আংশিক ডিচার্জ নীতির বিশ্লেষণ

আংশিক ছাড় তত্ত্বের বিশ্লেষণ (১)

বিদ্যুৎক্ষেত্রের কাজের অধীনে, একটি আইসোলেশন সিস্টেমে, ছাড় ঘটে কেবল কিছু অঞ্চলে এবং প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের মধ্যে পরিবহনকারীদের মধ্যে প্রবেশ করে না। এই ঘটনাকে আংশিক ছাড় বলা হয়। যদি আংশিক ছাড় গ্যাস দ্বারা বেষ্টিত একটি পরিবহনকারীর কাছাকাছি ঘটে, তাহলে এটিকে করোনা বলা যেতে পারে।

আংশিক ছাড় ঘটতে পারে কেবল পরিবহনকারীর ধারে নয়, বরং একটি আইসোলেটরের পৃষ্ঠে বা অভ্যন্তরেও। পৃষ্ঠে ঘটা ছাড়কে পৃষ্ঠ আংশিক ছাড় এবং অভ্যন্তরে ঘটা ছাড়কে অভ্যন্তরীণ আংশিক ছাড় বলা হয়। যখন আইসোলেটরের অভ্যন্তরীণ বায়ু ফাঁকে ছাড় ঘটে, তখন বায়ু ফাঁকের মধ্যে চার্জের বিনিময় ও সঞ্চয়ের পরিবর্তন অবশ্যই আইসোলেটরের উভয় প্রান্তের ইলেকট্রোড (বা পরিবহনকারী) এর চার্জের পরিবর্তনে প্রতিফলিত হবে। দুটি মধ্যে সম্পর্ক একটি সমতুল্য সার্কিট দ্বারা বিশ্লেষণ করা যেতে পারে।

নিচে একটি ক্রস-লিঙ্কড পলিইথাইলিন কেবলের উদাহরণ দিয়ে আংশিক ছাড়ের বিকাশ প্রক্রিয়া ব্যাখ্যা করা হচ্ছে। যখন কেবলের আইসোলেশন মিডিয়ামের ভিতরে একটি ছোট বায়ু ফাঁক থাকে, তখন এর সমতুল্য সার্কিট নিম্নরূপ:

ছবিতে, Ca হল বায়ু ফাঁকের ক্ষমতা, Cb হল বায়ু ফাঁকের সাথে সিরিজে থাকা কঠিন ডাইএলেকট্রিক ক্ষমতা, এবং Cc হল ডাইএলেকট্রিকের অবশিষ্ট অক্ষত অংশের ক্ষমতা। যদি বায়ু ফাঁক খুব ছোট হয়, তাহলে Cb অনেক কম হবে Cc এবং Cb এর চেয়ে অনেক কম হবে Ca। যখন ইলেকট্রোডের মধ্যে একটি AC ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয় যার তাত্ক্ষণিক মান u, তখন Ca এর উপর ভোল্টেজ ua হয় .

যখন ua u এর সাথে বাড়তে থাকে এবং বায়ু ফাঁকের ছাড় ভোল্টেজ U2 পৌঁছায়, তখন বায়ু ফাঁক ছাড় শুরু করে। ছাড়ে উৎপন্ন স্থানীয় চার্জগুলি একটি বিদ্যুৎক্ষেত্র গঠন করে, যার ফলে Ca এর উপর ভোল্টেজ তীব্রভাবে কমে যায় অবশিষ্ট ভোল্টেজ U1 পর্যন্ত। এই সময়ে, স্পার্ক নির্বাপিত হয়, এবং একটি আংশিক ছাড় চক্র সম্পূর্ণ হয়।

এই প্রক্রিয়ার সময়, একটি সম্পর্কযুক্ত আংশিক ছাড় বর্তনী প্রবাহ ঘটে। ছাড় প্রক্রিয়াটি খুব ছোট এবং এটি তাত্ক্ষণিকভাবে সম্পন্ন হওয়া ধরা যেতে পারে। প্রতিবার বায়ু ফাঁক ছাড় করলে, তার ভোল্টেজ তাত্ক্ষণিকভাবে Δua = U2 - U1 দ্বারা কমে যায়। প্রয়োগকৃত ভোল্টেজ বাড়তে থাকলে, Ca পুনরায় চার্জ হয় যতক্ষণ না ua আবার U2 পৌঁছায়, এবং বায়ু ফাঁক দ্বিতীয়বার ছাড় করে।

আংশিক ছাড় ঘটার সময়, বায়ু ফাঁক ভোল্টেজ এবং বর্তনী পালস উৎপন্ন করে, যা পাতায় চলমান বিদ্যুৎ এবং চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে। এই ক্ষেত্রগুলির উপর ভিত্তি করে আংশিক ছাড় সনাক্তকরণ করা যেতে পারে।

প্রকৃত সনাক্তকরণে, প্রতিটি ছাড়ের পরিমাণ (অর্থাৎ, পালসের উচ্চতা) সমান নয় এবং ছাড়গুলি প্রায়শই প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের পরম মানের উত্থান পর্যায়ে ঘটে। শুধুমাত্র যখন ছাড় খুব তীব্র হয়, তখন এটি ভোল্টেজের পরম মানের হ্রাস পর্যায়ে প্রসারিত হয়। এটি কারণ, বাস্তব পরিস্থিতিতে, প্রায়শই একাধিক বায়ু বুদবুদ একই সাথে ছাড় করে; বা শুধুমাত্র একটি বড় বায়ু বুদবুদ থাকলেও, প্রতিবার ছাড় বুদবুদের সম্পূর্ণ অঞ্চল ঢেকে না, শুধুমাত্র একটি স্থানীয় অঞ্চল।

স্পষ্টতই, প্রতিটি ছাড়ের চার্জের পরিমাণ সমান নয়, এবং প্রতিক্রিয়াশীল ছাড়ও ঘটতে পারে, যা মূলত সঞ্চিত চার্জগুলি নিরপেক্ষ করে না। বরং, ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক চার্জ উভয়ই বুদবুদের দেয়ালের কাছাকাছি সঞ্চিত হয়, যা বুদবুদের দেয়াল বরাবর পৃষ্ঠ ছাড় ঘটায়। আরও, বুদবুদের দেয়ালের কাছাকাছি স্থান সীমিত। ছাড় ঘটার সময়, বুদবুদের অভ্যন্তরে একটি সংকীর্ণ পরিবাহী চ্যানেল গঠিত হয়, যা ছাড়ে উৎপন্ন কিছু স্থানীয় চার্জের লিকেজ ঘটায়।