ایک فیزہ ترانسفرمر جس کی بلند بجلی ٹھنڈا دینے کی قابلیت ہے

1 تعارف

ریلوے کے سیف آپریشن کو یقینی بنانے اور ریلوے ٹیلیکامنیک کنٹرول سسٹم کو برق کا نقصان کم کرنے کے لئے، مصنف نے خاص طور پر تحقیق کی ہے اور ایک ایسے سنگل فیز سیریز ٹرانسفارمر کا ڈیزائن کیا ہے جس کی تعلقی وولٹیج تحمل کی سطح نسبتاً زیادہ ہے، جس کا ماڈل نمبر D10 - 1.2 - 30/10 ہے۔ یہ ٹرانسفارمر آئل کنسرویٹر سے لیس ہے اور ایک مکمل سیلڈ شدہ ساخت (واقعی ضروریات کے مطابق ڈرائی ٹائپ ساخت کے طور پر بھی ڈیزائن کیا جا سکتا ہے) کا استعمال کرتا ہے۔ یہ ٹرانسفارمر سیریز ریلوے کنٹرول سگنل کے لئے خصوصی دستیاب ڈیوائس ہے اور صنعتی اور زراعتی برق کے چھوٹے سکیل پاور ڈسٹریبیوشن کے سیناریوں میں بھی استعمال کیا جا سکتا ہے، جس میں کچھ حد تک عمومیت ہے۔

2 برق کا تجزیہ اور اس کے خطرات
2.1 برق کی طبیعی خصوصیات

برق بنیادی طور پر غیر منظم شوک موج ہے۔ اس کی موج کا آغاز بہت تیز ہوتا ہے اور پھر بہت آہستہ کم ہوتا ہے۔ برق کی موج کی بہت زیادہ چڑھائی کی وجہ سے یہ الیکٹریکل معدات کو بہت زیادہ نقصان پہنچا سکتا ہے۔

2.2 برق کی تقسیم اور اسباب

برق کو بنیادی طور پر دو قسموں میں تقسیم کیا جاتا ہے: مستقیم برق اور القاءی برق۔ مستقیم برق ایک قسم کا برق ہے جو خطوط یا معدات پر مستقیم کام کرتا ہے۔ حالانکہ اس کے ذریعے پیدا ہونے والے نقصان کی حد بہت زیادہ ہوتی ہے، لیکن اس کی واقعی حادثات کی شرح نسبتاً کم ہوتی ہے؛ تاہم، زیادہ تر برق کے نقصان کی حادثات القاءی برق کی وجہ سے ہوتی ہیں۔ القاءی برق کو مزید تقسیم کیا جاتا ہے: الیکٹروسٹیٹک القاءی برق اور الیکٹرومیگنیٹک القاءی برق: الیکٹروسٹیٹک القاءی برق اوور-ولٹیج کے ذریعے پیدا ہوتا ہے جو ایک ٹھنڈا باد کے برقی میدان کے درمیان اوورہیڈ لائن اور زمین کے درمیان پیدا ہوتا ہے؛ الیکٹرومیگنیٹک القاءی برق ایک ٹھنڈا باد کے قریب لائن کے اوپری حصے کے درمیان الیکٹرومیگنیٹک القاء کے اثر کی وجہ سے پیدا ہوتا ہے۔ تاہم، اس کا اثر الیکٹروسٹیٹک القاءی برق کے مقابلے میں بہت کم ہوتا ہے۔

2.3 برق کے خطرات ٹرانسفارمر پر

واقعی آپریشن کے دوران، ٹرانسفارمر کو برق کے ذریعے نقصان پہنچانے کی حادثات اکثر ہوتی ہیں۔ ایسی حادثات صرف ٹرانسفارمر کو نقصان پہنچانے کے علاوہ، ویو-ایمپیکٹ کے ذریعے ثانوی معدات کو بھی نقصان پہنچا سکتی ہیں، جس سے وسیع رنج کے فالٹ کے اثرات ہوتے ہیں۔

