کاپر کنڈکٹر کا سائز 145kV ڈسکنیکٹرز میں درجہ حرارت کے اضافے کے مقابلے میں

145 کیلو وولٹ کے سوئچ میں درجہ حرارت میں اضافے کا رشتہ اور تانبے کے کنڈکٹر کے سائز کے درمیان کرنٹ کیریئنگ کیپیسٹی اور گرمی کے داغنے کی کارکردگی کے درمیان توازن میں پایا جاتا ہے۔ درجہ حرارت میں اضافے کا رشتہ ایک کنڈکٹر کے ذریعے بغير کسی مقررہ درجہ حرارت کے حد سے زائد ہونے کے لئے کیری کیا جا سکنے والا زیادہ سے زیادہ مستقل کرنٹ ہوتا ہے، اور تانبے کے کنڈکٹر کا سائز اس پیرامیٹر پر مستقیماً اثر ڈالتا ہے۔

اس رشتہ کو سمجھنے کا آغاز کنڈکٹر میٹریل کی طبیعی خصوصیات سے ہوتا ہے۔ تانبے کی کنڈکٹیوٹی، مقاومت، اور حرارتی وسعت کا عدد کرنٹ کے تحت گرمی کی تولید اور گرمی کے داغنے کی شرح کو تعین کرتا ہے۔ بڑے کراس سیکشنل علاقوں سے فی یونٹ لمبائی کی مقاومت کم ہو جاتی ہے، نتیجے میں ایک ہی کرنٹ پر گرمی کم ہو جاتی ہے۔ مثال کے طور پر، 20 A کرنٹ کو کیری کرتے وقت 2.5 mm² تانبے کے تار کا درجہ حرارت 1.5 mm² تار کے مقابلے میں کم ہوگا۔

کنڈکٹر کے سائز کے انتخاب کے وقت تین بنیادی عوامل کو کلیہ کے طور پر جانچا جانا چاہئے:

• لود کی خصوصیات، جس میں کرنٹ کی تبدیلی کی مقدار اور مدت شامل ہیں۔ متواتر شروع/روک یا قصير مدتی اوور لوڈ والے ڈھانچے کے لئے، ترسیلی گرمی کے اثرات کو انسلیشن پر غور کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔

• محیط کا درجہ حرارت: بلند محیط کا درجہ حرارت کرنٹ کے لئے بڑے کنڈکٹرز کی ضرورت کو متعادل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔

• نصب کا طریقہ: بند کنڈکٹس میں گرمی کا داغنا برا ہوتا ہے؛ کنڈکٹر کا سائز کھلے نصب کے مقابلے میں کم از کم 20% بڑا ہونا چاہئے۔

کلیدی حدود کو فارمولہ کے ذریعے تخمینہ لگایا جا سکتا ہے:
ΔT = (I² · R · t) / (m · c)
جہاں I کرنٹ ہے، R فی یونٹ لمبائی کی مقاومت ہے، t وقت ہے، m کنڈکٹر کا وزن ہے، اور c مخصوص حرارتی کیپیسٹی ہے۔ عملی طور پر، جلدی ریفرنس کے جداول عام طور پر استعمال کیے جاتے ہیں—مثال کے طور پر، 40°C محیط کے درجہ حرارت پر، معیاری BV تاروں کی درج ذیل امپیکٹی کیپیسٹی ہوتی ہے: 1.5 mm² → 16 A، 2.5 mm² → 25 A، 4 mm² → 32 A۔

عام غلط فہمیوں سے بچنا چاہئے۔ کچھ لوگ صرف کنڈکٹر کے سائز کو بڑھا کر گرمی کا حل سمجھتے ہیں—لیکن بد کیپ کنٹیکٹ، جنکشن پر آکسیڈیشن، یا کشادہ کنیکشن کے باعث مقامی گرمی کے نقاط پیدا ہوسکتے ہیں۔ ایک میں، یکسری طور پر کریم کیا گیا 4 mm² تانبے کا کنیکشن صرف 15 A پر 120°C تک پہنچ گیا، جو کنڈکٹر کے بلک درجہ حرارت کے اضافے 65°C سے بہت زیادہ ہے۔

