হাজার হাজার মাইল জুড়ে আলো পাঠানো - হাই-ভোল্টেজ তারের রহস্য এবং উদ্ভাবন অন্বেষণ করা

আধুনিক পাওয়ার সিস্টেমে, উচ্চ-ভোল্টেজ তারগুলি একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। শহরগুলির ভূগর্ভস্থ পাওয়ার গ্রিড থেকে পাহাড় এবং নদী জুড়ে দীর্ঘ-দূরত্বের ট্রান্সমিশন লাইন পর্যন্ত, উচ্চ-ভোল্টেজ তারগুলি বৈদ্যুতিক শক্তির দক্ষ, স্থিতিশীল এবং নিরাপদ সংক্রমণ নিশ্চিত করে। এই নিবন্ধটি তাদের গঠন, শ্রেণীবিভাগ, উত্পাদন প্রক্রিয়া, কার্যকারিতা বৈশিষ্ট্য, ইনস্টলেশন এবং রক্ষণাবেক্ষণ সহ উচ্চ-ভোল্টেজ তারগুলির সাথে সম্পর্কিত বিভিন্ন প্রযুক্তির গভীরতার সাথে অন্বেষণ করবে।
1. উচ্চ ভোল্টেজ তারের মৌলিক গঠন

উচ্চ-ভোল্টেজ তারগুলি প্রধানত কন্ডাক্টর, নিরোধক স্তর, শিল্ডিং স্তর এবং প্রতিরক্ষামূলক স্তরগুলির সমন্বয়ে গঠিত।

কন্ডাকটর হল কারেন্টের ট্রান্সমিশন চ্যানেল এবং সাধারণত তামা বা অ্যালুমিনিয়াম দিয়ে তৈরি। কপারের ভাল পরিবাহিতা এবং নমনীয়তা রয়েছে, যখন অ্যালুমিনিয়ামের দাম তুলনামূলকভাবে কম এবং ওজনে হালকা। নমনীয়তা বাড়ানোর জন্য এই কন্ডাক্টরগুলি সাধারণত মাল্টি-স্ট্র্যান্ড টুইস্টেড তারের আকারে থাকে।

নিরোধক স্তরটি উচ্চ-ভোল্টেজ তারের একটি মূল অংশ, যা কারেন্ট লিকেজ প্রতিরোধে এবং কন্ডাকটরকে বহির্বিশ্ব থেকে বিচ্ছিন্ন করতে ভূমিকা পালন করে। সাধারণ অন্তরক উপকরণগুলির মধ্যে রয়েছে ক্রস-লিঙ্কড পলিথিন (XLPE), তেলের কাগজ, ইত্যাদি। XLPE এর চমৎকার বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য, তাপ প্রতিরোধের এবং যান্ত্রিক শক্তি রয়েছে এবং আধুনিক উচ্চ-ভোল্টেজ তারগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

শিল্ডিং লেয়ারটি অভ্যন্তরীণ ঢাল এবং বাইরের ঢালে বিভক্ত। অভ্যন্তরীণ ঢালটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রটিকে অভিন্ন করতে এবং নিরোধক স্তরের ক্ষতি থেকে স্থানীয় স্রাব প্রতিরোধ করতে ব্যবহৃত হয়; বাইরের ঢাল তারের উপর বহিরাগত ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্রের হস্তক্ষেপ কমাতে পারে, এবং তারের বাইরের বিশ্বের উপর ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক প্রভাব থেকেও বাধা দিতে পারে।

প্রতিরক্ষামূলক স্তর প্রধানত বাহ্যিক কারণ যেমন যান্ত্রিক ক্ষতি, রাসায়নিক ক্ষয় এবং জল অনুপ্রবেশ দ্বারা ক্ষতি থেকে তারের রক্ষা করে। এটি সাধারণত ধাতব বর্ম এবং বাইরের আবরণ দিয়ে গঠিত। ধাতু বর্ম যান্ত্রিক শক্তি প্রদান করতে পারে, এবং বাইরের খাপ জলরোধী এবং ক্ষয় বিরোধী ফাংশন আছে.

