উচ্চ ভোল্টেজ পাওয়ার ক্যাবলে কীভাবে শিল্ডিং ডিজাইন করা হয়?

উচ্চ ভোল্টেজ পাওয়ার তারগুলি আধুনিক বৈদ্যুতিক সিস্টেমের অপরিহার্য উপাদান, দীর্ঘ দূরত্ব জুড়ে দক্ষতার সাথে এবং নিরাপদে বিদ্যুৎ প্রেরণ করে। এই তারের সবচেয়ে সমালোচনামূলক দিক এক তাদের শিল্ডিং ডিজাইন , যা অপারেশনাল নির্ভরযোগ্যতা এবং নিরাপত্তা উভয়ই নিশ্চিত করতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

শিল্ডিংয়ের ভূমিকা বোঝা

উচ্চ ভোল্টেজ পাওয়ার ক্যাবলে শিল্ডিং একাধিক উদ্দেশ্যে কাজ করে:

1. বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র নিয়ন্ত্রণ: উচ্চ ভোল্টেজ কন্ডাক্টর শক্তিশালী বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র তৈরি করে। শিল্ডিং নিশ্চিত করে যে এই ক্ষেত্রগুলি সমানভাবে বিতরণ করা হয়েছে, স্থানীয় চাপ প্রতিরোধ করে যা নিরোধক হ্রাস করতে পারে বা ভাঙ্গনের কারণ হতে পারে।
2. নিরাপত্তা: বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র ধারণ করে, শিল্ডিং দুর্ঘটনাজনিত যোগাযোগের ঝুঁকি হ্রাস করে, যা শ্রমিক এবং কাছাকাছি সরঞ্জামগুলির জন্য বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ।
3. ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্টারফারেন্স (ইএমআই) কম করা: উচ্চ ভোল্টেজ স্রোত ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডকে প্ররোচিত করতে পারে যা কাছাকাছি সংবেদনশীল ইলেকট্রনিক্সের সাথে হস্তক্ষেপ করে। সঠিক শিল্ডিং এই সমস্যাটি প্রশমিত করে।
4. ভোল্টেজের চাপ কমানো: শিল্ডিং তারের মধ্যে অভিন্ন ভোল্টেজ গ্রেডিয়েন্ট বজায় রাখতে সাহায্য করে, ইনসুলেশন জীবনকে দীর্ঘায়িত করে এবং নির্ভরযোগ্যতা বাড়ায়।

সংক্ষেপে, শিল্ডিং একটি প্রতিরক্ষামূলক এবং কর্মক্ষমতা-বর্ধক বৈশিষ্ট্য উভয়ই।

উচ্চ ভোল্টেজ পাওয়ার ক্যাবলে শিল্ডিংয়ের উপাদান

উচ্চ ভোল্টেজ পাওয়ার কেবলগুলি জটিল কাঠামো, এবং শিল্ডিং হল অবিচ্ছেদ্য স্তরগুলির মধ্যে একটি। শিল্ডিংয়ের সাথে যুক্ত প্রধান উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছে:

1. কন্ডাক্টর স্ক্রিন:

   • এটি একটি অর্ধ-পরিবাহী স্তর যা সরাসরি পরিবাহীর উপর প্রয়োগ করা হয়।
   • এর প্রাথমিক কাজ হল কন্ডাকটর পৃষ্ঠের তীক্ষ্ণ প্রান্তগুলি দূর করা যা বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রকে কেন্দ্রীভূত করতে পারে এবং নিরোধককে চাপ দিতে পারে।
   • উপাদান: সাধারণত বহির্ভূত আধা-পরিবাহী পলিমার যৌগ।

2. অন্তরণ:

   • যদিও নিজেই একটি ঢাল নয়, ইনসুলেশন স্তরটি বৈদ্যুতিক ভাঙ্গন রোধ করতে কন্ডাক্টর এবং ইনসুলেশন স্ক্রিনগুলির সাথে মিলিতভাবে কাজ করে।

