विद्युत अनुवारोपी सामग्री
परिभाषा
विद्युत अनुचालक सामग्री को एक पदार्थ के रूप में परिभाषित किया जाता है जो इसके माध्यम से विद्युत की प्रवाह को सीमित करता है। इन सामग्रियों में, विद्युत आवेश स्वतंत्र रूप से नहीं चलते; बल्कि, वे उच्च प्रतिरोधी मार्ग प्रदान करते हैं, जिससे विद्युत धारा को पारित होना बहुत कठिन हो जाता है। विद्युत अनुचालक सामग्रियों का एक प्रमुख अनुप्रयोग ओवरहेड ट्रांसमिशन लाइनों में है, जहाँ वे टावरों और चालकों के बीच रखे जाते हैं। इनका यहाँ काम चालकों से जमीन पर विद्युत धारा की रिसाव को रोकना होता है, जिससे विद्युत ऊर्जा का सुरक्षित और कुशल संचरण सुनिश्चित होता है।
विद्युत अनुचालक सामग्रियों के गुण
अनुचालक सामग्रियों के लिए अनुकूल प्रदर्शन के लिए, उन्हें निम्नलिखित प्रमुख गुणों का होना चाहिए:
उच्च यांत्रिक शक्ति: सामग्री को ऐसी रबड़दार होनी चाहिए ताकि वह चालकों के तनाव और वजन को सहन कर सके। यह विद्युत प्रणाली की संरचनात्मक अखंडता को सुनिश्चित करता है और विद्युत संचरण में विघटन से बचाता है।
उच्च दीपकीय शक्ति: उच्च दीपकीय शक्ति वाली सामग्री उच्च विद्युत वोल्टेज को सहन कर सकती है बिना टूटे या विद्युत चालक बने, जिससे विभिन्न विद्युत तनाव की स्थितियों में अनुचालन की प्रभावशीलता सुरक्षित रहती है।
उच्च विद्युत प्रतिरोध: चालकों से जमीन पर रिसाव धारा को प्रवाहित होने से रोकने के लिए, अनुचालक सामग्री में उच्च प्रतिरोधकता होनी चाहिए। यह ऊर्जा के नुकसान को कम करता है और विद्युत दुर्घटनाओं के जोखिम को कम करता है।
गैर-पोरस और अशुद्धिपूर्ण: पोरसता और अशुद्धियाँ सामग्री के अनुचालन गुणों को नष्ट कर सकती हैं द्वारा आर्द्रता के प्रवेश और विद्युत चालन के लिए मार्ग प्रदान करके। गैर-पोरस और अशुद्धिपूर्ण संरचना लंबी अवधि की विश्वसनीयता और संगत प्रदर्शन को सुनिश्चित करती है।
तापीय स्थिरता: अनुचालक सामग्री के विद्युत और रासायनिक गुणों को तापमान की उतार-चढ़ाव से अप्रभावित रहना चाहिए। यह विभिन्न संचालन परिवेशों में, बहुत ठंडे से लेकर उच्च तापमान तक, अनुचालन की अखंडता को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।
आमतौर पर, विद्युत अनुचालक टफ़्न कांच या उच्च गुणवत्ता वाले गीले प्रक्रिया पोर्सलेन से बनाए जाते हैं। पोर्सलेन अनुचालकों को अक्सर उनकी खुली सतहों पर भूरे रंग का ग्लेज़ दिया जाता है, हालांकि क्रीम ग्लेज़ वाले विकल्प कुछ अनुप्रयोगों में भी उपयोग किए जाते हैं।
टफ़्न या प्री-स्ट्रेस्ड कांच लाइन अनुचालकों के निर्माण के लिए एक लोकप्रिय विकल्प बन गया है। टफ़्न कांच अनुचालकों की सतही परत उच्च संपीड़न के तहत होती है, जिससे वे महत्वपूर्ण यांत्रिक और तापीय तनाव सहन कर सकते हैं। टफ़्निंग प्रक्रिया में कांच को उसके टेंशन तापमान से ऊपर गर्म किया जाता है और फिर उसकी सतह को हवा के साथ तेजी से ठंडा किया जाता है, जिससे आंतरिक तनाव की एक स्थिति बनती है जो इसकी शक्ति और लंबाव को बढ़ाती है।
टफ़्न कांच अनुचालकों के लिए पोर्सलेन अनुचालकों के लाभ
