پاور ٹرانسفارمر کاڈ اور کلیمپس کے لئے گراؤنڈنگ طریقوں کی مزید بہتر بنامی

ٹرانسفارمر کی ارتحال حفاظتی تدابیر دو قسموں میں تقسیم کی جاتی ہیں: پہلی ٹرانسفارمر نیوٹرل پوائنٹ ارتحال ہے۔ یہ حفاظتی تدبير ٹرانسفارمر کے آپریشن کے دوران تین فیز لوڈ کے عدم توازن کی وجہ سے نیوٹرل پوائنٹ وولٹیج ڈرائیف کو روکتی ہے، جس سے تحفظی آلات تیزی سے ٹرِپ ہو سکیں اور شارٹ سرکٹ کرنٹس کو کم کیا جا سکے۔ اسے ٹرانسفارمر کے لیے فعلی ارتحال سمجھا جاتا ہے۔ دوسری تدبير ٹرانسفارمر کور اور کلیمپس کی ارتحال ہے۔

یہ حفاظت آپریشن کے دوران داخلی مقناطیسی میدانوں کی وجہ سے کور اور کلیمپ کی سطحوں پر متاثرہ وولٹیجز کے وجود کو روکتی ہے، جو جزوی ڈسچارج خرابیوں کا باعث بن سکتی ہیں۔ اسے ٹرانسفارمر کے لیے تحفظی ارتحال سمجھا جاتا ہے۔ ٹرانسفارمر کے محفوظ اور قابل اعتماد آپریشن کو یقینی بنانے کے لیے، اس مضمون میں ٹرانسفارمر کور اور کلیمپس کے لیے مخصوص ارتحال طریقوں کا تجزیہ اور بہتری کی جاتی ہے۔

1. کور اور کلیمپ ارتحال کی اہمیت

ٹرانسفارمر کے اندرونی اہم اجزاء میں شامل ہیں: ونڈنگز، کور، اور کلیمپس۔ ونڈنگز ٹرانسفارمر کے برقی سرکٹ کی تشکیل کرتی ہیں، کور مقناطیسی سرکٹ تشکیل دیتا ہے، اور کلیمپس کو بنیادی طور پر ونڈنگز اور کور کی سلیکان سٹیل شیٹس کو مضبوطی سے جکڑنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ معمول کے آپریشن کے دوران، اولیہ اور ثانوی کوائل میں کرنٹ کے بہاؤ سے مقناطیسی میدان تشکیل پاتے ہیں۔ اس مقناطیسی ماحول کے تحت، کور اور کلیمپ کی سطحوں پر متاثرہ وولٹیجز تشکیل پاتی ہیں۔ 

جب مقناطیسی میدان کی طاقت بڑھتی ہے، تو مغناطیسی فلو بتدریج بڑھتا جاتا ہے، جس کی وجہ سے متاثرہ وولٹیجز مسلسل بڑھتی جاتی ہیں۔ غیر مساوی مقناطیسی میدان کی تقسیم کی وجہ سے، غیر یکساں متاثرہ وولٹیجز ممکنہ فرق پیدا کرتی ہیں، جس کی وجہ سے کور اور کلیمپ کی سطحوں پر مسلسل ڈسچارج ہوتا ہے، جس سے ٹرانسفارمر کے اندر خرابیاں پیدا ہوتی ہیں۔ ٹرانسفارمر میں اندرونی ڈسچارج خرابیاں پیدا کرنے والی وولٹیج کو "فلوٹنگ وولٹیج" کہا جاتا ہے۔ اس لیے، آپریشن کے دوران، ٹرانسفارمر کور اور کلیمپس کو ایک واحد نقطہ پر ارتحال کرنا ضروری ہوتا ہے تاکہ متاثرہ وولٹیجز کو کم کیا جا سکے اور ختم کیا جا سکے۔

جب ٹرانسفارمر کور اور کلیمپس کی ارتحال کی جاتی ہے، تو صرف ایک ارتحال نقطہ کی اجازت ہوتی ہے تاکہ کور اور کلیمپس کے درمیان سرکولیٹنگ کرنٹس کو روکا جا سکے۔ اگر دو یا زیادہ ارتحال نقاط موجود ہوں، تو ممکنہ فرق کی وجہ سے کور اور کلیمپس کے درمیان سرکولیٹنگ کرنٹس پیدا ہوں گے، جس کی وجہ سے ٹرانسفارمر کے اندر غیر معمولی درجہ حرارت میں اضافہ ہوگا۔ اس سے براہ راست اندرونی ٹھوس عزل کو نقصان پہنچتا ہے اور عزل تیل کی عمر کم ہوتی ہے، جس سے ٹرانسفارمر کی معمول کی خدمت کی عمر متاثر ہوتی ہے۔

