स्ट्रैंडेड वायर बनाम सोलिड वायर: कौन सा बेहतर है और क्यों

स्ट्रैंडेड वायर क्या है?
एक स्ट्रैंडेड वायर में अनेक नरम तारों का समूह होता है, जो अक्सर एक-दूसरे के साथ ट्विस्टेड और इन्सुलेटेड होते हैं। ये वायर विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए विभिन्न आकारों में उपलब्ध होते हैं।

यूके में, सामान्य वायर के आकार 3/0.029", 7/0.036" और 7/0.042" जैसे प्रारूपों में दर्शाए जाते हैं। यहाँ, पहला अंक (जैसे, 3 या 7) व्यक्तिगत स्ट्रैंडेड चालकों की संख्या को दर्शाता है, जबकि दूसरा भाग (जैसे, 0.029", 0.042") प्रत्येक चालक के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र को निर्दिष्ट करता है। उदाहरण के लिए, 0.036" का अर्थ है कि क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र 0.036 वर्ग इंच है। यूएस में, 7/32 जैसा एक आकार उपयोग किया जाता है, जहाँ संख्या 7 स्ट्रैंडों की संख्या को दर्शाती है, और 32 प्रत्येक चालक के अमेरिकन वायर गेज (AWG) आकार को दर्शाता है।

ठोस तारों की तुलना में, स्ट्रैंडेड वायर अधिक लचीलेपन प्रदान करते हैं। इससे विद्युत तकनीशियनों को वायरों को मोड़ने, ट्विस्ट करने या दीवारों के अंदर पाइप और कंडक्ट में ले जाने की आवश्यकता होने पर इनका पसंदीदा चुनाव बन जाता है। इसके अलावा, स्ट्रैंडेड वायर विद्युत सुरक्षा को बढ़ाते हैं। जब विद्युत धारा चालक से गुजरती है, तो गर्मी उत्पन्न होती है। व्यक्तिगत स्ट्रैंडों के बीच के हवा के फासलों के कारण, यह गर्मी को कुशलतापूर्वक निकाला जा सकता है, जिससे गर्मी से जुड़े विद्युत खतरों का जोखिम कम हो जाता है।

स्ट्रैंडेड वायर के अनुप्रयोग और विशेषताएँ

स्ट्रैंडेड वायर दरवाजे के खुलने और बंद होने जैसे दोहराव गति वाले अनुप्रयोगों के लिए अत्यधिक उपयुक्त हैं। यह छोटी दूरी के कनेक्शनों के लिए भी एक आदर्श विकल्प है और इसे पैच कोर्ड में आसानी से शामिल किया जा सकता है।

विद्युत प्रसार और वितरण लाइनों में, स्ट्रैंडेड वायर ठोस वायर की तुलना में अक्सर पसंद किया जाता है। इसका कारण यह है कि यह त्वरित विद्युत धारा (AC) के चालक के बाहरी सतह पर अधिकतर गुजरने के फलस्वरूप होने वाले स्किन प्रभाव को कम करने में मदद करता है, जबकि इसका पूरा क्रॉस-सेक्शन इसका उपयोग नहीं करता है। स्ट्रैंडेड वायर की विशेष संरचना स्किन प्रभाव को कम करने के लिए एक प्रभावी समाधान बनाती है।

हालांकि, स्ट्रैंडेड वायर के कुछ दोष भी होते हैं। यह आम तौर पर ठोस वायर की तुलना में अधिक महंगा होता है। इसके अलावा, यह नम वातावरण या आउटडोर अनुप्रयोगों में जीवनहानी की अधिक प्रवनता रखता है। इसके अलावा, व्यक्तिगत स्ट्रैंडों के बीच के हवा के फासलों के कारण, समान आकार के ठोस वायर की तुलना में स्ट्रैंडेड वायर की विद्युत धारा वहन क्षमता कम होती है।

स्ट्रैंडेड वायर के फायदे

• बढ़ाई गई लचीलेपन: यह अधिक लचीलेपन प्रदान करता है, जिससे आसानी से रuting और मोड़ना संभव होता है। यह विशेषता गति वाले अनुप्रयोगों में लंबे समय तक लचीलेपन देती है।