उच्च छेदन शक्ति: टफ़्न कांच अनुचालक उच्च वोल्टेज की स्थितियों में विद्युत छेदन के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदान करते हैं, जिससे अनुचालन विफलता की संभावना कम होती है।
बढ़ी हुई यांत्रिक शक्ति: उच्च यांत्रिक शक्ति के साथ, ये अनुचालक परिवहन और स्थापना के दौरान टूटने की संभावना कम होते हैं, जिससे रखरखाव की लागत और डाउनटाइम कम होता है।
उच्च तापीय शॉक प्रतिरोध: तेजी से तापमान परिवर्तन सहन करने की उनकी क्षमता विद्युत फ्लैशओवर के कारण होने वाले नुकसान को कम करती है, जिससे विद्युत प्रणाली की कुल विश्वसनीयता में सुधार होता है।
स्व-इंगित विफलता मोड: विद्युत या यांत्रिक कारणों से नुकसान होने पर, टफ़्न कांच अनुचालक की बाहरी शेड टूट जाती है और जमीन पर गिर जाती है। हालांकि, कैप और पिन चालक को समर्थित करने के लिए पर्याप्त मजबूत रहते हैं, जो नुकसान की स्पष्ट संकेत देते हैं और विद्युत स्थापना की निरंतर सुरक्षा को सुनिश्चित करते हैं।
लंबा जीवनकाल: टफ़्न कांच अनुचालकों का सेवा जीवन पोर्सलेन अनुचालकों की तुलना में बहुत लंबा होता है, जिससे वे लंबे समय में लागत-प्रभावी विकल्प बन जाते हैं।
हालांकि टफ़्न कांच अनुचालकों के कई लाभ हैं, उनका एक दोष है: उनकी सतहों पर आर्द्रता अधिक आसानी से एकत्रित होती है। हालांकि, हवा में छेदन शक्ति की जांच करते समय तीव्र-फ्रंट इंपल्स तरंगों का उपयोग करके, उनका प्रदर्शन पोर्सलेन अनुचालकों के समान होता है।
पॉलीमर अनुचालक
विद्युत अनुचालक सामग्री का एक और प्रकार है पॉलीमर अनुचालक, जो पोर्सलेन के विपरीत फाइबरग्लास और एपोक्सी पॉलीमर के संयोजन से बना होता है। पॉलीमर अनुचालक निम्नलिखित विशिष्ट लाभ प्रदान करते हैं:
हल्का: वे अपने पोर्सलेन के साथी की तुलना में लगभग 70% हल्के होते हैं, जिससे उन्हें संभालना, परिवहन करना और स्थापित करना आसान होता है, विशेष रूप से बड़े पैमाने पर विद्युत परियोजनाओं में।
छेदन-प्रतिरोधी और उच्च यांत्रिक शक्ति: पॉलीमर अनुचालक विद्युत छेदन के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोधी होते हैं और उत्कृष्ट यांत्रिक शक्ति के साथ, विभिन्न संचालन स्थितियों में विश्वसनीय प्रदर्शन की सुनिश्चितता देते हैं।
तापीय प्रतिरोध: उनका उच्च तापीय प्रतिरोध फ्लैशओवर के कारण होने वाले नुकसान को कम करता है, जिससे विद्युत प्रणाली की सुरक्षा और लंबाव को बढ़ावा देता है।
सुपरियर रेडियो इंटरफ़ेरेंस वोल्टेज प्रदर्शन: पॉलीमर अनुचालक रेडियो इंटरफ़ेरेंस को कम करने में उत्कृष्ट प्रदर्शन प्रदर्शित करते हैं, जो विद्युत स्थापनाओं के आसपास संचार प्रणालियों की अखंडता बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।
कम हार्डवेयर कोरोजन: सामग्री के गुण जुड़े हुए हार्डवेयर की कोरोजन को रोकने में मदद करते हैं, जिससे रखरखाव की आवश्यकता कम होती है और विद्युत घटकों का जीवनकाल बढ़ता है।
प्रदूषित वातावरण में बेहतर प्रदर्शन: पॉलीमर अनुचालक प्रदूषित वातावरण में उपयोग के लिए अनुकूल होते हैं, क्योंकि वे दूषकों से कम प्रभावित होते हैं, जिससे तीव्र स्थितियों में भी अनुचालन का संगत प्रदर्शन सुनिश्चित रहता है।