2. کور اور کلیمپس کے لیے ارتحال کے طریقے اور بہتری کے نقطہ نظر

چین کے موجودہ ٹرانسفارمر ڈیزائنز میں، کور اور کلیمپس کی ارتحال بنیادی طور پر چھوٹے بوشِنگز یا عزل شدہ بلٹس کے ذریعے کنکشنز کو ٹرانسفارمر ٹینک کے باہر منتقل کر کے اور پھر ارتحال کر کے حاصل کی جاتی ہے۔ اس ارتحال کے نقطہ نظر کو مزید دو طریقوں میں تقسیم کیا گیا ہے:

پہلا ارتحال طریقہ (شکل 1) کور اور کلیمپس کو بوشِنگز یا عزل شدہ بلٹس کے ذریعے جوڑتا ہے، پھر انہیں براہ راست ایک دوسرے سے مختصر سرکٹ کر دیا جاتا ہے اور پھر ارتحال کیا جاتا ہے۔ معمول کے ٹرانسفارمر آپریشن کے دوران، اس ارتحال کے طریقے میں تین کرنٹ فلو راستے ہوتے ہیں، جنہیں I1، I2، اور I3 کے نام دیے گئے ہیں:

• I1: کور → ارتحال ٹرمینل → ارتحال

• I2: کلیمپس → ارتحال ٹرمینل → ارتحال

• I3: کور → ارتحال ٹرمینل → ارتحال → کلیمپس

دوسرے ارتحال کا طریقہ (شکل 2) کور اور کلیمپس کو الگ الگ ارتحال نقاط تک بوشِنگز یا عزل شدہ بلٹس کے ذریعے منتقل کرتا ہے۔ اس ارتحال کے طریقے میں بھی معمول کے آپریشن کے دوران تین کرنٹ فلو راستے ہوتے ہیں:

• I1: کور → کور ارتحال نقطہ → ارتحال

• I2: کلیمپس → کلیمپ ارتحال نقطہ → ارتحال

• I3: کور → کور ارتحال نقطہ → زمین → کلیمپ ارتحال نقطہ → کلیمپس

اوپر بیان کردہ دو ارتحال کے طریقوں میں، متاثرہ ارتحال کرنٹس I1 اور I2 معمول کی حالت کی نمائندگی کرتے ہیں۔ تاہم، متاثرہ ارتحال کرنٹ I3 میں واضح فرق ہوتا ہے:

شکل 1 میں دکھائے گئے ارتحال کے طریقے میں، متاثرہ کرنٹ مندرجہ ذیل راستے سے بہتا ہے: کور → ارتحال ٹرمینل → کلیمپس، جو ٹرانسفارمر کور اور کلیمپس کے درمیان "سرکولیٹنگ کرنٹ" تشکیل دیتا ہے۔ اس کرنٹ کے حرارتی اثر کے تحت، ٹرانسفارمر کے اندر کا درجہ حرارت غیر معمولی حد تک بڑھ جاتا ہے۔ زیادہ درجہ حرارت براہ راست ٹھوس عزل کی کمی اور عزل تیل کی عمر کم ہونے کا باعث بنتا ہے۔ اس کے علاوہ، سرکولیٹنگ کرنٹ کے اثر کی وجہ سے، آن لائن مانیٹرنگ سسٹمز کور اور کلیمپس کے ارتحال کرنٹس کی درست پیمائش نہیں کر سکتے، جس کی وجہ سے آلات میں خرابی کی صورت میں غلط تشخیص ہوتی ہے۔ اس لیے، پہلے ارتحال کے طریقے میں واضح خامیاں ہیں۔

اس کے برعکس، شکل 2 میں دکھائے گئے ارتحال کے طریقے میں متاثرہ کرنٹ مندرجہ ذیل راستے سے گزرتا ہے: کور → کور ارتحال → زمین → کلیمپ ارتحال → کلیمپس۔ چونکہ کرنٹ زیادہ مزاحمت والی زمین سے گزرتا ہے، اس لیے کور اور کلیمپس کے درمیان "سرکولیٹنگ کرنٹ" تشکیل نہیں پاتا۔ اس سے ٹرانسفارمر میں غیر معمولی درجہ حرارت میں اضافے کو روکا جاتا ہے اور آن لائن مانیٹرنگ سسٹمز کور اور کلیمپس دونوں کے ارتحال کرنٹس کی درست پیمائش کرنے کی اجازت دیتا ہے (DL/T 596-2021 پاور روک تھام ٹیسٹ کوڈ کے مطابق، ٹرانسفارمر کے آپریشن کے دوران کور ارتحال کرنٹ 0.1 A سے زیادہ نہیں ہونا چاہیے اور کلیمپ ارتحال کرنٹ 0.3 A سے زیادہ نہیں ہونا چاہیے)۔ اس سے یہ تعین کرنے کے لیے قابل اعتماد شواہد فراہم کیے جاتے ہیں کہ ٹرانسفارمر کے اندر خرابیاں موجود ہیں یا نہیں۔

