আধুনিক বিদ্যুৎ ব্যবস্থায়, উচ্চ-ভোল্টেজ কেবলগুলি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। শহরগুলিতে ভূগর্ভস্থ বিদ্যুৎ গ্রিড থেকে শুরু করে পাহাড় এবং নদীর ওপারে দীর্ঘ দূরত্বের ট্রান্সমিশন লাইন পর্যন্ত, উচ্চ-ভোল্টেজ কেবলগুলি বৈদ্যুতিক শক্তির দক্ষ, স্থিতিশীল এবং নিরাপদ সংক্রমণ নিশ্চিত করে। এই নিবন্ধে উচ্চ-ভোল্টেজ কেবলগুলির গঠন, শ্রেণিবিন্যাস, উৎপাদন প্রক্রিয়া, কর্মক্ষমতা বৈশিষ্ট্য, ইনস্টলেশন এবং রক্ষণাবেক্ষণ সহ বিভিন্ন প্রযুক্তি সম্পর্কে গভীরভাবে আলোচনা করা হবে।
১. উচ্চ-ভোল্টেজ তারের মৌলিক কাঠামো
উচ্চ-ভোল্টেজ তারগুলি মূলত কন্ডাক্টর, অন্তরক স্তর, ঢাল স্তর এবং প্রতিরক্ষামূলক স্তর দ্বারা গঠিত।
কন্ডাক্টর হলো কারেন্টের ট্রান্সমিশন চ্যানেল এবং সাধারণত তামা বা অ্যালুমিনিয়াম দিয়ে তৈরি। কপারের ভালো পরিবাহিতা এবং নমনীয়তা থাকে, অন্যদিকে অ্যালুমিনিয়াম তুলনামূলকভাবে কম দামের এবং ওজনে হালকা। নমনীয়তা বৃদ্ধির জন্য এই কন্ডাক্টরগুলি সাধারণত মাল্টি-স্ট্র্যান্ড টুইস্টেড তারের আকারে থাকে।
উচ্চ-ভোল্টেজ তারের একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ হল অন্তরক স্তর, যা কারেন্ট লিকেজ রোধ করতে এবং পরিবাহীকে বাইরের জগৎ থেকে বিচ্ছিন্ন করতে ভূমিকা পালন করে। সাধারণ অন্তরক উপকরণগুলির মধ্যে রয়েছে ক্রস-লিঙ্কড পলিথিন (XLPE), তেল কাগজ ইত্যাদি। XLPE-তে চমৎকার বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য, তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং যান্ত্রিক শক্তি রয়েছে এবং আধুনিক উচ্চ-ভোল্টেজ তারগুলিতে এটি ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।
শিল্ডিং স্তরটি অভ্যন্তরীণ শিল্ডিং এবং বহিরাগত শিল্ডিং-এ বিভক্ত। অভ্যন্তরীণ শিল্ডটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রকে অভিন্ন করতে এবং স্থানীয় স্রাবকে অন্তরক স্তরের ক্ষতি থেকে রক্ষা করতে ব্যবহৃত হয়; বাইরের শিল্ডটি কেবলের উপর বহিরাগত তড়িৎ চৌম্বক ক্ষেত্রের হস্তক্ষেপ কমাতে পারে এবং কেবলটিকে বাইরের জগতের উপর তড়িৎ চৌম্বকীয় প্রভাব ফেলতে বাধা দিতে পারে।
প্রতিরক্ষামূলক স্তরটি মূলত তারকে যান্ত্রিক ক্ষতি, রাসায়নিক ক্ষয় এবং জলের অনুপ্রবেশের মতো বাহ্যিক কারণগুলির ক্ষতি থেকে রক্ষা করে। এটি সাধারণত ধাতব বর্ম এবং বাইরের আবরণ দিয়ে গঠিত। ধাতব বর্ম যান্ত্রিক শক্তি প্রদান করতে পারে এবং বাইরের আবরণে জলরোধী এবং ক্ষয়-বিরোধী কার্যকারিতা রয়েছে।
2. উচ্চ-ভোল্টেজ তারের শ্রেণীবিভাগ
ভোল্টেজ স্তর অনুসারে, উচ্চ-ভোল্টেজ কেবলগুলিকে মাঝারি-ভোল্টেজ কেবল (সাধারণত 3-35kV), উচ্চ-ভোল্টেজ কেবল (35-110kV), অতি-উচ্চ-ভোল্টেজ কেবল (110-500kV) এবং অতি-উচ্চ-ভোল্টেজ কেবল (500kV এর উপরে) ভাগে ভাগ করা যায়। বিভিন্ন ভোল্টেজ স্তরের কেবলগুলি কাঠামোগত নকশা, অন্তরণ প্রয়োজনীয়তা ইত্যাদিতে ভিন্ন হয়।
