विद्युत संचालक क्या है?

परिभाषा

विद्युत अचालक सामग्री को एक पदार्थ के रूप में परिभाषित किया जाता है जो इसके माध्यम से विद्युत के प्रवाह को सीमित करता है। इन सामग्रियों में, विद्युत आवेश स्वतंत्र रूप से नहीं गति करते; बल्कि, वे एक अत्यधिक प्रतिरोधी मार्ग प्रदान करते हैं, जिससे विद्युत धारा को पारित होना अत्यंत कठिन हो जाता है। विद्युत अचालक सामग्रियों का एक प्रमुख अनुप्रयोग ओवरहेड प्रसारण रेखाओं में है, जहाँ उन्हें टावर और चालकों के बीच रखा जाता है। उनकी यहाँ भूमिका यह है कि वे चालकों से भूमि तक विद्युत धारा की रिसाव को रोकें, जिससे विद्युत ऊर्जा का सुरक्षित और कुशल प्रसारण सुनिश्चित किया जा सके।

विद्युत अचालक सामग्रियों के गुण

अनुकूल प्रदर्शन के लिए, विद्युत अचालक सामग्रियों को निम्नलिखित प्रमुख गुणों का होना चाहिए:

• उच्च यांत्रिक ताकत: सामग्री को ऐसी ठोस होनी चाहिए जो उसके द्वारा समर्थित चालकों का तनाव और वजन सहन कर सके। यह विद्युत प्रणाली की संरचनात्मक अखंडता को सुनिश्चित करता है और विद्युत प्रसारण में विघटन से बचाता है।

• उच्च दीपकीय ताकत: उच्च दीपकीय ताकत यह सुनिश्चित करती है कि सामग्री उच्च विद्युत वोल्टेज को सहन कर सके बिना टूट जाने या विद्युत का चालक बन जाने के बिना, जिससे विभिन्न विद्युत तनाव की स्थितियों में अचालक की प्रभावशीलता सुरक्षित रहती है।

• उच्च विद्युत प्रतिरोध: चालकों से भूमि तक रिसाव धारा को प्रवाहित होने से रोकने के लिए, अचालक सामग्री को उच्च प्रतिरोधकता प्रदर्शित करनी चाहिए। यह ऊर्जा की हानि को कम करता है और विद्युत दुर्घटनाओं का जोखिम कम करता है।

• न-पोरस और अशुद्धिरहित: पोरसता और अशुद्धियाँ सामग्री के अचालक गुणों को नष्ट कर सकती हैं जलवायु प्रवेश और विद्युत चालन के मार्ग प्रदान करके। एक न-पोरस और अशुद्धिरहित संरचना लंबे समय तक विश्वसनीयता और संगत प्रदर्शन को सुनिश्चित करती है।

• तापीय स्थिरता: अचालक सामग्री के विद्युत और रासायनिक गुण तापमान के परिवर्तनों से प्रभावित नहीं होने चाहिए। यह विभिन्न संचालन वातावरणों, अत्यधिक ठंडे से लेकर उच्च तापमान तक, में अचालन की अखंडता को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।

आमतौर पर, विद्युत अचालकों को सुसज्जित कांच या उच्च गुणवत्ता वाले गीले प्रक्रिया पोर्सलेन से बनाया जाता है। पोर्सलेन अचालकों को अक्सर उनकी खुली सतहों पर भूरा रंग दिया जाता है, हालांकि कुछ अनुप्रयोगों में शहतीर रंग वाले भी उपयोग किए जाते हैं।

सुसज्जित या पूर्व-तनावित कांच लाइन अचालक बनाने के लिए एक लोकप्रिय विकल्प बन गया है। सुसज्जित कांच अचालकों की सतही परत उच्च संपीड़न के अधीन होती है, जिससे वे महत्वपूर्ण यांत्रिक और तापीय तनाव सहन कर सकते हैं। सुसज्जित प्रक्रिया में कांच को इसके तनाव तापमान से ऊपर गर्म किया जाता है और फिर इसकी सतह को हवा से तेजी से ठंडा किया जाता है, जिससे आंतरिक तनाव की एक स्थिति बनती है जो इसकी ताकत और दीर्घावधि को बढ़ाती है।

