برقی نقل و انتقال کے شبکے – خیالی اور بلند ولٹیج آئر لائنز

بجلیات کے نقل و حمل کے شبکے اور اوپر سے گذرنے والی لائنوں

بجلی کے نظاموں میں، بہت زیادہ ولٹیج (EHV، جہاں ولٹیج V&ge;150 kV اور زیادہ ولٹیج (HV، جہاں 60 kV &le; V <150 kV) توانائی کے نقل و حمل کے لئے عام طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ ان زیادہ ولٹیج کے درجات کا استعمال نقل و حمل کی لائنوں میں سے گزرنے والے کرنٹ کو کم کرنے کے لئے کیا جاتا ہے۔ جول کے قانون کے مطابق، W=RI²t=UIt، جہاں W گرمی کے طور پر ختم ہونے والی توانائی کو ظاہر کرتا ہے، R کنڈکٹر کا مقاومت ہے، I کرنٹ ہے، t وقت ہے، اور U ولٹیج ہے۔ کرنٹ کو کم کرنے سے کنڈکٹرز کے کراس سیشن کو کم کرنے کا فائدہ ہوتا ہے، جس سے جول کے اثر کی وجہ سے توانائی کی نقصانات کو بھی کم کیا جا سکتا ہے۔

نقل و حمل کے شبکے عام طور پر بجلی کے پلانٹس اور سب سٹیشنز سے شروع ہوتے ہیں۔ اگرچہ اوپر سے گذرنے والی لائنوں کو بہت سے علاقوں میں غالب رکن مانا جاتا ہے، لیکن شہری ماحول میں، فضا کی محدودیت اور آرٹسٹک اعتبارات کی وجہ سے زیر زمین محفوظ کیبلز کی ضرورت ہوتی ہے۔

EHV اور HV اوپر سے گذرنے والی لائنوں کو عموماً نیچے لکھے گئے بنیادی عناصر سے تشکیل دیا جاتا ہے:

• فلزی ٹاورز: یہ پورے اوپر سے گذرنے والے لائن نظام کے لئے ساختی حمایت فراہم کرتے ہیں، کنڈکٹروں کو مناسب اونچائی اور جداگانہ رکھنے کا اطمینان دیتے ہیں۔

• اینسیولیٹرز: یہ کنڈکٹروں سے فلزی ٹاورز تک برقی کرنٹ کے بہاؤ کو روکتے ہیں، برقی الگ ہونے اور سلامتی کو برقرار رکھتے ہیں۔

• کنڈکٹرز: برقی کرنٹ کو لے جانے کی ذمہ داری رکھتے ہیں۔ اوپر سے گذرنے والی لائن میں عام طور پر استعمال ہونے والے کنڈکٹروں میں آلیمینیم کنڈکٹر سٹیل - ری-اینفورسد (ACSR) شامل ہیں، جو EN 50189، 50889، 61232، اور 50182 جیسے یورپی معیاروں کی پیروی کرتے ہیں۔ اس کے علاوہ، آلیمینیم الائی کنڈکٹروں کی مثال AL2، AL3، AL4، اور AL5 کی طرح AAAC (پورے آلیمینیم الائی کنڈکٹرز کیبلز) کو EN 50182 اور 50183 میں متعین کیا گیا ہے۔

• کورونا رنگ: یہ ٹوریڈ - شکل کے ڈیوائس ہیں۔

• گراؤنڈنگ کنیکشن: یہ برقی چارجز کے خطرہ رہیت ختم ہونے کی اور دیکھ بھال کی صورت میں زمین کو راستہ فراہم کرتے ہیں۔

