विद्युत प्रसारण लाइनों के लिए वर्ग तरंगों का उपयोग न करने का कारण क्या है

संचार लाइनों में वर्ग तरंगों का उपयोग नहीं किया जाता है और साइन तरंगों का प्राथमिकता दी जाती है, इसके पीछे विद्युत अभियांत्रिकी के कई पहलू शामिल हैं, जिनमें दक्षता, उपकरणों की संगतता, विद्युत चुंबकीय हस्तक्षेप, प्रणाली की स्थिरता, नियंत्रण और मापन शामिल हैं। यहाँ एक विस्तृत स्पष्टीकरण है:

1. दक्षता और नुकसान

• हार्मोनिक विकृति: वर्ग तरंगें धनी हार्मोनिक घटकों से भरी होती हैं। जब ये हार्मोनिक पावर लाइनों पर प्रसारित होते हैं, तो ये चालकों में प्रतिरोधी नुकसान, ट्रांसफॉर्मरों और मोटरों में लोहे और तांबे के नुकसान जैसे अतिरिक्त नुकसान का कारण बनते हैं।

• स्किन प्रभाव: उच्च आवृत्ति के हार्मोनिक चालक की सतह पर धारा को संकेंद्रित करते हैं, जिसे "स्किन प्रभाव" के रूप में जाना जाता है। स्किन प्रभाव चालक का प्रभावी प्रतिरोध बढ़ाता है, जिससे प्रसारण नुकसान बढ़ जाता है।

2. उपकरणों की संगतता

• ट्रांसफॉर्मर और मोटर: ट्रांसफॉर्मर और मोटर जैसे अधिकांश विद्युत उपकरण साइन तरंगों के लिए डिजाइन किए गए होते हैं। साइन तरंगें ये उपकरणों को ऑप्टिमल रूप से संचालित करने में सुनिश्चित करती हैं, दक्षता में सुधार करती हैं और उनकी लंबाई बढ़ाती हैं।

• सुरक्षा उपकरण: रिले सुरक्षा उपकरण और अन्य सुरक्षा उपकरण भी साइन तरंगों के लिए डिजाइन किए गए होते हैं। वर्ग तरंगें ये उपकरणों को खराब काम करने का कारण बन सकती हैं, प्रणाली की सुरक्षा और विश्वसनीयता पर प्रभाव डालती हैं।

3. विद्युत चुंबकीय हस्तक्षेप

• विद्युत चुंबकीय हस्तक्षेप (EMI): वर्ग तरंगों में उच्च-क्रम के हार्मोनिक शक्तिशाली विद्युत चुंबकीय हस्तक्षेप उत्पन्न करते हैं, जो आसपास के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के सामान्य संचालन को प्रभावित करते हैं। उदाहरण के लिए, रेडियो संचार, चिकित्सा उपकरण, और कंप्यूटर हस्तक्षेप अनुभव कर सकते हैं।

• प्रसारण हस्तक्षेप: वर्ग तरंगों के तेज उठन और गिरने वाले किनारे तीव्र विद्युत चुंबकीय विकिरण उत्पन्न करते हैं, जो लंबी दूरी की प्रसारण लाइनों में विशेष रूप से स्पष्ट होते हैं, जो उपकरणों की विफलता और डेटा प्रसारण त्रुटियों का कारण बन सकते हैं।

4. प्रणाली की स्थिरता

• हार्मोनिक प्रदूषण: वर्ग तरंगों में शामिल हार्मोनिक घटक पावर प्रणाली को प्रदूषित करते हैं, जो ग्रिड की स्थिरता और पावर की गुणवत्ता पर प्रभाव डालते हैं। हार्मोनिक वोल्टेज विकृति, आवृत्ति उतार-चढ़ाव और अन्य मुद्दों का कारण बन सकते हैं, जो उपकरणों को गर्मी से नुकसान पहुंचा सकते हैं।

• संयोजित पावर: हार्मोनिक प्रणाली की संयोजित पावर की मांग बढ़ाते हैं, जिससे पावर फैक्टर कम हो जाता है और प्रणाली लोड बढ़ जाता है, जिससे वोल्टेज गिरावट और उपकरणों का ओवरलोड हो सकता है।

5. नियंत्रण और मापन

• मापन की शुद्धता: साइन तरंगें शुद्ध रूप से मापन और नियंत्रण करने में आसान होती हैं। मानक पावर मापन उपकरण और यंत्र साइन तरंगों के लिए डिजाइन किए गए होते हैं, जो अधिक सटीक डेटा प्रदान करते हैं।

• नियंत्रण एल्गोरिदम: पावर प्रणालियों में कई नियंत्रण एल्गोरिदम और सुरक्षा तर्क साइन तरंगों के अधार पर डिजाइन किए गए होते हैं। वर्ग तरंगें ये एल्गोरिदमों को विफल होने या त्रुटियों का कारण बन सकती हैं।

6. प्रसारण दूरी

लंबी दूरी का प्रसारण: साइन तरंगें लंबी दूरी के प्रसारण के लिए अधिक उपयुक्त होती हैं। लंबी दूरी की प्रसारण लाइनें अक्सर उच्च वोल्टेज प्रसारण का उपयोग करती हैं, और साइन तरंगें स्थिर वोल्टेज और धारा को बेहतर रखने में सक्षम होती हैं, जिससे प्रसारण नुकसान कम होते हैं।

सारांश

संचार लाइनों में वर्ग तरंगों का उपयोग नहीं किया जाता है और साइन तरंगों का प्राथमिकता दी जाती है, इसके कारण निम्नलिखित हैं:

• दक्षता और नुकसान: साइन तरंगें हार्मोनिक विकृति और स्किन प्रभाव को कम करती हैं, प्रसारण दक्षता में सुधार करती हैं।

• उपकरणों की संगतता: साइन तरंगें विद्युत उपकरणों को ऑप्टिमल रूप से संचालित करने में सुनिश्चित करती हैं, दक्षता और लंबाई में सुधार करती हैं।

• विद्युत चुंबकीय हस्तक्षेप: साइन तरंगें विद्युत चुंबकीय हस्तक्षेप को कम करती हैं, आसपास के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के सामान्य संचालन की सुरक्षा करती हैं।

• प्रणाली की स्थिरता: साइन तरंगें हार्मोनिक प्रदूषण को कम करती हैं, ग्रिड की स्थिरता और पावर की गुणवत्ता में सुधार करती हैं।

• नियंत्रण और मापन: साइन तरंगें शुद्ध मापन और नियंत्रण को सुविधाजनक बनाती हैं, प्रणाली की विश्वसनीयता और सुरक्षा को सुनिश्चित करती हैं।

• प्रसारण दूरी: साइन तरंगें लंबी दूरी के प्रसारण के लिए अधिक उपयुक्त होती हैं, प्रसारण नुकसान को कम करती हैं।