তিন পর্যায়ের সিস্টেম

তিন-ফেজ সিস্টেমের সংজ্ঞা এবং বৈশিষ্ট্য

একটি তিন-ফেজ সিস্টেম হল তিনটি ফেজ দ্বারা গঠিত একটি ইলেকট্রিক্যাল সিস্টেম। এই সেটআপে বিদ্যুৎ তিনটি আলাদা তার দিয়ে প্রবাহিত হয়, যেখানে একটি নিউট্রাল তার ফল্ট কারেন্টকে সুরক্ষিতভাবে পৃথিবীতে ডিসচার্জ করার জন্য একটি পথ হিসাবে কাজ করে। অথবা, এটি ইলেকট্রিক্যাল জেনারেশন, ট্রান্সমিশন এবং ডিস্ট্রিবিউশনের প্রক্রিয়াগুলিতে তিনটি তার ব্যবহার করে এমন একটি সিস্টেম হিসাবে বর্ণনা করা যেতে পারে। আরও যোগ করা যায়, একটি তিন-ফেজ সিস্টেম একটি সিঙ্গল-ফেজ সিস্টেম হিসাবে কাজ করতে পারে একটি ফেজ এবং নিউট্রাল তার নিয়ে কাজ করে। একটি সমতুলিত তিন-ফেজ সিস্টেমে, লাইন কারেন্টগুলির যোগফল প্রায় শূন্য, এবং ফেজগুলি ১২০° কোণে পৃথক থাকে।

একটি সাধারণ তিন-ফেজ সিস্টেম চারটি তার ব্যবহার করে: তিনটি কারেন্ট-বহনকারী তার এবং একটি নিউট্রাল তার। উল্লেখ্য, নিউট্রাল কন্ডাক্টরের অনুপ্রস্থ ক্ষেত্রফল সাধারণত লাইভ তারগুলির অর্ধেক। নিউট্রাল তারের কারেন্ট তিনটি ফেজের লাইন কারেন্টের ভেক্টর যোগফলের সমান। গাণিতিকভাবে, এটি শূন্য-ফেজ-সিকোয়েন্স কম্পোনেন্ট কারেন্টের √3 গুণ।

তিন-ফেজ সিস্টেমগুলি বেশ কিছু গুরুত্বপূর্ণ সুবিধা প্রদান করে। সিঙ্গল-ফেজ সিস্টেমের তুলনায়, এগুলি কম তার প্রয়োজন করে, যা ইনফ্রাস্ট্রাকচার খরচ কমায়। এছাড়াও, এগুলি লোডে অবিচ্ছিন্ন বিদ্যুৎ সরবরাহ নিশ্চিত করে, যা ইলেকট্রিক্যাল সার্ভিসের নির্ভরযোগ্যতা বৃদ্ধি করে। আরও, তিন-ফেজ সিস্টেমগুলি ট্রান্সমিশন এবং অপারেশন সময়ে উচ্চ দক্ষতা এবং কম শক্তি হারানোর জন্য পরিচিত।

তিন-ফেজ ভোল্টেজ একটি জেনারেটরের মধ্যে উৎপন্ন হয়, যা তিনটি সমান মাত্রা ও ফ্রিকোয়েন্সির সাইনাসয়াল ভোল্টেজ উৎপন্ন করে, যা পরস্পর ১২০° কোণে পরিবর্তিত হয়। এই কনফিগারেশন একটি অবিচ্ছিন্ন পাওয়ার সরবরাহ প্রদান করে। যদি সিস্টেমের একটি ফেজ বিঘ্নিত হয়, তবে অন্য দুটি ফেজ পাওয়ার সরবরাহ অব্যাহত রাখতে পারে, যা প্রয়োজনীয় ইলেকট্রিক্যাল সার্ভিস বজায় রাখে। এটি উল্লেখ্য যে, একটি সমতুলিত তিন-ফেজ সিস্টেমে, যেকোনো একটি ফেজের কারেন্টের মাত্রা অন্য দুটি ফেজের কারেন্টের ভেক্টর যোগফলের সমান, যা ইলেকট্রিক্যাল সার্কিট তত্ত্বের মূলনীতি মেনে চলে।

তিনটি ফেজের মধ্যে ১২০° ফেজ পার্থক্য একটি তিন-ফেজ সিস্টেমের সঠিক এবং নির্ভরযোগ্য অপারেশনের জন্য গুরুত্বপূর্ণ। এই নির্দিষ্ট ফেজ সম্পর্ক ছাড়া, সিস্টেমটি ক্ষতির জন্য অত্যন্ত সংবেদনশীল, যা পাওয়ার সরবরাহে বিঘ্ন, যন্ত্রপাতির ব্যর্থতা এবং সম্ভাব্য নিরাপত্তা ঝুঁকির কারণ হতে পারে।

তিন-ফেজ সিস্টেমের সংযোগের প্রকারভেদ

তিন-ফেজ সিস্টেমগুলি দুটি প্রধান উপায়ে কনফিগার করা যায়: স্টার সংযোগ এবং ডেল্টা সংযোগ। এই সংযোগ পদ্ধতিগুলির প্রতিটিতে নিজস্ব বৈশিষ্ট্য এবং প্রয়োগ রয়েছে, যা নিম্নে বিস্তারিত বর্ণনা করা হয়েছে।