تانبے کی صفائی درجہ حرارت میں اضافے پر بہت زیادہ اثر ڈالتی ہے۔ آکسیجن فری تانبے (99.9% Cu) کی مقاومت ریسائیکلڈ تانبے کے مقابلے میں 8–12% کم ہوتی ہے، جس سے ایک ہی سائز پر ~10% زیادہ کرنٹ کیپیسٹی حاصل ہوتی ہے۔ الیکٹرکل اپلیکیشنز کے لئے GB/T 395 کے معیار کے مطابق تانبے کے تار کا استعمال کرنے کی تجویز ہے۔

عملی اطلاق کے استراتیجیوں کو تین مرحلوں میں منظم کیا جا سکتا ہے:

• مرحلہ 1 (بنیادی میچنگ): 1.2× ریٹڈ کرنٹ کے بنیاد پر کنڈکٹر کے سائز کا انتخاب کریں۔

• مرحلہ 2 (ڈائنامک کمپنشیشن): پاور فیکٹر کے لئے تیار کریں—انڈکٹو لوز کے لئے 5–8% بڑے کنڈکٹرز کی ضرورت ہوتی ہے۔

• مرحلہ 3 (ریڈنڈنسی ڈیزائن): غیر متوقع اچانک کرنٹ کے لئے کریٹیکل سرکٹس پر 20% کرنٹ مارجن کا ریزرو کریں۔

ڈھانچے اور میٹریل کی بہتریوں کے ذریعے گرمی کا داغنا بہتر بنایا جا سکتا ہے:

• سٹرینڈ کنڈکٹرز سالڈ کور وائرز کے مقابلے میں >30% زیادہ سطحی علاقہ فراہم کرتے ہیں۔

• ٹین پلیٹنگ کنٹیکٹ کی مقاومت کو 15–20% کم کرتی ہے۔

• بند سوئچ گیر میں، بانڈل کیبل کو تانبے کے بس بار کے ساتھ بدل کر گرمی کا داغنا 40% بہتر ہوجاتا ہے اور کنیکشن پوائنٹس کم ہوجاتے ہیں۔

معیاری دور کا اثر لمبے عرصے کی استحکام پر ہوتا ہے۔ ہر 500 آپریٹنگ گھنٹوں کے بعد کنیکشن کی ٹائٹ کی جانچ کریں، گرمی کی تقسیم کو مانیٹر کرنے کے لئے ٹھرمل آئیمیج کا استعمال کریں، اور آکسیڈائزڈ ٹرمینل کو فوراً تبدیل کریں۔ نمی والے ماحول میں، الیکٹروکیمیکل ڈیگریڈیشن کو روکنے کے لئے آنٹی کوروسن کوٹنگ کا استعمال کریں جو مقاومت میں اضافہ کرتا ہے۔

خاص سناریو میں مخصوص مداخلت کی ضرورت ہوتی ہے:

• بالا فریکوئنسی ڈھانچے (>1 kHz): سکن ایفیکٹ کا اثر محسوس ہوتا ہے؛ ایک موٹے کنڈکٹر کے بجائے کئی متوازی فائن سٹرینڈز کا استعمال کریں۔

• غیر متوازن تین فیز سسٹم: کنڈکٹرز کو سب سے زیادہ فیز کرنٹ کے بنیاد پر سائز کریں؛ نیوٹرل کنڈکٹرز کو فیز کنڈکٹرز سے چھوٹا نہیں کرنا چاہئے۔

تجرباتی تصدیق ضروری ہے۔ ایک ٹیسٹ رگ بنائیں اور 1.5× ریٹڈ کرنٹ پر 2 گھنٹے تک چلانے کے بعد، کلیدی نقاط پر درجہ حرارت کے اضافے کی کریو کو ریکارڈ کریں۔ قبولیت کے معیار: محیط کا درجہ حرارت + کنڈکٹر کا درجہ حرارت کا اضافہ ≤ انسلیشن کا حرارتی درجہ (مثال کے طور پر، PVC کے لئے ≤70°C)۔