2. উচ্চ-ভোল্টেজ তারের শ্রেণীবিভাগ

ভোল্টেজ লেভেল অনুযায়ী, হাই-ভোল্টেজ ক্যাবলকে মাঝারি-ভোল্টেজ ক্যাবল (সাধারণত 3-35kV), হাই-ভোল্টেজ ক্যাবল (35-110kV), আল্ট্রা-হাই-ভোল্টেজ ক্যাবল (110-500kV) এবং আল্ট্রা-হাই-এ ভাগ করা যায়। -ভোল্টেজ তারগুলি (500kV এর উপরে)। বিভিন্ন ভোল্টেজ লেভেলের তারের স্ট্রাকচারাল ডিজাইন, ইনসুলেশনের প্রয়োজনীয়তা ইত্যাদিতে ভিন্নতা রয়েছে।

নিরোধক উপকরণের দৃষ্টিকোণ থেকে, উপরে উল্লিখিত XLPE কেবল এবং তেল-কাগজের তারগুলি ছাড়াও, ইথিলিন-প্রপিলিন রাবার তারগুলিও রয়েছে। তেল-কাগজের তারগুলির একটি দীর্ঘ ইতিহাস রয়েছে, কিন্তু তাদের উচ্চ রক্ষণাবেক্ষণ খরচ এবং অন্যান্য কারণে, তারা ধীরে ধীরে XLPE তারগুলি দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়েছে। ইথিলিন প্রোপিলিন রাবার তারের ভাল নমনীয়তা এবং আবহাওয়া প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে এবং কিছু বিশেষ অনুষ্ঠানের জন্য উপযুক্ত।
3. উচ্চ ভোল্টেজ তারের উত্পাদন প্রক্রিয়া

উচ্চ-ভোল্টেজ তারের উত্পাদন একটি জটিল এবং সূক্ষ্ম প্রক্রিয়া।

কন্ডাকটর তৈরির জন্য প্রথমে কপার বা অ্যালুমিনিয়ামের কাঁচামালকে প্রসারিত, পাকানো এবং অন্যান্য প্রক্রিয়ার প্রয়োজন হয় যাতে কন্ডাক্টরের মাত্রিক নির্ভুলতা এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি নিশ্চিত করা যায়। মোচড়ের প্রক্রিয়া চলাকালীন, কন্ডাক্টরের পরিবাহিতা উন্নত করার জন্য স্ট্র্যান্ডগুলির স্ট্র্যান্ডগুলিকে ঘনিষ্ঠভাবে সাজানো আবশ্যক।

নিরোধক স্তরের এক্সট্রুশন মূল পদক্ষেপগুলির মধ্যে একটি। XLPE নিরোধক স্তরের জন্য, XLPE উপাদান উচ্চ তাপমাত্রায় বহিষ্কৃত হয় এবং কন্ডাকটরের উপর সমানভাবে মোড়ানো হয়। এক্সট্রুশন প্রক্রিয়া চলাকালীন, তাপমাত্রা, চাপ এবং এক্সট্রুশন গতির মতো পরামিতিগুলি অবশ্যই নিরোধক স্তরের গুণমান এবং বেধের অভিন্নতা নিশ্চিত করতে কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে।

শিল্ডিং স্তরটি সাধারণত ধাতব তারের বুনন বা ধাতব টেপ মোড়ানো দ্বারা তৈরি করা হয়। অভ্যন্তরীণ এবং বাইরের ঢালগুলির উত্পাদন প্রক্রিয়াগুলি কিছুটা আলাদা, তবে উভয়ের জন্যই শিল্ডিং স্তরের অখণ্ডতা এবং ভাল বৈদ্যুতিক সংযোগ নিশ্চিত করতে হবে।

অবশেষে, প্রতিরক্ষামূলক স্তরের উত্পাদনের মধ্যে রয়েছে ধাতব বর্ম স্থাপন এবং বাইরের আবরণের এক্সট্রুশন। ধাতব বর্মটি তারের উপর শক্তভাবে ফিট করা উচিত এবং বাইরের খাপের এক্সট্রুশনটি বুদবুদ এবং ফাটলের মতো ত্রুটি ছাড়াই একটি মসৃণ চেহারা নিশ্চিত করা উচিত।
4. উচ্চ ভোল্টেজ তারের কর্মক্ষমতা বৈশিষ্ট্য

বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা পরিপ্রেক্ষিতে, উচ্চ-ভোল্টেজ তারের উচ্চ নিরোধক প্রতিরোধ, কম অস্তরক ক্ষতি এবং ভাল ভোল্টেজ প্রতিরোধের প্রয়োজন। উচ্চ নিরোধক প্রতিরোধ ক্ষমতা কার্যকরভাবে বর্তমান ফুটো প্রতিরোধ করতে পারে, কম অস্তরক ক্ষতি ট্রান্সমিশনের সময় বৈদ্যুতিক শক্তির ক্ষতি হ্রাস করে এবং ভাল ভোল্টেজ প্রতিরোধ নিশ্চিত করে যে তারটি উচ্চ-ভোল্টেজ পরিবেশে নিরাপদে কাজ করতে পারে।

যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের পরিপ্রেক্ষিতে, তারের যথেষ্ট প্রসার্য শক্তি, নমন ব্যাসার্ধ এবং প্রভাব প্রতিরোধ ক্ষমতা থাকা উচিত। ইনস্টলেশন এবং অপারেশন চলাকালীন, তারের প্রসারিত, নমন এবং বাহ্যিক বল প্রভাবের শিকার হতে পারে। যদি যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য অপর্যাপ্ত হয়, তাহলে তারের ক্ষতি করা সহজ।

তাপ কর্মক্ষমতা এছাড়াও একটি গুরুত্বপূর্ণ দিক. তারের অপারেশন চলাকালীন তাপ উৎপন্ন করবে, বিশেষ করে যখন উচ্চ লোডের অধীনে চলছে। তাই, তারের ভালো তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা থাকা দরকার এবং একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রার সীমার মধ্যে ইনসুলেশন বার্ধক্যের মতো সমস্যা ছাড়াই স্বাভাবিকভাবে কাজ করতে সক্ষম হতে হবে। XLPE তারের তুলনামূলকভাবে ভাল তাপ প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে এবং উচ্চ তাপমাত্রায় দীর্ঘ সময়ের জন্য কাজ করতে পারে।
5. উচ্চ-ভোল্টেজ তারের ইনস্টলেশন এবং রক্ষণাবেক্ষণ

ইনস্টলেশনের পরিপ্রেক্ষিতে, তারের স্থাপনের পথটি যুক্তিসঙ্গত এবং নিরাপদ কিনা তা নিশ্চিত করার জন্য প্রথম কাজটি পাথের পরিকল্পনা করা। পাড়ার প্রক্রিয়া চলাকালীন, তারের অত্যধিক স্ট্রেচিং, বাঁকানো এবং এক্সট্রুশন এড়াতে যত্ন নেওয়া উচিত। দীর্ঘ-দূরত্বের তারের স্থাপনের জন্য, তারের পরিবাহকগুলির মতো সরঞ্জামগুলি সাধারণত নির্মাণে সহায়তা করার জন্য ব্যবহৃত হয়।

তারের জয়েন্টগুলির উত্পাদন ইনস্টলেশন প্রক্রিয়ার একটি মূল লিঙ্ক। জয়েন্টের গুণমান সরাসরি তারের অপারেটিং নির্ভরযোগ্যতাকে প্রভাবিত করে। জয়েন্টগুলি তৈরি করার সময়, তারের ছিনতাই, পরিষ্কার, সংযুক্ত এবং উত্তাপ করা প্রয়োজন। জয়েন্টের বৈদ্যুতিক এবং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে তা নিশ্চিত করার জন্য প্রতিটি পদক্ষেপ প্রক্রিয়ার প্রয়োজনীয়তা অনুসারে কঠোরভাবে করা দরকার।

উচ্চ-ভোল্টেজ তারের দীর্ঘমেয়াদী স্থিতিশীল অপারেশনের জন্য রক্ষণাবেক্ষণ কাজ অপরিহার্য। নিয়মিত পরিদর্শন তাত্ক্ষণিকভাবে সনাক্ত করতে পারে যে তারের চেহারা ক্ষতিগ্রস্ত হয়েছে বা খাপ ক্ষতিগ্রস্ত হয়েছে কিনা। একই সময়ে, কিছু পরীক্ষার সরঞ্জামও তারের নিরোধক কর্মক্ষমতা এবং আংশিক স্রাব পরীক্ষা করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। সমস্যাগুলি পাওয়া গেলে, সেগুলি মেরামত বা সময়মতো প্রতিস্থাপন করা উচিত।

