زمین دینامو کوائف کا خلاصہ
زمین دینامو، عام طور پر "زمین دینامو" یا صرف "زمین یونٹ" کے نام سے جانا جاتا ہے، اسے مائع میں ڈبھرا ہوا اور خشک قسم کے بطور مصنوعی تقسیم کیا جاسکتا ہے، اور فیز کے عدد کے بنیاد پر تین فیزی اور واحد فیزی کے بطور تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ زمین دینامو کا بنیادی کام توانائی نظام کے لئے مصنوعی وسطی نقطہ فراہم کرنا ہوتا ہے جن کے ڈینامو یا مولد کے پاس قدرتی وسطی (مثال کے طور پر، ڈیلٹا-جڑی شدہ نظام) نہ ہو۔ یہ مصنوعی وسطی پیٹرسن کوائل (آرک ختم کرنے والا کوائل) یا کم رزازی زمینی کارروائی کا استعمال ممکن بناتا ہے، جس سے ایک لائن کو زمین سے جوڑنے والے فیوٹ کے دوران کیپیسٹیو زمینی فیوٹ کرنٹ کم کیا جاسکتا ہے اور تقسیم نظام کی قابلیت کو بہتر بنایا جاسکتا ہے۔
آرک ختم کرنے والے کوائل (پیٹرسن کوائل) کا خلاصہ
اسم کے مطابق، آرک ختم کرنے والا کوائل آرک ختم کرنے کے لئے متعین ہوتا ہے۔ یہ ایک لوہے کی مرکزی انڈکٹو کوائل ہوتی ہے جو ڈینامو (یا مولد) کے وسطی نقطہ اور زمین کے درمیان جڑی ہوتی ہے، ایک آرک ختم کرنے والا کوائل زمینی نظام بناتی ہے۔ یہ ترتیب چھوٹے کرنٹ کے زمینی نظام کی ایک قسم ہے۔ عام کام کے دوران، کوائل کے ذریعے کوئی کرنٹ نہیں گذرتا۔ لیکن جب شبکہ کو بجلی کا ٹیز یا ایک فیزی آرک زمینی فیوٹ کا سامنا ہوتا ہے تو وسطی نقطہ کی ولٹیج فیز ولٹیج تک پہنچ جاتی ہے۔ اس وقت، آرک ختم کرنے والا کوائل سے انڈکٹو کرنٹ کیپیسٹیو فیوٹ کرنٹ کو موثر طور پر تعویض کرتا ہے۔ باقی رہنے والا کرنٹ بہت چھوٹا ہوجاتا ہے - آرک کو برقرار رکھنے کے لئے کافی نہیں - اس کی طبیعتی طور پر ختمی کو ممکن بناتا ہے۔ یہ تیزی سے زمینی فیوٹ کو ختم کرتا ہے بغیر خطرناک اوور ولٹیجز کو متحرک کیے۔
آرک ختم کرنے والا کوائل کا بنیادی کام ایک فیزی زمینی فیوٹ کے دوران فیوٹ نقطہ پر کیپیسٹیو کرنٹ کو تعویض کرنے کے لئے انڈکٹو کرنٹ فراہم کرنا ہے، کل فیوٹ کرنٹ کو 10 A سے کم کردیا جاتا ہے۔ یہ کرنٹ کے صفر کراسنگ کے بعد آرک کو دوبارہ روشن کرنے سے روکتا ہے، آرک کو ختم کرنے میں مدد کرتا ہے، بلند میزان کی اوور ولٹیجز کی امکان کو کم کرتا ہے، اور فیوٹ کو بڑھنے سے روکتا ہے۔ صحیح ٹیوننگ کے دوران، آرک ختم کرنے والا کوائل نہ صرف آرک سے متعلق اوور ولٹیجز کی امکان کو کم کرتا ہے بلکہ ان کی شدت کو بھی کم کرتا ہے اور فیوٹ نقطہ پر گرمائشی نقصان اور زمینی شبکہ پر ولٹیج کی اضافے کو کم کرتا ہے۔
