उच्च और निम्न वोल्टेज केबलों के बीच क्या अंतर है?

ऊर्जा पारेषण और वितरण प्रणालियों में, केबल ऊर्जा स्रोतों और अंतिम-उपयोगकर्ता उपकरणों को जोड़ने वाली महत्वपूर्ण कड़ी हैं। अनुप्रयोग और वोल्टेज स्तर के आधार पर, केबलों को आम तौर पर कम-वोल्टेज केबल और उच्च-वोल्टेज केबल के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। इन दो प्रकारों के बीच मुख्य अंतरों को समझना पावर सिस्टम की सुरक्षा, विश्वसनीयता और अर्थव्यवस्था सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक है।

वोल्टेज स्तर की परिभाषा

उच्च और निम्न वोल्टेज केबलों के बीच सबसे मौलिक अंतर उनके लागू वोल्टेज स्तरों में निहित है। आम तौर पर, वोल्टेज स्तर केबल की इन्सुलेशन संरचना की जटिलता निर्धारित करने वाला मुख्य कारक है।

कम-वोल्टेज केबल आम तौर पर 1kV और उससे नीचे की पावर सिस्टम में उपयोग की जाती हैं। उदाहरण के लिए, सामान्य 0.6/1kV रेटेड वोल्टेज केबल व्यापक रूप से भवन बिजली वितरण, औद्योगिक उपकरण बिजली आपूर्ति और शहरी कम-वोल्टेज पावर ग्रिड में उपयोग की जाती हैं। ये केबल वितरण बॉक्स से अंतिम उपभोक्ता उपकरणों तक विद्युत ऊर्जा संचारित करने के लिए जिम्मेदार हैं।

इसके विपरीत, उच्च-वोल्टेज केबल उच्च वोल्टेज वाले पारेषण परिदृश्यों के लिए उपयोग की जाती हैं। 110kV का एक उदाहरण लेते हुए, इन केबलों का उपयोग मुख्य रूप से शहरी मुख्य पावर ग्रिड, बड़े सबस्टेशनों की आने वाली और जाने वाली लाइनों और लंबी दूरी के बिजली पारेषण में किया जाता है। 110kV उच्च-वोल्टेज श्रेणी के अंतर्गत आता है, जिसे उच्च-क्षमता, कम-हानि बिजली पारेषण प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

संरचना और सामग्री में अंतर

उनके द्वारा वहन किए जाने वाले बहुत भिन्न वोल्टेज स्तरों के कारण, उच्च- और निम्न-वोल्टेज केबलों में उनके आंतरिक संरचनात्मक डिजाइन और सामग्री चयन में महत्वपूर्ण अंतर होते हैं।

1. कंडक्टर और इन्सुलेशन डिजाइन

एक विशिष्ट लौ-मंदक कम-वोल्टेज केबल का एक उदाहरण लेते हुए: लौ-मंदक एलवी कम वोल्टेज केबल 0.6/1kV सीयू/एक्सएलपीई/एसटीए/पीवीसी क्लास सी पावर केबल। यह केबल तांबे के कंडक्टर (सीयू) और क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथीन (एक्सएलपीई) को इन्सुलेशन सामग्री के रूप में उपयोग करती है, जिसकी रेटेड वोल्टेज 0.6/1kV है। कम-वोल्टेज केबलों के लिए, इन्सुलेशन परत का मुख्य कार्य चरण-से-चरण शॉर्ट सर्किट और ग्राउंड लीकेज को रोकना है; संरचना अपेक्षाकृत सरल है और इन्सुलेशन की मोटाई पतली है।

उच्च-वोल्टेज केबल पूरी तरह से अलग हैं। 630mm का एक उदाहरण लेते हुए² उच्च वोल्टेज केबल 110kV इलेक्ट्रिक सिंगल कोर कॉपर वाटरप्रूफ प्रतिरोधी पावर का एक उदाहरण लेते हुए, हालांकि यह तांबे के कंडक्टर और क्रॉस-लिंक्ड पॉलीथीन (एक्सएलपीई) इन्सुलेशन का भी उपयोग करता है, 110kV उच्च-वोल्टेज केबल की इन्सुलेशन परत की मोटाई कम-वोल्टेज केबल की तुलना में बहुत अधिक है। अधिक महत्वपूर्ण बात यह है कि उच्च-वोल्टेज केबलों में आमतौर पर इन्सुलेशन परत के अंदर और बाहर कंडक्टर शील्डिंग परतें और इन्सुलेटिंग शील्डिंग परतें होती हैं। ये शील्डिंग परतें विद्युत क्षेत्र को समान करने और आंशिक निर्वहन (पीडी) को रोकने के लिए अर्ध-चालक सामग्री से बनी होती हैं। उच्च वोल्टेज की स्थिति में, विद्युत क्षेत्र का तनाव अत्यधिक केंद्रित होता है; उचित शील्डिंग संरचना के बिना, केबल बहुत कम समय में ब्रेकडाउन से क्षतिग्रस्त हो जाएगी।

