मध्यम वोल्टेज केबल: आधुनिक विद्युत वितरण की रीढ़ की हड्डी

विद्युत शक्ति प्रणालियों की विशाल संरचना में, मध्यम वोल्टेज (एमवी) केबल बिजली उत्पादन स्रोतों और उच्च-वोल्टेज पारेषण लाइनों से अंतिम उपभोग बिंदुओं—कारखानों, वाणिज्यिक केंद्रों और आवासीय क्षेत्रों—तक बिजली पहुंचाने वाली आवश्यक धमनियों के रूप में कार्य करते हैं। आमतौर पर 1 केवी से 35 केवी के बीच संचालित होने वाले (6/10 केवी, 8.7/15 केवी और 12/20 केवी जैसी सामान्य रेटिंग के साथ), ये केबल भूमिगत और संरक्षित ओवरहेड वितरण के मुख्य आधार हैं। अंतिम उपयोग के लिए निम्न-वोल्टेज केबलों के विपरीत, एमवी केबल उच्च विद्युत दबावों को सहन करने के लिए परिष्कृत बहु-परत संरचनाओं के साथ इंजीनियर किए जाते हैं, जिससे न्यूनतम नुकसान के साथ मध्यम दूरी पर कुशल, सुरक्षित और विश्वसनीय बिजली आपूर्ति सुनिश्चित होती है।

मोटर वाहन केबल की संरचना: एक स्तरित रक्षा प्रणाली

एमवी केबल का निर्माण सामग्री इंजीनियरिंग का एक चमत्कार है, जहां प्रत्येक परत एक विशिष्ट और महत्वपूर्ण कार्य करती है, जो विद्युत क्षेत्र को नियंत्रित करने और समाहित करने के लिए एक साथ मिलकर काम करती है।

• संचालक: आम तौर पर तांबे या एल्यूमीनियम से बने तार, लचीलेपन के लिए स्ट्रैंडेड होते हैं। इनका अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल इस प्रकार निर्धारित किया जाता है कि ये स्वीकार्य हानि और तापमान वृद्धि के साथ आवश्यक धारा प्रवाहित कर सकें।

• कंडक्टर स्क्रीन (स्ट्रैंड स्क्रीन): अर्धचालक पदार्थ की एक पतली, उत्प्रेरित परत जो खुरदरी चालक सतह और मुख्य इन्सुलेशन के बीच के इंटरफ़ेस पर विद्युत क्षेत्र को सुचारू बनाती है। यह आंशिक निर्वहन को रोकती है, यानी सूक्ष्म चिंगारियाँ जो समय के साथ इन्सुलेशन को नष्ट कर देती हैं।

• मुख्य इन्सुलेशन: केबल का मुख्य घटक क्रॉस-लिंक्ड पॉलीइथिलीन (एक्स एल पी ई) है। यह आधुनिक और प्रमुख सामग्री है, जो अपनी उत्कृष्ट डाइइलेक्ट्रिक क्षमता, ऊष्मीय स्थिरता (90°C तक निरंतर) और नमी एवं रसायनों के प्रति प्रतिरोधकता के लिए जानी जाती है। ऐतिहासिक रूप से, एथिलीन प्रोपाइलीन रबर (ईपीआर) का भी उपयोग किया जाता था, जो अपनी लचीलेपन के लिए प्रसिद्ध है।

• इन्सुलेशन स्क्रीन: मुख्य इन्सुलेशन की बाहरी सतह से जुड़ी एक और अर्धचालक परत। इसका उद्देश्य, चालक स्क्रीन के साथ मिलकर, एक परिपूर्ण, चिकना बेलनाकार संधारित्र बनाना है, जो खतरनाक सांद्रता के बिना एक समान रेडियल विद्युत क्षेत्र सुनिश्चित करता है।

• धातु की स्क्रीन/ढाल: एक महत्वपूर्ण सुरक्षा परत। आमतौर पर तांबे के टेप, तारों या इनके संयोजन से बनी यह परत तीन मुख्य उद्देश्यों को पूरा करती है:

• यह विद्युत क्षेत्र को केबल के भीतर ही सीमित रखता है।

• इन्सुलेशन फेल होने की स्थिति में फॉल्ट करंट के प्रवाह के लिए कम प्रतिबाधा वाला मार्ग प्रदान करता है, जिससे सुरक्षा उपकरण जल्दी से ट्रिप हो जाते हैं।