صحیح ٹیوننگ کا مطلب ہے کہ انڈکٹو کرنٹ (IL) کیپیسٹو کرنٹ (IC) کے مطابق یا قریب تقریباً مطابق ہوتا ہے۔ انجینئرنگ کے عمل میں، ڈی ٹیوننگ کی مقدار ڈی ٹیوننگ فیکٹر V سے ظاہر کی جاتی ہے:

جب V=0، تو اسے مکمل تعویض (رزوننس حالت) کہا جاتا ہے۔
جب V>0، تو یہ ناقص تعویض ہوتا ہے۔
جب V<0، تو یہ زائد تعویض ہوتا ہے۔
آرک ختم کرنے کے لئے بہترین طور پر V کی مطلق قدر کو ممکنہ حد تک کم کرنا چاہئے - مثال کے طور پر صفر (مکمل تعویض)۔ لیکن عام شبکہ کے کام کے دوران، چھوٹی ڈی ٹیوننگ (خاص طور پر مکمل تعویض) سیریز رزوننس اوور ولٹیجز کو متحرک کر سکتی ہے۔ مثال کے طور پر، 6 kV کے کوئل کے طاقت نظام میں، مکمل تعویض کے تحت وسطی نقطہ کی ڈسپلیسمنٹ ولٹیج غیر زمینی نظام کے مقابلے میں 10 سے 25 گنا زیادہ ہو سکتی ہے - عام طور پر سیریز رزوننس اوور ولٹیج کے نام سے جانی جاتی ہے۔ علاوہ ازیں، سوئچنگ کام (مثال کے طور پر بڑے موتروں کو توانائی دینا یا غیر متناسب سرکٹ بریکر کو بند کرنا) خطرناک اوور ولٹیجز کو متحرک کر سکتے ہیں۔ اس لیے، جب کوئی زمینی فیوٹ موجود نہ ہو تو آرک ختم کرنے والا کوائل کو رزوننس کے قریب کام کرنا خطرے کی بجائے سلامتی کا فائدہ ہوتا ہے۔ عملی طور پر، مکمل یا قریب مکمل تعویض کے تحت کام کرنے والے آرک ختم کرنے والے کوائل کو عام طور پر رزوننس اوور ولٹیجز کو دبانے کے لئے ڈیمپنگ ریزسٹر سے لیس کیا جاتا ہے، اور میدانی تجربہ نے یہ رویہ بہت موثر ثابت کیا ہے۔
زمین دینامو اور آرک ختم کرنے والے کوائل کے درمیان فرق
چین کے 10 kV تین فیزی توانائی تقسیم نظاموں میں، وسطی نقطہ عام طور پر غیر زمینی ہوتا ہے۔ ایک فیزی زمینی فیوٹ کے دوران متعدد کیپیسٹیو کرنٹ کو روکنے کے لئے زمین دینامو کا استعمال کیا جاتا ہے تاکہ مستقل آرکنگ اور ولٹیج کی انتشار کو روکا جاسکے - جس کی وجہ سے بڑے واقعات میں تبدیلی ہوسکتی ہے۔ زمین دینامو عام طور پر زگزگ (Z-type) وائنڈنگ کنیکشن کا استعمال کرتا ہے۔ اس کا وسطی نقطہ آرک ختم کرنے والا کوائل سے جڑا ہوتا ہے، جس کے بعد یہ زمینی ہوجاتا ہے۔ ایک فیزی زمینی فیوٹ کے دوران، آرک ختم کرنے والا کوائل سے انڈکٹو کرنٹ نظام کے کیپیسٹیو کرنٹ کو منسوخ کرتا ہے، نظام کو دو گھنٹے تک کام کرتے رہنے کی اجازت دیتے ہوئے مینٹینس کے کارکنوں کو فیوٹ کو ڈھونڈنے اور صاف کرنے کا موقع دیتا ہے۔
اس لیے، زمین دینامو اور آرک ختم کرنے والا کوائل دو الگ آلے ہیں: آرک ختم کرنے والا کوائل بنیادی طور پر ایک بڑا انڈکٹر ہوتا ہے، جو زمین دینامو کے ذریعے فراہم کردہ وسطی نقطہ اور زمین کے درمیان جڑا ہوتا ہے۔ وہ مل کر ایک تنظیم شدہ نظام کے طور پر کام کرتے ہیں - لیکن بنیادی طور پر مختلف کام کرتے ہیں۔