તમામ 25 kV ઓવરહેડ લાઇન ઇન્સ્યુલેટરની ડિઝાઇન વધુ જટિલ બની ગઈ છે. તેઓએ પાવર લાઇનના વર્તમાન વાહક અને વાહક સામગ્રી વચ્ચેનું અંતર વધાર્યું.

આ 110 kV ઓવરહેડ લાઇન પર સ્પષ્ટપણે દૃશ્યમાન છે, જ્યાં ઇન્સ્યુલેટરની સ્ટ્રિંગ લાંબી થઈ ગઈ છે અને હવે તેમના સસ્પેન્ડેડ બાંધકામનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

ઓવરહેડ લાઇનના છેડા સબસ્ટેશન પર સ્થિત ટ્રાન્સફોર્મર બુશિંગ્સ સાથે જોડાયેલા છે.

110-kV હાઇ-વોલ્ટેજ ઓપન સ્વીચગિયરના સાધનો સાથે પાવર લાઇનના જોડાણના બિંદુઓ લોડ-બેરિંગ ઇન્સ્યુલેટરની વધુ જટિલ રચનાઓ દ્વારા સુરક્ષિત છે જે નોંધપાત્ર ઇલેક્ટ્રિકલ અને મિકેનિકલ લોડનો સામનો કરી શકે છે. તેઓ જીવંત વાયરને સપોર્ટમાંથી પણ વધુ અંતરે દૂર કરે છે.

330 kV ઉચ્ચ વોલ્ટેજ પાવરના ટ્રાન્સમિશન માટે મેટલથી બનેલા ઓવરહેડ ટાવરના ફોટામાં પણ આ જ જોઈ શકાય છે. ફોટો બતાવે છે કે દરેક તબક્કામાં વર્તમાન કંડક્ટરનું વિભાજન હોય છે, જેમાંથી કંડક્ટર કાચના તાણના ઇન્સ્યુલેટરના વધુ પ્રબલિત માળખા સાથે ટ્રાવર્સ પર નિશ્ચિત હોય છે.

330 kV સબસ્ટેશનના પોસ્ટ ઇન્સ્યુલેટર કંડક્ટર અને બસબારને સાધનોથી વધુ દૂર ખસેડે છે.

કેબલ પાવર લાઇન

આ રચનાઓમાં, તબક્કાઓના વાહક કોરો ઘન ડાઇલેક્ટ્રિકના સ્તર દ્વારા એકબીજાથી અલગ પડે છે અને મજબૂત પરંતુ સ્થિતિસ્થાપક શેલ દ્વારા પર્યાવરણના પ્રભાવથી સુરક્ષિત છે. કેટલીકવાર ઘન પદાર્થોને બદલે પેટ્રોલિયમ ઉત્પાદનો અથવા વાયુયુક્ત પદાર્થોમાંથી બનાવેલ પ્રવાહી કેબલ તેલનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. પરંતુ આવા ડાઇલેક્ટ્રિક્સનો વ્યવહારમાં ભાગ્યે જ ઉપયોગ થાય છે.

ઉત્પાદન ખર્ચના સંદર્ભમાં, ઓવરહેડ ટ્રાન્સમિશન લાઇન કરતાં કેબલ લાઇન વધુ ખર્ચાળ છે. તેથી, તેઓ શહેરની અંદર, રહેણાંક ઇમારતોની અંદર, ઔદ્યોગિક વિસ્તારો, પાણીના અવરોધો સાથે આંતરછેદ પર નાખવામાં આવે છે, જ્યારે એરિયલ સપોર્ટ ઇન્સ્ટોલ કરી શકાતા નથી.

કેબલ નાખવા માટે, કેબલ ટ્રે, ચેનલો અથવા નિયમિત બનાવો દફનાવવામાં આવેલ ખાઈજે જીવંત સર્કિટની ઍક્સેસને પ્રતિબંધિત કરે છે.

કેબલ પાવર લાઇન્સનું ઇન્સ્યુલેશન

પાવર લાઇન માટે પાવર કેબલનું નિર્માણ તેના દ્વારા પ્રસારિત થતી પાવરની માત્રા અને લાગુ વોલ્ટેજ પર આધારિત છે.

કેબલના વાહક સામાન્ય રીતે કોપર અથવા એલ્યુમિનિયમ એલોયથી બનેલા હોય છે, અને તેમની વચ્ચે વપરાતી ડાઇલેક્ટ્રિક સામગ્રીનો પ્રકાર લાગુ વોલ્ટેજની તીવ્રતા પર આધાર રાખે છે.

1000 વોલ્ટ સુધીના ઉપકરણોમાં, પોલિઇથિલિન સંયોજનોના સ્તરો અથવા પેપર ફિલર્સ સાથેના બંધારણો અને વિવિધ સુસંગતતાના કેબલ તેલથી ફળદ્રુપ બંડલ્સનો ઉપયોગ મોટેભાગે થાય છે.

બિન-માનક ચાર-કોર કેબલ માટે ઇન્સ્યુલેશન સ્તરોની અંદાજિત ગોઠવણી ફોટામાં બતાવવામાં આવી છે.

અહીં, દરેક વાહક કોરની ધાતુને ઇન્સ્યુલેટીંગ સ્તર સાથે કોટેડ કરવામાં આવે છે જે બેલ્ટ ઇન્સ્યુલેશનમાં મૂકવામાં આવેલા પેપર બંડલ્સ અને ફિલરના સંપર્કમાં આવે છે.બાહ્ય શેલ સંપૂર્ણપણે સમગ્ર રચનાને સીલ કરે છે.

