आधुनिक विद्युत प्रणालीहरूमा, उच्च-भोल्टेज केबलहरूले महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छन्। शहरहरूमा भूमिगत पावर ग्रिडहरूदेखि पहाड र नदीहरू पार गर्ने लामो दूरीको प्रसारण लाइनहरूसम्म, उच्च-भोल्टेज केबलहरूले विद्युत ऊर्जाको कुशल, स्थिर र सुरक्षित प्रसारण सुनिश्चित गर्दछ। यस लेखले उच्च-भोल्टेज केबलहरूसँग सम्बन्धित विभिन्न प्रविधिहरूको गहिराइमा अन्वेषण गर्नेछ, जसमा तिनीहरूको संरचना, वर्गीकरण, निर्माण प्रक्रिया, कार्यसम्पादन विशेषताहरू, स्थापना र मर्मतसम्भार समावेश छन्।
१. उच्च-भोल्टेज केबलहरूको आधारभूत संरचना
उच्च-भोल्टेज केबलहरू मुख्यतया कन्डक्टरहरू, इन्सुलेशन तहहरू, शिल्डिंग तहहरू र सुरक्षात्मक तहहरू मिलेर बनेका हुन्छन्।
कन्डक्टर भनेको विद्युत प्रवाहको लागि प्रसारण च्यानल हो र सामान्यतया तामा वा आल्मुनियमबाट बनेको हुन्छ। तामामा राम्रो चालकता र लचकता हुन्छ, जबकि आल्मुनियम तुलनात्मक रूपमा कम लागत र तौलमा हल्का हुन्छ। यी कन्डक्टरहरू सामान्यतया लचिलोपन बढाउन बहु-स्ट्र्यान्ड ट्विस्टेड तारहरूको रूपमा हुन्छन्।
इन्सुलेशन तह उच्च-भोल्टेज केबलको एक प्रमुख भाग हो, जसले विद्युत चुहावट रोक्न र कन्डक्टरलाई बाहिरी संसारबाट अलग गर्न भूमिका खेल्छ। सामान्य इन्सुलेट सामग्रीहरूमा क्रस-लिङ्क गरिएको पोलिथिलीन (XLPE), तेल कागज, आदि समावेश छन्। XLPE मा उत्कृष्ट विद्युतीय गुणहरू, ताप प्रतिरोध र मेकानिकल शक्ति छ, र आधुनिक उच्च-भोल्टेज केबलहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।
शिल्डिङ तहलाई भित्री शिल्डिङ र बाहिरी शिल्डिङमा विभाजन गरिएको छ। भित्री शिल्ड विद्युतीय क्षेत्रलाई एकरूप बनाउन र स्थानीय डिस्चार्जलाई इन्सुलेशन तहलाई क्षति पुर्याउनबाट रोक्न प्रयोग गरिन्छ; बाहिरी शिल्डले केबलमा बाह्य विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रको हस्तक्षेप कम गर्न सक्छ, र केबललाई बाहिरी संसारमा विद्युत चुम्बकीय प्रभाव पार्नबाट पनि रोक्न सक्छ।
सुरक्षात्मक तहले मुख्यतया केबललाई मेकानिकल क्षति, रासायनिक क्षरण र पानीको घुसपैठ जस्ता बाह्य कारकहरूबाट हुने क्षतिबाट जोगाउँछ। यो सामान्यतया धातुको कवच र बाहिरी आवरण मिलेर बनेको हुन्छ। धातुको कवचले यान्त्रिक शक्ति प्रदान गर्न सक्छ, र बाहिरी आवरणमा पानी प्रतिरोधी र क्षरण विरोधी कार्यहरू हुन्छन्।
२. उच्च-भोल्टेज केबलहरूको वर्गीकरण
