विद्युत प्रसारण नेटवर्कहरू – अत्यधिक उच्च वोल्टेज र उच्च वोल्टेजको ओवरहेड लाइनहरू

विद्युत प्रसारण नेटवर्क र ओभरहेड लाइनहरू

विद्युत शक्ति प्रणालीमा, अत्यधिक उच्च वोल्टेज (EHV, जहाँ वोल्टेज V&ge;150 kV र उच्च वोल्टेज (HV, जहाँ 60 kV &le; V <150 kV) ऊर्जा प्रसारणका लागि सामान्यतया प्रयोग गरिन्छ। यी उच्च वोल्टेज स्तरहरूको प्रयोगले प्रसारण लाइनहरूद्वारा प्रवाहित हुने विद्युत धारालाई कम गर्न मद्दत गर्छ। जोउलको नियमअनुसार, W=RI²t=UIt, जहाँ W गर्मी रूपमा खसिएको ऊर्जाको प्रतिनिधित्व गर्छ, R परिचालकको प्रतिरोध हुन्छ, I धारा हुन्छ, t समय हुन्छ, र U वोल्टेज हुन्छ। धारालाई कम गर्दा, परिचालकको छेदको क्षेत्रफल कम गर्न संभव हुन्छ, जसले जोउल प्रभावको कारण घटेको शक्ति नष्टिहरूलाई भी न्यूनतम बनाउँछ।

प्रसारण नेटवर्कहरू सामान्यतया विद्युत स्टेशन र सबस्टेशनबाट आरम्भ हुन्छन्। ओभरहेड लाइनहरू धेरै क्षेत्रमा प्रमुख घटक हुन्छन्, तर शहरी क्षेत्रमा, अवकाशको सीमा र रूपात्मक विचारको कारणले अन्डरग्राउन्ड इन्सुलेटेड केबलहरू अक्सर आवश्यक छन्।

EHV र HV ओभरहेड लाइनहरू यी प्रमुख तत्वहरू से बनेका हुन्छन्:

• धातुको टावरहरू: यी ओभरहेड लाइन प्रणालीको संरचनात्मक सहायता प्रदान गर्छ, जसले परिचालकहरूलाई उचित उचाई र विभाजनमा राख्दछ।

• इन्सुलेटरहरू: यी परिचालकहरूबाट धातुको टावरहरूमा विद्युत धाराको प्रवाहलाई रोक्छ, विद्युत अलगाव र सुरक्षा बनाएको छ।

• परिचालकहरू: यी विद्युत धारालाई परिचालन गर्ने जिम्मेवारी लिन्छ। ओभरहेड लाइनहरूमा सामान्यतया प्रयोग गरिने परिचालकको प्रकारहरूमा एल्युमिनियम कन्डक्टर स्टील - रिनफोर्स्ड (ACSR) छ, जसले यूरोपीय मानकहरू जस्तै EN 50189, 50889, 61232, र 50182 फलाँ छ। अतिरिक्तमा, एल्युमिनियम अल्लोय परिचालकहरू, जस्तै AAAC (सबै - एल्युमिनियम अल्लोय परिचालकहरू केबल) AL2, AL3, AL4, र AL5 जस्ता, EN 50182 र 50183 मा विशिष्ट छन्।

• कोरोना रिङहरू: यी टोरोइड - आकारको उपकरणहरू हुन्छन्।

• ग्राउंडिङ जोड: यी विद्युत आवेशको सुरक्षित निस्तारण र दोषको स्थितिमा ग्राउंडको रास्ता प्रदान गर्छ।

शक्ति प्रसारण उपकरणहरूले कोरोना डिस्चार्जको गठन न्यूनतम गर्ने उद्देश्यले इन्जिनियरिङ गरिएका छन्। कोरोना रिङहरू, चित्र १ मा देखाएको जस्तै, यसमा एक महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छन्। यी विद्युत क्षेत्रलाई ठूलो क्षेत्रमा फैलाउँदै, यी कोरोना थ्रेसहुँ न्यून गर्छ, जसले प्रभावशाली रूपमा कोरोना डिस्चार्जलाई रोक्छ। यो न केवल कोरोना जनित शक्ति नष्टिहरूलाई रोक्न मद्दत गर्छ, तर श्रव्य शब्द र विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेपलाई पनि कम गर्छ, जसले प्रसारण प्रणालीको समग्र दक्षता र विश्वसनीयतामा योगदान गर्छ।

ओभरहेड लाइनहरूको लागि बजुली र OPGW केबलको भूमिका

ओभरहेड लाइनहरूको लागि सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण धमकी बजुली हो। यी लाइनहरू आफ्नो पूर्ण लम्बाईको लागि बजुलीको आघातको झुक्दा रहन्छन्, जसको अर्थ यो हुन्छ कि सबस्टेशनमा लगाएका बजुली रोक्ने उपकरणहरूको एकल रूपमा सुरक्षा पर्याप्त छैन। अतिरिक्त सुरक्षा उपायहरू आवश्यक छन् जसले प्रसारण प्रणालीको विश्वसनीयता र सुरक्षा निश्चित गर्छ।

यस समस्याको लागि, "बजुली वायु सुरक्षा तारहरू" ओभरहेड लाइनहरूको पूर्ण मार्गमा लगाइएका छन्। यी भित्र, ऑप्टिकल पावर ग्राउंड वायर (OPGW) केबलहरू उन्नत दुई वटा फलाँको कारणले व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छन्। एक OPGW केबलमा ट्यूबुलर संरचना छ, जसको केन्द्रमा एक वा अधिक ऑप्टिकल सिङ्गल-मोड फाइबरहरू छन्। यी केन्द्रीय फाइबर समूहलाई त्यसको चारिमा धातु र एल्युमिनियम तारहरूको धेरै लेयरहरू घेरेको छन्।

