বৈদ্যুতিক নেটওয়ার্কে বায়ুমণ্ডলীয় ওভারভোল্টেজ
হঠাৎ স্বল্প-মেয়াদী ভোল্টেজ বৈদ্যুতিক ইনস্টলেশনের নিরোধকের জন্য বিপজ্জনক একটি মান পর্যন্ত বেড়ে যাওয়াকে বলা হয় ওভারভোল্টেজ... তাদের উত্স অনুসারে, ওভারভোল্টেজগুলি দুটি ধরণের: বাহ্যিক (বায়ুমণ্ডলীয়) এবং অভ্যন্তরীণ (সুইচিং)।
বৈদ্যুতিক ইনস্টলেশনে সরাসরি বজ্রপাতের কারণে বা এর আশেপাশে বজ্রপাতের কারণে বায়ুমণ্ডলীয় উত্থান ঘটে। বায়ুমণ্ডলীয় ওভারভোল্টেজগুলি সরাসরি প্রভাবের মতো বৈদ্যুতিক ইনস্টলেশনের জন্য সবচেয়ে বড় বিপদের প্রতিনিধিত্ব করে বজ্র তারা 1,000,000 V তে পৌঁছতে পারে, 200 kA পর্যন্ত বজ্রপাত সহ। তারা বৈদ্যুতিক ইনস্টলেশনের নামমাত্র ভোল্টেজের মানের উপর নির্ভর করে না। এগুলি নিম্ন ভোল্টেজ ইনস্টলেশনের জন্য বিশেষত বিপজ্জনক, কারণ এই ইনস্টলেশনগুলিতে লাইভ পার্টস এবং ইনসুলেশন স্তরের মধ্যে দূরত্ব উচ্চ ভোল্টেজের তুলনায় কম।
বায়ুমণ্ডলীয় ওভারভোল্টেজগুলি প্ররোচিত এবং সরাসরি বজ্রপাতের আঘাতে বিভক্ত। প্রথমটি বৈদ্যুতিক ইনস্টলেশনের কাছাকাছি বজ্রপাতের সময় ঘটে, উদাহরণস্বরূপ একটি সাবস্টেশন বা পাওয়ার লাইন।ঢেউ একটি খুব উচ্চ সম্ভাবনা (কয়েক মিলিয়ন ভোল্ট) চার্জ করা একটি বজ্র মেঘের প্রবর্তক প্রভাব দ্বারা উত্পন্ন হয়।
সরাসরি বজ্রপাতের ক্ষেত্রে, ওভারভোল্টেজ সৃষ্টিকারী ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ক্রিয়া ছাড়াও, যান্ত্রিক ক্ষতিও পরিলক্ষিত হয়, উদাহরণস্বরূপ কাঠের খুঁটি বা ওভারহেড পাওয়ার লাইনের স্লিপারের বিভাজন।
প্ররোচিত ঢেউগুলি 100 কেভির, যা সরাসরি বজ্রপাতের ফলে সৃষ্ট ঢেউ থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে কম। তারা ওভারহেড লাইন কন্ডাক্টর বরাবর প্রচার করে স্রাবের পরে নির্গত তরঙ্গ আকারে।
একটি বজ্রপাতের ধর্মঘট বেশিরভাগ ক্ষেত্রে একে অপরকে অনুসরণ করে একাধিক পৃথক ডাল নিয়ে গঠিত। সম্পূর্ণ স্রাব এক সেকেন্ডের দশমাংশ স্থায়ী হয়, এবং পৃথক ডাল প্রতিটি দশ মাইক্রোসেকেন্ডের সময়কাল থাকে। বজ্রপাতের সময় পৃথক ডালের সংখ্যা 1 থেকে 40 পর্যন্ত হতে পারে।
বায়ুমণ্ডলীয় ওভারভোল্টেজ থেকে বৈদ্যুতিক ইনস্টলেশনের সুরক্ষা