भोल्टेज स्तर अनुसार, उच्च-भोल्टेज केबलहरूलाई मध्यम-भोल्टेज केबलहरू (सामान्यतया 3-35kV), उच्च-भोल्टेज केबलहरू (35-110kV), अल्ट्रा-उच्च-भोल्टेज केबलहरू (110-500kV) र अल्ट्रा-उच्च-भोल्टेज केबलहरू (500kV माथि) मा विभाजन गर्न सकिन्छ। विभिन्न भोल्टेज स्तरका केबलहरू संरचनात्मक डिजाइन, इन्सुलेशन आवश्यकताहरू, आदिमा फरक हुन्छन्।
इन्सुलेट सामग्रीको दृष्टिकोणबाट, माथि उल्लेख गरिएका XLPE केबलहरू र तेल-कागज केबलहरू बाहेक, इथिलीन-प्रोपाइलिन रबर केबलहरू पनि छन्। तेल-कागज केबलहरूको लामो इतिहास छ, तर तिनीहरूको उच्च मर्मत लागत र अन्य कारणहरूले गर्दा, तिनीहरूलाई बिस्तारै XLPE केबलहरूले प्रतिस्थापन गरेका छन्। इथिलीन प्रोपाइलिन रबर केबलमा राम्रो लचिलोपन र मौसम प्रतिरोध छ, र केही विशेष अवसरहरूको लागि उपयुक्त छ।
३. उच्च-भोल्टेज केबलको निर्माण प्रक्रिया
उच्च-भोल्टेज केबलको निर्माण एक जटिल र नाजुक प्रक्रिया हो।
कन्डक्टरको निर्माणको लागि पहिले तामा वा एल्युमिनियमको कच्चा पदार्थलाई तन्काउनु, घुमाउनु र अन्य प्रक्रियाहरू गर्नु आवश्यक पर्दछ ताकि कन्डक्टरको आयामी शुद्धता र मेकानिकल गुणहरू सुनिश्चित होस्। घुमाउने प्रक्रियाको क्रममा, कन्डक्टरको चालकता सुधार गर्न स्ट्र्यान्डहरूको स्ट्र्यान्डहरू नजिकबाट व्यवस्थित हुनुपर्छ।
इन्सुलेशन तहको एक्सट्रुजन प्रमुख चरणहरू मध्ये एक हो। XLPE इन्सुलेशन तहको लागि, XLPE सामग्री उच्च तापक्रममा एक्सट्रुजन गरिन्छ र कन्डक्टरमा समान रूपमा बेरिन्छ। एक्सट्रुजन प्रक्रियाको क्रममा, इन्सुलेशन तहको गुणस्तर र मोटाई एकरूपता सुनिश्चित गर्न तापक्रम, दबाब र एक्सट्रुजन गति जस्ता प्यारामिटरहरूलाई कडाइका साथ नियन्त्रण गर्नुपर्छ।
ढाल तह सामान्यतया धातुको तार बुनाई वा धातुको टेप र्यापिङद्वारा बनाइन्छ। भित्री र बाहिरी ढालहरूको निर्माण प्रक्रियाहरू थोरै फरक हुन्छन्, तर दुवैले ढाल तहको अखण्डता र राम्रो विद्युतीय जडान सुनिश्चित गर्न आवश्यक छ।
अन्तमा, सुरक्षात्मक तहको उत्पादनमा धातुको कवच बिछ्याउने र बाहिरी आवरणको बाहिर निकाल्ने काम समावेश छ। धातुको कवच केबलमा कडा रूपमा फिट हुनुपर्छ, र बाहिरी आवरणको बाहिर निकाल्दा बुलबुले र दरार जस्ता दोषहरू बिना सहज उपस्थिति सुनिश्चित गर्नुपर्छ।
४. उच्च-भोल्टेज केबलहरूको प्रदर्शन विशेषताहरू
विद्युतीय कार्यसम्पादनको सन्दर्भमा, उच्च-भोल्टेज केबलहरूमा उच्च इन्सुलेशन प्रतिरोध, कम डाइइलेक्ट्रिक हानि र राम्रो भोल्टेज प्रतिरोध हुनु आवश्यक छ। उच्च इन्सुलेशन प्रतिरोधले प्रभावकारी रूपमा वर्तमान चुहावट रोक्न सक्छ, कम डाइइलेक्ट्रिक हानिले प्रसारणको समयमा विद्युतीय ऊर्जाको हानि कम गर्छ, र राम्रो भोल्टेज प्रतिरोधले केबल उच्च-भोल्टेज वातावरणमा सुरक्षित रूपमा सञ्चालन हुन सक्छ भन्ने कुरा सुनिश्चित गर्दछ।
