5. Components of Transmission and Distribution Line in Hindi

 

5. संचरण और वितरण लाइनों के घटक

संचरण और वितरण लाइनें बिजली को पावर प्लांट से अंतिम उपयोगकर्ताओं तक पहुंचाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। इन प्रणालियों के विभिन्न घटक होते हैं, जिनमें कंडक्टर, इंसुलेटर्स, सपोर्ट्स, और केबल्स शामिल हैं। इन घटकों का विस्तृत विवरण इस प्रकार है:

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5.1 ओवरहेड कंडक्टर:

5.1.1 सामग्री की गुणसूत्र:

• संचालकता: ओवरहेड कंडक्टर में प्रयुक्त सामग्री में उच्च विद्युत चालकता होनी चाहिए ताकि संचरण के दौरान पावर लॉस कम हो सके।
• स्ट्रेंथ: कंडक्टर की सामग्री को अपना वजन सहन करने और बाहरी यांत्रिक दबाव जैसे पवन या बर्फ के दबाव का सामना करने के लिए पर्याप्त मजबूत होना चाहिए।
• जंग प्रतिरोध: सामग्री को पर्यावरणीय कारकों जैसे नमी और रासायनिक प्रभाव से बचने के लिए जंग प्रतिरोधी होना चाहिए ताकि इसका जीवनकाल बढ़ सके।
• वजन: सामग्री को हल्का होना चाहिए ताकि सपोर्टिंग संरचनाओं पर वजन कम हो, लेकिन फिर भी इसे खिंचाव को सहन करने के लिए मजबूत होना चाहिए।
• लचीलापन: कंडक्टर को इतना लचीला होना चाहिए कि वह लंबी दूरी तक खींचा जा सके, बिना टूटे।

5.1.2 कंडक्टरों के प्रकार और उनके ट्रेड नाम:

• तांबा कंडक्टर: यह उत्कृष्ट चालकता के लिए जाना जाता है, लेकिन यह महंगा होता है। उदाहरण के तौर पर: E.C. ग्रेड तांबा।
• एल्यूमीनियम कंडक्टर: इसका उपयोग कम लागत और हल्के वजन के कारण अधिक होता है। उदाहरण:
  • AAAC (ऑल एल्युमिनियम एलॉय कंडक्टर)
  • ACSR (एल्यूमीनियम कंडक्टर स्टील रिइन्फोर्स्ड)
• स्टील रिइन्फोर्स्ड एल्यूमिनियम कंडक्टर: यह कंडक्टर एल्यूमिनियम की विद्युत चालकता और स्टील की ताकत को जोड़ता है, जिससे यह लंबी दूरी के संचरण के लिए उपयुक्त होता है।

5.1.3 सैग (Sag) का महत्व:

• सैग कंडक्टर का वह खिंचाव है जो इसके वजन के कारण नीचे की ओर होता है। इसे एक निश्चित स्तर पर बनाए रखना आवश्यक है ताकि:
  • जमीन के साथ संपर्क के दुर्घटना से बचा जा सके।
  • कंडक्टर पर यांत्रिक दबाव ठीक से सहन किया जा सके, जिससे टूटने का खतरा कम हो।
  • पर्यावरणीय स्थितियों जैसे हवा, तापमान में उतार-चढ़ाव और बर्फ की गठन को सहन किया जा सके।
  • कंडक्टर के टूटने या इंसुलेशन के फेल होने के जोखिम को कम किया जा सके।

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5.2 लाइन सपोर्ट्स:

5.2.1 आवश्यकताएँ:

• स्ट्रेंथ: सपोर्ट्स को कंडक्टर के वजन को सहन करने और बाहरी दबावों जैसे पवन या बर्फ के दबाव का सामना करने के लिए पर्याप्त मजबूत होना चाहिए।
• दीर्घायु: इन्हें जंग से बचने के लिए जंग प्रतिरोधी और कठोर पर्यावरणीय परिस्थितियों का सामना करने के लिए मजबूत होना चाहिए।
• स्थिरता: उपयुक्त ग्राउंडिंग और स्थिरता बनाए रखना जरूरी है ताकि तनाव के तहत विफलता से बचा जा सके।
• लागत प्रभावशीलता: सपोर्ट्स को लागत और कार्यक्षमता के बीच संतुलन बनाए रखते हुए डिज़ाइन किया जाना चाहिए।