सुसज्जित कांच अचालकों के पोर्सलेन अचालकों की तुलना में फायदे

• उच्च छेदन ताकत: सुसज्जित कांच अचालक उच्च वोल्टेज की स्थितियों में विद्युत छेदन के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदान करते हैं, जिससे अचालन विफलता की संभावना कम हो जाती है।

• विस्तारित यांत्रिक ताकत: उच्च यांत्रिक ताकत के साथ, ये अचालक परिवहन और स्थापना के दौरान टूटने की कम संभावना होती है, जिससे रखरखाव की लागत और बंद रहने का समय कम होता है।

• उच्च तापीय झटका प्रतिरोध: तेजी से तापमान बदलावों को सहन करने की उनकी क्षमता शक्ति फ्लैशओवर के कारण होने वाले क्षतिग्रस्त होने को कम करती है, जिससे विद्युत प्रणाली की समग्र विश्वसनीयता में सुधार होता है।

• स्व-इंगित विफलता मोड: विद्युत या यांत्रिक कारणों से नुकसान होने की स्थिति में, सुसज्जित कांच अचालक 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, जिससे नुकसान का स्पष्ट संकेत मिलता है और विद्युत स्थापना की निरंतर सुरक्षा सुनिश्चित की जाती है।

• लंबा जीवनकाल: सुसज्जित कांच अचालकों का सेवा जीवन पोर्सलेन अचालकों की तुलना में बहुत लंबा होता है, जिससे वे लंबे समय के लिए लागत-प्रभावी विकल्प बन जाते हैं।

हालांकि, सुसज्जित कांच अचालकों का एक दोष है: उनकी सतह पर आर्द्रता आसानी से संकुचित होती है। हालांकि, हवा में टेपर-फ्रंट आवेश तरंगों का उपयोग करके छेदन ताकत की जांच की जाती है, तो उनका प्रदर्शन पोर्सलेन अचालकों के समान होता है।

पॉलीमर अचालक

विद्युत अचालक सामग्री का एक और प्रकार पॉलीमर अचालक है, जो पोर्सलेन के विपरीत, फाइबरग्लास और एपॉक्सी पॉलीमर के संयोजन से बना होता है। पॉलीमर अचालक कई विशिष्ट फायदे प्रदान करते हैं:

• हल्का: वे अपने पोर्सलेन के समकक्षों की तुलना में लगभग 70% हल्के होते हैं, जिससे उन्हें संभालना, परिवहन करना और स्थापित करना, विशेष रूप से बड़े पैमाने पर विद्युत परियोजनाओं में, आसान हो जाता है।

• छेदन-प्रतिरोधी और उच्च यांत्रिक ताकत: पॉलीमर अचालक विद्युत छेदन के लिए अत्यधिक प्रतिरोधी होते हैं और उनकी उत्कृष्ट यांत्रिक ताकत होती है, जिससे विभिन्न संचालन स्थितियों में विश्वसनीय प्रदर्शन सुनिश्चित किया जाता है।

• तापीय प्रतिरोध: उनका उच्च तापीय प्रतिरोध फ्लैशओवर के कारण होने वाले क्षतिग्रस्त होने को कम करता है, जिससे विद्युत प्रणाली की सुरक्षा और दीर्घावधि को बढ़ावा मिलता है।

• उत्कृष्ट रेडियो इंटरफ़ेरेंस वोल्टेज प्रदर्शन: पॉलीमर अचालक रेडियो इंटरफ़ेरेंस को कम करने में उत्कृष्ट प्रदर्शन प्रदर्शित करते हैं, जो विद्युत स्थापनाओं के पास की संचार प्रणालियों की अखंडता को बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।

• कम सामग्री अपघर्षण: सामग्री के गुण जुड़े सामग्री के अपघर्षण को रोकने में मदद करते हैं, जिससे रखरखाव की आवश्यकता कम होती है और विद्युत घटकों का जीवनकाल बढ़ता है।

• दूषित वातावरण में बेहतर प्रदर्शन: पॉलीमर अचालक दूषित वातावरणों में उपयोग के लिए अच्छी तरह से योग्य होते हैं, क्योंकि वे दूषकों से कम प्रभावित होते हैं, जिससे अखंड अचालन प्रदर्शन सुनिश्चित किया जाता है, भले ही परिस्थितियाँ कितनी भी कठिन हों।