केबलों के लिए आवश्यक सामग्रियों को समझना
2026-02-10 15:58केबल महज एक तार नहीं है। यह एक परिष्कृत, बहुस्तरीय संरचना है जिसे विभिन्न पर्यावरणीय और यांत्रिक दबावों के बावजूद, लंबी दूरी तक बिजली का सुरक्षित और विश्वसनीय संचालन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसके निर्माण में प्रयुक्त सामग्रियों का विशिष्ट संयोजन ही इसकी वोल्टेज रेटिंग, धारा वहन क्षमता, लचीलापन, स्थायित्व और उपयोग को निर्धारित करता है। यह लेख आधुनिक विद्युत केबलों के मूल घटकों का विस्तृत विश्लेषण प्रस्तुत करता है।
चालक कोर: तांबा बनाम एल्यूमीनियम
प्रत्येक केबल के केंद्र में कंडक्टर होता है, जो विद्युत धारा को प्रवाहित करने के लिए जिम्मेदार होता है।
ताँबा: चालकता के मामले में यह सर्वश्रेष्ठ है। यह उत्कृष्ट विद्युत और ऊष्मीय चालकता, अच्छी तन्यता (लचीलापन) और उच्च तन्यता शक्ति प्रदान करता है। इसकी बेहतर दक्षता इसे अधिकांश भवन वायरिंग, औद्योगिक बिजली और डेटा केबलों के लिए पसंदीदा विकल्प बनाती है, भले ही इसकी कीमत और वजन अधिक हो।
एल्युमिनियम: यह एक हल्का और किफायती विकल्प है। समान अनुप्रस्थ काट के लिए इसकी चालकता तांबे की चालकता का लगभग 61% ही है, जबकि इसका वजन लगभग एक तिहाई है। इसका व्यापक रूप से बिजली पारेषण लाइनों (ऊपरी और भूमिगत) और बड़े फीडर केबलों में उपयोग किया जाता है, जहां समान धारा क्षमता प्राप्त करने के लिए अधिक व्यास की आवश्यकता की तुलना में इसके वजन और लागत संबंधी लाभ अधिक महत्वपूर्ण हैं। ऑक्सीकरण और गैल्वेनिक संक्षारण से बचाव के लिए टर्मिनेशन कनेक्शनों का विशेष ध्यान रखना आवश्यक है।
आवश्यक अवरोधक: इन्सुलेशन सामग्री
कंडक्टर के चारों ओर इन्सुलेशन प्राथमिक सुरक्षा परत है, जो करंट लीकेज और शॉर्ट सर्किट को रोकती है।
पीवीसी (पॉलीविनाइल क्लोराइड): यह एक बहुमुखी, किफायती और (सूत्रबद्ध होने पर) अग्निरोधी सामान्य प्रयोजन वाला इन्सुलेटर है। यह आमतौर पर भवन निर्माण तारों, घरेलू उपकरणों के तारों और निम्न-वोल्टेज नियंत्रण केबलों में पाया जाता है। अत्यधिक तापमान पर इसकी स्थिरता कम हो सकती है।
एक्सएलपीई (क्रॉस-लिंक्ड पॉलीइथिलीन): मध्यम और उच्च वोल्टेज विद्युत वितरण के लिए एक्स एल पी ई एक प्रमुख सामग्री है। क्रॉस-लिंकिंग प्रक्रिया एक त्रि-आयामी पॉलिमर नेटवर्क बनाती है, जिससे मानक पीई की तुलना में एक्स एल पी ई को बेहतर तापीय स्थिरता (90°C तक), उत्कृष्ट परावैद्युत सामर्थ्य और पर्यावरणीय तनाव दरार के प्रति प्रतिरोधक क्षमता प्राप्त होती है।
ईपीआर (एथिलीन प्रोपलीन रबर): अपनी लचीलता, उत्कृष्ट ताप और नमी प्रतिरोध, और बार-बार मोड़ने पर भी बेहतर प्रदर्शन के लिए जाना जाता है। इसका उपयोग अक्सर खनन केबलों, पोर्टेबल पावर कॉर्डों में और कुछ मध्यम-वोल्टेज अनुप्रयोगों में एक्स एल पी ई के विकल्प के रूप में किया जाता है।
एमआई (खनिज इन्सुलेशन): यह एक विशेष प्रकार का केबल है जिसमें तांबे की निर्बाध परत के भीतर संघनित मैग्नीशियम ऑक्साइड पाउडर का उपयोग इन्सुलेशन के रूप में किया जाता है। यह अज्वलनशील है, अत्यधिक तापमान (1000 डिग्री सेल्सियस तक) सहन कर सकता है और बेहद टिकाऊ है। इसका उपयोग अग्नि सुरक्षा अलार्म, आपातकालीन प्रकाश व्यवस्था और उच्च ताप वाले क्षेत्रों में महत्वपूर्ण सर्किटों के लिए किया जाता है।
हस्तक्षेप को नियंत्रित करना: परिरक्षण और अवरोधन