xx-223000/500 بغیر ایکسائٹیشن والٹیج ریگولیٹنگ پاور ٹرانسفارمر کے لیے، کور اور کلیمپس کی ارتحال شکل 1 میں دکھائے گئے طریقے کے ذریعے کی گئی ہے، جس میں کئی آپریشن مسائل پیش آتے ہیں:

(1) آپریشن کے دوران، اندرونی کور اور کلیمپس کے درمیان آسانی سے "سرکولیٹنگ کرنٹ" تشکیل پاتا ہے۔ حرارتی اثر کی وجہ سے غیر معمولی درجہ حرارت میں اضافہ ہوتا ہے، جس سے ٹھوس عزل کی کمی اور عزل تیل کی عمر کم ہونے کی رفتار بڑھ جاتی ہے، جس سے ٹرانسفارمر کی خدمت کی عمر کم ہو جاتی ہے۔

(2) "گردش جریان" کے تاثیر کے باعث آن لائن مونیٹرنگ سسٹم کو کرن اور کلیپس کے زمین کے جریانات کو درست طور پر میپ کرنے میں ناکامی ہوتی ہے، جس کے باعث اندر کی خرابیوں کو تعین کرنے کے لئے قطعی ثبوت فراہم کرنا ممکن نہیں ہوتا۔

(3) کرن اور کلیپس کے ملاوی زمین کے جریانات کو مستقل طور پر میپ کیا جاسکتا ہے اور آن لائن سسٹم کے ذریعہ میپ کردہ ریک کے جریانات کے ساتھ موازنہ کیا جا سکتا ہے تاکہ مونیٹرنگ سسٹم کی درستگی کی تصدیق کی جا سکے۔

(4) ٹرانسفر کے صيانت اور مارمت کے دوران کرن/کلیپس اور زمین کے درمیان عایق مقاومت کو میپ کرتے وقت بیرونی زمین کے لیڈز کو الگ کرنا ضروری ہوتا ہے۔ چونکہ یہ ٹرانسفر کا ماڈل M10 کے تانبے کے بولٹ (زمین سے عایق) کرن اور کلیپس کے کنکشن کے لئے استعمال کرتا ہے، جس کی کنڈکٹیوٹی بہتر ہوتی ہے لیکن مکینکل قوت کم ہوتی ہے اور یہ توڑنے کے لئے مناسب ہوتا ہے۔ میدانی کام کے دوران محدود خلائی شرح اور غیر متوازن قوت آسانی سے تانبے کے بولٹ کی ٹوٹنے کا باعث بن سکتی ہے۔ ٹرانسفر کے محفوظ داخلی ساخت کے باعث اس خرابی کو حل کرنے کے لئے تنک کا کاور اوپر اٹھانا ضروری ہوتا ہے، جس کے باعث عام صيانت کے دوروں اور آپریشنل کارکردگی پر اثر پڑتا ہے۔

ان چار مسائل کو مد نظر رکھتے ہوئے، کرن اور کلیپس کے ملاوی زمین کے جریانات کو عمل کے دوران درست طور پر میپ کرنے کے لئے، ٹرانسفر کی مدت کو بڑھانے، "گردش جریان" کو ختم کرنے، اور صيانت کے آپریشن کے ذریعہ وہ خرابیاں کو روکنے کے لئے جو مارمت کے حجم کو بڑھا سکتی ہیں، ٹرانسفر کے کرن اور کلیپس کے زمین کے طریقہ کو فگر 1 کی کانفیگریشن سے فگر 2 کی کانفیگریشن میں بہتر بنانے کی تجویز ہے۔

3. نتیجہ

ٹرانسفر کے داخلی کمپوننٹس اور فنکشن کے مفصل متعارف کرانے کے ساتھ ساتھ آپریشن کے دوران ہونے والی ڈسچارج خرابیوں کے سائنسی تجزیہ کے ذریعہ، دیکھ بھال کے حصے کی خرابیوں میں تبدیلی کامیابی سے کی گئی ہے۔ یہ رویہ ٹرانسفر کی مدت کو بڑھانے، برقی شبکے کی سلامتی کو بہتر بنانے، اور معدات کی دیکھ بھال کی لاگت کو کم کرنے کا مقصد پورا کرتا ہے۔