2.4 برق کی موج کے ذریعے ٹرانسفارمر کے نقصان کا مکانیک

ٹرانسفارمر کو برق کی موج کے ذریعے نقصان پہنچانے کا باعث بنیادی طور پر دو عوامل ہیں: پہلا، شوک وولٹیج کی قدر بہت زیادہ ہوتی ہے، جو فیز وولٹیج کا 8-12 گنا تک پہنچ سکتی ہے؛ دوسرا، برق کی موج برقی میدان کو بہت زیادہ تیز کر دیتی ہے، جس سے ٹرانسفارمر کی انسلیشن کی صلاحیت نقصان پہنچتی ہے۔ شوک موج کے تحت ٹرانسفارمر کی میں انسلیشن نقصان پہنچ سکتی ہے۔ یہ اس لئے ہے کہ برق کی موج کی فریکوئنسی بہت زیادہ ہوتی ہے اور اس کا موج کا آغاز بہت تیز ہوتا ہے، جس سے وائنڈنگ کے آغاز میں پوٹینشل گریڈیئنٹ کی قدر کا مکسیمم مقدار پر پہنچنے کی وجہ سے، لانگیٹیودینل انسلیشن کو بہت آسانی سے توڑ دیا جا سکتا ہے۔

2.5 ٹرانسفارمر کے وائنڈنگ میں برق کی شوک موج کا وولٹیج منتقلی

جب برق کی شوک موج ٹرانسفارمر کے پرائمری وائنڈنگ پر عمل کرتی ہے، تو وائنڈنگ کا وولٹیج بہت تیزی سے بڑھ جاتا ہے، جو ایک بہت زیادہ فریکوئنسی کے ساتھ ایک ہائی-ولٹیج کے لگنے کے برابر ہوتا ہے۔ اس صورتحال میں،

ثانوی جانب پر بھی ایک اوور-ولٹیج پیدا ہوتا ہے۔ پرائمری اور ثانوی وائنڈنگ کے درمیان الیکٹروسٹیٹک کیپیسٹنس کیپلنگ اور میگنیٹک فیلڈ کیپلنگ کی موجودگی کی وجہ سے،

ثانوی جانب پر پیدا ہونے والا اوور-ولٹیج ترانسفار ریٹیو کے ساتھ متعلق ہوتا ہے، لیکن یہ ایک سادہ ترانسفار ریٹیو کے تعلق کی وجہ سے نہیں ہوتا۔

کچھ خاص صورتحالوں میں، یہ اوور-ولٹیج ثانوی وائنڈنگ اور اس کے ساتھ لگائے گئے الیکٹریکل معدات کی انسلیشن کی سطح سے بہت زیادہ ہو سکتا ہے، جس کے نتیجے میں ثانوی وائنڈنگ سے جڑے ہوئے الیکٹریکل معدات کو نقصان پہنچا سکتا ہے۔ ثانوی وائنڈنگ پر عمل کرنے والا اوور-ولٹیج الیکٹروسٹیٹک کمپوننٹ اور الیکٹرومیگنیٹک کمپوننٹ دونوں سے ملتا جلتا ہوتا ہے۔ الیکٹرومیگنیٹک کمپوننٹ کا حساب فارمولے me/n کے ذریعے کیا جا سکتا ہے (فارمولے میں n ترانسفار ریٹیو ہے، e پرائمری جانب کا وولٹیج ہے، m کیپلنگ کافیسینٹ ہے، اور اس کا تقریبی مقدار 1 ہے)۔

ٹرانسفارمر کے پرائمری-ثانوی وائنڈنگ کے درمیان اور وائنڈنگ اور زمین کے درمیان سٹرے کیپیسٹنس موجود ہوتی ہے۔ جب پرائمری وائنڈنگ اور زمین کے درمیان ایک امپالس وولٹیج لاگو کیا جاتا ہے، تو ثانوی جانب پر الیکٹروسٹیٹک امپالس وولٹیج وائنڈنگ اور زمین کے درمیان موزیع کیپیسٹنس پر منحصر ہوتا ہے، نہ کہ ترانسفار ریٹیو پر۔ ثانوی وائنڈنگ اور زمین کے درمیان منتقل وولٹیج t₂ = &t₁ (&: منتقل/وولٹیج منتقل کوآفیسینٹ؛ t₁: پرائمری-زمین کا امپالس وولٹیج) ہوتا ہے۔

