পাওয়ার সিস্টেম ফল্ট: সংজ্ঞা এবং শ্রেণীবিভাগ
পাওয়ার সিস্টেমে ফল্ট হল এমন একটি অস্বাভাবিকতা বা দোষ যা তড়িৎ প্রবাহকে তার প্রারম্ভিক পথ থেকে বিচ্যুত করে। ফল্ট ঘটলে তড়িৎ পরিবাহীদের মধ্যে আইসোলেশন শক্তি কমে যায়, যা পাওয়ার সিস্টেমের উপাদানগুলিতে গুরুতর ক্ষতি, স্বাভাবিক পাওয়ার সরবরাহে বিঘ্ন এবং নিরাপত্তার ঝুঁকি সৃষ্টি করে।
পাওয়ার সিস্টেমের ফল্টগুলিকে মূলত দুই প্রধান ধরনে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়:
ওপেন সার্কিট ফল্ট: এই ধরনের ফল্ট ঘটে যখন তড়িৎ সার্কিটে একটি ছেদ বা অবিচ্ছিন্নতা ঘটে, যা তড়িৎ প্রবাহের স্বাভাবিক পথকে বাধা দেয়। এটি ক্ষতিগ্রস্ত পরিবাহী, খুলা সংযোগ বা তড়িৎ উপাদানের ব্যর্থতা থেকে হতে পারে।
শর্ট সার্কিট ফল্ট: শর্ট সার্কিট ফল্টে দুই বা ততোধিক পরিবাহীর মধ্যে অনাকাঙ্ক্ষিত কম রেসিস্টেন্সের পথ তৈরি হয়, যা বড় পরিমাণে তড়িৎ প্রবাহ ঘটায়। এটি আইসোলেশন বিঘ্ন, পরিবাহীদের পরস্পর স্পর্শ, বা উপকরণের ব্যর্থতা থেকে হতে পারে।
এই পাওয়ার সিস্টেম ফল্টের বিভিন্ন উপধরন এবং প্রকাশ নিম্নলিখিত চিত্রে দেখানো হয়েছে।
পাওয়ার সিস্টেম ফল্টের কারণ এবং শ্রেণীবিভাগ
পাওয়ার সিস্টেমের ফল্ট বিভিন্ন প্রাকৃতিক বিঘ্নের কারণে ঘটতে পারে। বজ্রপাত, উচ্চ গতির বাতাস, এবং ভূমিকম্প সহ ঘটনাগুলি ফল্ট ঘটাতে পারে। বজ্রপাত, তার তীব্র তড়িৎ নিঃসরণ দ্বারা আইসোলেশন ক্ষতি করে এবং স্বাভাবিক তড়িৎ প্রবাহ বিঘ্নিত করে। উচ্চ গতির বাতাস পাওয়ার লাইন ভেঙে দিতে বা পরিবাহীদের দোলায়মান করে অন্যান্য বস্তুর সাথে স্পর্শ করতে পারে, অন্যদিকে ভূমিকম্প ইনফ্রাস্ট্রাকচার সরিয়ে দিতে পারে, যা পরিবাহী ভেঙে যাওয়া এবং তড়িৎ উপকরণ ক্ষতি করতে পারে।
ফল্ট বিভিন্ন দুর্ঘটনার ফলেও ঘটতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, একটি গাছ পাওয়ার লাইনের উপর পড়া, একটি গাড়ি সমর্থন কাঠামোর সাথে ধাক্কা খাওয়া, বা একটি বিমান তড়িৎ ইনফ্রাস্ট্রাকচারে ধাক্কা খাওয়া, এগুলি পাওয়ার সিস্টেমে বিঘ্ন ঘটাতে পারে। এই দুর্ঘটনাগুলি পরিবাহী, আইসোলেটর, বা তড়িৎ নেটওয়ার্কের অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ অংশগুলিতে সরাসরি ক্ষতি করতে পারে, যা ফল্ট ঘটায়।
১. ওপেন সার্কিট ফল্ট
একটি ওপেন সার্কিট ফল্ট মূলত যখন এক বা দুইটি পরিবাহী ব্যর্থ হয়। কারণ এই ধরনের ফল্ট তড়িৎ লাইনের সাথে সিরিজে ঘটে, তাই এটি সিরিজ ফল্ট নামেও পরিচিত। ওপেন সার্কিট ফল্টগুলি পাওয়ার সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতায় গুরুতর প্রভাব ফেলে, পাওয়ার সরবরাহে বিঘ্ন এবং সংযুক্ত উপকরণে সম্ভাব্য ক্ষতি ঘটায়।
