কেন বিদ্যুৎ উচ্চ ভোল্টেজে প্রেরণ করা হয় উচ্চ বিদ্যুৎপ্রবাহের বদলে

দীর্ঘ দূরত্বের বিদ্যুৎ সঞ্চালনের জন্য উচ্চ-ভোল্টেজ, কম-বিদ্যুৎপ্রবাহ প্রেরণ সবচেয়ে দক্ষ এবং খরচ সাশ্রয়ী কৌশল। এই পদ্ধতি বাধ্যতামূলক হার্ট ক্ষতি বিশেষভাবে কমায়, বহুমূল্য পরিবাহীর উপর নির্ভরতা কমায় এবং বিদ্যুৎ গ্রিডের সামগ্রিক পারফরম্যান্স উন্নত করে। এই নিবন্ধে আমরা উচ্চ-ভোল্টেজ সঞ্চালনের প্রধান কারণগুলি সম্পর্কে বিস্তারিত তথ্য ও অর্থনৈতিক বিশ্লেষণের সাথে আলোচনা করব।

১. P হল বৈদ্যুতিক শক্তি,

২. V হল ভোল্টেজ, এবং

৩. I হল বিদ্যুৎপ্রবাহ।

উচ্চ-ভোল্টেজ, কম-বিদ্যুৎপ্রবাহ বিদ্যুৎ সঞ্চালনের সুবিধাP = VI সূত্রটি দেখায় যে শক্তি ভোল্টেজ এবং বিদ্যুৎপ্রবাহের সাথে সরাসরি সমানুপাতিক। তবে, দীর্ঘ দূরত্বের বিদ্যুৎ সঞ্চালনের ক্ষেত্রে, উচ্চ ভোল্টেজ এবং কম বিদ্যুৎপ্রবাহ ব্যবহার করা বেশ কিছু প্রবল কারণে অনেক বেশি সুবিধাজনক:

I^2R ক্ষতির হ্রাসবিদ্যুৎ সঞ্চালন লাইনে ক্ষতি I^2R সূত্র অনুসরণ করে, যেখানে I হল বিদ্যুৎপ্রবাহ এবং R হল লাইনের রোধ। উচ্চ বিদ্যুৎপ্রবাহ অসম্ভবরকম বড় ক্ষতি ফেলে, কারণ এই ক্ষতি বিদ্যুৎপ্রবাহের বর্গের সাথে বৃদ্ধি পায়। পরিবাহী থেকে তাপ বিসর্জন হওয়ায়, বিশেষ পরিমাণ শক্তি নষ্ট হয়।পাওয়ার ধ্রুব রাখার সাথে ভোল্টেজ বাড়ানো যায়, তাহলে বিদ্যুৎপ্রবাহ হ্রাস করা যায়। উদাহরণস্বরূপ, যদি ভোল্টেজ দ্বিগুণ করা হয়, তাহলে একই শক্তি আউটপুটের জন্য বিদ্যুৎপ্রবাহ অর্ধেক হবে। এই বিদ্যুৎপ্রবাহের হ্রাস I^2R ক্ষতি বিশেষভাবে কমিয়ে দেয়, বিদ্যুৎ সঞ্চালন ব্যবস্থার সামগ্রিক দক্ষতা উন্নত করে।

ভোল্টেজ হ্রাসের হ্রাসভোল্টেজ হ্রাস সঞ্চালন লাইনের রোধের কারণে ঘটে এবং এটি প্রবাহমান বিদ্যুৎপ্রবাহের সাথে সরাসরি সম্পর্কিত। উচ্চ বিদ্যুৎপ্রবাহ বড় ভোল্টেজ হ্রাস ঘটায়, যা বিদ্যুৎ গুণমান কমিয়ে দিতে পারে এবং সঞ্চালনের দক্ষতা কমিয়ে দিতে পারে।উচ্চ ভোল্টেজে বিদ্যুৎ সঞ্চালন এই সমস্যার সমাধান করে। কম বিদ্যুৎপ্রবাহের কারণে, লাইন বরাবর ভোল্টেজ হ্রাস হ্রাস পায়, যা নিশ্চিত করে যে শেষ ব্যবহারকারীদের পৌঁছানো শক্তি উৎপাদিত ভোল্টেজের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হয়। এই সামঞ্জস্য বৈদ্যুতিক ব্যবস্থার নির্ভরযোগ্যতা রক্ষার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।