3 بلند امپالس وولٹیج تحمل کے ساتھ سنگل فیز ٹرانسفارمر

ایک پاور ٹرانسفارمر کا وولٹیج منتقل کوآفیسینٹ (t₂/t₁) عام طور پر 0.2-0.9 کے درمیان ہوتا ہے؛ ایک ٹیسٹ کیا گیا ٹرانسفارمر 0.25 کا ریکارڈ کیا تھا۔

ٹرانسفارمروں کو ولٹیج سطحوں/قومی معیار کے مطابق ریٹڈ لائٹننگ امپالس تحمل وولٹیج ٹیسٹ کے لئے پاس کرایا جاتا ہے۔ یہ پروڈکٹ (10 kV گرڈ، 15 kV پر ٹیسٹ کیا گیا) کسی بھی نقصان کے بغیر گذرتا ہے۔ خصوصی طور پر ڈیزائن کیا گیا یہ بلند امپالس وولٹیج تحمل ٹرانسفارمر ثانوی اوور-ولٹیج کو کم کرتا ہے، برق کے شوک کا مقابلہ کرتا ہے، انٹرفیئرنگ کرنٹ کو روکتا ہے، اور الیکٹریکل پرفارمنس کو بہتر بناتا ہے۔ ریلوے سائنس اکیڈمی کے ذریعے ٹیسٹ کیا گیا ہے، اس کا وولٹیج منتقل کوآفیسینٹ ≤ 1/200 ہے، جس سے پرائمری سے ثانوی کے درمیان شوک موج کا منتقل ہونا 1/200 سے کم ہو جاتا ہے۔

低压设备免受雷击的有效保护，需要可靠的接地（雷击期间的电位差可能会损坏设备；接地外壳可以平衡电位，从而降低冲击电压）。冲击电压进入低压设备的路径很复杂（一次侧/二次侧/地侧；单独或同时）。可靠的接地是关键。

4 خلاصة

سنگل فیز سیریز ٹرانسفارمر (آئل کنسرویٹر، بلند امپالس وولٹیج تحمل) قدیمی آئل کنسرویٹر کی ساخت کو چھوڑ دیتا ہے، مواد کی بچت، آسان پروسیسنگ، اور ایک جذاب ڈیزائن حاصل کرتا ہے۔ سنگل فیز آئل میں بھیجنے والی سیریز (آئل کنسرویٹر/مکمل سیلڈ) کا برق کی لمبی شوک کی تحمل کی سطح بلند ہوتی ہے، اوور-ولٹیج کو کم کرتا ہے، ثانوی معدات کی حفاظت کرتا ہے، اور برق کی فراہمی کے لئے برق کی حفاظت کے لئے پاور لائن کے نوائز کو کم کرتا ہے۔

1990ء کی دہائی سے، کئی ایسے ٹرانسفارمر ریلوے بیوروں (ہائیڈرو پاور/سگنل/پاور سپلائی سیکشنز وغیرہ) پر کام کر رہے ہیں، جو زیادہ تر اسٹیشنوں کو کور کرتے ہیں، خصوصاً برق کی پریکٹس کے علاقے میں۔ ٹھنڈا باد کے دوران ثابت ہوا ہے کہ یہ کم لوسس، مواد کی بچت، توانائی کی کارکردگی، اور قابل اعتماد ہیں، الیکٹریکل معدات کی سلامتی کو یقینی بناتے ہیں۔ ریلوے کی جدیدیزیشن اور ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ، یہ ٹرانسفارمر وسیع استعمال کیا جائیں گے۔