آرک سپریشن کoil یا پیٹرسن کoil

زیر زمینی اعلی توانائی اور درمیانی توانائی کی بجلی کے نیٹ ورک میں ہمیشہ کنڈکٹر سے زمین تک ایک قابل ذکر چارجنگ کرنٹ بہتا ہے۔ یہ زیر زمینی کیبلوں میں زمین اور کنڈکٹر کے درمیان دایکلیکٹک عزل کی وجہ سے ہوتا ہے۔ کسی بھی فیز میں زمین کی خرابی کے دوران، ایک 3 فیز نظام میں، نظام کا چارجنگ کرنٹ آئیدہ طور پر ہر فیز کے ریٹڈ چارجنگ کرنٹ سے تین گنا زیادہ ہوجاتا ہے۔ یہ بڑا چارجنگ کرنٹ خرابی کے نقطے سے گزر کر زمین میں جاتا ہے اور وہاں آرکنگ کا باعث بناتا ہے۔ زمین کی خرابی کے دوران بڑے کیپیسٹیو چارجنگ کرنٹ کو کم کرنے کے لئے، ستارہ نقطہ سے زمین تک ایک انڈکٹو کoil متصل کیا جاتا ہے۔ خرابی کے دوران اس کoil میں بننے والے کرنٹ کی مقدار اور فیز کیبل کے چارجنگ کرنٹ کے مخالف ہوتے ہیں، جس سے نظام کا چارجنگ کرنٹ ختم ہوجاتا ہے۔ مناسب انڈکٹنس کا یہ کoil Arc Suppression Coil یا Petersen Coil کے نام سے جانا جاتا ہے۔

ایک توازن شدہ تین فیز نظام کے ولٹیجز کو فیگر – 1 میں دکھایا گیا ہے۔

زیر زمینی اعلی توانائی اور درمیانی توانائی کیبل نیٹ ورک میں ہر فیز میں کنڈکٹر اور زمین کے درمیان ہمیشہ کیپیسٹنس ہوتا ہے۔ اس کی وجہ سے ہر فیز سے زمین تک ہمیشہ کیپیسٹو کرنٹ بہتا ہے۔ ہر فیز میں کیپیسٹو کرنٹ متعلقہ فیز ولٹیج سے 900 کی پیش کش کرتا ہے جیسا کہ فیگر – 2 میں دکھایا گیا ہے۔

اب فرض کریں کہ نظام کی پیلی فیز میں زمین کی خرابی ہو۔ آئیدہ طور پر، پیلی فیز کا ولٹیج، جو پیلی فیز سے زمین تک کا ولٹیج ہے، صفر ہوجاتا ہے۔ اس کے نتیجے میں، نظام کا نل پوائنٹ پیلی فیز بردار کے اوپر منتقل ہوجاتا ہے، جیسا کہ نیچے فیگر-3 میں دکھایا گیا ہے۔ اس کے نتیجے میں، صحت مند فیز (سرخ اور نیلا) کا ولٹیج اصل کا &sqrt;3 گنا ہوجاتا ہے۔

بالطبع، ہر صحت مند فیز (سرخ اور نیلا) میں متعلقہ کیپیسٹو کرنٹ اصل کا &sqrt;3 گنا ہوجاتا ہے جیسا کہ نیچے فیگر-4 میں دکھایا گیا ہے۔

اس کے دو کیپیسٹو کرنٹ کا سمتیہ حاصل یعنی نتیجہ 3I ہوگا، جہاں I کو توازن شدہ نظام میں ہر فیز کا ریٹڈ کیپیسٹو کرنٹ لیا جاتا ہے۔ یہ مطلب ہے کہ، نظام کی صحت مند توازن شدہ حالت میں، IR = IY = IB = I ہوگا۔

اس کو نیچے فیگر- 5 میں ظاہر کیا گیا ہے،

پھر یہ حاصل کرنٹ خرابی کے راستے سے زمین کی طرف بہتا ہے جیسا کہ نیچے دکھایا گیا ہے۔