જ્યારે સ્તરની સ્નિગ્ધતા વધારવા માટે વિવિધ ઉમેરણો સાથે ખનિજ તેલથી કાગળને ગર્ભિત કરવામાં આવે છે, ત્યારે ડાઇલેક્ટ્રિક ગુણધર્મો એક સાથે વધે છે. આવા ચીકણું તેલ-ઇમ્પ્રિગ્નેટેડ કેબલ કેબલ 10 kV સુધીના ઉચ્ચ વોલ્ટેજ સર્કિટમાં કામ કરી શકે છે.

લીડ વાયરના ઉત્પાદનની તકનીકી પદ્ધતિ ડાઇલેક્ટ્રિક સ્તરના ઓપરેશનલ ગુણધર્મોને વધારે છે. આ માટે, દરેક કોર એક અલગ કોક્સિયલ કેબલના સ્વરૂપમાં ચીકણું ગર્ભાધાન સાથે બનાવવામાં આવે છે, જે લીડ શીથની અંદર મૂકવામાં આવે છે.

આવી નસો વચ્ચેની જગ્યા જ્યુટ ફિલરથી ભરેલી હોય છે અને ગેલ્વેનાઈઝ્ડ સ્ટીલના વાયરના આર્મર્ડ લેયરની અંદર મૂકવામાં આવે છે, જેની આસપાસ બાહ્ય સીલબંધ રક્ષણાત્મક સ્તર હોય છે.

લીડ મેટલ કંડક્ટર સાથેના આવા કેબલ 35 kV સુધીના ઉચ્ચ વોલ્ટેજ સર્કિટમાં કાર્ય કરે છે.

110 kV અને તેથી વધુ સુધીના ઉચ્ચ વોલ્ટેજ સાથે કેબલ સાથે વીજળીના પ્રસારણ માટે, ઇન્સ્યુલેશન સ્તરની અન્ય રચનાઓનો ઉપયોગ થાય છે. આ ઓછું ચીકણું કેબલ તેલ, નિષ્ક્રિય વાયુઓ (મોટાભાગે નાઇટ્રોજન) હોઈ શકે છે. આવા સ્તરોમાં તેલનું દબાણ ઓછું (1 kg/cm2 સુધી), મધ્યમ (3 × 5 kg/cm2 સુધી) અથવા ઊંચું (10-14 kg/cm2 સુધી) હોઈ શકે છે. આવા કેબલ 500 kV સુધીના ઉચ્ચ વોલ્ટેજ સર્કિટમાં કામ કરે છે.

પાવર લાઇન્સના ઇન્સ્યુલેશનનું નિરીક્ષણ

ઇલેક્ટ્રિકલ સાધનોના સંચાલન દરમિયાન, ડાઇલેક્ટ્રિક સ્તરોની સ્થિતિનું મૂલ્યાંકન કરવામાં આવે છે:

• હંમેશા;

• સમયાંતરે

ખાસ નિયંત્રણ ઉપકરણો સ્વચાલિત મોડમાં ઇન્સ્યુલેશન ગુણવત્તાનું સતત વિશ્લેષણ કરે છે. તેઓ એવી રીતે ટ્યુન કરવામાં આવે છે કે તેઓ સામાન્ય કામગીરી દરમિયાન ખૂબ જ ઓછા લિકેજ પ્રવાહોને માપે છે.જ્યારે ડાઇલેક્ટ્રિક સ્તરનું ભંગાણ થાય છે, ત્યારે આ પ્રવાહો વધે છે અને નિર્ણાયક મૂલ્યમાંથી પસાર થવાની ક્ષણ સેવા કર્મચારીઓને સૂચિત કરવા માટે એલાર્મ આદેશ જારી કરીને રિલે વર્તમાન સર્કિટ દ્વારા નિશ્ચિત કરવામાં આવે છે.

પાવર લાઇન્સ સહિત વિદ્યુત ઉપકરણોના ઇન્સ્યુલેશનની સ્થિતિનું સામયિક નિરીક્ષણ, ખાસ રચાયેલી ઇલેક્ટ્રિકલ પ્રયોગશાળાઓને સોંપવામાં આવે છે જે વિશિષ્ટ મોબાઇલ અથવા સ્થિર સ્થાપનો સાથે માપ અને પરીક્ષણોના સ્વરૂપમાં ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ નિરીક્ષણો કરે છે.

પાવર સિસ્ટમમાં આવી પ્રયોગશાળાઓના તકનીકી કર્મચારીઓને ઇન્સ્યુલેશન સેવા તરીકે ઓળખાતા અલગ વિભાગોમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે. તે, મેનેજરના નિર્દેશન હેઠળ, હાલના ઉર્જા ઉપકરણો અને પાવર લાઇન્સના નિયમિત પરીક્ષણોમાં ભાગ લે છે અને કોઈપણ ઉપકરણની રજૂઆત પહેલાં, જેના પર સર્કિટના ડિસએસેમ્બલી સાથે નિવારક કાર્ય હાથ ધરવામાં આવ્યું છે, તે લેખિત સબમિટ કરવા માટે બંધાયેલ છે. ઇન્સ્યુલેશન સાથે ઉચ્ચ વોલ્ટેજ લોડનો સામનો કરવા માટે ઇનપુટ વિભાગની તૈયારી પર અભિપ્રાય.

આ પણ વાંચો: ઓવરહેડ પાવર લાઇનોને નુકસાન થવાના કારણો