آرک سپریشن کوئل یا پیٹرسن کوئل

آرک سپریشن کوئل کا تعریف

آرک سپریشن کوئل، جسے پیٹرسن کوئل بھی کہا جاتا ہے، زمین کے فلائیڈ کے دوران زیر زمین بجلی کے نیٹ ورک میں کیپیسٹیو چارج کرنگ کرنٹ کو ختم کرنے کے لئے استعمال کیا جانے والا ایک انڈکٹو کوئل ہے۔

مقصد اور کام

کوئل زمین کے فلائیڈ کے دوران بڑے کیپیسٹیو چارج کرنگ کرنٹ کو کم کرتا ہے کیونکہ یہ مخالف انڈکٹو کرنٹ بناتا ہے۔

کام کا میکنزم

کوئل سے پیدا ہونے والے انڈکٹو کرنٹ کیپیسٹیو کرنٹ کو ختم کرتا ہے، جس سے فلائیڈ کے مقام پر آرکنگ روک دی جاتی ہے۔

زیر زمین نظام میں کیپیسٹیو کرنٹ

زیر زمین کیبلوں میں کنڈکٹر اور زمین کے درمیان ڈائی الیکٹرک عازم کی وجہ سے مستقل کیپیسٹیو کرنٹ ہوتا ہے۔

انڈکٹنس کا حساب

ایک تین فیز بالنسرد نظام کی ولٹیج فگر - 1 میں دکھائی گئی ہے۔

زیر زمین کیبلوں کے بلند ولٹیج اور درمیانہ ولٹیج نظام میں، ہر فیز کنڈکٹر اور زمین کے درمیان کیپیسٹنس ہوتی ہے، جس سے مستقل کیپیسٹیو کرنٹ پیدا ہوتا ہے۔ یہ کرنٹ فیز ولٹیج کو 90 ڈگری سے آگے ہوتا ہے جیسے فگر - 2 میں دکھایا گیا ہے۔

اگر پیلا فیز میں زمین کا فلائیڈ ہو تو، پیلا فیز کی زمین تک کی ولٹیج صفر ہو جاتی ہے۔ نظام کا نیٹرل پوائنٹ پیلا فیز ویکٹر کے اوپر منتقل ہو جاتا ہے۔ نتیجے میں، صحت مند فیزوں (سرخ اور نیلا) کی ولٹیج میں اصل قدر کا &sqrt;3 گنا اضافہ ہو جاتا ہے۔

بالکل طبعی طور پر، صحت مند فیزوں (سرخ اور نیلا) کے متعلقہ کیپیسٹیو کرنٹ میں اصل کا &sqrt;3 گنا اضافہ ہو جاتا ہے جیسے فگر-4 میں نیچے دکھایا گیا ہے۔

اس کے نتیجے میں دو کیپیسٹیو کرنٹ کا ویکٹر مجموعہ اب 3I ہو گا، جہاں I کو بالنسرد نظام میں ہر فیز کا مشخص کیپیسٹیو کرنٹ لیا گیا ہے۔ یعنی، نظام کی صحت مند اور بالنسرد حالت میں، IR = IY = IB = I.

یہ فگر- 5 میں دکھایا گیا ہے،

اب یہ مجموعی کرنٹ نیچے دکھایا گیا ہے کے ذریعے زمین کو فلائیڈ کی راستہ پر بہتا ہے۔

اب، اگر ہم نظام کے ستارہ نقطہ یا نیٹرل نقطہ اور زمین کے درمیان مناسب انڈکٹنس کی قیمت کا ایک انڈکٹو کوئل جوڑ دیں، تو سناریو پورا تبدیل ہو جائے گا۔ فلائیڈ کی حالت میں، کوئل کے ذریعے سے گزرنے والے کرنٹ کی مقدار اور فیز کیپیسٹیو کرنٹ کے ذریعے گزرنے والے فلائیڈ کی راستہ کے برابر اور مخالف ہو گی۔ انڈکٹو کرنٹ بھی نظام کے فلائیڈ کی راستہ پر گذرتا ہے۔ کیپیسٹیو اور انڈکٹو کرنٹ فلائیڈ کی راستہ پر ایک دوسرے کو ختم کرتے ہیں، نتیجے میں فلائیڈ کی راستہ پر کیپیسٹیو عمل کی وجہ سے کوئی مجموعی کرنٹ پیدا نہیں ہوتا۔ ایدال حالت نیچے دکھائی گئی ہے۔

یہ مفہوم 1917 میں W. Petersen نے پہلے لاگو کیا تھا، اس لئے انڈکٹو کوئل کو پیٹرسن کوئل کہا جاتا ہے۔

زمین کی فلائیڈ کی کیپیسٹیو کمپوننٹ زیر زمین کیبلنگ نظام میں زیادہ ہوتی ہے۔ جب زمین کا فلائیڈ ہوتا ہے تو فلائیڈ کی راستہ پر گزرنے والے یہ کیپیسٹیو کرنٹ صحت مند فیز کے فیز سے زمین تک کیپیسٹیو کرنٹ کے 3 گنا زیادہ ہوجاتا ہے۔ یہ نظام میں ولٹیج کے صفر کراسنگ سے کرنٹ کے صفر کراسنگ کو دور کرتا ہے۔ اس کی وجہ سے فلائیڈ کی راستہ پر یہ زیادہ کیپیسٹیو کرنٹ موجود ہوتا ہے جس سے فلائیڈ کے مقام پر متعدد دوبارہ شروع ہونے کی سیریز پیدا ہوتی ہے۔ یہ نظام میں غیر مطلوبہ اوور ولٹیج کی وجہ بنتا ہے۔

پیٹرسن کوئل کی انڈکٹنس کو ایسی قیمت پر منتخب یا تیار کیا جاتا ہے جس سے انڈکٹو کرنٹ کیپیسٹیو کرنٹ کو ختم کر سکے۔

اے چلو ہم ایک 3 فیز زیر زمین نظام کے لئے پیٹرسن کوئل کی انڈکٹنس کا حساب لگائیں۔ اس کے لئے ہم سستم کے ہر فیز میں کنڈکٹر اور زمین کے درمیان کیپیسٹنس C فاراد لیتے ہیں۔ پھر ہر فیز میں کیپیسٹو لیکیج کرنٹ یا چارجنگ کرنٹ ہوگا

تو، ایک فیز سے زمین تک کی فلائیڈ کے دوران فلائیڈ کی راستہ پر گزرنے والے کیپیسٹیو کرنٹ ہوگا

فلائیڈ کے بعد، ستارہ نقطہ کی فیز ولٹیج ہوگی کیونکہ نل پوائنٹ فلائیڈ کے مقام پر منتقل ہو گیا ہے۔ تو کوئل پر ظاہر ہونے والی ولٹیج Vph ہوگی۔ پس، کوئل کے ذریعے گزرنے والے انڈکٹو کرنٹ ہوگا

اب، 3I کی مقدار کے کیپیسٹیو کرنٹ کو ختم کرنے کے لئے IL کی مقدار برابر ہونی چاہئے لیکن 180o الیکٹریکل طور پر الگ ہونا چاہئے۔ لہذا،

جب نظام کا ڈیزائن یا کنفیگریشن تبدیل ہو، جیسے لمبائی، کراس سیکشن، موٹائی، یا عازم کی کوالٹی، تو کوئل کی انڈکٹنس کو تیار کرنا چاہئے۔ لہذا، پیٹرسن کوئل کو عام طور پر ٹپ چینج کرنے کا آرینجمنٹ ہوتا ہے۔