विद्युत तारों के उत्पादन में स्टील के स्थान पर एल्युमिनियम का उपयोग करने का कारण क्या है

केंद्रीय प्रश्न ने "स्टील" का उल्लेख किया है, फिर भी संदर्भ के आधार पर, यह व्याख्या तांबे की बजाय एल्यूमिनियम का उपयोग शक्ति प्रसार लाइनों में क्यों किया जाता है, इसके कारणों को समझाती है। यहाँ एल्यूमिनियम को चालक सामग्री के रूप में उपयोग करने के कुछ कारण दिए गए हैं:

लागत प्रभावशीलता (Cost Efficiency)

• कम कीमत: तांबे की तुलना में एल्यूमिनियम की कीमत कम होती है। चूंकि शक्ति प्रसार नेटवर्क में तार की बड़ी मात्रा की आवश्यकता होती है, एल्यूमिनियम का उपयोग करके लागत में बहुत बड़ी बचत हो सकती है।

• आर्थिक: लंबी दूरी के प्रसार परियोजनाओं में, एल्यूमिनियम की लागत लाभ विशेष रूप से स्पष्ट होता है।

हल्का (Lightweight)

• स्थापना की सुगमता: एल्यूमिनियम का घनत्व तांबे का लगभग एक-तिहाई होता है, जिससे एक ही आकार के तांबे के तारों की तुलना में एल्यूमिनियम के तार बहुत हल्के होते हैं। यह हल्कापन परिवहन और स्थापना से संबंधित कठिनाइयों और लागत को कम करता है।

• संरचनात्मक लोड कम: एक हल्का वजन समर्थक संरचनाओं (जैसे टावर और खंभे) पर आवश्यकताओं को कम करता है, इन समर्थकों पर दबाव को कम करता है।

अच्छी चालकता (Good Conductivity)

• चालकता: हालांकि एल्यूमिनियम की चालकता तांबे से कम होती है (तांबे की चालकता लगभग 100% होती है, जबकि एल्यूमिनियम की 61% होती है), एल्यूमिनियम की चालकता शक्ति प्रसार अनुप्रयोगों के लिए पर्याप्त होती है।

• संशोधन उपाय: एल्यूमिनियम की कम चालकता को एल्यूमिनियम तार के अनुप्रस्थ क्षेत्र को बढ़ाकर दूर किया जा सकता है, जिससे तांबे के तारों के समान प्रदर्शन स्तर प्राप्त किये जा सकते हैं।

क्षार रोधक्षमता (Corrosion Resistance)

• सतह पर ऑक्साइड परत: एल्यूमिनियम हवा में तेजी से घनी ऑक्साइड परत बनाता है, जो आगे की ऑक्सीकरण और क्षार को रोकता है, और अच्छी क्षार रोधक्षमता प्रदान करता है।

• कम रखरखाव की लागत: तांबे की तुलना में, एल्यूमिनियम की स्व-रक्षात्मक गुणवत्ता रखरखाव की लागत को कम करती है।

यांत्रिक शक्ति (Mechanical Strength)

• संयुक्त सामग्री: कुछ मामलों में, एल्यूमिनियम तारों की यांत्रिक शक्ति को बढ़ाने के लिए, एल्यूमिनियम में उच्च शक्ति वाले स्टील तारों को एम्बेड किया जा सकता है (जैसे ACSR - Aluminum Conductor Steel Reinforced)। यह एल्यूमिनियम की चालकता बनाए रखते हुए यांत्रिक शक्ति को बढ़ाता है।

• लचीलापन: एल्यूमिनियम में अच्छा डक्टिलिटी और टफनेस होता है, जिससे यह झुकाव और खिंचाव की प्रक्रियाओं के दौरान टूटने की संभावना कम होती है।

पर्यावरणीय विचार (Environmental Considerations)

• समृद्ध संसाधन: बॉक्साइट, जिससे एल्यूमिनियम प्राप्त किया जाता है, विश्वव्यापी रूप से अधिक वितरित होता है और तांबे के अयस्कों की तुलना में उत्खनन और शोधन करना आसान होता है।

• पुनर्चक्रण: एल्यूमिनियम में अच्छी पुनर्चक्रण मूल्य होती है और इसे बार-बार इस्तेमाल किया जा सकता है बिना इसके प्रदर्शन को खोए।

नीतिगत समर्थन (Policy Support)

सरकारी समर्थन: कुछ देशों और क्षेत्रों में एल्यूमिनियम तारों का उपयोग बढ़ावा देने के लिए नीतियाँ लागू की जा सकती हैं, जिससे घरेलू एल्यूमिनियम उद्योग को विकसित किया जा सके या प्रसार लागत को कम किया जा सके।

तापीय विस्तार का गुणांक (Coefficient of Thermal Expansion)

अनुकूलता: एल्यूमिनियम का तापीय विस्तार का गुणांक तांबे से अधिक होता है, जिसका अर्थ है कि तापमान के परिवर्तन के साथ इसकी लंबाई अधिक संख्या में बदलती है। सही इंजीनियरिंग डिजाइन के माध्यम से, यह तारों में तनाव को समायोजित करने के लिए उपयोग किया जा सकता है।

सारांश

सारांश में, शक्ति प्रसार लाइनों में एल्यूमिनियम को चालक के रूप में उपयोग करने के प्रमुख कारण इसकी लागत प्रभावशीलता, हल्का वजन, अच्छी चालकता, क्षार रोधक्षमता, यांत्रिक शक्ति और पर्यावरणीय लाभ हैं। ये कारण एल्यूमिनियम को शक्ति प्रसार में व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले चालक सामग्री बनाते हैं। बेशक, विशिष्ट अनुप्रयोगों में जहाँ उच्च चालकता और बेहतर स्थिरता की आवश्यकता हो, तांबा एक अनिवार्य विकल्प बना रहता है।