• यह एक समविभव बंधन परत के रूप में कार्य करता है और कुछ विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण प्रदान करता है।

• बाहरी आवरण (जैकेट): अंतिम सुरक्षात्मक परत, जो आमतौर पर पीवीसी, पॉलीइथिलीन (पीई), या एलएसजेडएच (लो स्मोक जीरो हैलोजन) यौगिकों से बनी होती है। यह यांत्रिक सुरक्षा, नमी प्रतिरोध और रसायनों, सूर्य के प्रकाश और घर्षण से बचाव प्रदान करती है। सीधे दफनाने के लिए, कुचलने से बचाने के लिए आवरण के नीचे नालीदार स्टील टेप या तार का कवच जोड़ा जा सकता है।

मुख्य प्रौद्योगिकी: एक्सएलपीई इन्सुलेशन क्रांति

पीआईएलसी (पेपर इंसुलेटेड, लेड कवर्ड) जैसी पुरानी सामग्रियों से एक्स एल पी ई की ओर बदलाव ने आधुनिक एमवी केबल तकनीक को परिभाषित किया है। एक्स एल पी ई का निर्माण रासायनिक या विकिरण प्रक्रियाओं का उपयोग करके पॉलीइथिलीन अणुओं को आपस में जोड़कर किया जाता है, जिससे यह एक थर्मोप्लास्टिक (जो पिघलता है) से थर्मोसेट सामग्री में परिवर्तित हो जाता है। इससे इसे निम्नलिखित गुण प्राप्त होते हैं:

• उच्च परिचालन तापमान: यह ओवरलोड और शॉर्ट सर्किट को बेहतर ढंग से संभाल सकता है।

• बेहतर परावैद्युत गुणधर्म: कम परावैद्युत हानि और उच्चतर विखंडन क्षमता।

• हल्का वजन और आसान स्थापना: इसमें किसी प्रकार की सीसे की परत या तेल से उपचारित करने वाली प्रणाली की आवश्यकता नहीं है।

• कम रखरखाव: कागज के इन्सुलेशन में पाई जाने वाली नमी अवशोषण संबंधी समस्याओं से यह पूरी तरह मुक्त है।

प्रमुख अनुप्रयोग क्षेत्र: वे क्षेत्र जहां एमवी केबल का वर्चस्व है

• उपयोगिता वितरण नेटवर्क: इसका प्राथमिक उपयोग शहरों और उपनगरों में भूमिगत ग्रिड बनाना है, जो सबस्टेशनों से वितरण ट्रांसफार्मरों तक बिजली की आपूर्ति करता है।

• औद्योगिक संयंत्र और खदानें: संयंत्रों के भीतर बड़े मोटरों, पंपों और प्रसंस्करण उपकरणों को बिजली प्रदान करना, अक्सर चुनौतीपूर्ण वातावरण में जहां विशेष आवरणों (तेल-प्रतिरोधी, कवचयुक्त) की आवश्यकता होती है।

• वाणिज्यिक परिसर और अस्पताल: बड़ी इमारतों में मुख्य पावर राइज़र के रूप में कार्य करना और महत्वपूर्ण जीवन-सुरक्षा प्रणालियों को विश्वसनीय आपूर्ति प्रदान करना।

• नवीकरणीय ऊर्जा: किसी कृषि फार्म में पवन टर्बाइनों को आपस में जोड़ना या सौर इन्वर्टर स्टेशनों से बिजली को ग्रिड कनेक्शन बिंदु तक पहुंचाना।

• समुद्री और अपतटीय: जहाजों और अपतटीय प्लेटफार्मों को बिजली की आपूर्ति करना, जिसके लिए उन्नत अग्नि, धुआं और विषाक्तता प्रदर्शन की आवश्यकता होती है।

स्थापना, जोड़ और समापन: निरंतरता की कला

किसी मोटर वाहन प्रणाली की विश्वसनीयता उतनी ही हद तक फैक्ट्री में निर्माण के साथ-साथ फील्ड में उसकी स्थापना पर भी निर्भर करती है।