सभी केबलों में शील्ड नहीं होती हैं, लेकिन कई अनुप्रयोगों के लिए वे महत्वपूर्ण हैं।
समारोह: केबल के भीतर विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों को नियंत्रित करने के लिए (अन्य उपकरणों के साथ हस्तक्षेप को रोकने के लिए) और/या बाहरी विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) से सिग्नल की सुरक्षा के लिए।
सामग्री: आम तौर पर, नंगे या टिन-लेपित तांबे के तारों की चोटी या सर्पिलाकार लपेट, या पतली पन्नी की परत (एल्यूमीनियम-पॉलिएस्टर) का उपयोग किया जाता है। चुनाव आवश्यक लचीलेपन और कवरेज के प्रतिशत पर निर्भर करता है।
बाह्य कवच: आवरण और आवरण
यह जैकेट भौतिक और रासायनिक वातावरण के खिलाफ केबल की सुरक्षा की पहली पंक्ति है।
पीवीसी: सामान्य प्रयोजन के यांत्रिक संरक्षण के लिए यह एक आम विकल्प है, जो अच्छी मजबूती, नमी प्रतिरोध और अग्निरोधकता प्रदान करता है।
पॉलीयुरेथेन (पुर): घर्षण, तेल, रसायनों और बार-बार मुड़ने के प्रति अत्यधिक प्रतिरोधी। रोबोटिक, ड्रैग चेन और कठोर औद्योगिक वातावरण के केबलों के लिए आदर्श।
थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर्स (टीपीई/टीपीआर): ये उत्कृष्ट लचीलापन, ठंडे मौसम में बेहतर प्रदर्शन और यूवी तथा मौसम के प्रति प्रतिरोधक क्षमता प्रदान करते हैं, और अक्सर बाहरी और पोर्टेबल उपकरणों के लिए उपयोग किए जाते हैं।
एलएसजेडएच (लो स्मोक जीरो हैलोजन): एक महत्वपूर्ण सुरक्षा सामग्री। आग लगने की स्थिति में, एलएसजेडएच जैकेट बहुत कम मात्रा में विषैला धुआं और संक्षारक गैसें उत्पन्न करती हैं, इसलिए हवाई अड्डों, मेट्रो और ऊंची इमारतों जैसे सार्वजनिक स्थानों के लिए इनका उपयोग अनिवार्य है।
बुनियादी बातों से परे: विशिष्ट निर्माण कार्य
विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए विशेष सामग्रियों की आवश्यकता होती है।
सीधा दफ़नाना: केबलों में नमी को अंदर जाने से रोकने के लिए धातु का कवच (जस्ती इस्पात का तार) या पानी-अवरोधक टेप/जेल शामिल हो सकता है।
आग से बचाव: आग लगने के दौरान सर्किट की अखंडता को बनाए रखने के लिए केबलों के बाहरी आवरण के नीचे अभ्रक-आधारित टेप का उपयोग किया जा सकता है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि आपातकालीन प्रणालियाँ चालू रहें।
भविष्य की सामग्रियां: इस शोध में हानिरहित संचरण के लिए उच्च तापमान वाले सुपरकंडक्टर्स और स्व-उपचार गुणों या बढ़ी हुई तापीय चालकता के साथ इन्सुलेशन के लिए उन्नत नैनोकम्पोजिट्स शामिल हैं।
हर ज़रूरत के लिए एक अनुकूलित प्रणाली
केबल की संरचना एक सुनियोजित और स्तरित सामग्री विज्ञान का समाधान है। अत्यधिक सुचालक धातु कोर से लेकर सुरक्षात्मक पॉलिमर परत तक, प्रत्येक परत को सटीक विद्युत, यांत्रिक और पर्यावरणीय आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए चुना और निर्मित किया जाता है। इन मूलभूत सामग्रियों को समझना—उनकी खूबियाँ, कमियाँ और आदर्श अनुप्रयोग—सही केबल का चयन करने की कुंजी है, जो हमारे घरों को बिजली प्रदान करने से लेकर हमारी डिजिटल दुनिया को जोड़ने तक हर चीज में सुरक्षा, विश्वसनीयता और दक्षता सुनिश्चित करता है।
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एलवी और एचवी एक्सएलपीई इन्सुलेटेड पावर केबल
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