यान्त्रिक गुणहरूको हिसाबले, केबलमा पर्याप्त तन्य शक्ति, झुकाउने त्रिज्या र प्रभाव प्रतिरोध हुनुपर्छ। स्थापना र सञ्चालनको क्रममा, केबल स्ट्रेचिङ, झुकाउने र बाह्य बल प्रभावको अधीनमा हुन सक्छ। यदि यान्त्रिक गुणहरू अपर्याप्त छन् भने, केबललाई क्षति पुर्याउन सजिलो हुन्छ।
थर्मल कार्यसम्पादन पनि एउटा महत्त्वपूर्ण पक्ष हो। केबलले सञ्चालनको क्रममा ताप उत्पन्न गर्नेछ, विशेष गरी उच्च भारमा चल्दा। त्यसकारण, केबलमा राम्रो ताप प्रतिरोध हुनुपर्छ र इन्सुलेशन बुढ्यौली जस्ता समस्याहरू बिना निश्चित तापक्रम दायरा भित्र सामान्य रूपमा काम गर्न सक्षम हुनुपर्छ। XLPE केबलमा अपेक्षाकृत राम्रो ताप प्रतिरोध छ र उच्च तापक्रममा लामो समयसम्म सञ्चालन हुन सक्छ।
५. उच्च-भोल्टेज केबलहरूको स्थापना र मर्मतसम्भार
स्थापनाको सन्दर्भमा, केबल बिछ्याउने बाटो उचित र सुरक्षित छ भनी सुनिश्चित गर्न पहिलो कुरा मार्ग योजना गर्नु हो। बिछ्याउने प्रक्रियाको क्रममा, केबलको अत्यधिक तन्काउने, झुकाउने र बाहिर निकाल्ने कामबाट बच्न सावधानी अपनाउनु पर्छ। लामो दूरीको केबल बिछ्याउने कामको लागि, केबल कन्भेयर जस्ता उपकरणहरू सामान्यतया निर्माणमा सहयोग गर्न प्रयोग गरिन्छ।
केबल जोइन्टहरूको उत्पादन स्थापना प्रक्रियाको एक प्रमुख कडी हो। जोइन्टको गुणस्तरले केबलको सञ्चालन विश्वसनीयतालाई प्रत्यक्ष रूपमा असर गर्छ। जोइन्टहरू बनाउँदा, केबललाई स्ट्रिप, सफा, जडान र इन्सुलेट गर्न आवश्यक छ। जोइन्टको विद्युतीय र मेकानिकल गुणहरूले आवश्यकताहरू पूरा गर्दछन् भनी सुनिश्चित गर्न प्रत्येक चरण प्रक्रिया आवश्यकताहरू अनुसार कडाईका साथ पूरा गर्नुपर्छ।
उच्च-भोल्टेज केबलहरूको दीर्घकालीन स्थिर सञ्चालनको लागि मर्मत कार्य आवश्यक छ। नियमित निरीक्षणले केबलको उपस्थिति बिग्रिएको छ वा म्यान बिग्रिएको छ कि छैन भनेर तुरुन्तै पत्ता लगाउन सक्छ। साथै, केही परीक्षण उपकरणहरू पनि केबलको इन्सुलेशन प्रदर्शन र आंशिक डिस्चार्ज परीक्षण गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। यदि समस्याहरू फेला परेमा, तिनीहरूलाई समयमै मर्मत वा प्रतिस्थापन गर्नुपर्छ।
६. उच्च-भोल्टेज केबलहरूको विफलता र पत्ता लगाउने