অন্তরক উপকরণের দৃষ্টিকোণ থেকে, উপরে উল্লিখিত XLPE কেবল এবং তেল-কাগজের তারগুলি ছাড়াও, ইথিলিন-প্রোপিলিন রাবার তারগুলিও রয়েছে। তেল-কাগজের তারগুলির একটি দীর্ঘ ইতিহাস রয়েছে, তবে তাদের উচ্চ রক্ষণাবেক্ষণ খরচ এবং অন্যান্য কারণে, ধীরে ধীরে XLPE কেবলগুলি দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়েছে। ইথিলিন প্রোপিলিন রাবার তারের নমনীয়তা এবং আবহাওয়া প্রতিরোধ ক্ষমতা ভাল, এবং কিছু বিশেষ অনুষ্ঠানের জন্য উপযুক্ত।
৩. উচ্চ-ভোল্টেজ তারের উৎপাদন প্রক্রিয়া
উচ্চ-ভোল্টেজ কেবল তৈরি একটি জটিল এবং সূক্ষ্ম প্রক্রিয়া।
কন্ডাক্টর তৈরির জন্য প্রথমে তামা বা অ্যালুমিনিয়ামের কাঁচামাল প্রসারিত, মোচড়ানো এবং অন্যান্য প্রক্রিয়ার প্রয়োজন হয় যাতে কন্ডাক্টরের মাত্রিক নির্ভুলতা এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য নিশ্চিত করা যায়। মোচড়ানোর প্রক্রিয়া চলাকালীন, কন্ডাক্টরের পরিবাহিতা উন্নত করার জন্য কন্ডাক্টরের স্ট্র্যান্ডগুলিকে ঘনিষ্ঠভাবে সাজানো আবশ্যক।
ইনসুলেশন স্তরের এক্সট্রুশন হল একটি গুরুত্বপূর্ণ ধাপ। XLPE ইনসুলেশন স্তরের জন্য, XLPE উপাদান উচ্চ তাপমাত্রায় এক্সট্রুড করা হয় এবং কন্ডাক্টরের উপর সমানভাবে মোড়ানো হয়। এক্সট্রুশন প্রক্রিয়া চলাকালীন, তাপমাত্রা, চাপ এবং এক্সট্রুশন গতির মতো পরামিতিগুলি কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে যাতে ইনসুলেশন স্তরের গুণমান এবং বেধের অভিন্নতা নিশ্চিত করা যায়।
শিল্ডিং স্তরটি সাধারণত ধাতব তারের বুনন বা ধাতব টেপ মোড়ানোর মাধ্যমে তৈরি করা হয়। ভেতরের এবং বাইরের শিল্ডের উৎপাদন প্রক্রিয়া কিছুটা আলাদা, তবে উভয়কেই শিল্ডিং স্তরের অখণ্ডতা এবং ভাল বৈদ্যুতিক সংযোগ নিশ্চিত করতে হবে।
পরিশেষে, প্রতিরক্ষামূলক স্তর তৈরির মধ্যে রয়েছে ধাতব বর্ম স্থাপন এবং বাইরের খাপের এক্সট্রুশন। ধাতব বর্মটি তারের উপর শক্তভাবে ফিট করা উচিত এবং বাইরের খাপের এক্সট্রুশন বুদবুদ এবং ফাটলের মতো ত্রুটি ছাড়াই একটি মসৃণ চেহারা নিশ্চিত করা উচিত।
৪. উচ্চ-ভোল্টেজ তারের কর্মক্ষমতা বৈশিষ্ট্য
বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতার দিক থেকে, উচ্চ-ভোল্টেজ তারগুলিতে উচ্চ অন্তরণ প্রতিরোধ ক্ষমতা, কম অস্তরক ক্ষতি এবং ভাল ভোল্টেজ প্রতিরোধ ক্ষমতা থাকা প্রয়োজন। উচ্চ অন্তরণ প্রতিরোধ ক্ষমতা কার্যকরভাবে কারেন্ট লিকেজ প্রতিরোধ করতে পারে, কম অস্তরক ক্ষতি ট্রান্সমিশনের সময় বৈদ্যুতিক শক্তির ক্ষতি হ্রাস করে এবং ভাল ভোল্টেজ প্রতিরোধ নিশ্চিত করে যে কেবলটি উচ্চ-ভোল্টেজ পরিবেশে নিরাপদে কাজ করতে পারে।
যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের দিক থেকে, তারের পর্যাপ্ত প্রসার্য শক্তি, বাঁক ব্যাসার্ধ এবং প্রভাব প্রতিরোধ ক্ষমতা থাকা উচিত। ইনস্টলেশন এবং পরিচালনার সময়, তারটি প্রসারিত, বাঁকানো এবং বাহ্যিক বলের প্রভাবের শিকার হতে পারে। যদি যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য অপর্যাপ্ত হয়, তাহলে তারের ক্ষতি করা সহজ।
তাপীয় কর্মক্ষমতাও একটি গুরুত্বপূর্ণ দিক। কেবলটি অপারেশন চলাকালীন তাপ উৎপন্ন করবে, বিশেষ করে যখন উচ্চ লোডের মধ্যে কাজ করবে। অতএব, কেবলটির তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা ভালো হওয়া উচিত এবং ইনসুলেশন বার্ধক্যের মতো সমস্যা ছাড়াই একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রার মধ্যে স্বাভাবিকভাবে কাজ করতে সক্ষম হওয়া উচিত। XLPE কেবলের তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা তুলনামূলকভাবে ভালো এবং উচ্চ তাপমাত্রায় দীর্ঘ সময় ধরে কাজ করতে পারে।
৫. উচ্চ-ভোল্টেজ তারের ইনস্টলেশন এবং রক্ষণাবেক্ষণ
ইনস্টলেশনের ক্ষেত্রে, প্রথমেই করণীয় হল পথ পরিকল্পনা করা যাতে কেবল স্থাপনের পথটি যুক্তিসঙ্গত এবং নিরাপদ হয়। স্থাপনের সময়, কেবলের অত্যধিক প্রসারিত, বাঁকানো এবং এক্সট্রুশন এড়াতে যত্ন নেওয়া উচিত। দীর্ঘ দূরত্বের কেবল স্থাপনের জন্য, কেবল কনভেয়ারের মতো সরঞ্জাম সাধারণত নির্মাণে সহায়তা করার জন্য ব্যবহৃত হয়।
কেবল জয়েন্ট তৈরি করা ইনস্টলেশন প্রক্রিয়ার একটি গুরুত্বপূর্ণ অংশ। জয়েন্টের গুণমান সরাসরি তারের অপারেটিং নির্ভরযোগ্যতার উপর প্রভাব ফেলে। জয়েন্ট তৈরির সময়, কেবলটি খুলে ফেলা, পরিষ্কার করা, সংযুক্ত করা এবং অন্তরক করা প্রয়োজন। জয়েন্টের বৈদ্যুতিক এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে তা নিশ্চিত করার জন্য প্রতিটি পদক্ষেপ প্রক্রিয়ার প্রয়োজনীয়তা অনুসারে কঠোরভাবে সম্পন্ন করা প্রয়োজন।
উচ্চ-ভোল্টেজ তারের দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীল পরিচালনার জন্য রক্ষণাবেক্ষণের কাজ অপরিহার্য। নিয়মিত পরিদর্শনের মাধ্যমে তারের চেহারা ক্ষতিগ্রস্ত হয়েছে কিনা বা খাপ ক্ষতিগ্রস্ত হয়েছে কিনা তা তাৎক্ষণিকভাবে সনাক্ত করা যায়। একই সময়ে, কিছু পরীক্ষার সরঞ্জামও তারের অন্তরক কর্মক্ষমতা এবং আংশিক স্রাব পরীক্ষা করার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। যদি সমস্যা পাওয়া যায়, তাহলে সময়মতো মেরামত বা প্রতিস্থাপন করা উচিত।
৬. উচ্চ-ভোল্টেজ তারের ব্যর্থতা এবং সনাক্তকরণ