5.2.2 लाइन संरचना के प्रकार और उनके विनिर्देश:

1. लकड़ी के पोल:
   • ग्रामीण और निम्न-वोल्टेज वितरण प्रणालियों में सामान्य रूप से उपयोग किए जाते हैं।
   • लागत प्रभावी होते हैं लेकिन कम टिकाऊ होते हैं और मौसम के प्रभावों से प्रभावित हो सकते हैं।
2. कंक्रीट पोल:
   • लकड़ी के पोल की तुलना में अधिक टिकाऊ होते हैं और ग्रामीण और शहरी दोनों क्षेत्रों में उपयुक्त होते हैं।
   • ये भारी होते हैं लेकिन अधिक स्थिरता और समर्थन प्रदान करते हैं।
3. स्टील टावर्स:
   • उच्च-वोल्टेज संचरण लाइनों (110 kV और ऊपर) के लिए उपयोग किए जाते हैं।
   • ये मजबूत और टिकाऊ होते हैं, भारी कंडक्टरों का समर्थन करने और चरम मौसम परिस्थितियों का सामना करने के लिए सक्षम होते हैं।
4. लैटिस टावर:
   • उच्च-वोल्टेज संचरण लाइनों के लिए उपयोग किया जाने वाला स्टील टावर का एक प्रकार।
   • ये उत्कृष्ट संरचनात्मक ताकत प्रदान करते हैं और आमतौर पर लंबी दूरी के संचरण के लिए उपयोग किए जाते हैं।
5. सस्पेंशन टावर:
   • इनका उपयोग कंडक्टरों को क्षैतिज संरेखण में समर्थन देने के लिए किया जाता है, विशेष रूप से उच्च-वोल्टेज संचरण लाइनों में।

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5.3 लाइन इंसुलेटर्स:

5.3.1 इंसुलेटिंग सामग्री की गुणसूत्र:

• उच्च डाइलेक्ट्रिक ताकत: इंसुलेटिंग सामग्री को उच्च वोल्टेज सहन करने के लिए सक्षम होना चाहिए, ताकि विद्युत विफलता न हो।
• जंग प्रतिरोध: सामग्री को नमी, धूल और प्रदूषण जैसे पर्यावरणीय प्रभावों से बचने के लिए जंग प्रतिरोधी होना चाहिए।
• यांत्रिक ताकत: सामग्री को यांत्रिक तनाव को सहन करने के लिए मजबूत होना चाहिए।
• दीर्घायु: इसे समय के साथ मजबूत बनाए रखना चाहिए, और यह कठोर मौसम स्थितियों का सामना करने के लिए सक्षम होना चाहिए।

5.3.2 सामग्री का चयन:

• पोरसेलिन: यह सामग्री इंसुलेटर के लिए पारंपरिक रूप से उपयोग की जाती है क्योंकि यह उच्च तापमान का सामना करने और टिकाऊ रहने के लिए सक्षम होती है। हालांकि, यह भारी होती है और यांत्रिक दबाव में टूट सकती है।
• कांच: इसमें उत्कृष्ट इंसुलेशन गुण होते हैं और यह पोरसेलिन की तुलना में टूटने के प्रति अधिक प्रतिरोधी होती है, लेकिन यह नाजुक होती है।
• पॉलीमर (कॉम्पोजिट इंसुलेटर्स): यह आधुनिक इंसुलेटर्स हैं, जो हल्के होते हैं और उनके पास उत्कृष्ट यांत्रिक ताकत होती है। वे पोरसेलिन या कांच इंसुलेटर्स की तुलना में प्रदूषण और संदूषण के प्रति अधिक प्रतिरोधी होते हैं।