6. উচ্চ-ভোল্টেজ তারের ব্যর্থতা এবং সনাক্তকরণ

উচ্চ-ভোল্টেজ তারের সাধারণ ব্যর্থতার মধ্যে রয়েছে অন্তরণ ভাঙ্গন, কন্ডাকটর সংযোগ বিচ্ছিন্ন এবং জয়েন্ট ব্যর্থতা। ইনসুলেশন ব্রেকডাউন ইনসুলেশন বার্ধক্য, আংশিক স্রাব, বা বাহ্যিক ওভারভোল্টেজের কারণে হতে পারে। কন্ডাক্টর সংযোগ বিচ্ছিন্ন সাধারণত যান্ত্রিক বাহ্যিক শক্তি বা দীর্ঘমেয়াদী ওভারলোড দ্বারা সৃষ্ট হয়। জয়েন্ট ব্যর্থতা দুর্বল যৌথ উত্পাদন প্রক্রিয়া বা অপারেশন সময় গুরুতর গরমের কারণে হতে পারে।

এই ত্রুটিগুলি সনাক্ত করার জন্য, সনাক্তকরণের অনেক পদ্ধতি রয়েছে। আংশিক স্রাব সনাক্তকরণ একটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত পদ্ধতি। তারের আংশিক স্রাব দ্বারা উত্পন্ন সংকেত সনাক্ত করে, তারের ভিতরে নিরোধক ত্রুটি আছে কিনা তা নির্ধারণ করা যেতে পারে। সহ্য ভোল্টেজ পরীক্ষা তারের সহ্য ভোল্টেজ ক্ষমতা সনাক্ত করতে পারে এবং সম্ভাব্য নিরোধক সমস্যা খুঁজে পেতে পারে। এছাড়াও, ইনফ্রারেড থার্মাল ইমেজিং প্রযুক্তি তারের পৃষ্ঠের তাপমাত্রা বন্টন সনাক্ত করতে পারে, যাতে তারের স্থানীয় অতিরিক্ত গরম হওয়ার মতো সমস্যা আছে কিনা তা খুঁজে বের করতে পারে।
7. পাওয়ার সিস্টেমে উচ্চ-ভোল্টেজ তারের প্রয়োগ এবং বিকাশের প্রবণতা

পাওয়ার সিস্টেমে, উচ্চ-ভোল্টেজ তারগুলি শহুরে পাওয়ার গ্রিড রূপান্তর, বড় পাওয়ার স্টেশনগুলির বহির্গামী লাইন, সাবমেরিন তারের সংক্রমণ এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। শহুরে পাওয়ার গ্রিডে, সীমিত স্থানের কারণে, ভূগর্ভস্থ তারের ব্যবহার স্থান বাঁচাতে পারে এবং শহরের সৌন্দর্য উন্নত করতে পারে। বড় পাওয়ার স্টেশনগুলির বহির্গামী লাইনগুলি দূরবর্তী সাবস্টেশনগুলিতে বিদ্যুৎ প্রেরণের জন্য উচ্চ-ভোল্টেজ তারের ব্যবহার প্রয়োজন। সাবমেরিন ক্যাবল ট্রান্সমিশন ক্রস-সি পাওয়ার ট্রান্সমিশন উপলব্ধি করতে পারে এবং দ্বীপ ও উপকূলীয় অঞ্চলের জন্য স্থিতিশীল বিদ্যুৎ সরবরাহ সরবরাহ করতে পারে।

পাওয়ার প্রযুক্তির ক্রমাগত বিকাশের সাথে, উচ্চ-ভোল্টেজ তারগুলিও কিছু উন্নয়ন প্রবণতা দেখিয়েছে। একটি হল উচ্চ ভোল্টেজের মাত্রা সহ তারের গবেষণা এবং উন্নয়ন এবং প্রয়োগ। দীর্ঘ-দূরত্বের পাওয়ার ট্রান্সমিশনের চাহিদা বৃদ্ধির সাথে, অতি-উচ্চ ভোল্টেজ তারের বিকাশ একটি ফোকাস হয়ে উঠবে। দ্বিতীয়টি হল তারের বুদ্ধিমত্তা। তারের মধ্যে সেন্সর এবং অন্যান্য সরঞ্জাম একত্রিত করে, তারের অপারেটিং স্থিতির রিয়েল-টাইম পর্যবেক্ষণ এবং ত্রুটি সতর্কতা অর্জন করা যেতে পারে, যার ফলে তারের অপারেটিং নির্ভরযোগ্যতা উন্নত হয়। তৃতীয়টি হল পরিবেশ বান্ধব তারের উন্নয়ন। পরিবেশ সুরক্ষার জন্য মানুষের প্রয়োজনীয়তা বৃদ্ধির সাথে সাথে কম দূষণ, পুনর্ব্যবহারযোগ্য তারের উপকরণগুলির গবেষণা এবং উন্নয়ন ভবিষ্যতের উন্নয়নের দিক হতে হবে।