توانائی کے نقل و حمل کے معدات کو کورونا ڈسچارج کی تشکیل کو کم کرنے کے لئے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ کورونا رنگ، جو شکل 1 میں دکھایا گیا ہے، اس میں ایک کلیدی کردار ادا کرتے ہیں۔ ان کے ذریعے برقی میدان کو ایک بڑی رقبہ پر پھیلاتے ہوئے، وہ میدان کے گریڈینٹ کو کورونا کے کمان ٹھریشول کے نیچے کم کرتے ہیں، جس سے کورونا ڈسچارج کو موثر طور پر روکا جا سکتا ہے۔ یہ نہ صرف کورونا سے متعلق توانائی کی نقصانات کو روکنے میں مدد فراہم کرتا ہے بلکہ آدھی آواز اور میگنتک مداخلت کو بھی کم کرتا ہے، جس سے نقل و حمل کے نظام کی کلیہ کارکردگی اور قابلیت پر عمل کیا جا سکتا ہے۔

اوپر سے گذرنے والی لائنوں کے لئے بجلی کی حفاظت اور OPGW کیبلز کا کردار

اوپر سے گذرنے والی لائنوں کے لئے سب سے بڑا خطرہ بجلی ہے۔ یہ لائنیں اپنی پوری لمبائی پر بجلی کے چوٹ کے خطرے میں ہوتی ہیں، جس کا مطلب یہ ہے کہ صرف سب سٹیشنز پر سرگرمی کی روکنے کے لئے فراہم کی گئی حفاظت کافی نہیں ہوتی۔ مزید حفاظتی اقدامات ضروری ہیں تاکہ نقل و حمل کے نظام کی قابلیت اور سلامتی کو یقینی بنایا جا سکے۔

اس مسئلے کو حل کرنے کے لئے، "بجلی کی ہوائی حفاظت کے تار" اوپر سے گذرنے والی لائن کے پورے راستے پر نصب کیے جاتے ہیں۔ ان میں سے، آپٹیکل پاور گراؤنڈ واائر (OPGW) کیبلز کو ان کی دوگنا کام کرنے کی وجہ سے وسیع طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ ایک OPGW کیبل کی ٹیوبیل ساخت ہوتی ہے جس کے مرکز میں ایک یا زیادہ آپٹیکل سنگل-مود فائبرز ہوتی ہیں۔ اس مرکزی فائبر اسمبلی کو پھر متعدد لہروں کے فولاد اور آلیمینیم کے تاروں سے گھيرا ہوتا ہے۔

OPGW کیبل کے کنڈکٹیو بیرونی لہریں برقی حفاظت کے لئے ایک کلیدی کردار ادا کرتی ہیں۔ وہ ملحقہ نقل و حمل کے ٹاورز کو زمین سے جوڑتی ہیں، جس سے بجلی کے کرنٹ کے لئے کم مقاومت کا راستہ بناتی ہیں۔ اس طرح، وہ بجلی کے چوٹ کے باعث میں نقل و حمل کی اصل لائنیں کو محفوظ کرتی ہیں، نقل و حمل کی اصل لائنیں کو نقصان کے خطرے سے کم کرتی ہیں۔

مزید برآں، OPGW کیبل کے اندر موجود آپٹیکل فائبرز کے پاس بہت سارے مواصلاتی فوائد ہیں۔ یہ فائبرز کو تیز رفتار ڈیٹا کے نقل و حمل کے لئے استعمال کیا جا سکتا ہے، بجلی کے سیکٹر کے مختلف احتیاجات کو پورا کرتا ہے۔ ان کو نقل و حمل کی لائنوں کی حفاظت اور کنٹرول کے داخلی اطلاقات کے لئے استعمال کیا جاتا ہے، حقیقی وقت کی معاونت اور ممکنہ مسائل کے لئے تیز رفتار جواب کی فراہمی کے لئے۔ اس کے علاوہ، وہ آواز اور ڈیٹا کے مواصلات کی ضروریات کو فراہم کرتے ہیں، بجلی کے گرڈ کے مختلف حصوں کے درمیان سلسلي کی معاونت کرتے ہیں۔