5.3.3 इंसुलेटर्स के प्रकार और उनके अनुप्रयोग:

1. पिन इंसुलेटर:

   • कम और मध्य-वोल्टेज लाइनों के लिए उपयोग किए जाते हैं।
   • एक पिन पर माउंट किए जाते हैं और सामान्यत: वितरण प्रणालियों में उपयोग किए जाते हैं।

2. सस्पेंशन इंसुलेटर:

   • उच्च-वोल्टेज संचरण लाइनों के लिए उपयोग किए जाते हैं।
   • इन्हें श्रृंखला में माउंट किया जाता है और कंडक्टर को सपोर्ट करने के लिए लाइन पोस्ट से लटका दिया जाता है।

3. स्ट्रेन इंसुलेटर:

   • इनका उपयोग लाइन के अंत में किया जाता है, जहां अधिक यांत्रिक दबाव होता है।
   • यह विशेष रूप से लंबे रास्ते के लिए उपयोग किए जाते हैं।

4. शैकल इंसुलेटर:

   • निम्न-वोल्टेज वितरण प्रणालियों के लिए उपयोग किए जाते हैं।
   • इन्हें श्रृंखला में स्थापित किया जाता है ताकि विद्युत प्रवाह को सपोर्टिंग पोल या संरचना तक पहुंचने से रोका जा सके।

5.3.4 इंसुलेटर विफलता के कारण:

• यांत्रिक तनाव: अधिक लोड या शारीरिक क्षति (जैसे, तेज़ हवा, बर्फ का निर्माण) से इंसुलेटर टूट या कमजोर हो सकता है।
• विद्युत विफलता: यदि वोल्टेज इंसुलेटर की डाइलेक्ट्रिक ताकत से अधिक हो जाता है, तो यह विद्युत विफलता का कारण बन सकता है।
• पर्यावरणीय कारक: प्रदूषण, नमी या नमक का निर्माण इंसुलेटर की कार्यक्षमता को कम कर सकता है, जिससे फ्लैशओवर या विफलता हो सकती है।
• बुजुर्गी: समय के साथ, लगातार यूवी विकिरण, नमी और तापमान में उतार-चढ़ाव के संपर्क में रहने से इंसुलेटर का नुकसान हो सकता है।

5.3.5 तीन सस्पेंशन इंसुलेटर्स की स्ट्रिंग दक्षता का समीकरण:

• स्ट्रिंग दक्षता संचरण लाइन में इंसुलेटर्स की एक श्रृंखला की प्रभावशीलता है, जो प्रत्येक इंसुलेटर के बीच वोल्टेज वितरण को बनाए रखने के लिए है।
• तीन सस्पेंशन इंसुलेटर्स के लिए स्ट्रिंग दक्षता का समीकरण को समझने के लिए, इंसुलेटरों के बीच आपसी प्रेरण और संधारित्र को ध्यान में रखा जाता है, ताकि प्रत्येक इंसुलेटर पर वोल्टेज वितरण का निर्धारण किया जा सके।

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5.4 अंडरग्राउंड केबल्स:

5.4.1 आवश्यकताएँ:

• उच्च इंसुलेशन प्रतिरोध: लीकिज़ करंट से बचने के लिए।
• यांत्रिक ताकत: इसे शारीरिक क्षति से बचने के लिए मजबूत होना चाहिए।
• सुरक्षा: विशेष रूप से शहरी क्षेत्रों में, इसमें अच्छी आग प्रतिरोधक गुण होना चाहिए।
• लागत प्रभावशीलता: इसे स्थापित और बनाए रखने के लिए आर्थिक रूप से प्रभावी होना चाहिए।

5.4.2 वर्गीकरण:

