ইলেকট্রিকাল ট্রান্সমিশন নেটওয়ার্ক – EHV এবং HV ওভারহেড লাইন

বিদ্যুৎ প্রেরণ নেটওয়ার্ক এবং ওভারহেড লাইন

বিদ্যুৎ শক্তি ব্যবস্থায় অত্যধিক উচ্চ ভোল্টেজ (EHV, যেখানে ভোল্টেজ V&ge;150 kV এবং উচ্চ ভোল্টেজ (HV, যেখানে 60 kV &le; V <150 kV) সাধারণত শক্তি প্রেরণের জন্য ব্যবহৃত হয়। এই উচ্চ-ভোল্টেজ স্তরগুলির ব্যবহার প্রেরণ লাইনগুলি দিয়ে প্রবাহমান বিদ্যুৎ হ্রাস করার জন্য সেবা করে। জুলের সূত্র অনুযায়ী, W=RI²t=UIt, যেখানে W গরম হিসাবে বিকিরিত শক্তি প্রতিনিধিত্ব করে, R পরিবাহীর প্রতিরোধ, I বিদ্যুৎ, t সময়, এবং U ভোল্টেজ। বিদ্যুৎ হ্রাস করায় পরিবাহীদের অনুপ্রস্থ-অনুভূমিক অংশ হ্রাস করা সম্ভব হয়, ফলে জুল প্রভাবের কারণে শক্তি হার হ্রাস পায়।

প্রেরণ নেটওয়ার্ক সাধারণত বিদ্যুৎ কেন্দ্র এবং সাবস্টেশন থেকে উৎপন্ন হয়। যদিও ওভারহেড লাইনগুলি অনেক এলাকায় প্রধান উপাদান, শহুরে অঞ্চলে আকারের সীমাবদ্ধতা এবং দৃশ্যমান বিবেচনার কারণে অন্তর্ভূমি প্রতিরোধক কেবল প্রায়ই প্রয়োজন।

EHV এবং HV ওভারহেড লাইনগুলি মূলত নিম্নলিখিত প্রধান উপাদানগুলি নিয়ে গঠিত:

• ধাতব টাওয়ার: এগুলি ওভারহেড লাইন ব্যবস্থার সার্বিক স্ট্রাকচারাল সমর্থন প্রদান করে, যা নিশ্চিত করে যে পরিবাহীগুলি যথাযথ উচ্চতা এবং বিচ্ছিন্নতা সহ ধরা হয়।

• প্রতিরোধক: এগুলি পরিবাহী থেকে ধাতব টাওয়ারে বিদ্যুৎ প্রবাহ প্রতিরোধ করে, বৈদ্যুতিক বিচ্ছিন্নতা এবং নিরাপত্তা বজায় রাখে।

• পরিবাহী: বিদ্যুৎ প্রবাহ বহন করার জন্য দায়িত্বশীল। ওভারহেড লাইনে সাধারণত ব্যবহৃত পরিবাহীর ধরনগুলির মধ্যে আছে অ্যালুমিনিয়াম কন্ডাক্টর স্টিল-রিনফোর্সড (ACSR), যা ইউরোপীয় স্ট্যান্ডার্ডস যেমন EN 50189, 50889, 61232, এবং 50182 অনুসরণ করে। এছাড়াও, অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় পরিবাহী, যেমন AAAC (all-অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় কন্ডাক্টর কেবল) যা AL2, AL3, AL4, এবং AL5 নামে নির্দিষ্ট করা হয়, EN 50182 এবং 50183 তে নির্দিষ্ট করা হয়েছে।

• কোরোনা রিং: এগুলি টোরয়েড-আকৃতির যন্ত্র।

• গ্রাউন্ডিং কানেকশন: এগুলি বিদ্যুৎ চার্জ নিরাপদ ভাবে বিকিরণ করতে এবং দোষের ক্ষেত্রে গ্রাউন্ডের দিকে পথ প্রদান করতে নিশ্চিত করে।