• कुशल गर्मी निकासी: स्ट्रैंडेड वायर विद्युत धारा गुजरने के दौरान कम गर्मी उत्पन्न करता है, जिससे विद्युत संचालन सुरक्षित होता है।

• सुविधाजनक समाप्ति और कनेक्शन: यह क्रिम्प समाप्ति और पैच कोर्ड कनेक्शन के लिए अत्यधिक उपयुक्त है।

• स्किन प्रभाव की कमी: लंबी दूरी, उच्च वोल्टेज विद्युत प्रसार में, स्ट्रैंडेड वायर स्किन प्रभाव को प्रभावी रूप से कम करता है।

स्ट्रैंडेड वायर के नुकसान

• जीवनहानी की प्रवनता: विशेष रूप से आउटडोर सेटिंग्स में जीवनहानी का जोखिम अधिक होता है।

• कम विद्युत धारा क्षमता: समान आकार के ठोस चालकों की तुलना में, स्ट्रैंडेड वायर की विद्युत धारा वहन क्षमता कम होती है।

• अधिक वोल्टेज गिरावट: विद्युत धारा गुजरने के दौरान यह अधिक वोल्टेज गिरावट दिखाता है।

• सिग्नल गुणवत्ता की समस्याएं: यह शोर उत्पन्न कर सकता है, 20-50% की अटेन्यूएशन के साथ, और ऊँची आवृत्ति के प्रसारण के लिए मध्यम गुणवत्ता का प्रदर्शन करता है।

• जटिल समाप्ति: समाप्ति और कनेक्शन प्रक्रियाएं अधिक जटिल होती हैं।

• उच्च लागत: स्ट्रैंडेड वायर ठोस वायर की तुलना में अधिक महंगा होता है।

ठोस वायर: परिभाषा और विशेषताएँ

नाम से स्पष्ट है, एक ठोस वायर एक एकल, ठोस चालक को इन्सुलेशन से घिरा होता है। आम तौर पर, ठोस वायर स्ट्रैंडेड वायर की तुलना में अधिक मोटा और भारी होता है। निर्विवाद रूप से, ठोस वायर का उपयोग गृह वायरिंग में अधिक किया जाता है, विशेष रूप से यूएस में 120/240 मुख्य पैनलों के लिए। यह उनकी बेहतर कनेक्शन और उच्च ऐम्पेसिटी प्रदान करने की क्षमता के कारण है।

ठोस वायर कई उल्लेखनीय लाभ हैं। चालकों के बीच के हवा के फासलों की कमी के कारण, यह स्ट्रैंडेड वायर की तुलना में उच्च विद्युत धारा वहन क्षमता प्रदान करता है। चालक की मोटाई से निम्न प्रतिरोध होता है, जिससे पूर्ण समाप्ति और कनेक्शन संभव होता है।

ठोस वायर अधिक क्षमता, कम वोल्टेज गिरावट और जीवनहानी की अधिक प्रतिरोधक्षमता प्रदान करता है। यह निर्दोष ध्वनि (कम शोर अनुपात) प्रदान करता है, जिससे लंबे समय तक स्थिर कनेक्शन सुनिश्चित होता है। इसके अलावा, यह अधिक लागत-कुशल है और आउटडोर अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त है।

हालांकि, ठोस वायर की अपनी सीमाएं हैं। यह स्ट्रैंडेड वायर की तुलना में अधिक अल्प लचीला होता है, जिससे इसे मोड़ना और ट्विस्ट करना कठिन हो जाता है। विशेष रूप से गति वाले अनुप्रयोगों में, बार-बार मोड़ना और रuting करना ठोस वायर को आसानी से क्षतिग्रस्त या टूटने का जोखिम देता है।

ठोस वायर के फायदे

• सुपरियर समाप्ति और कनेक्शन: यह पूर्ण समाप्ति और कनेक्शन की अनुमति देता है।

• उच्च ऐम्पेसिटी: समान आकार के स्ट्रैंडेड वायर की तुलना में, ठोस वायर की विद्युत धारा वहन क्षमता अधिक होती है।