ওপেন সার্কিট ফল্টগুলিকে আরও শ্রেণীবদ্ধ করা যায় নিম্নলিখিত ধরনে:
ওপেন কন্ডাক্টর ফল্ট: এই ফল্ট ঘটে যখন তড়িৎ সার্কিটের একটি পরিবাহী ভেঙে যায় বা সংযোগ ছিন্ন হয়, যা ঐ নির্দিষ্ট পথের মধ্য দিয়ে তড়িৎ প্রবাহের বিঘ্ন ঘটায়।
দুই পরিবাহী ওপেন ফল্ট: এই পরিস্থিতিতে, সিস্টেমের দুইটি পরিবাহী ব্যর্থ হয়, যা তড়িৎ প্রবাহের বিশেষ বিঘ্ন ঘটায়। এই ধরনের ফল্ট অনুপাত সৃষ্টি করতে পারে এবং সিস্টেমের অবশিষ্ট উপাদানগুলিতে অতিরিক্ত চাপ দিতে পারে।
তিন পরিবাহী ওপেন ফল্ট: এটি সবচেয়ে বিরল এবং গুরুতর ধরনের ওপেন সার্কিট ফল্ট, যা তিন-ফেজ সিস্টেমের সব তিনটি পরিবাহী ব্যর্থ হওয়ার ফলে ঘটে। এর ফলে পাওয়ার ট্রান্সমিশনের সম্পূর্ণ হার হয় এবং তড়িৎ গ্রিড এবং সংযুক্ত লোডের জন্য বিস্তৃত প্রভাব থাকে।
ওপেন সার্কিট ফল্টের বিভিন্ন বিন্যাস নিম্নলিখিত চিত্রে দেখানো হয়েছে, যা পাওয়ার সিস্টেমে এই ফল্টগুলি কীভাবে প্রকাশ পায় তার দৃশ্যমান প্রতিনিধিত্ব করে।
২. শর্ট-সার্কিট ফল্ট
একটি শর্ট-সার্কিট ফল্ট ঘটে যখন পাওয়ার লাইন, পাওয়ার ট্রান্সফরমার, বা অন্য সার্কিট উপাদানের মধ্যে বিভিন্ন ফেজের পরিবাহী একে অপরের সাথে সংযোগ করে। এই অনাকাঙ্ক্ষিত সংযোগ তড়িৎ সিস্টেমের এক বা দুই ফেজের মধ্য দিয়ে বড় পরিমাণে তড়িৎ প্রবাহ ঘটায়। শর্ট-সার্কিট ফল্টগুলিকে আরও শ্রেণীবদ্ধ করা যায় দুই প্রধান বিভাগে: সমমিত এবং অসমমিত ফল্ট।
সমমিত ফল্ট
সমমিত ফল্ট হল তেমন ফল্ট যা তড়িৎ সিস্টেমের সব তিন ফেজ জড়িত। দুর্ঘটনার পরেও এই ফল্টগুলি সমতার অবস্থা রক্ষা করে। সমমিত ফল্ট মূলত জেনারেটরের টার্মিনালে ঘটে। এই ফল্টের উৎপত্তি বিভিন্ন কারণে হতে পারে, যেমন ফল্টের সময় পরিবাহীদের মধ্যে গঠিত তড়িৎ আর্কের রেসিস্টেন্স বা গ্রাউন্ডিং সিস্টেমে কম ফুটিং রেসিস্টেন্সের উপস্থিতি।
সমমিত ফল্টগুলিকে আরও দুইটি পৃথক ধরনে শ্রেণীবদ্ধ করা যায়: লাইন-টু-লাইন-টু-লাইন ফল্ট এবং তিন-ফেজ লাইন-টু-গ্রাউন্ড ফল্ট।
লাইন-টু-লাইন-টু-লাইন (L-L-L) ফল্টগুলি তাদের সমতার দ্বারা চিহ্নিত হয়। ফল্ট ঘটার পরেও তড়িৎ সিস্টেম তার সমতা রক্ষা করে। যদিও এই ফল্টগুলি সাপেক্ষে বিরল, L-L-L ফল্ট সবচেয়ে গুরুতর ধরনের শর্ট-সার্কিট ফল্টগুলির মধ্যে একটি। এই ফল্টগুলি সিস্টেমের মধ্যে সবচেয়ে বড় ফল্ট প্রবাহ তৈরি করে, যা সার্কিট ব্রেকারের রেটিং প্রয়োজনীয়তা নির্ধারণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। সার্কিট ব্রেকারের এই অত্যন্ত বড় পরিমাণের প্রবাহ নিরাপদ এবং কার্যকরভাবে বিচ্ছিন্ন করার ক্ষমতা L-L-L ফল্টের বৈশিষ্ট্য দ্বারা সরাসরি প্রভাবিত হয়, যা পাওয়ার সিস্টেমের ডিজাইন এবং প্রোটেকশনে একটি গুরুত্বপূর্ণ বিবেচ্য বিষয় হিসেবে পরিগণিত হয়।