3. নিরোধক পর্দা:

   • এই আধা-পরিবাহী স্তর নিরোধক উপর প্রয়োগ করা হয়.
   • এর উদ্দেশ্য হল নিরোধক এবং ধাতব ঢালের মধ্যে একটি মসৃণ ইন্টারফেস নিশ্চিত করা, শূন্যতা বা বায়ু ফাঁক রোধ করা যা আংশিক স্রাব হতে পারে।

4. ধাতব ঢাল (বা পর্দা):

   • এই স্তরে তামার তার, টেপ বা সীসার আবরণ থাকে যা সম্পূর্ণরূপে অন্তরণকে ঘিরে থাকে।
   • এটি ফল্ট স্রোত, গ্রাউন্ডিং এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শিল্ডিংয়ের জন্য একটি পথ সরবরাহ করে।
   • ধাতব ঢালগুলি কিছু ডিজাইনে বাহ্যিক যান্ত্রিক ক্ষতি থেকে তারকে রক্ষা করে।

5. বাইরের খাপ:

   • বাইরের আবরণ হল চূড়ান্ত প্রতিরক্ষামূলক স্তর, ধাতব পর্দাকে পরিবেশগত কারণ যেমন আর্দ্রতা, রাসায়নিক পদার্থ এবং যান্ত্রিক প্রভাব থেকে রক্ষা করে।

উচ্চ ভোল্টেজ পাওয়ার ক্যাবলে শিল্ডিংয়ের ধরন

ভোল্টেজ স্তর, তারের প্রয়োগ এবং ইনস্টলেশন পরিবেশের উপর নির্ভর করে শিল্ডিং পরিবর্তিত হতে পারে। প্রধান ধরনের অন্তর্ভুক্ত:

1. এককেন্দ্রিক নিরপেক্ষ (বা তারের রক্ষা)

• তামার তারগুলি নিরোধক বা কন্ডাকটরের চারপাশে হেলালিভাবে ক্ষত হয়।
• চমৎকার গ্রাউন্ডিং প্রদান করে এবং স্ট্যান্ডার্ড সংযোগকারীর সাথে শেষ করা সহজ।
• প্রায়শই শিল্প এবং ইউটিলিটি অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে মাঝারি এবং উচ্চ ভোল্টেজ পাওয়ার ক্যাবলগুলিতে ব্যবহৃত হয়।

2. টেপ শিল্ডিং

• পাতলা ধাতব টেপ, সাধারণত তামা বা অ্যালুমিনিয়াম, নিরোধকের চারপাশে হেলালি বা অনুদৈর্ঘ্যভাবে মোড়ানো থাকে।
• অভিন্ন কভারেজ অফার করে এবং ফল্ট স্রোতের জন্য প্রতিবন্ধকতা হ্রাস করে।
• উচ্চ ভোল্টেজ এবং অতিরিক্ত-উচ্চ ভোল্টেজ তারের মধ্যে সাধারণ এর অন্তরণ সঙ্গে মসৃণ ইন্টারফেস কারণে.

3. সীসা শিথ শিল্ডিং

• বৈদ্যুতিক শিল্ডিং এবং আর্দ্রতা সুরক্ষা উভয়ের জন্য সীসার একটি স্তর প্রয়োগ করা যেতে পারে।
• প্রাথমিকভাবে ভূগর্ভস্থ বা সাবমেরিন উচ্চ ভোল্টেজ তারগুলিতে ব্যবহৃত হয় যেখানে পরিবেশ সুরক্ষা গুরুত্বপূর্ণ।
• সীসা ঢালগুলি অত্যন্ত টেকসই তবে তামা-ভিত্তিক ঢালগুলির তুলনায় ভারী এবং কম নমনীয়।

4. আধা-পরিবাহী ঢাল সহ ক্রস-লিঙ্কড পলিথিন (XLPE)