বিদ্যুৎ প্রেরণ যন্ত্রপাতি কোরোনা ডিসচার্জের গঠন হ্রাস করার লক্ষ্যে প্রকৌশল করা হয়। কোরোনা রিং, যা চিত্র 1 তে দেখানো হয়েছে, এই বিষয়ে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। তারা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রকে একটি বড় এলাকায় ছড়িয়ে দিয়ে ক্ষেত্র গ্রেডিয়েন্ট কোরোনা থ্রেশহোল্ডের নিচে হ্রাস করে, ফলে কোরোনা ডিসচার্জ কার্যকরভাবে দমন করা হয়। এটি কোরোনা সম্পর্কিত শক্তি হার প্রতিরোধ করতে সাহায্য করে এবং শ্রুতিগম্য শব্দ এবং বৈদ্যুতিক বাধা হ্রাস করে, ফলে প্রেরণ ব্যবস্থার সমগ্র দক্ষতা এবং নিরাপত্তা বৃদ্ধি পায়।

ওভারহেড লাইনের জন্য বজ্রপাত প্রতিরক্ষা এবং OPGW কেবলের ভূমিকা

ওভারহেড লাইনের জন্য সবচেয়ে বড় হুমকি হল বজ্রপাত। এই লাইনগুলি তাদের পুরো দৈর্ঘ্যের জন্য বজ্রপাতের ঝুঁকির মধ্যে রয়েছে, যা বোঝায় যে শুধুমাত্র সাবস্টেশনে স্যুর্জ অ্যারেস্টার দ্বারা প্রদত্ত প্রতিরক্ষা যথেষ্ট নয়। প্রেরণ ব্যবস্থার নিরাপত্তা এবং নিরাপত্তা নিশ্চিত করার জন্য অতিরিক্ত প্রতিরক্ষা ব্যবস্থা অপরিহার্য।

এই সমস্যাটি সমাধান করার জন্য, "বজ্রপাত বায়ু প্রতিরক্ষা তার" ওভারহেড লাইনের সমগ্র রুট বরাবর স্থাপন করা হয়। এর মধ্যে, Optical Power Ground Wire (OPGW) কেবল তাদের দ্বৈত ফাংশনালিটির কারণে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। একটি OPGW কেবল একটি টিউবুলার স্ট্রাকচার বিশিষ্ট যা তার কেন্দ্রে এক বা একাধিক অপটিক্যাল সিঙ্গল-মোড ফাইবার ধারণ করে। এই কেন্দ্রীয় ফাইবার অ্যাসেম্বলি পরে বেশ কয়েকটি লেয়ার স্টিল এবং অ্যালুমিনিয়াম তার দ্বারা বেষ্টিত হয়।

OPGW কেবলের পরিবাহী বাহিরের লেয়ারগুলি বৈদ্যুতিক প্রতিরক্ষায় একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। তারা সন্নিহিত ট্রান্সমিশন টাওয়ারগুলিকে গ্রাউন্ডের সাথে সংযুক্ত করে, ফলে বজ্রপাত বিদ্যুতের জন্য একটি কম প্রতিরোধ পথ তৈরি হয়। এভাবে, তারা প্রধান প্রেরণ লাইনগুলি থেকে সরাসরি বজ্রপাত প্রতিরোধ করে, ফলে মূল ট্রান্সমিশন লাইনগুলি ক্ষতির সম্ভাবনা কমে যায়।

একই সাথে, OPGW কেবলের অভ্যন্তরীণ অপটিক্যাল ফাইবারগুলি বিদ্যুৎ বিভাগের বিভিন্ন প্রয়োজনীয়তার জন্য উচ্চ-গতির ডেটা ট্রান্সমিশনের জন্য ব্যবহৃত হয়। তারা ট্রান্সমিশন লাইনের প্রোটেকশন এবং নিয়ন্ত্রণের জন্য আন্তরিক অ্যাপ্লিকেশনে ব্যবহৃত হয়, যা বাস্তব-সময়ে পর্যবেক্ষণ এবং সম্ভাব্য সমস্যার জন্য দ্রুত প্রতিক্রিয়া সম্ভব করে। এছাড়াও, তারা স্বর এবং ডেটা যোগাযোগের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে, যা বিদ্যুৎ গ্রিডের বিভিন্ন অংশের মধ্যে সুষম সমন্বয় সম্ভব করে।