اب، اگر ہم نظام کے ستارہ نقطہ یا نیوٹرل نقطہ اور زمین کے درمیان مناسب انڈکٹنس کی ایک انڈکٹو کoil متصل کرتے ہیں (عام طور پر آئرن کور انڈکٹر استعمال کیا جاتا ہے)، تو سناریو کامیابی سے تبدیل ہوگا۔ خرابی کی حالت میں، انڈکٹو کرنٹ کی مقدار اور فیز کیپیسٹو کرنٹ کی مقدار کے مخالف ہوتی ہے۔ انڈکٹو کرنٹ بھی نظام کے خرابی کے راستے سے گذرتا ہے۔ کیپیسٹو اور انڈکٹو کرنٹ آپس میں کٹ گئے ہوتے ہیں، اس لئے خرابی کے راستے پر کیپیسٹو کارن کرنٹ کی وجہ سے کوئی حاصل کرنٹ نہیں ہوگا۔ ایدال حالت کو نیچے کی تصویر میں ظاہر کیا گیا ہے۔

یہ مفہوم 1917 میں W. Petersen نے پہلی بار لاگو کیا تھا، اس لئے یہ انڈکٹو کoil اس مقصد کے لئے استعمال کیا جاتا ہے، جسے Petersen Coil کہا جاتا ہے۔
زمین کی خرابی کے وقت زیر زمین کیبلنگ نظام میں خرابی کرنٹ کا کیپیسٹو کمپوننٹ زیادہ ہوتا ہے۔ جب زمین کی خرابی ہوتی ہے، تو خرابی کے راستے سے گذر کرنے والے کیپیسٹو کرنٹ کی مقدار صحت مند فیز کے ریٹڈ فیز سے زمین تک کی کیپیسٹو کرنٹ کی مقدار سے تین گنا زیادہ ہوجاتی ہے۔ یہ نظام میں کرنٹ کے صفر کراسنگ کو کافی حد تک کیپیسٹو کرنٹ کے صفر کراسنگ سے الگ کردیتا ہے۔ خرابی کے مقام پر یہ زیادہ کیپیسٹو کرنٹ کی موجودگی کی وجہ سے مسلسل ری-سٹرائیکنگ ہوتی ہے۔ یہ نظام میں غیر مطلوبہ اوور ولٹیج کا باعث بن سکتا ہے۔
Petersen Coil کی انڈکٹنس کو ایسی مقدار پر منتخب یا تنظیم کیا جاتا ہے جس سے انڈکٹو کرنٹ کیپیسٹو کرنٹ کو کٹ سکے۔
آئیے یکجا تین فیز زیر زمین نظام کے لئے Petersen Coil کی انڈکٹنس کا حساب لگائیں۔

اس کے لئے فرض کریں کہ نظام کی ہر فیز میں کنڈکٹر اور زمین کے درمیان C فاراد کیپیسٹنس ہے۔ پھر ہر فیز میں کیپیسٹو لیکیج کرنٹ یا چارجنگ کرنٹ ہوگا

تو، کسی ایک فیز سے زمین تک کی خرابی کے دوران خرابی کے راستے سے گذر کرنے والا کیپیسٹو کرنٹ ہوگا

خرابی کے بعد، ستارہ نقطہ کو فیز ولٹیج ہوگا کیونکہ نل پوائنٹ خرابی کے نقطہ پر منتقل ہوگیا ہے۔ اس لئے، انڈکٹروں پر ظاہر ہونے والا ولٹیج Vph ہوگا۔ اس لئے، کoil کے ذریعے گزر کرنے والا انڈکٹو کرنٹ ہوگا

اب، 3I کی مقدار کی کیپیسٹو کرنٹ کو کٹنے کے لئے IL کی مقدار یقینی طور پر یہی ہوگی لیکن 180o الكٹرکلی الگ ہوگی۔ اس لئے،

جب نظام کی ڈیزائن یا کنفیگریشن (لمبائی اور / یا کراس سیکشن اور / یا موٹائی اور عزل کی کوالٹی میں) تبدیل ہو جاتی ہے تو کoil کی انڈکٹنس کو متناسب طور پر تنظیم کیا جاتا ہے۔ اس لئے عام طور پر Petersen coil کو ٹیپ چینج کی ترتیب فراہم کی جاتی ہے۔

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.