• আধুনিক উচ্চ ভোল্টেজ তারগুলি প্রায়ই আধা-পরিবাহী ঢালের সাথে মিলিত XLPE নিরোধক ব্যবহার করে।
• আধা-পরিবাহী স্তরগুলি অভিন্ন ভোল্টেজ স্ট্রেস বিতরণ প্রদানের সময় আংশিক স্রাবের ঝুঁকি হ্রাস করে।
• লাইটওয়েট এবং উচ্চ-ভোল্টেজ ভূগর্ভস্থ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত।

শিল্ডিং জন্য ডিজাইন বিবেচনা

উচ্চ ভোল্টেজ পাওয়ার তারের জন্য শিল্ডিং ডিজাইন করার জন্য বৈদ্যুতিক, যান্ত্রিক এবং পরিবেশগত কারণগুলির যত্ন সহকারে বিবেচনা করা প্রয়োজন।

1. ভোল্টেজ লেভেল

• ভোল্টেজ যত বেশি হবে, শিল্ডিং তত বেশি জটিল হবে।
• উচ্চ-ভোল্টেজ অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য নিরোধক ভাঙ্গন রোধ করতে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন।

2. বর্তমান বহন ক্ষমতা

• শিল্ডিং ফল্ট স্রোত নিরাপদে মিটমাট করা আবশ্যক।
• ডিজাইনাররা অতিরিক্ত উত্তাপ ছাড়াই সর্বাধিক সম্ভাব্য ফল্ট স্রোত পরিচালনা করতে ধাতব ঢালগুলির প্রয়োজনীয় ক্রস-বিভাগীয় এলাকা গণনা করে।

3. পরিবেশগত অবস্থা

• ভূগর্ভস্থ তারগুলি আর্দ্রতা, মাটির রাসায়নিক বা যান্ত্রিক চাপের সম্মুখীন হতে পারে।
• সাবমেরিন তারের জলরোধী শিল্ডিং এবং জারা-প্রতিরোধী উপকরণ প্রয়োজন।

4. ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সামঞ্জস্য (EMC)

• উচ্চ ভোল্টেজ পাওয়ার তারগুলি উল্লেখযোগ্য ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্ষেত্র তৈরি করতে পারে।
• শিল্ডিং ডিজাইন হস্তক্ষেপ কমাতে সংবেদনশীল সরঞ্জামের নৈকট্য বিবেচনা করে।

5. নমনীয়তা এবং ইনস্টলেশন

• কেবলগুলিকে কোণে বাঁকানো বা নালীগুলির মধ্য দিয়ে যেতে হতে পারে।
• শিল্ডিংকে অবশ্যই নমন চাপের মধ্যেও বৈদ্যুতিক এবং যান্ত্রিক অখণ্ডতা বজায় রাখতে হবে।

6. তাপীয় বিবেচনা

• ঢাল কন্ডাকটর থেকে তাপ সঞ্চালন করে।
• সঠিক তাপীয় নকশা নিরোধক দীর্ঘায়ু নিশ্চিত করে এবং স্বাভাবিক বা ত্রুটির পরিস্থিতিতে অতিরিক্ত গরম হওয়া প্রতিরোধ করে।

শিল্ডিং পারফরম্যান্স টেস্টিং

নিরাপদ এবং নির্ভরযোগ্য ক্রিয়াকলাপের জন্য শিল্ডিংটি লক্ষ্য হিসাবে কাজ করে তা নিশ্চিত করা গুরুত্বপূর্ণ। সাধারণ পরীক্ষা অন্তর্ভুক্ত:

1. আংশিক স্রাব পরীক্ষা

   • ইনসুলেশন এবং শিল্ডিং লেয়ারের মধ্যে শূন্যতা, ত্রুটি বা ফাঁক সনাক্ত করে।

2. ভোল্টেজ সহ্য করার পরীক্ষা

   • ইনসুলেশন এবং শিল্ডিং নিরাপদে অপারেশনাল ভোল্টেজগুলি পরিচালনা করতে পারে তা নিশ্চিত করতে উচ্চ ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হয়৷