خود آپٹیکل فائبرز کو بہترین میزبانی کی خصوصیات ہوتی ہیں، جو بجلی کے نقل و حمل کی لائنوں اور بجلی کی وجہ سے برقی القاء کے خلاف ذاتی حفاظت فراہم کرتی ہیں۔ وہ بیرونی شوری اور کراس ٹاک کے خلاف بھی بہت زیادہ مستحکم ہوتی ہیں، منتقل شدہ ڈیٹا کی حفاظت کو یقینی بناتے ہیں۔ مزید برآں، آپٹیکل فائبرز کو بہت کم ٹرانسمیشن کی نقصانات ہوتی ہیں، جس سے وہ لمبے فاصلے اور تیز رفتار ڈیٹا کے نقل و حمل کے لئے موزوں ہوتی ہیں بغیر کہ کسی محسوس کی شدت کی کمی ہو۔

شکل 2 میں OPGW کیبل کا ایک عام مثال دکھائی گئی ہے، جس میں اس کی منحصر کی ساخت کو ظاہر کیا گیا ہے اور یہ دکھایا گیا ہے کہ یہ کیسے برقی حفاظت اور مواصلات کی صلاحیتوں کو ملایا کرتا ہے، اسے جدید اوپر سے گذرنے والی نقل و حمل کی لائن کے نظام کا غیر قابل بدلنا رکن بناتا ہے۔

کچھ ممالک میں، قدیم اوپر سے گذرنے والی لائنوں کے لئے جن کا ولٹیج سطح 72.5 kV ہے، بجلی کی حفاظت کے لئے ایک خاص نقطہ نظر کا استعمال کیا جاتا تھا۔ تاریخی طور پر، صرف پہلے چار یا پانچ اسپن جو سب سٹیشنز کے قریب ہوتے ہیں، ان کے لئے حفاظتی اقدامات کی گئی تھیں، اور آلیمینیم کنڈکٹر سٹیل - ری-اینفورسد (ACSR) کیبلز کو اس مقصد کے لئے استعمال کیا گیا تھا۔ لیکن اب اس حل کو فیصلہ کر دیا گیا ہے۔ آپٹیکل پاور گراؤنڈ واائر (OPGW) کیبل اب منتخب شدہ اختیار بن گیا ہے، کیونکہ یہ نہ صرف موثر بجلی کی حفاظت فراہم کرتا ہے بلکہ سب سٹیشنز کے درمیان میں ڈیٹا کے مواصلات کو بھی ممکن بناتا ہے، ایک مکمل اور متنوع حل فراہم کرتا ہے۔

محفوظ کیبلز عام طور پر کراس لینکڈ پولی ایتھیلین (XLPE) میزبانی کو استعمال کرتے ہیں۔ ان کیبلز میں عام طور پر آلیمینیم کنڈکٹرز ہوتے ہیں اور وہ ایک-فیز کے اطلاقات کے لئے ڈیزائن کیے گئے ہوتے ہیں۔ XLPE میزبانی کا استعمال بہتر برقی خصوصیات، مکینکل قوت، اور تعمیر کی مدت کو فراہم کرتا ہے، جس سے یہ بجلی کے نقل و حمل کے لئے موزوں بناتا ہے۔

بہت زیادہ ولٹیج (EHV) اور زیادہ ولٹیج (HV) نقل و حمل کے شبکے عام طور پر "حلقه" کی کنفیگریشن کو اپنانے کیلئے جاتے ہیں۔ جیسا کہ شکل 3 میں دکھایا گیا ہے، یہ سیٹ اپ کی طرف سے کافی پیچیدگی کی مشخصہ ہے۔ حلقوں کی کنفیگریشن نقل و حمل کی مزید قابلیت اور مسلسلیت کو فراہم کرتی ہے، بہتر لوڈ شیئرنگ کو ممکن بناتی ہے اور نیٹ ورک کی معاونت اور کارکردگی کو آسان بناتی ہے۔ یہ کسی خرابی یا معاونت کے دوران بجلی کو دوبارہ روت کرنے کی اجازت دیتی ہے، بجلی کی فراہمی کی خرابی کو کم کرتی ہے اور ایک مزید مستحکم اور کارکردگی کو فراہم کرتی ہے۔