प्रसारण रेखाएँ

ट्रांसमिशन लाइन का महत्वपूर्ण कार्य विद्युत ऊर्जा को उत्पादन सबस्टेशन से विभिन्न वितरण इकाइयों तक पहुंचाना है। यह प्रभावी रूप से वोल्टेज और धारा तरंगों को एक सिरे से दूसरे सिरे तक प्रसारित करता है। संरचनात्मक रूप से, एक ट्रांसमिशन लाइन एक चालक से बनती है जो अपनी लंबाई के दौरान संगत अनुप्रस्थ काट बनाए रखती है। इसके बीच, हवा चालकों के बीच एक अवरोधक या डाइएलेक्ट्रिक माध्यम के रूप में कार्य करती है, जो विद्युत लीकेज को रोकने और विद्युत की सुरक्षित और प्रभावी प्रसारण को सुनिश्चित करने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

सुरक्षा के विचारों के लिए, ट्रांसमिशन लाइन और जमीन के बीच एक महत्वपूर्ण दूरी बनाई जाती है। विद्युत टावरों का उपयोग ट्रांसमिशन लाइन के चालकों को समर्थन देने के लिए किया जाता है। इन टावरों को स्टील से बनाया जाता है ताकि चालकों को उच्च ताकत और स्थिरता प्रदान की जा सके, जिससे विश्वसनीय विद्युत प्रसारण सुनिश्चित होता है। जब लंबी दूरी पर उच्च-वोल्टेज विद्युत का प्रसारण करना होता है, तो ट्रांसमिशन लाइनों में अक्सर उच्च-वोल्टेज निरंतर धारा (HVDC) का उपयोग किया जाता है, क्योंकि इसके पास शक्ति हानि को कम करने और प्रसारण की प्रभावशीलता में सुधार करने के लिए विशिष्ट फायदे होते हैं।

ट्रांसमिशन लाइन के पैरामीटर

ट्रांसमिशन लाइन की प्रदर्शनशीलता इसके आंतरिक पैरामीटरों पर निर्भर करती है। एक ट्रांसमिशन लाइन में चार मुख्य पैरामीटर होते हैं: प्रतिरोध, इंडक्टेंस, क्षमता, और शंट चालकता। ये पैरामीटर लाइन की पूरी लंबाई के साथ समान रूप से वितरित होते हैं, इसलिए उन्हें ट्रांसमिशन लाइन के वितरित पैरामीटर भी कहा जाता है। इन प्रत्येक पैरामीटरों की विद्युत संकेतों और शक्ति के प्रसारण में निर्धारण करने में महत्वपूर्ण भूमिका होती है, जो शक्ति हानि, वोल्टेज गिरावट, और संकेत अक्षमता जैसे पहलुओं को प्रभावित करती है।

इंडक्टेंस और प्रतिरोध एक साथ श्रृंखला इम्पीडेंस बनाते हैं, जबकि क्षमता और चालकता एक साथ शंट एडमिटेंस बनाते हैं। नीचे, ट्रांसमिशन लाइन के कुछ महत्वपूर्ण पैरामीटरों का विस्तार से वर्णन किया गया है:

लाइन इंडक्टेंस

जब धारा ट्रांसमिशन लाइन के माध्यम से प्रवाहित होती है, तो यह एक चुंबकीय प्रवाह उत्पन्न करती है। जैसे-जैसे ट्रांसमिशन लाइन में धारा बदलती जाती है, चुंबकीय प्रवाह भी उसी तरह से बदलता जाता है। यह चुंबकीय प्रवाह का परिवर्तन सर्किट में एक विद्युत गतिज बल (emf) को प्रेरित करता है। प्रेरित emf का परिमाण चुंबकीय प्रवाह के परिवर्तन की दर के सीधे आनुपातिक होता है। ट्रांसमिशन लाइन में उत्पन्न होने वाला emf चालक में धारा के प्रवाह को विरोध करता है, और इस विशेषता को लाइन इंडक्टेंस कहा जाता है।

लाइन क्षमता

ट्रांसमिशन लाइनों में, हवा डाइएलेक्ट्रिक माध्यम के रूप में कार्य करती है। यह डाइएलेक्ट्रिक माध्यम चालकों के बीच एक कंडेनसर बनाता है, जो विद्युत ऊर्जा को भंडारित करने की क्षमता रखता है और इस प्रकार लाइन की क्षमता बढ़ाता है। चालक की क्षमता को इसके उपस्थित आवेश और इसके दोनों सिरों पर विभवांतर के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।

