હજારો માઇલ પર પ્રકાશ મોકલવા-ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કેબલ્સના રહસ્ય અને નવીનતાની શોધખોળ

આધુનિક પાવર સિસ્ટમોમાં, ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કેબલ્સ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. શહેરોમાં ભૂગર્ભ પાવર ગ્રીડથી માંડીને પર્વતો અને નદીઓમાં લાંબા-અંતરની ટ્રાન્સમિશન લાઇનો સુધી, ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કેબલ્સ ઇલેક્ટ્રિક energy ર્જાના કાર્યક્ષમ, સ્થિર અને સલામત ટ્રાન્સમિશનની ખાતરી કરે છે. આ લેખ તેમની રચના, વર્ગીકરણ, ઉત્પાદન પ્રક્રિયા, પ્રદર્શન લાક્ષણિકતાઓ, ઇન્સ્ટોલેશન અને જાળવણી સહિત ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કેબલ્સથી સંબંધિત વિવિધ તકનીકોની depth ંડાણપૂર્વક અન્વેષણ કરશે.
1. ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કેબલ્સની બાસિક રચના

ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કેબલ મુખ્યત્વે કંડક્ટર, ઇન્સ્યુલેશન સ્તરો, શિલ્ડિંગ સ્તરો અને રક્ષણાત્મક સ્તરોથી બનેલા છે.

કંડક્ટર વર્તમાન માટે ટ્રાન્સમિશન ચેનલ છે અને સામાન્ય રીતે તે કોપર અથવા એલ્યુમિનિયમથી બનેલું છે. કોપરમાં સારી વાહકતા અને નરમાઈ હોય છે, જ્યારે એલ્યુમિનિયમ પ્રમાણમાં ઓછું હોય છે અને વજનમાં પ્રકાશ હોય છે. આ વાહક સામાન્ય રીતે રાહત વધારવા માટે મલ્ટિ-સ્ટ્રાન્ડ ટ્વિસ્ટેડ વાયરના રૂપમાં હોય છે.

ઇન્સ્યુલેશન લેયર એ ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કેબલનો મુખ્ય ભાગ છે, જે વર્તમાન લિકેજને રોકવામાં અને બાહ્ય વિશ્વથી કંડક્ટરને અલગ કરવામાં ભૂમિકા ભજવે છે. સામાન્ય ઇન્સ્યુલેટીંગ મટિરિયલ્સમાં ક્રોસ-લિંક્ડ પોલિઇથિલિન (એક્સએલપીઇ), ઓઇલ પેપર, વગેરે શામેલ છે.

શિલ્ડિંગ લેયરને આંતરિક શિલ્ડિંગ અને બાહ્ય શિલ્ડિંગમાં વહેંચવામાં આવે છે. આંતરિક ield ાલનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રનો ગણવેશ બનાવવા અને સ્થાનિક સ્રાવને ઇન્સ્યુલેશન સ્તરને નુકસાન પહોંચાડવા માટે અટકાવવા માટે થાય છે; બાહ્ય ield ાલ કેબલ પર બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રની દખલને ઘટાડી શકે છે, અને કેબલને બહારની દુનિયા પર ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક અસર કરતા અટકાવી શકે છે.

રક્ષણાત્મક સ્તર મુખ્યત્વે યાંત્રિક નુકસાન, રાસાયણિક કાટ અને પાણીની ઘૂસણખોરી જેવા બાહ્ય પરિબળો દ્વારા નુકસાનથી કેબલને સુરક્ષિત કરે છે. તે સામાન્ય રીતે ધાતુના બખ્તર અને બાહ્ય આવરણથી બનેલું હોય છે. ધાતુના બખ્તર યાંત્રિક શક્તિ પ્રદાન કરી શકે છે, અને બાહ્ય આવરણમાં વોટરપ્રૂફ અને એન્ટી-કાટ કાર્યો છે.

2. ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કેબલ્સનું વર્ગીકરણ

વોલ્ટેજ સ્તર અનુસાર, ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કેબલ્સને મધ્યમ-વોલ્ટેજ કેબલ્સ (સામાન્ય રીતે 3-35KV), હાઇ-વોલ્ટેજ કેબલ્સ (35-110KV), અલ્ટ્રા-હાઇ-વોલ્ટેજ કેબલ્સ (110-500KV) અને અલ્ટ્રા-હાઇ-વોલ્ટેજ કેબલ્સ (500KV ઉપર) માં વહેંચી શકાય છે. માળખાકીય ડિઝાઇન, ઇન્સ્યુલેશન આવશ્યકતાઓ, વગેરેમાં વિવિધ વોલ્ટેજ સ્તરોના કેબલ્સ અલગ પડે છે.