একটি তিন-ফেজ লাইন-টু-গ্রাউন্ড (L–L–L–G) ফল্ট তড়িৎ সিস্টেমের সব তিনটি ফেজকে জড়িত করে। এই ফল্ট পরিস্থিতিতে, সব তিনটি ফেজ এবং সিস্টেমের গ্রাউন্ডের মধ্যে একটি সংযোগ স্থাপন করা হয়। যদিও এই ফল্টটি অন্যান্য ফল্টের তুলনায় কম সাধারণ, L–L–L–G ফল্ট পাওয়ার সিস্টেম বিশ্লেষণে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। পরিসংখ্যানগতভাবে, এই ফল্ট ঘটার সম্ভাবনা প্রায় ২ থেকে ৩ শতাংশ। এই সম্পর্কে নিম্ন সম্ভাবনা সত্ত্বেও, যখন L–L–L–G ফল্ট ঘটে, তখন এটি বড় পরিমাণের ফল্ট প্রবাহ তৈরি করে এবং পাওয়ার সিস্টেমে ব্যাপক বিঘ্ন ঘটায়, যা প্রতিরক্ষামূলক ব্যবস্থা এবং সিস্টেম ডিজাইন এবং পরিচালনায় সতর্কতা প্রয়োজন করে।
অসমমিত ফল্ট হল তেমন একটি পরিস্থিতি যা তড়িৎ সিস্টেমে অসমমিত প্রবাহ তৈরি করে, যেখানে তিনটি ফেজের প্রবাহের মাত্রা এবং ফেজ একে অপর থেকে বেশ বিভিন্ন হয়। এই ধরনের ফল্ট সাধারণত এক বা দুইটি ফেজ জড়িত, যেমন লাইন-টু-গ্রাউন্ড (L-G), লাইন-টু-লাইন (L-L), বা ডাবল লাইন-টু-গ্রাউন্ড (L-L-G) ফল্ট। এই ফল্টগুলির ফলে তড়িৎ সিস্টেম অনুপাত হয়, যা বিভিন্ন পরিচালনামূলক সমস্যা এবং উপকরণের সম্ভাব্য ক্ষতির দিকে পরিচালিত করতে পারে।
অসমমিত ফল্টগুলিকে মূলত তিনটি পৃথক ধরনে শ্রেণীবদ্ধ করা যায়:
একক লাইন-টু-গ্রাউন্ড (L-G) ফল্ট
লাইন-টু-লাইন ফল্ট (L-L)
ডাবল লাইন-টু-গ্রাউন্ড (L-L-G) ফল্ট
সব প্রকারের পাওয়ার সিস্টেম ফল্টের মধ্যে, অসমমিত ফল্ট সবচেয়ে সাধারণভাবে ঘটে।
একটি একক লাইন-টু-গ্রাউন্ড ফল্ট ঘটে যখন পরিবাহীগুলির একটি গ্রাউন্ড বা নিয়ামক পরিবাহীর সাথে সংযোগ করে। এই ধরনের ফল্ট অত্যন্ত সাধারণ, পাওয়ার সিস্টেমে সমস্ত ফল্টের ৭০-৮০ শতাংশ এই ফল্ট দ্বারা ঘটে। এর উচ্চ ঘটনার হার পাওয়ার সিস্টেম অপারেটর এবং ইঞ্জিনিয়ারদের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ বিষয়, যারা সিস্টেমের স্থিতিশীলতা এবং নির্ভরযোগ্যতার উপর এর সম্ভাব্য প্রভাব কমাতে কার্যকর প্রতিরক্ষামূলক ব্যবস্থা বাস্তবায়ন করতে হয়।
একটি ডাবল লাইন-টু-গ্রাউন্ড ফল্টে, দুইটি পরিবাহী একসাথে একে অপরের সাথে এবং গ্রাউন্ডের সাথে সংযোগ করে। এই ফল্ট পরিস্থিতি তড়িৎ সিস্টেমের স্বাভাবিক পরিচালনাকে বিঘ্নিত করে একটি জটিল তড়িৎ পথ তৈরি করে। একক লাইন-টু-গ্রাউন্ড ফল্টের তুলনায় ডাবল লাইন-টু-গ্রাউন্ড ফল্ট কম সাধারণ, তবে এটি সিস্টেমের স্থিতিশীলতা এবং উপকরণের সম্পূর্ণতার জন্য গুরুত