کیبل کے لے آؤٹ کی جیومیٹری ٹھنڈا کرنے پر اثر ڈالتی ہے:

• متوازی رن کے لئے ڈسٹنکشن ≥2× کیبل کے قطر کو برقرار رکھیں۔

• عمودی نصب عمودی روتینگ کے مقابلے میں گرمی کو 15–20% بہتر طور پر داغتا ہے—بالا کرنٹ لائنوں کے لئے ترجیح دی جائے۔

• کم سے کم موڑ کا رداس ≥6× کنڈکٹر کے قطر کا ہونا چاہئے تاکہ مقامی گرمی کو روکا جا سکے۔

کنڈکٹر کی عمر کو ڈائنامک طور پر مانیٹر کریں: عام استعمال کے تحت، تانبے کی مقاومت سالانہ ~0.5% بڑھتی ہے۔ پانچ سال کے بعد، امپیکٹی کیپیسٹی کو دوبارہ جانچ لیں۔ کلیدی نوڈز پر گرمی کے سینسر لگائیں اور حقیقی وقت کے وارننگ کے حدود کو لاگو کریں۔

کپر-الومینیم کے ترانسیشن جنکشن خاص دیکھ بھال کی ضرورت ہوتی ہے۔ زنجیریہ خوردہ کشی کا احتمال مختلف میٹل کے درمیان واقع ہوتا ہے—ہمیشہ معتمد دو میٹل کنکشن کا استعمال کریں اور آکسائڈنٹ کے خلاف جیل کا استعمال کریں۔ ایک سب سٹیشن کی فیلیور کی تجزیہ میں ظاہر ہوا کہ نامحفوظ کپر-الومینیم کے جنکشن نم پرداز شرائط میں تین مہینوں کے اندر کنٹیکٹ ریزسٹنس کو تین گنا بڑھا دیتا ہے، جس سے میل ڈاؤن ہوتا ہے۔

ولٹیج ڈراپ کو بھی خیال رکھا جانا چاہئے، خصوصاً لمبی دوری کے رن میں۔ یقینی بنائیں کہ ٹرمینل ولٹیج اسمی نامی قدر کا ≥95% رہے۔ جب ٹیمپریچر کی افزائش اور ولٹیج ڈراپ دونوں محدودیتیں لاگو ہوں تو صارف کو گہری محدودیت کی روشنی میں کنڈکٹر کے سائز کا انتخاب کرنا چاہئے۔

اینسیلوشن کی حرارتی مقاومت کا بہت زیادہ اہمیت ہوتی ہے۔ حرارتی کنڈکٹوٹی کا وسیع پیمانہ متغیر ہوتا ہے—مثال کے طور پر، سلیکون ربار کا PVC کے مقابلے میں دو گنا ہوتا ہے، جس سے ایک ہی سائز پر 8–12 فیصد زیادہ کرنٹ کی اجازت ہوتی ہے۔ ہائی ٹیمپریچر کے اطلاقات کے لیے XLPE (کراس لینکڈ پالی ایتھیلین) اینسیلوشن کا استعمال کریں، جس کی درجہ حرارت 90°C تک مستقل کارکردگی کے لیے منظوری ہوتی ہے۔

آخر میں، الیکٹرو میگنیٹک اثرات—سکن ایفیکٹ اور پروکسمٹی ایفیکٹ—AC نظاموں میں موثر کنڈکٹر کے علاقے کو کم کرتے ہیں۔ بڑے سنگل کور کنڈکٹرز کے لیے، متعدد چھوٹے متوازی کنڈکٹرز کا استعمال ٹیمپریچر کنٹرول کے لیے ایک واحد اوور سائز کے مقابلے میں زیادہ موثر ہوتا ہے۔
ہم ایک پروفیشنل کیلکولیٹر کا اہتمام کرتے ہیں—اگر آپ کو اس کی ضرورت ہو تو کرپے کریں ہماری ویب سائٹ پر کیلکولیٹر سیکشن کا دورہ کریں!