স্টার সংযোগ

স্টার সংযোগ, যা Y-সংযোগ নামেও পরিচিত, চারটি তার ব্যবহার করে: তিনটি ফেজ কন্ডাক্টর এবং একটি নিউট্রাল কন্ডাক্টর। এই ধরনের সংযোগ বিশেষভাবে দীর্ঘ দূরত্বের ইলেকট্রিক্যাল ট্রান্সমিশনের জন্য উপযোগী। নিউট্রাল পয়েন্টের উপস্থিতি একটি গুরুত্বপূর্ণ সুবিধা। এটি অসমতুলিত কারেন্টের জন্য একটি পথ হিসাবে কাজ করে, যা তাদের পৃথিবীতে সুরক্ষিতভাবে প্রবাহিত হতে দেয়। এই অসমতুলিত কারেন্টগুলি কার্যকরভাবে হান্ডেল করে, স্টার সংযোগ ইলেকট্রিক্যাল সিস্টেমের সমগ্র সমতুলিততা বজায় রাখে, ওভারলোডিং এর ঝুঁকি কমায় এবং দীর্ঘ দূরত্বে স্থিতিশীল পাওয়ার ডেলিভারি নিশ্চিত করে।

একটি স্টার-সংযোগ তিন-ফেজ সিস্টেমে, দুটি আলাদা ভোল্টেজ লেভেল পাওয়া যায়: ২৩০ ভোল্ট এবং ৪৪০ ভোল্ট। বিশেষত, একটি একক ফেজ কন্ডাকটর এবং নিউট্রালের মধ্যে পরিমাপকৃত ভোল্টেজ ২৩০ ভোল্ট, যেখানে যেকোনো দুটি ফেজ কন্ডাকটরের মধ্যে ভোল্টেজ ৪৪০ ভোল্ট। এই দুই-ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য স্টার সংযোগকে বিভিন্ন ইলেকট্রিক্যাল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য বহুমুখী করে, যা নিম্ন-ভোল্টেজ গৃহ এবং উচ্চ-ভোল্টেজ শিল্প প্রয়োজনের জন্য পরিপূর্ণ।

ডেল্টা সংযোগ

অন্যদিকে, ডেল্টা সংযোগ শুধুমাত্র তিনটি তার ব্যবহার করে এবং নিচের চিত্রে দেখানো হয়েছে, নিউট্রাল পয়েন্ট ছাড়াই কাজ করে। ডেল্টা সংযোগের একটি সংজ্ঞায়িত বৈশিষ্ট্য হল লাইন ভোল্টেজ ফেজ ভোল্টেজের সমান। এই কনফিগারেশন কিছু অবস্থায় ইলেকট্রিক্যাল সেটআপকে সরল করে, বিশেষত যখন নিউট্রাল তারের অনুপস্থিতি গ্রহণযোগ্য এবং সিস্টেম ডিজাইন লাইন এবং ফেজ ভোল্টেজের সরাসরি সমতুল্যতা থেকে লাভ করে।

তিন-ফেজ সিস্টেমে লোডের সংযোগ

একটি তিন-ফেজ ইলেকট্রিক্যাল সিস্টেমে, লোডগুলি স্টার (Y) বা ডেল্টা (Δ) কনফিগারেশনে সংযোগ করা যায়। এই দুটি সংযোগ পদ্ধতিতে পৃথক ইলেকট্রিক্যাল বৈশিষ্ট্য এবং প্রয়োগ রয়েছে। নিচের ডায়াগ্রামগুলি ডেল্টা এবং স্টার ব্যবস্থায় তিন-ফেজ লোডের কিভাবে সংযোগ করা হয় তা দেখায়, যা তাদের কাঠামোগত পার্থক্য এবং ইলেকট্রিক্যাল আচরণের একটি স্পষ্ট দৃশ্যমান প্রতিনিধিত্ব করে।

একটি তিন-ফেজ ইলেকট্রিক্যাল সিস্টেমে, লোডকে সমতুলিত বা অসমতুলিত হিসাবে শ্রেণীবদ্ধ করা যেতে পারে। একটি তিন-ফেজ লোডকে সমতুলিত বলা হয় যখন তিনটি ব্যক্তিগত লোড (ইমপিডেন্স দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা) Z1, Z2, এবং Z3 সমান মাত্রা এবং ফেজ কোণ প্রদর্শন করে। এই সমতুলিত শর্তগুলির অধীনে, সমস্ত ফেজ ভোল্টেজ সমান মাত্রা বজায় রাখে, এবং লাইন ভোল্টেজগুলিও এই সমান মাত্রার বৈশিষ্ট্য শেয়ার করে। ভোল্টেজ এবং ইমপিডেন্স মানের এই সমতা একটি বেশি স্থিতিশীল এবং দক্ষ ইলেকট্রিক্যাল অপারেশন ফলাফল দেয়, শক্তি হারানো কমায় এবং সিস্টেম এর মধ্যে ইলেকট্রিক্যাল শক্তির সুষম বিতরণ নিশ্চিত করে।