• निम्न-वोल्टेज केबल्स: आमतौर पर आवासीय और व्यावसायिक अनुप्रयोगों के लिए उपयोग की जाती हैं।
• मध्यम-वोल्टेज केबल्स: औद्योगिक सेटिंग्स और शहरी पावर वितरण में उपयोग होती हैं।
• उच्च-वोल्टेज केबल्स: लंबी दूरी के संचरण के लिए उपयोग की जाती हैं, अक्सर शहरी क्षेत्रों में जहां ओवरहेड लाइन की जगह नहीं होती।

5.4.3 निर्माण:

• कंडक्टर: आमतौर पर तांबे या एल्यूमिनियम से बने होते हैं, जो विद्युत प्रवाह के लिए केंद्रीय पथ के रूप में कार्य करते हैं।
• इंसुलेशन: कंडक्टर के चारों ओर यह सामग्री होती है और आमतौर पर XLPE (क्रॉस-लिंक्ड पॉलीएथिलीन) या PVC (पॉलीविनाइल क्लोराइड) से बनाई जाती है।
• शील्डिंग: इंसुलेशन को बचाने और विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को कम करने में मदद करती है।
• आउटर शीथ: यह अंतिम सुरक्षा परत होती है जो केबल्स को शारीरिक क्षति, पानी और अन्य पर्यावरणीय कारकों से बचाती है।

5.4.4 ओवरहेड लाइनों से तुलना:

• अंडरग्राउंड केबल्स के लाभ:
  • सौंदर्य: अंडरग्राउंड केबल्स अदृश्य होती हैं और परिदृश्य को प्रभावित नहीं करती हैं।
  • सुरक्षा: खराब मौसम की स्थिति जैसे तूफान या आकाशीय बिजली के कारण विद्युत दुर्घटनाओं का जोखिम कम होता है।
  • विश्वसनीयता: शारीरिक क्षति के प्रति कम संवेदनशील, विशेष रूप से ऐसे क्षेत्रों में जहाँ गंभीर मौसम हो।
• अंडरग्राउंड केबल्स के नुकसान:
  • लागत: अंडरग्राउंड केबल्स को स्थापित और बनाए रखना महंगा होता है, ओवरहेड लाइनों की तुलना में।
  • मरम्मत की कठिनाई: दोष का पता लगाना और मरम्मत करना अधिक जटिल और महंगा होता है।
  • सीमित क्षमता: अंडरग्राउंड केबल्स का आमतौर पर ओवरहेड लाइनों की तुलना में कम करंट-केरींग क्षमता होती है।

5.4.5 केबल लेइंग और केबल जॉइंटिंग:

• केबल लेइंग: अंडरग्राउंड केबल्स को स्थापित करने की प्रक्रिया में खड्डे खोदना, केबल्स को खड्डे में रखना और उसे मिट्टी से ढकना शामिल होता है। कुछ मामलों में, केबल्स को संरक्षित करने के लिए डक्ट्स का उपयोग किया जाता है।
• केबल जॉइंटिंग: जब दो केबल्स को जोड़ना होता है, तो केबल जॉइंट्स का उपयोग किया जाता है। इन जॉइंट्स को ठीक से इंसुलेट करना आवश्यक है ताकि रिसाव से बचा जा सके और सुरक्षा सुनिश्चित की जा सके। केबल जॉइंटिंग में इंसुलेशन को स्ट्रिप करना, कंडक्टरों को जोड़ना और जॉइंट को सील करना शामिल होता है, ताकि नमी प्रवेश न कर सके और विद्युत दोष से बचा जा सके।

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निष्कर्ष:

संचरण और वितरण लाइनों के घटक—जैसे ओवरहेड कंडक्टर, इंसुलेटर्स, सपोर्ट्स, और अंडरग्राउंड केबल्स—बिजली को कुशलतापूर्वक और सुरक्षित रूप से वितरित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इन घटकों के सामग्री, प्रकार और विनिर्देशों को समझना, ऐसी प्रणालियाँ डिज़ाइन करने में मदद करता है जो विश्वसनीय, लागत-प्रभावी और पर्यावरणीय चुनौतियों का सामना करने के लिए सक्षम हों।