অর্থনৈতিক পরিবাহী ব্যবহারবিদ্যুৎ সঞ্চালন ব্যবস্থায় পরিবাহী (তার) উৎপাদন এবং স্থাপনের জন্য বিশেষ খরচ হয়। উচ্চ বিদ্যুৎপ্রবাহ বড় ক্রস-সেকশনাল এলাকার পরিবাহী প্রয়োজন করে বৃদ্ধিপ্রাপ্ত বৈদ্যুতিক লোড সম্পন্ন করার জন্য। এই বড় পরিবাহী উৎপাদনের জন্য বেশি খরচ হয় এবং বেশি পরিমাণ পদার্থ প্রয়োজন হয়, যা খরচ বৃদ্ধি করে।

বিদ্যুৎ উচ্চ ভোল্টেজে সঞ্চালিত হলে, হ্রাস প্রবাহ ছোট, অর্থনৈতিক পরিবাহী ব্যবহার করার সুযোগ দেয়। গাণিতিকভাবে, যখন শক্তি (W), সঞ্চালন লাইনের দৈর্ঘ্য (L), পরিবাহী রোধ ρ, এবং শক্তি ক্ষতি ধ্রুব রাখা হয়, তখন পরিবাহীর আয়তন ভোল্টেজ VcosΦ এর বর্গের সাথে ব্যস্ত সমানুপাতিক। সুতরাং, উচ্চ ভোল্টেজ স্তর পরিবাহী পদার্থের প্রয়োজনীয় পরিমাণ বিশেষভাবে হ্রাস করে, যা বিশেষ খরচ সাশ্রয় করে।

ট্রান্সফরমারের দক্ষতা উন্নতি

ট্রান্সফরমার, যা ভোল্টেজ স্তর বাড়ানো বা কমানোর জন্য অপরিহার্য, উচ্চ ভোল্টেজে আরও দক্ষভাবে কাজ করে। উচ্চ-ভোল্টেজ সঞ্চালন সঞ্চালন পথে ভোল্টেজ ট্রান্সফরমেশনের কম সংখ্যা প্রয়োজন করে। কম ট্রান্সফরমেশন পদক্ষেপ ব্যবহার করা মানে ট্রান্সফরমারের মধ্যে শক্তি ক্ষতির কম সুযোগ, যা সামগ্রিক ব্যবস্থার দক্ষতায় অবদান রাখে।

নিয়মাবলী মান মেনে চলা

জাতীয় এবং আন্তর্জাতিক নিয়মাবলী সাধারণত বিদ্যুৎ সঞ্চালনের জন্য ভোল্টেজ হ্রাস এবং ন্যূনতম শক্তি ফ্যাক্টর প্রয়োজনীয়তা নির্ধারণ করে। উচ্চ-ভোল্টেজ সঞ্চালন বিদ্যুৎ কোম্পানিগুলিকে এই মানগুলি মেনে চলার জন্য সহজ করে দেয়। ভোল্টেজ হ্রাস হ্রাস এবং শক্তি ফ্যাক্টর অপটিমাইজ করে, উচ্চ-ভোল্টেজ ব্যবস্থাগুলি সামঞ্জস্যপূর্ণ শক্তি গুণমান নিশ্চিত করে এবং নিয়ন্ত্রণ প্রত্যাশা পূরণ করে।

এটি গুরুত্বপূর্ণ যে, যদিও উচ্চ ভোল্টেজ বিশেষ সুবিধা দেয়, তবুও এটি নিরাপদ সীমার মধ্যে ব্যবহার করা উচিত। উপযুক্ত ভোল্টেজ স্তরের বাইরে যাওয়া উন্নত বিচ্ছুরণ, বড় ট্রান্সফরমার, আরও শক্তিশালী সুইচগিয়ার, অতিরিক্ত বজ্রপাত আরেস্টার, এবং পোল এবং টাওয়ার সহ শক্তিশালী সাপোর্ট স্ট্রাকচারের প্রয়োজনীয়তা বৃদ্ধি করতে পারে, যা খরচ বাড়াতে পারে। আরও, উচ্চ ভোল্টেজ ফলাফলের স্তর বাড়াতে পারে, যা বৈদ্যুতিক ফলাফলের সম্ভাবনা এবং গুরুত্ব বাড়াতে পারে।

উচ্চ-বিদ্যুৎপ্রবাহ সঞ্চালনের ফলাফল

যদি উচ্চ-বিদ্যুৎপ্রবাহ ব্যবহার করা হয় উচ্চ-ভোল্টেজের পরিবর্তে বিদ্যুৎ সঞ্চালন এবং বিতরণের জন্য, তাহলে বিদ্যুৎ ব্যবস্থার কিছু সমস্যা দেখা দেবে:

