सममित और असममित दोष

सामान्य संचालन परिस्थितियों में, एक विद्युत प्रणाली संतुलित अवस्था में कार्य करती है, जहाँ वोल्टेज और धारा जैसे विद्युत पैरामीटर सभी फेजों में समान रूप से वितरित होते हैं। हालांकि, जब प्रणाली के किसी भी बिंदु पर इन्सुलेशन विफल होता है या जीवित तार अनिच्छा से संपर्क में आते हैं, तो प्रणाली का संतुलन बिगड़ जाता है, जिससे लाइन में शॉर्ट-सर्किट या दोष होता है। विद्युत प्रणालियों में दोष कई कारकों से उत्पन्न हो सकते हैं। बिजली का टपकना, शक्तिशाली तेज हवा, और भूकंप जैसी प्राकृतिक घटनाएं विद्युत बुनियादी ढांचे को शारीरिक रूप से क्षतिग्रस्त कर सकती हैं और इन्सुलेशन को टूटा सकती हैं। इसके अलावा, बाहरी घटनाएं जैसे वृक्षों का विद्युत लाइनों पर गिरना, पक्षियों द्वारा चालकों को जोड़कर विद्युत शॉर्ट बनाना, या समय के साथ इन्सुलेशन सामग्रियों का विकार भी दोषों की शुरुआत कर सकते हैं।

संचार लाइनों में होने वाले दोष आमतौर पर दो व्यापक प्रकारों में विभाजित किए जाते हैं:

सममित दोष

सममित दोष एक बहु-फेज विद्युत प्रणाली में सभी फेजों के एक साथ शॉर्ट-सर्किट होने को शामिल करते हैं, अक्सर पृथ्वी से भी जुड़े रहते हैं। इन दोषों की विशेषता उनकी संतुलित प्रकृति है; दोष होने के बाद भी, प्रणाली अपनी सममिति बनाए रखती है। उदाहरण के लिए, एक तीन-फेज सेटअप में, फेजों के बीच के विद्युत संबंध संगत रहते हैं, जहाँ लाइनों को प्रभावी रूप से 120° के बराबर कोण से विस्थापित किया जाता है। इन दोषों का होना अपेक्षाकृत दुर्लभ होता है, लेकिन वे विद्युत प्रणालियों में सबसे गंभीर प्रकार के विद्युत दोष होते हैं, क्योंकि वे बहुत बड़ी मात्रा में दोष धारा उत्पन्न करते हैं। इन बड़ी मात्रा में धाराओं से उपकरणों को गंभीर नुकसान हो सकता है और यदि उचित रूप से प्रबंधित नहीं किया जाता है तो विद्युत आपूर्ति भी विघटित हो सकती है। इन दोषों की गंभीरता और उनके द्वारा उत्पन्न चुनौतियों के कारण, इंजीनियर संतुलित शॉर्ट-सर्किट गणनाएं करते हैं जो इन बड़ी मात्रा में धाराओं की मात्रा को सटीक रूप से निर्धारित करने के लिए विशेष रूप से डिजाइन की गई होती हैं। यह जानकारी सर्किट ब्रेकर जैसे सुरक्षा उपकरणों के डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है, जो शॉर्ट-सर्किट के दौरान धारा के प्रवाह को सुरक्षित रूप से रोक सकते हैं और विद्युत प्रणाली की पूर्णता को सुरक्षित रख सकते हैं।

असममित दोष

असममित दोष विद्युत प्रणाली के केवल एक या दो फेजों के साथ जुड़े होते हैं, जिससे तीन-फेज लाइनों में एक असंतुलन उत्पन्न होता है। इन दोषों का आमतौर पर एक लाइन और पृथ्वी (लाइन-टू-ग्राउंड) या दो लाइनों (लाइन-टू-लाइन) के बीच कनेक्शन के रूप में प्रकट होना होता है। एक असममित श्रृंखला दोष तब होता है जब फेजों के बीच या एक फेज और पृथ्वी के बीच एक असामान्य कनेक्शन होता है, जबकि एक असममित शंकु दोष लाइन प्रतिरोधों के असंतुलन द्वारा पहचाना जाता है।

एक तीन-फेज विद्युत प्रणाली में, शंकु दोष निम्नलिखित रूप से वर्गीकृत किए जा सकते हैं:

• एकल लाइन-टू-ग्राउंड दोष (LG): यह दोष तब होता है जब एक चालक पृथ्वी या न्यूट्रल चालक के साथ संपर्क में आता है।

• लाइन-टू-लाइन दोष (LL): यहाँ, दो चालक शॉर्ट-सर्किट हो जाते हैं, जिससे सामान्य धारा प्रवाह विघटित हो जाता है।

• डबल लाइन-टू-ग्राउंड दोष (LLG): इस स्थिति में, दो चालक एक साथ पृथ्वी या न्यूट्रल चालक के साथ संपर्क में आते हैं।

• तीन-फेज शॉर्ट-सर्किट दोष (LLL): सभी तीन फेज एक दूसरे के साथ शॉर्ट-सर्किट हो जाते हैं।

• तीन-फेज-टू-ग्राउंड दोष (LLLG): सभी तीन फेज पृथ्वी के साथ शॉर्ट-सर्किट हो जाते हैं।

यह महत्वपूर्ण है कि LG, LL, और LLG दोष असममित होते हैं, जबकि LLL और LLLG दोष सममित दोषों की श्रेणी में आते हैं। सममित दोषों के दौरान उत्पन्न बड़ी मात्रा में धाराओं को ध्यान में रखते हुए, इंजीनियर संतुलित शॉर्ट-सर्किट गणनाएं करते हैं ताकि इन बड़ी मात्रा में धाराओं की मात्रा को सटीक रूप से निर्धारित किया जा सके, जो सुरक्षात्मक उपायों के डिजाइन के लिए आवश्यक है।

दोषों का प्रभाव संचार लाइनों पर

दोष विद्युत प्रणालियों पर अनेक तरीकों से नकारात्मक प्रभाव डाल सकते हैं। जब दोष होता है, तो यह अक्सर प्रणाली के विशिष्ट बिंदुओं पर वोल्टेज और धारा में महत्वपूर्ण वृद्धि का कारण बनता है। इन उच्च विद्युत मानों से उपकरणों की इन्सुलेशन को नुकसान हो सकता है, जिससे उनकी लंबाई घट सकती है और यह लागत वाले मरम्मत या प्रतिस्थापन का कारण बन सकता है। इसके अलावा, दोष विद्युत प्रणाली की स्थिरता को कम कर सकते हैं, जिससे तीन-फेज उपकरण अक्षम रूप से कार्य कर सकते हैं या भी असंचालित हो सकते हैं। नुकसान के फैलावे से रोकने और प्रणाली के समग्र संचालन को निरंतर बनाए रखने के लिए, दोष के जानने के बाद तुरंत दोषपूर्ण भाग को अलग करना आवश्यक है। ग्रस्त क्षेत्र को अलग करके, विद्युत प्रणाली के शेष भागों का सामान्य संचालन बनाए रखा जा सकता है, जिससे विद्युत आपूर्ति पर प्रभाव कम होता है और आगे के विफलताओं का जोखिम कम होता है।