उच्च-भोल्टेज केबलहरूको सामान्य विफलताहरूमा इन्सुलेशन ब्रेकडाउन, कन्डक्टर विच्छेदन, र जोर्नी विफलता समावेश छन्। इन्सुलेशन ब्रेकडाउन इन्सुलेशन बुढ्यौली, आंशिक डिस्चार्ज, वा बाह्य ओभरभोल्टेजको कारणले हुन सक्छ। कन्डक्टर विच्छेदन सामान्यतया मेकानिकल बाह्य बल वा दीर्घकालीन ओभरलोडको कारणले हुन्छ। जोर्नी विफलता कमजोर जोर्नी उत्पादन प्रक्रिया वा सञ्चालनको क्रममा गम्भीर तापको कारणले हुन सक्छ।
यी दोषहरू पत्ता लगाउन, धेरै पत्ता लगाउने विधिहरू छन्। आंशिक डिस्चार्ज पत्ता लगाउने विधि सामान्यतया प्रयोग हुने विधि हो। केबलमा आंशिक डिस्चार्जबाट उत्पन्न हुने संकेत पत्ता लगाएर, केबल भित्र इन्सुलेशन दोषहरू छन् कि छैनन् भनेर निर्धारण गर्न सकिन्छ। प्रतिरोध भोल्टेज परीक्षणले केबलको प्रतिरोध भोल्टेज क्षमता पत्ता लगाउन सक्छ र सम्भावित इन्सुलेशन समस्याहरू पत्ता लगाउन सक्छ। थप रूपमा, इन्फ्रारेड थर्मल इमेजिङ प्रविधिले केबलको सतहमा तापक्रम वितरण पत्ता लगाउन सक्छ, ताकि केबलमा स्थानीय ओभरहेटिंग जस्ता समस्याहरू छन् कि छैनन् भनेर पत्ता लगाउन सकियोस्।
७. पावर प्रणालीहरूमा उच्च-भोल्टेज केबलहरूको प्रयोग र विकास प्रवृत्ति
पावर प्रणालीहरूमा, उच्च-भोल्टेज केबलहरू शहरी पावर ग्रिड रूपान्तरण, ठूला पावर स्टेशनहरूको बाहिर जाने लाइनहरू, पनडुब्बी केबल प्रसारण र अन्य क्षेत्रहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। शहरी पावर ग्रिडहरूमा, सीमित ठाउँको कारण, भूमिगत केबलहरूको प्रयोगले ठाउँ बचत गर्न र शहरको सुन्दरता सुधार गर्न सक्छ। ठूला पावर स्टेशनहरूको बाहिर जाने लाइनहरूलाई टाढाका सबस्टेशनहरूमा बिजुली प्रसारण गर्न उच्च-भोल्टेज केबलहरूको प्रयोग आवश्यक पर्दछ। पनडुब्बी केबल प्रसारणले समुद्री पार विद्युत प्रसारण महसुस गर्न सक्छ र टापुहरू र तटीय क्षेत्रहरूको लागि स्थिर बिजुली आपूर्ति प्रदान गर्न सक्छ।
पावर टेक्नोलोजीको निरन्तर विकाससँगै, उच्च-भोल्टेज केबलहरूले पनि केही विकास प्रवृत्तिहरू देखाएका छन्। एउटा उच्च भोल्टेज स्तर भएका केबलहरूको अनुसन्धान र विकास र प्रयोग हो। लामो दूरीको पावर ट्रान्समिशनको माग बढ्दै जाँदा, अल्ट्रा-हाई भोल्टेज केबलहरूको विकास केन्द्रबिन्दु बन्नेछ। दोस्रो केबलहरूको बुद्धिमत्ता हो। सेन्सर र अन्य उपकरणहरूलाई केबलमा एकीकृत गरेर, केबलको सञ्चालन स्थिति र गल्ती चेतावनीको वास्तविक-समय निगरानी प्राप्त गर्न सकिन्छ, जसले गर्दा केबलको सञ्चालन विश्वसनीयतामा सुधार हुन्छ। तेस्रो वातावरणमैत्री केबलहरूको विकास हो। वातावरण संरक्षणको लागि मानिसहरूको आवश्यकताहरू बढ्दै जाँदा, कम-प्रदूषण, पुन: प्रयोग गर्न मिल्ने केबल सामग्रीहरूको अनुसन्धान र विकास भविष्यको विकास दिशा हुनेछ।
पोस्ट समय: सेप्टेम्बर-२४-२०२४