लघु ट्रांसमिशन लाइनों में, क्षमता का प्रभाव अक्सर नगण्य माना जाता है। हालांकि, लंबी दूरी के प्रसारण में, यह एक सबसे महत्वपूर्ण पैरामीटर बन जाता है। यह विद्युत प्रणाली के विभिन्न पहलुओं, जैसे इसकी प्रभावशीलता, वोल्टेज नियंत्रण, शक्ति गुणांक, और कुल स्थिरता, पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालता है।

शंट चालकता

ट्रांसमिशन लाइन में, हवा चालकों के बीच डाइएलेक्ट्रिक माध्यम के रूप में कार्य करती है। जब चालकों पर एक विद्युत विकल्प वोल्टेज लगाया जाता है, तो डाइएलेक्ट्रिक की खामियों के कारण डाइएलेक्ट्रिक माध्यम में एक निश्चित मात्रा में धारा प्रवाहित होती है। इस धारा को लीकेज धारा कहा जाता है। लीकेज धारा का परिमाण वातावरणीय स्थितियों और पर्यावरणीय कारकों जैसे नमी और सतह जमाव पर निर्भर करता है। शंट चालकता को चालकों के बीच यह लीकेज धारा का प्रवाह के रूप में परिभाषित किया जाता है। यह लाइन की पूरी लंबाई के साथ समान रूप से वितरित होता है, इसे प्रतीक "Y" से दर्शाया जाता है, और इसे सीमेंस में मापा जाता है।

ट्रांसमिशन लाइनों का प्रदर्शन

ट्रांसमिशन लाइनों के प्रदर्शन की अवधारणा में विभिन्न पैरामीटरों, जिनमें भेजने वाले सिरे का वोल्टेज, भेजने वाले सिरे की धारा, भेजने वाले सिरे का शक्ति गुणांक, लाइनों में शक्ति हानि, प्रसारण की प्रभावशीलता, वोल्टेज नियंत्रण, और स्थिर और अस्थिर स्थितियों के दौरान शक्ति प्रवाह की सीमाओं की गणना शामिल होती है। इन प्रदर्शन गणनाओं में विद्युत प्रणाली की योजना में एक महत्वपूर्ण भूमिका होती है। इनमें से, कुछ महत्वपूर्ण पैरामीटर नीचे विस्तार से वर्णित हैं:

वोल्टेज नियंत्रण

वोल्टेज नियंत्रण को ट्रांसमिशन लाइन के भेजने वाले सिरे और प्राप्त करने वाले सिरे के बीच वोल्टेज के परिमाण के अंतर के रूप में परिभाषित किया जाता है।

महत्वपूर्ण बिंदु

एडमिटेंस एक महत्वपूर्ण विद्युत पैरामीटर है जो एक विद्युत सर्किट, या विशेष रूप से ट्रांसमिशन लाइन की प्रभावशीलता को मापता है, जो विद्युत विकल्प धारा (AC) के अवरोधित प्रवाह को सुनिश्चित करता है। इसकी SI इकाई सीमेंस है, और इसे आमतौर पर प्रतीक "Y" से दर्शाया जाता है। मूल रूप से, एक उच्च एडमिटेंस मान इंगित करता है कि सर्किट या ट्रांसमिशन लाइन AC के प्रवाह को कम विरोध प्रदान करता है, जिससे धारा अधिक स्वतंत्र रूप से पारित हो सकती है।

इसके विपरीत, इम्पीडेंस एडमिटेंस का व्युत्क्रम है। यह ट्रांसमिशन लाइन द्वारा AC के प्रवाह के लिए प्रस्तुत किए गए कुल विरोध को मापता है। जब AC ट्रांसमिशन लाइन के माध्यम से प्रवाहित होता है, तो इम्पीडेंस प्रतिरोध, इंडक्टिव रिएक्टेंस, और कैपेसिटिव रिएक्टेंस के संयुक्त प्रभावों को लेकर धारा प्रवाह के लिए एक बाधा बनाता है। इम्पीडेंस को ओहम में मापा जाता है और इसे प्रतीक "Z" से दर्शाया जाता है। एक उच्च इम्पीडेंस मान इंगित करता है कि AC को लाइन के माध्यम से प्रवाहित होने में अधिक कठिनाई होगी, जिससे धारा के स्तर में कमी और संभावित शक्ति हानि हो सकती है।