• अच्छी सिग्नल गुणवत्ता: यह स्पष्ट ध्वनि (कम अटेन्यूएशन) और उत्कृष्ट ऊँची आवृत्ति के प्रसारण का प्रदर्शन प्रदान करता है।

• कम प्रतिरोध और जीवनहानी की प्रतिरोधक्षमता: यह कम प्रतिरोध रखता है और आंतरिक और बाहरी दोनों में जीवनहानी के खिलाफ अत्यधिक प्रतिरोधक्षम होता है।

• लंबी दूरी के प्रसारण के लिए उपयुक्त: कम वोल्टेज गिरावट के कारण, यह लंबी दूरी के अनुप्रयोगों के लिए आदर्श है।

• लागत-कुशल: ठोस वायर स्ट्रैंडेड वायर की तुलना में कम महंगा होता है।

ठोस वायर के नुकसान

• सीमित लचीलेपन: यह अल्प लचीला होता है, जो इसके उपयोग को कुछ अनुप्रयोगों में सीमित करता है।

• क्षतिग्रस्त होने की प्रवनता: यह गति वाले अनुप्रयोगों में आसानी से क्षतिग्रस्त हो सकता है।

• स्किन प्रभाव की समस्याएं: उच्च वोल्टेज विद्युत प्रसार लाइनों में, यह स्किन प्रभाव से प्रभावित होता है।

• कुछ अनुप्रयोगों के लिए अनुपयुक्त: यह इलेक्ट्रॉनिक्स, डिजिटल संचार और कंप्यूटर अनुप्रयोगों के लिए अनुपयुक्त है।

निम्नलिखित तालिका विभिन्न स्थितियों और अनुप्रयोगों पर आधारित ठोस और स्ट्रैंडेड चालकों की विस्तृत तुलना प्रदान करती है, जो उनके प्रमुख अंतरों को उजागर करती है।

ठोस और स्ट्रैंडेड वायर की विद्युत धारा वहन क्षमता
जब ठोस और स्ट्रैंडेड वायर के व्यास समान होते हैं, तो ठोस वायर अधिक विद्युत धारा वहन कर सकता है। इसका कारण यह है कि ठोस वायर का बड़ा प्रभावी क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र होता है। स्ट्रैंडेड वायर में, व्यक्तिगत स्ट्रैंडों के बीच के हवा के फासले विद्युत धारा के गुजरने के लिए उपलब्ध कुल क्षेत्र को कम कर देते हैं। इसलिए, विद्युत तकनीशियनों को विशिष्ट अनुप्रयोग की वायर गेज और ऐम्पेसिटी की आवश्यकताओं को ध्यान में रखते हुए उपयुक्त वायर का चयन करना चाहिए।
विद्युत प्रणालियों में एक और महत्वपूर्ण प्रभाव स्किन प्रभाव है, जहाँ त्वरित विद्युत धारा (AC) चालक के बाहरी सतह पर अधिकतर गुजरती है, जबकि इसके क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र के समग्र भाग में नहीं। यह प्रभाव आवृत्ति के बढ़ने के साथ अधिक उल्लेखनीय होता जाता है। उच्च शक्ति प्रसार प्रणालियों के लिए, स्ट्रैंडेड वायर अक्सर पसंद किया जाता है, क्योंकि यह स्किन प्रभाव के प्रभाव को कम कर सकता है। हालांकि, 50/60 Hz की आवृत्ति के साथ गृह वायरिंग के लिए, जब तांबे के वायरों का व्यास 6mm तक हो, तो स्किन गहराई को आम तौर पर नजरअंदाज किया जा सकता है।
कौन सा बेहतर है: ठोस या स्ट्रैंडेड वायर?
ठोस और स्ट्रैंडेड वायर के बीच चयन करने से पहले, विभिन्न कारकों का व्यापक विचार किया जाना चाहिए, जिसमें शुरुआती और लंबे समय तक की लागत, आंतरिक या बाहरी उपयोग, विशिष्ट अनुप्रयोग की आवश्यकताएं, विद्युत लोडों के प्रकार, गति या लचीलेपन की आवश्यकता, उचित ऐम्पेसिटी, और अन्य पर्यावरणीय और मौसम संबंधी स्थितिया