I^2R ক্ষতির বৃদ্ধিপূর্বে আলোচিত হয়েছে, উচ্চ বিদ্যুৎপ্রবাহ বিশেষভাবে I^2R ক্ষতি ফেলে। এই ক্ষতি শক্তি নষ্ট করে এবং এটি ক্ষতি পূরণের জন্য অতিরিক্ত শক্তি উৎপাদনের প্রয়োজনীয়তা বাড়ায়, যা পরিচালন খরচ এবং পরিবেশগত প্রভাব বাড়ায়।

বড় ভোল্টেজ হ্রাস

উচ্চ বিদ্যুৎপ্রবাহ সঞ্চালন লাইনে বেশি ভোল্টেজ হ্রাস ঘটায়। এটি অসঙ্গত শক্তি গুণমান, যন্ত্রপাতি কাজ না করা এবং ব্যবস্থার দক্ষতা কমিয়ে দিতে পারে।

বড় যন্ত্রপাতির প্রয়োজন

উচ্চ বিদ্যুৎপ্রবাহ সম্পন্ন করার জন্য, বিদ্যুৎ যন্ত্রপাতি যেমন অ্যাল্টারনেটর, ট্রান্সফরমার, সুইচগিয়ার, এবং পরিবাহী বড় kVA ক্ষমতার জন্য রেটিং করা হয়। এই বড় যন্ত্রপাতি কিনতে, স্থাপন করতে এবং রক্ষণাবেক্ষণ করতে বেশি খরচ হয়, যা বিদ্যুৎ ব্যবস্থার সামগ্রিক খরচ বাড়ায়।

সামঞ্জস্যপূর্ণতা সমস্যা

অনেক বৈদ্যুতিক যন্ত্রপাতি এবং ব্যবস্থা নির্দিষ্ট ভোল্টেজ এবং বিদ্যুৎপ্রবাহ পরিসরে কাজ করার জন্য ডিজাইন করা হয়। উচ্চ-বিদ্যুৎপ্রবাহ সঞ্চালন সামঞ্জস্যপূর্ণতা সমস্যা ঘটাতে পারে, যা বিদ্যমান যন্ত্রপাতির ব্যয়বহুল আপগ্রেড বা প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন করে।

সঞ্চালন দক্ষতার হ্রাস

বৃদ্ধি প্রাপ্ত ক্ষতি, ভোল্টেজ হ্রাস, এবং বড় যন্ত্রপাতির সমন্বিত প্রভাব সঞ্চালন দক্ষতার বিশেষভাবে হ্রাস ঘটায়। বেশি শক্তি নষ্ট হয় এবং কম শক্তি শেষ ব্যবহারকারীদের পৌঁছায়, যা ব্যবস্থাকে অর্থনৈতিক এবং টিকে থাকা করে কম সুবিধাজনক করে তোলে।

নিরাপত্তা সমস্যা

উচ্চ বিদ্যুৎপ্রবাহ বিদ্যুৎ ব্যবস্থায় কাজ করা কর্মীদের এবং সাধারণ জনগণের জন্য বেশি নিরাপত্তা ঝুঁকি ঘটায়। বৈদ্যুতিক স্পর্শ, আগুন, এবং যন্ত্রপাতির ব্যর্থতার বৃদ্ধিতে অতিরিক্ত নিরাপত্তা ব্যবস্থা প্রয়োজন, যা ব্যবস্থার খরচ এবং জটিলতা বাড়ায়।

সীমিত সঞ্চালন দূরত্ব

উচ্চ-বিদ্যুৎপ্রবাহ সঞ্চালনের সাথে সম্পর্কিত বিশেষ ক্ষতি এবং ভোল্টেজ হ্রাসের কারণে, প্রায়োগিক সঞ্চালন দূরত্ব গুরুতরভাবে সীমিত হয়। এটি দীর্ঘ দূরত্বে শক্তি প্রেরণের সম্ভাবনা সীমিত করে, যা উচ্চ-বিদ্যুৎপ্রবাহ সঞ্চালনকে বড় স্কেল, সংযুক্ত বিদ্যুৎ গ্রিডের জন্য অনুপযোগী করে।

প্রতিক্রিয়ার বিপরীতে, উচ্চ-ভোল্টেজ সঞ্চালন দীর্ঘ দূরত্বে বিদ্যুৎ সঞ্চালনের জন্য আরও দক্ষ, খরচ সাশ্রয়ী এবং নির্ভরযোগ্য সমাধান প্রদান করে। এটি ক্ষতি হ্রাস, খরচ হ্রাস, এবং সামঞ্জস্যপূর্ণ উচ্চ-গুণমান শক্তি সরবরাহের মধ্যে ভারসাম্য রক্ষা করে, যা আধুনিক বিদ্যুৎ ব্যবস্থার প্রিয় বিকল্প করে।