OPGW केबलको चालु बाहिरी लेयरहरूले विद्युत सुरक्षामा एक महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छन्। यी आसन्न प्रसारण टावरहरूलाई ग्राउंडसँग जोड्छ, जसले बजुली धाराको लागि निम्न प्रतिरोधको मार्ग बनाउँछ। यसरी, यी प्रमुख प्रसारण लाइनहरूलाई बजुलीको सीधो आघातबाट सुरक्षित गर्छ, प्रमुख प्रसारण लाइनहरूको नुकसानको संभावना कम गर्छ।

साथै, OPGW केबलको अन्दरूनी ऑप्टिकल फाइबरहरूले व्यापक संचार फाइदा प्रदान गर्छन्। यी फाइबरहरू उच्च गतिका डाटा प्रसारणका लागि प्रयोग गरिन सकिन्छ, जसले विद्युत उपयोग खेतीमा विभिन्न आवश्यकताहरू पूरा गर्छ। यी आंतरिक अनुप्रयोगहरू जस्तै प्रसारण लाइनहरूको सुरक्षा र नियंत्रण, वास्तविक समयमा निरीक्षण र समस्याहरूको त्वरित प्रतिक्रिया गर्न मद्दत गर्छ। अतिरिक्तमा, यी आवाज र डाटा संचारको आवश्यकताहरू पूरा गर्छ, जसले विद्युत जालको विभिन्न भागहरूबीच निर्बाध समन्वय गर्छ।

ऑप्टिकल फाइबरहरू स्वयंम उत्तम इन्सुलेटिङ गुणहरू छन्, जसले विद्युत प्रसारण लाइनहरू र बजुलीको विद्युत आवेशबाट आत्मनिर्भर सुरक्षा प्रदान गर्छ। यी बाहिरी शब्द र क्रॉस-टाकको लागि उच्च रोधी छन्, जसले प्रसारित डाटाको अक्षुण्यता निश्चित गर्छ। अतिरिक्तमा, ऑप्टिकल फाइबरहरूमा अत्यधिक निम्न प्रसारण नष्टिहरू छन्, जसले दूर दूर उच्च गतिका डाटा प्रसारण गर्दा नाटकीय डाटा नष्टिहरूबिना गर्न सकिन्छ।

चित्र २ एक विशिष्ट OPGW केबलको उदाहरण देखाउँछ, जसले यसको विशिष्ट संरचना र यसको विद्युत सुरक्षा र संचार क्षमताको संयोजन देखाउँछ, जसले यसलाई आधुनिक ओभरहेड प्रसारण लाइन प्रणालीको अनिवार्य घटक बनाउँछ।

केही देशहरूमा, ७२.५ किलोवोल्ट वोल्टेज स्तरमा सञ्चालन गर्ने पुराना ओभरहेड लाइनहरूको लागि बजुली सुरक्षाको एक विशिष्ट दृष्टिकोण पहिले प्रयोग गरिएको थियो। ऐतिहासिक रूपमा, केवल सबस्टेशनको अगाडि चार वा पाँच स्पनहरूमा सुरक्षा उपायहरू लगाइएका थिए, र एल्युमिनियम कन्डक्टर स्टील - रिनफोर्स्ड (ACSR) केबलहरू प्रयोग गरिएका थिए। तर, यो समाधान अब छोडिएको छ। ऑप्टिकल पावर ग्राउंड वायर (OPGW) केबल अब पसन्दीदा चुनाव बनेको छ, किनकि यो न केवल प्रभावी बजुली सुरक्षा प्रदान गर्छ, तर सबस्टेशनहरूबीच डाटा संचार गर्न पनि सक्षम छ, जसले अधिक समग्र र बहुमुखी समाधान प्रदान गर्छ।

इन्सुलेटेड केबलहरू सामान्यतया क्रॉस-लिङ्क्ड पॉलीथाइन (XLPE) इन्सुलेशन छन्। यी केबलहरू सामान्यतया एल्युमिनियम परिचालकहरू र एक-फेज अनुप्रयोगका लागि डिजाइन गरिएका छन्। XLPE इन्सुलेशन प्रदान गर्दछ उत्तम विद्युत गुणहरू, यान्त्रिक बल र दीर्घावधिकता, जसले शक्ति प्रसारणका लागि उत्तम छ।

अत्यधिक उच्च वोल्टेज (EHV) र उच्च वोल्टेज (HV) प्रसारण नेटवर्कहरू अक्सर "रिङ" विन्यास अपनाउँछन्। चित्र ३ मा देखाएको जस्तै, यो विन्यास अत्यधिक जटिलता छ। रिङ विन्यासले शक्ति वितरणमा उत्तम विश्वसनीयता र लचीलता प्रदान गर्छ, जसले बेहतर लोड साझा गर्न र नेटवर्कको आसान र चलाउन र रक्षणावेक्षण गर्न मद्दत गर्छ। यो दोष वा रक्षणावेक्षण कार्यको समयमा शक्तिको रूट बदल्न सक्छ, जसले शक्ति आपूर्तिमा हस्तक्षेप न्यूनतम राख्छ र अधिक स्थिर र दक्ष प्रसारण प्रणाली निश्चित गर्छ।