ઇન્સ્યુલેટીંગ મટિરિયલ્સના પરિપ્રેક્ષ્યથી, ઉપર જણાવેલ XLPE કેબલ્સ અને ઓઇલ-પેપર કેબલ્સ ઉપરાંત, ત્યાં ઇથિલિન-પ્રોપીલિન રબર કેબલ્સ પણ છે. ઓઇલ-પેપર કેબલ્સનો લાંબો ઇતિહાસ હોય છે, પરંતુ તેમના maintenance ંચા જાળવણી ખર્ચ અને અન્ય કારણોને લીધે, તેઓ ધીમે ધીમે એક્સએલપીઇ કેબલ્સ દ્વારા બદલવામાં આવ્યા છે. ઇથિલિન પ્રોપિલિન રબર કેબલમાં સારી રાહત અને હવામાન પ્રતિકાર છે, અને તે કેટલાક ખાસ પ્રસંગો માટે યોગ્ય છે.
3. ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કેબલની ઉત્પાદન પ્રક્રિયા

ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કેબલનું ઉત્પાદન એક જટિલ અને નાજુક પ્રક્રિયા છે.

કંડક્ટરના ઉત્પાદન માટે પ્રથમ કોપર અથવા એલ્યુમિનિયમ કાચા માલને વાહકની પરિમાણીય ચોકસાઈ અને યાંત્રિક ગુણધર્મોને સુનિશ્ચિત કરવા માટે ખેંચવાની, ટ્વિસ્ટેડ અને અન્ય પ્રક્રિયાઓ જરૂરી છે. વિકૃત પ્રક્રિયા દરમિયાન, કંડક્ટરની વાહકતા સુધારવા માટે સેરના સેરને નજીકથી ગોઠવવી આવશ્યક છે.

ઇન્સ્યુલેશન લેયરનો એક્સ્ટ્ર્યુઝન એ એક મુખ્ય પગલું છે. XLPE ઇન્સ્યુલેશન સ્તર માટે, XLPE સામગ્રી temperature ંચા તાપમાને બહાર કા .વામાં આવે છે અને કંડક્ટર પર સમાનરૂપે લપેટી છે. એક્સ્ટ્ર્યુઝન પ્રક્રિયા દરમિયાન, ઇન્સ્યુલેશન લેયરની ગુણવત્તા અને જાડાઈની એકરૂપતાને સુનિશ્ચિત કરવા માટે તાપમાન, દબાણ અને એક્સ્ટ્ર્યુઝન ગતિ જેવા પરિમાણો સખત રીતે નિયંત્રિત થવું આવશ્યક છે.

શિલ્ડિંગ લેયર સામાન્ય રીતે મેટલ વાયર વણાટ અથવા મેટલ ટેપ રેપિંગ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. આંતરિક અને બાહ્ય ield ાલની ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ થોડી અલગ છે, પરંતુ બંનેને શિલ્ડિંગ લેયરની અખંડિતતા અને સારા વિદ્યુત જોડાણની ખાતરી કરવાની જરૂર છે.

છેવટે, રક્ષણાત્મક સ્તરના ઉત્પાદનમાં ધાતુના બખ્તર નાખવા અને બાહ્ય આવરણનો બહારનો સમાવેશ થાય છે. ધાતુના બખ્તર કેબલ પર ચુસ્તપણે ફિટ થવું જોઈએ, અને બાહ્ય આવરણના એક્સ્ટ્ર્યુશનને પરપોટા અને તિરાડો જેવા ખામી વિના સરળ દેખાવની ખાતરી કરવી જોઈએ.
4. ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કેબલ્સની કામગીરીની લાક્ષણિકતાઓ

વિદ્યુત કામગીરીની દ્રષ્ટિએ, ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કેબલ્સમાં ઉચ્ચ ઇન્સ્યુલેશન પ્રતિકાર, નીચા ડાઇલેક્ટ્રિક નુકસાન અને સારા વોલ્ટેજ પ્રતિકાર હોવું જરૂરી છે. ઉચ્ચ ઇન્સ્યુલેશન પ્રતિકાર અસરકારક રીતે વર્તમાન લિકેજને અટકાવી શકે છે, ઓછી ડાઇલેક્ટ્રિક નુકસાન ટ્રાન્સમિશન દરમિયાન ઇલેક્ટ્રિક energy ર્જાના નુકસાનને ઘટાડે છે, અને સારા વોલ્ટેજ પ્રતિકાર સુનિશ્ચિત કરે છે કે કેબલ ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ વાતાવરણમાં સલામત રીતે કાર્ય કરી શકે છે.