2.कवच और म्यान 

कम-वोल्टेज केबलों को अक्सर जटिल बिछाने वाले वातावरण के अनुकूल होने के लिए यांत्रिक सुरक्षा के एक निश्चित स्तर की आवश्यकता होती है। उपरोक्त कम-वोल्टेज केबल स्टील टेप कवच (एसटीए) का उपयोग करती है जिसमें बाहरी पॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी) म्यान और सी-क्लास लौ-मंदक गुण होते हैं। यह डिजाइन इसे कुछ यांत्रिक तनाव का सामना करने की अनुमति देता है और सीधे दफनाने, कंडिट स्थापना, या लौ-मंदक सुरक्षा की आवश्यकता वाले इनडोर वातावरण के लिए उपयुक्त है।

उच्च-वोल्टेज केबल जलरोधक और रेडियल यांत्रिक सुरक्षा पर अधिक जोर देते हैं। उपरोक्त 110kV उच्च-वोल्टेज केबल एक विशिष्ट एकल-कोर उच्च-वोल्टेज केबल संरचना है, जो आमतौर पर एक नालीदार एल्यूमीनियम म्यान या पॉलीथीन (पीई) म्यान का उपयोग करती है और इसमें एक जल-अवरोधक संरचना होती है। चूंकि उच्च-वोल्टेज केबल अक्सर भूमिगत या पानी के नीचे बिछाई जाती हैं, नमी का प्रवेश इन्सुलेशन डेंड्राइट वृद्धि का कारण बन सकता है, जिससे अंततः इन्सुलेशन ब्रेकडाउन हो सकता है; इसलिए, इसकी जलरोधक प्रदर्शन संरचनात्मक डिजाइन में सर्वोपरि महत्व का है।

अनुप्रयोग परिदृश्य और स्थापना आवश्यकताएं

संरचना और सामग्री में अंतर के कारण, उच्च-वोल्टेज और निम्न-वोल्टेज केबलों की स्थापना और उपयोग के लिए अलग-अलग आवश्यकताएं होती हैं।

कम-वोल्टेज केबल में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला होती है, जो आवासीय भवनों में बिजली आपूर्ति ट्रंक लाइनों से लेकर कारखाने कार्यशालाओं में उपकरण वायरिंग तक होती है। उनके अपेक्षाकृत छोटे झुकने वाले त्रिज्या (जैसे, उपरोक्त कम-वोल्टेज केबलों का न्यूनतम झुकने वाला त्रिज्या 12D से 15D है, जहां D केबल का बाहरी व्यास है) के कारण, वे उच्च स्थापना लचीलापन प्रदान करते हैं और अपेक्षाकृत कम निर्माण उपकरणों की आवश्यकता होती है।

उच्च-वोल्टेज केबल मुख्य रूप से मुख्य बिजली पारेषण लाइनों के लिए उपयोग की जाती हैं। 110kV एकल-कोर केबलों में बिछाने के दौरान झुकने वाले त्रिज्या के लिए सख्त आवश्यकताएं होती हैं। इसके अलावा, क्योंकि एकल-कोर केबल संचालन के दौरान वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती हैं, उन्हें आमतौर पर फिक्सेशन के लिए गैर-चुंबकीय सामग्री से बने क्लैंप की आवश्यकता होती है, और भंवर धारा हानि को कम करने के लिए व्यवस्था पर विचार किया जाना चाहिए। इसके अतिरिक्त, उच्च-वोल्टेज केबलों के मध्यवर्ती जोड़ों और टर्मिनलों के निर्माण की प्रक्रिया अत्यंत जटिल है, जिसके लिए आमतौर पर विशेष रूप से प्रशिक्षित पेशेवरों द्वारा संचालन की आवश्यकता होती है। स्थापना की गुणवत्ता सीधे पूरे पावर ग्रिड के परिचालन सुरक्षा को प्रभावित करती है।

सारांश

निष्कर्ष में, कम-वोल्टेज और उच्च-वोल्टेज दोनों केबल आधुनिक पावर सिस्टम के अनिवार्य घटक हैं। कम-वोल्टेज केबल टर्मिनल बिजली वितरण में सुविधा और सुरक्षा को प्राथमिकता देते हैं, जबकि उच्च-वोल्टेज केबल बड़े-क्षमता, लंबी दूरी के पारेषण के लिए स्थिरता और दक्षता पर ध्यान केंद्रित करते हैं। केबल का चयन करते समय, वास्तविक परियोजना के रेटेड वोल्टेज, बिछाने के वातावरण और विद्युत प्रदर्शन आवश्यकताओं के आधार पर, मानकों को पूरा करने वाले उत्पादों का सटीक रूप से चयन करना आवश्यक है। केवल उच्च- और निम्न-वोल्टेज केबलों के बीच मौलिक अंतरों को पूरी तरह से समझकर ही हम स्रोत से अंत तक पावर सिस्टम के सुरक्षित और विश्वसनीय संचालन को सुनिश्चित कर सकते हैं।