অপটিক্যাল ফাইবারগুলি নিজেরা অবিশ্বাস্য প্রতিরোধক বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে, যা প্রেরণ লাইন এবং বজ্রপাত থেকে বৈদ্যুতিক প্রবাহের প্রভাব থেকে প্রাকৃতিক প্রতিরক্ষা প্রদান করে। তারা বাহ্যিক শব্দ এবং ক্রস-টকের বিরুদ্ধেও অত্যন্ত প্রতিরোধী, ফলে প্রেরণ ডেটার পূর্ণতা নিশ্চিত করে। এছাড়াও, অপটিক্যাল ফাইবারগুলি অত্যন্ত কম ট্রান্সমিশন লস প্রদর্শন করে, ফলে দীর্ঘ দূরত্বের উচ্চ-গতির ডেটা ট্রান্সফার করার জন্য তারা আদর্শ, যা চিহ্নের বিশেষ হ্রাস ছাড়াই সম্ভব।

চিত্র 2 একটি সাধারণ OPGW কেবলের উদাহরণ দেখায়, যা তার অনন্য স্ট্রাকচার প্রদর্শন করে এবং কীভাবে এটি বৈদ্যুতিক প্রতিরক্ষা এবং যোগাযোগের ক্ষমতা একত্রিত করে, ফলে এটি আধুনিক ওভারহেড ট্রান্সমিশন লাইন ব্যবস্থার একটি অপরিহার্য উপাদান হয়ে উঠেছে।

কিছু দেশে, 72.5 kV ভোল্টেজ স্তরে পরিচালিত পুরাতন ওভারহেড লাইনের জন্য বজ্রপাত প্রতিরক্ষার জন্য একটি বিশেষ পদ্ধতি একসময় ব্যবহৃত হত। ঐতিহাসিকভাবে, শুধুমাত্র সাবস্টেশনের পাশের প্রথম চার বা পাঁচটি স্প্যান প্রোটেকশন পরিকল্পনার সাথে সজ্জিত ছিল, এবং এই উদ্দেশ্যে অ্যালুমিনিয়াম কন্ডাক্টর স্টিল-রিনফোর্সড (ACSR) কেবল ব্যবহৃত হত। তবে, এই সমাধানটি এখন পরিত্যক্ত হয়েছে। অপটিক্যাল পাওয়ার গ্রাউন্ড ওয়্যার (OPGW) কেবল প্রাথমিক পছন্দ হয়ে উঠেছে, কারণ এটি কেবল বজ্রপাত প্রতিরক্ষা প্রদান করে না, বরং সাবস্টেশনের মধ্যে ডেটা যোগাযোগ সম্ভব করে, ফলে এটি একটি আরও সম্পূর্ণ এবং বিবিধ সমাধান প্রদান করে।

প্রতিরোধক কেবল সাধারণত ক্রস-লিঙ্কড পলিইথাইলিন (XLPE) প্রতিরোধক বিশিষ্ট। এই কেবলগুলি সাধারণত অ্যালুমিনিয়াম পরিবাহী এবং একক-ফেজ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ডিজাইন করা হয়। XLPE প্রতিরোধক ব্যবহার দ্বারা উত্তম বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য, যান্ত্রিক শক্তি এবং দীর্ঘায়ু প্রদান করে, ফলে এটি বিদ্যুৎ প্রেরণের জন্য অত্যন্ত উপযুক্ত।

অত্যধিক উচ্চ ভোল্টেজ (EHV) এবং উচ্চ ভোল্টেজ (HV) প্রেরণ নেটওয়ার্কগুলি সাধারণত "রিং" কনফিগারেশন গ্রহণ করে। চিত্র 3 তে দেখানো হয়েছে, এই সেটআপটি একটি বেশ জটিল ক্ষেত্র চরিত্রায়িত করে। "রিং" কনফিগারেশন শক্তি বিতরণে আরও বেশি নির্ভরযোগ্যতা এবং সুবিধা প্রদান করে, যা বোঝায় যে ভার ভাগ করা এবং নেটওয়ার্কের সহজ রক্ষণাবেক্ষণ এবং পরিচালনা সম্ভব হয়। এটি দোষ বা রক্ষণাবেক্ষণের কাজের ক্ষেত্রে শক্তি পুনরায় পথ পরিবর্তন করতে সক্ষম, ফলে বিদ্যুৎ সরবরাহের বিচ্ছেদ হ্রাস করে এবং একটি আরও স্থিতিশীল এবং দক্ষ প্রেরণ ব্যবস্থা নিশ্চিত করে।