યાંત્રિક ગુણધર્મોની દ્રષ્ટિએ, કેબલમાં પૂરતી તાણ શક્તિ, બેન્ડિંગ ત્રિજ્યા અને અસર પ્રતિકાર હોવી જોઈએ. ઇન્સ્ટોલેશન અને ઓપરેશન દરમિયાન, કેબલ ખેંચાણ, બેન્ડિંગ અને બાહ્ય બળ અસરને આધિન હોઈ શકે છે. જો યાંત્રિક ગુણધર્મો અપૂરતી હોય, તો કેબલ નુકસાન પહોંચાડવાનું સરળ છે.

થર્મલ પ્રદર્શન પણ એક મહત્વપૂર્ણ પાસું છે. કેબલ ઓપરેશન દરમિયાન ગરમી ઉત્પન્ન કરશે, ખાસ કરીને જ્યારે ઉચ્ચ લોડ હેઠળ ચાલે છે. તેથી, કેબલમાં સારી ગરમીનો પ્રતિકાર હોવો જરૂરી છે અને ઇન્સ્યુલેશન વૃદ્ધત્વ જેવી સમસ્યાઓ વિના ચોક્કસ તાપમાનની શ્રેણીમાં સામાન્ય રીતે કામ કરવામાં સમર્થ હોવું જરૂરી છે. XLPE કેબલમાં પ્રમાણમાં સારી ગરમીનો પ્રતિકાર છે અને temperatures ંચા તાપમાને લાંબા સમય સુધી કાર્ય કરી શકે છે.
5. ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કેબલ્સની સ્થાપના અને જાળવણી

ઇન્સ્ટોલેશનની દ્રષ્ટિએ, કેબલ બિછાવેલો પાથ વાજબી અને સલામત છે તેની ખાતરી કરવા માટે પાથની યોજના બનાવવાની પ્રથમ વસ્તુ છે. બિછાવેલા પ્રક્રિયા દરમિયાન, કેબલના અતિશય ખેંચાણ, બેન્ડિંગ અને બહાર નીકળવાનું ટાળવા માટે કાળજી લેવી જોઈએ. લાંબા-અંતરની કેબલ બિછાવે માટે, કેબલ કન્વીઅર્સ જેવા ઉપકરણો સામાન્ય રીતે બાંધકામમાં મદદ કરવા માટે વપરાય છે.

કેબલ સાંધાઓનું ઉત્પાદન ઇન્સ્ટોલેશન પ્રક્રિયાની મુખ્ય કડી છે. સંયુક્તની ગુણવત્તા સીધી કેબલની operating પરેટિંગ વિશ્વસનીયતાને અસર કરે છે. સાંધા બનાવતી વખતે, કેબલને છીનવી, સાફ, કનેક્ટેડ અને ઇન્સ્યુલેટેડ કરવાની જરૂર છે. સંયુક્તની વિદ્યુત અને યાંત્રિક ગુણધર્મો આવશ્યકતાઓને પૂર્ણ કરે છે તેની ખાતરી કરવા માટે દરેક પગલાને પ્રક્રિયા આવશ્યકતાઓ અનુસાર સખત રીતે હાથ ધરવાની જરૂર છે.

ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કેબલ્સના લાંબા ગાળાના સ્થિર કામગીરી માટે જાળવણી કાર્ય આવશ્યક છે. નિયમિત નિરીક્ષણો તાત્કાલિક શોધી શકે છે કે કેબલ દેખાવને નુકસાન થયું છે કે આવરણને નુકસાન થયું છે. તે જ સમયે, કેટલાક પરીક્ષણ ઉપકરણોનો ઉપયોગ ઇન્સ્યુલેશન પ્રદર્શન અને કેબલના આંશિક સ્રાવની ચકાસણી માટે પણ થઈ શકે છે. જો સમસ્યાઓ મળી આવે, તો તેઓને સમારકામ અથવા સમયસર બદલવું જોઈએ.

6. ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કેબલ્સની નિષ્ફળતા અને તપાસ

ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કેબલ્સની સામાન્ય નિષ્ફળતામાં ઇન્સ્યુલેશન બ્રેકડાઉન, કંડક્ટર ડિસ્કનેક્શન અને સંયુક્ત નિષ્ફળતા શામેલ છે. ઇન્સ્યુલેશનનું ભંગાણ ઇન્સ્યુલેશન વૃદ્ધત્વ, આંશિક સ્રાવ અથવા બાહ્ય ઓવરવોલ્ટેજને કારણે થઈ શકે છે. કંડક્ટર ડિસ્કનેક્શન સામાન્ય રીતે યાંત્રિક બાહ્ય બળ અથવા લાંબા ગાળાના ઓવરલોડને કારણે થાય છે. સંયુક્ત નિષ્ફળતા નબળી સંયુક્ત ઉત્પાદન પ્રક્રિયા અથવા ઓપરેશન દરમિયાન તીવ્ર ગરમીને કારણે થઈ શકે છે.

આ દોષોને શોધવા માટે, ઘણી તપાસ પદ્ધતિઓ છે. આંશિક સ્રાવ તપાસ એ સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવામાં આવતી પદ્ધતિ છે. કેબલમાં આંશિક સ્રાવ દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલ સિગ્નલ શોધીને, તે નક્કી કરી શકાય છે કે કેબલની અંદર ઇન્સ્યુલેશન ખામી છે કે કેમ. ટકી વોલ્ટેજ પરીક્ષણ કેબલની ટકી વોલ્ટેજ ક્ષમતા શોધી શકે છે અને સંભવિત ઇન્સ્યુલેશન સમસ્યાઓ શોધી શકે છે. આ ઉપરાંત, ઇન્ફ્રારેડ થર્મલ ઇમેજિંગ તકનીક કેબલની સપાટી પર તાપમાનનું વિતરણ શોધી શકે છે, જેથી કેબલને સ્થાનિક ઓવરહિટીંગ જેવી સમસ્યાઓ છે કે કેમ તે શોધી કા .વા માટે.
7. પાવર સિસ્ટમોમાં ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કેબલ્સનો ઉપયોગ અને વિકાસ વલણ

પાવર સિસ્ટમોમાં, ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કેબલ્સનો ઉપયોગ શહેરી પાવર ગ્રીડ ટ્રાન્સફોર્મેશન, મોટા પાવર સ્ટેશનોની આઉટગોઇંગ લાઇનો, સબમરીન કેબલ ટ્રાન્સમિશન અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં થાય છે. શહેરી પાવર ગ્રીડમાં, મર્યાદિત જગ્યાને કારણે, ભૂગર્ભ કેબલ્સનો ઉપયોગ જગ્યા બચાવી શકે છે અને શહેરની સુંદરતામાં સુધારો કરી શકે છે. મોટા પાવર સ્ટેશનોની આઉટગોઇંગ લાઇનોને દૂરના સબસ્ટેશનમાં વીજળી પ્રસારિત કરવા માટે ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કેબલ્સનો ઉપયોગ કરવો જરૂરી છે. સબમરીન કેબલ ટ્રાન્સમિશન ક્રોસ-સી પાવર ટ્રાન્સમિશનની અનુભૂતિ કરી શકે છે અને ટાપુઓ અને દરિયાકાંઠાના વિસ્તારો માટે સ્થિર વીજ પુરવઠો પ્રદાન કરી શકે છે.

પાવર ટેકનોલોજીના સતત વિકાસ સાથે, ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ કેબલ્સે કેટલાક વિકાસ વલણો પણ દર્શાવ્યા છે. એક ઉચ્ચ વોલ્ટેજ સ્તરવાળા કેબલ્સના સંશોધન અને વિકાસ અને એપ્લિકેશન છે. લાંબા-અંતરની પાવર ટ્રાન્સમિશનની માંગમાં વધારો સાથે, અલ્ટ્રા-હાઇ વોલ્ટેજ કેબલ્સનો વિકાસ ધ્યાન કેન્દ્રિત કરશે. બીજો કેબલ્સની બુદ્ધિ છે. સેન્સર અને અન્ય ઉપકરણોને કેબલમાં એકીકૃત કરીને, કેબલની operating પરેટિંગ સ્થિતિ અને ફોલ્ટ ચેતવણીનું રીઅલ-ટાઇમ મોનિટરિંગ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે, ત્યાં કેબલની operating પરેટિંગ વિશ્વસનીયતામાં સુધારો થાય છે. ત્રીજું પર્યાવરણને અનુકૂળ કેબલ્સનો વિકાસ છે. પર્યાવરણીય સંરક્ષણ માટેની લોકોની જરૂરિયાતોમાં વધારો થતાં, ઓછા પ્રદૂષણના સંશોધન અને વિકાસ, રિસાયક્લેબલ કેબલ મટિરિયલ્સ એ ભાવિ વિકાસ દિશા હશે.