উচ্চ-ভোল্টেজ তারের সাধারণ ব্যর্থতার মধ্যে রয়েছে ইনসুলেশন ভাঙ্গন, কন্ডাক্টর সংযোগ বিচ্ছিন্ন হওয়া এবং জয়েন্ট ফেইলিউর। ইনসুলেশন ভাঙ্গন ইনসুলেশন বার্ধক্য, আংশিক স্রাব বা বহিরাগত অতিরিক্ত ভোল্টেজের কারণে হতে পারে। কন্ডাক্টর সংযোগ বিচ্ছিন্ন হওয়া সাধারণত যান্ত্রিক বাহ্যিক বল বা দীর্ঘমেয়াদী ওভারলোডের কারণে ঘটে। দুর্বল জয়েন্ট উৎপাদন প্রক্রিয়া বা অপারেশনের সময় তীব্র গরমের কারণে জয়েন্ট ফেইলিউর হতে পারে।
এই ত্রুটিগুলি সনাক্ত করার জন্য, অনেকগুলি সনাক্তকরণ পদ্ধতি রয়েছে। আংশিক স্রাব সনাক্তকরণ একটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত পদ্ধতি। কেবলে আংশিক স্রাব দ্বারা উৎপন্ন সংকেত সনাক্ত করে, কেবলের ভিতরে অন্তরক ত্রুটি আছে কিনা তা নির্ধারণ করা যেতে পারে। প্রতিরোধ ভোল্টেজ পরীক্ষা কেবলের প্রতিরোধ ভোল্টেজ ক্ষমতা সনাক্ত করতে পারে এবং সম্ভাব্য অন্তরক সমস্যাগুলি খুঁজে পেতে পারে। এছাড়াও, ইনফ্রারেড তাপীয় ইমেজিং প্রযুক্তি কেবলের পৃষ্ঠের তাপমাত্রা বিতরণ সনাক্ত করতে পারে, যাতে কেবলটিতে স্থানীয় অতিরিক্ত গরমের মতো সমস্যা আছে কিনা তা খুঁজে বের করা যায়।
৭. বিদ্যুৎ ব্যবস্থায় উচ্চ-ভোল্টেজ তারের প্রয়োগ এবং উন্নয়নের প্রবণতা
বিদ্যুৎ ব্যবস্থায়, উচ্চ-ভোল্টেজ কেবলগুলি নগর বিদ্যুৎ গ্রিড রূপান্তর, বৃহৎ বিদ্যুৎ কেন্দ্রের বহির্গামী লাইন, সাবমেরিন কেবল ট্রান্সমিশন এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। নগর বিদ্যুৎ গ্রিডগুলিতে, সীমিত স্থানের কারণে, ভূগর্ভস্থ কেবলগুলির ব্যবহার স্থান সাশ্রয় করতে পারে এবং শহরের সৌন্দর্য উন্নত করতে পারে। বৃহৎ বিদ্যুৎ কেন্দ্রগুলির বহির্গামী লাইনগুলিতে দূরবর্তী সাবস্টেশনগুলিতে বিদ্যুৎ প্রেরণের জন্য উচ্চ-ভোল্টেজ কেবলগুলির ব্যবহার প্রয়োজন। সাবমেরিন কেবল ট্রান্সমিশন সমুদ্র-আন্তঃসমুদ্র বিদ্যুৎ সংক্রমণ বাস্তবায়ন করতে পারে এবং দ্বীপপুঞ্জ এবং উপকূলীয় অঞ্চলের জন্য স্থিতিশীল বিদ্যুৎ সরবরাহ সরবরাহ করতে পারে।
বিদ্যুৎ প্রযুক্তির ক্রমাগত উন্নয়নের সাথে সাথে, উচ্চ-ভোল্টেজ কেবলগুলিও কিছু উন্নয়নের প্রবণতা দেখিয়েছে। একটি হল উচ্চ-ভোল্টেজ স্তরের তারগুলির গবেষণা, উন্নয়ন এবং প্রয়োগ। দীর্ঘ-দূরত্বের বিদ্যুৎ সঞ্চালনের চাহিদা বৃদ্ধির সাথে সাথে, অতি-উচ্চ-ভোল্টেজ কেবলগুলির বিকাশ একটি ফোকাস হয়ে উঠবে। দ্বিতীয়টি হল তারের বুদ্ধিমত্তা। সেন্সর এবং অন্যান্য সরঞ্জামগুলিকে কেবলের সাথে একীভূত করে, তারের অপারেটিং অবস্থা এবং ত্রুটি সতর্কতার রিয়েল-টাইম পর্যবেক্ষণ অর্জন করা যেতে পারে, যার ফলে তারের অপারেটিং নির্ভরযোগ্যতা উন্নত হয়। তৃতীয়টি হল পরিবেশ বান্ধব কেবলগুলির বিকাশ। পরিবেশ সুরক্ষার জন্য মানুষের প্রয়োজনীয়তা বৃদ্ধির সাথে সাথে, কম-দূষণকারী, পুনর্ব্যবহারযোগ্য কেবল উপকরণগুলির গবেষণা এবং বিকাশ ভবিষ্যতের উন্নয়নের দিক হবে।
পোস্টের সময়: সেপ্টেম্বর-২৪-২০২৪