• स्थापना: न्यूनतम झुकाव त्रिज्या से अधिक न मोड़ने के लिए सावधानीपूर्वक हैंडलिंग आवश्यक है, क्योंकि इससे इन्सुलेशन स्क्रीन को नुकसान हो सकता है। खींचने की सही तकनीक और पाइप के आकार का चयन अत्यंत महत्वपूर्ण है।

• केबल जोड़: दो केबलों को जोड़ने के लिए उपयोग किया जाता है। प्री-मोल्डेड, हीट-श्रिंक या कोल्ड-श्रिंक जोड़ों को कंडक्टर कनेक्शन को सावधानीपूर्वक पुनर्स्थापित करना चाहिए और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि निरंतर सेमीकंडक्टर-इंसुलेशन-सेमीकंडक्टर इंटरफ़ेस और विद्युत क्षेत्र नियंत्रण को पुनः स्थापित करना चाहिए।

• केबल टर्मिनेशन: केबल को स्विचगियर, ट्रांसफार्मर या ओवरहेड लाइनों से जोड़ें। ये उपकरण धातु की स्क्रीन के कटने वाले बिंदु पर तनाव को नियंत्रित करते हैं, और विनाशकारी क्षेत्र सांद्रता को रोकने के लिए तनाव शंकु या ज्यामितीय ग्रेडिंग का उपयोग करते हैं। ये इनडोर, आउटडोर या अलग करने योग्य (कोहनी-प्रकार) हो सकते हैं।

परीक्षण और रखरखाव: आजीवन विश्वसनीयता सुनिश्चित करना

एमवी केबलों को उनके पूरे जीवनचक्र के दौरान कठोर परीक्षण से गुजरना पड़ता है:

• फैक्ट्री स्वीकृति: इसमें इन्सुलेशन की अखंडता सुनिश्चित करने के लिए उच्च वोल्टेज पर आंशिक डिस्चार्ज (पीडी) परीक्षण और परावैद्युत हानियों का आकलन करने के लिए टैन डेल्टा (अपव्यय कारक) का मापन शामिल है।

• साइट पर स्थापना: उच्च वोल्टेज डीसी विदस्टैंड (हाई-पॉट) परीक्षण आमतौर पर स्थापना और जोड़ करने के बाद, ऊर्जा प्रदान करने से पहले इन्सुलेशन की अखंडता को साबित करने के लिए किया जाता है।

• स्थिति निगरानी: महत्वपूर्ण सर्किटों के लिए, फाइबर ऑप्टिक्स का उपयोग करके वितरित तापमान संवेदन (डीटीएस) या आंशिक डिस्चार्ज निगरानी जैसी तकनीकें विकसित हो रही खराबी की प्रारंभिक चेतावनी प्रदान कर सकती हैं।

मीडियम वोल्टेज (एक्स एल पी ई) केबल आधुनिक, सुदृढ़ विद्युत ग्रिड की एक शांत और बुद्धिमान रीढ़ हैं। इनका परिष्कृत, स्तरित डिज़ाइन उच्च विद्युत तनाव को सुरक्षित रूप से नियंत्रित करने की जटिल समस्या का कुशलतापूर्वक समाधान करता है। जैसे-जैसे ग्रिड अधिक वितरित उत्पादन (सौर, पवन) और स्मार्ट सिटी अवसंरचना के साथ विकसित हो रहे हैं, विश्वसनीय और उच्च-प्रदर्शन वाले एमवी केबलों की मांग बढ़ती ही जाएगी। अधिक विद्युतीकृत, कुशल और नवीकरणीय ऊर्जा वाले भविष्य की ओर संक्रमण को सक्षम बनाने में इनकी भूमिका मौलिक है, जो यह साबित करती है कि कुछ सबसे महत्वपूर्ण अवसंरचनाएँ वे हैं जिन्हें हम शायद ही कभी देखते हैं, जो हमारे पैरों के नीचे दबी होती हैं या हमारे शहरों में चुपचाप फैली होती हैं।

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●घन एक्स एल पी ई पीवीसी मीडियम वोल्टेज पावर केबल

●कॉपर एक्सएलपीई इंसुलेटेड एसडब्ल्यूए मीडियम वोल्टेज पावर केबल

●एल्युमिनियम कंडक्टर एक्सएलपीई पीवीसी मीडियम वोल्टेज पावर केबल

●जेकेएलजीवाईजे 10kV 120/20 इलेक्ट्रिक केबल