উপরে উল্লেখ করা হয়েছে যে বায়ুমণ্ডলীয় ওভারভোল্টেজ কয়েক মিলিয়ন ভোল্টে পৌঁছাতে পারে। বৈদ্যুতিক ইনস্টলেশনের নিরোধক এই ধরনের ভোল্টেজের মাত্রা সহ্য করতে পারে না, তাই ক্ষতির বিরুদ্ধে অতিরিক্ত সুরক্ষা প্রয়োজন। এই এজেন্টগুলি বৈদ্যুতিক সরঞ্জামের ক্ষতি রোধ করে এবং গ্রাহকদের নিরবচ্ছিন্ন বিদ্যুৎ সরবরাহ বাড়াতে এবং মানুষ ও প্রাণীদের সুরক্ষার জন্য উভয়ই বৈদ্যুতিক ইনস্টলেশনে ব্যবহার করা উচিত।
10 এবং 0.4 কেভি ওভারহেড লাইন, সেইসাথে গ্রামীণ এলাকায় অবস্থিত ভোক্তা সাবস্টেশনগুলির বৃদ্ধি সুরক্ষার জন্য বিশেষ মনোযোগ দেওয়া উচিত।
অগ্নিকাণ্ড ওভারভোল্টেজের একটি গুরুতর পরিণতি হতে পারে, বিশেষ করে সরাসরি বজ্রপাতের কারণে। অতএব, বায়ুমণ্ডলীয় ওভারভোল্টেজ (বা বজ্র সুরক্ষা) বিরুদ্ধে সঠিক এবং নির্ভরযোগ্যভাবে কার্যকরী সুরক্ষা সংস্থার প্রতি সবচেয়ে গুরুতর মনোযোগ দেওয়া হয়।
বজ্র সুরক্ষার সমস্যাটির মধ্যে রয়েছে বৈদ্যুতিক ইনস্টলেশনের পৃথক উপাদানগুলিকে সরাসরি বজ্রপাতের আক্রমণ থেকে রক্ষা করার ব্যবস্থা, বৈদ্যুতিক মেশিন এবং ডিভাইসগুলিকে ক্ষতি থেকে বিচ্ছিন্ন করা, ঢেউয়ের তরঙ্গের লাইন থেকে প্রবাহিত প্রবণতা থেকে। এই ব্যবস্থাগুলি প্রতিরক্ষামূলক ডিভাইস এবং ডিভাইসগুলির ইনস্টলেশনের জন্য ফুটে ওঠে যা তরঙ্গটি ইনস্টলেশনের কোনও গুরুত্বপূর্ণ উপাদানে পৌঁছানোর আগে একটি ঢেউ থেকে একটি আবেগ (তরঙ্গ) সরিয়ে দেয় এবং এটিকে নিষ্ক্রিয় করে।
অতএব, সমস্ত প্রতিরক্ষামূলক ডিভাইসের প্রধান অংশ হল আর্থিং সুইচ। সেগুলো পূরণ করতে হবে PUE অনুযায়ী এবং মাটিতে চার্জের নির্ভরযোগ্য স্রাব প্রদান করে।
লাইটনিং অ্যারেস্টার, অ্যারেস্টার এবং স্পার্ক অ্যারেস্টার বায়ুমণ্ডলীয় ওভারভোল্টেজের বিরুদ্ধে প্রাথমিক সুরক্ষামূলক সরঞ্জাম হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
বজ্রপাতের রডগুলি বায়ুমণ্ডলীয় স্রাবকে নিজের দিকে অভিমুখ করে, এটি ইনস্টলেশনের বর্তমান-বহনকারী অংশগুলি থেকে দূরে নিয়ে যায়। ঘনীভূত বস্তু (উদাহরণস্বরূপ, সাবস্টেশন বা অন্যান্য কাঠামো) রক্ষা করার জন্য রড লাইটনিং রড ব্যবহার করা হয় এবং বর্ধিত (উদাহরণস্বরূপ, ওভারহেড লাইনের তার) রক্ষা করার জন্য যোগাযোগের তারের বিদ্যুতের রড ব্যবহার করা হয়। মাটিতে চার্জ নিষ্কাশন করতে, অ্যারেস্টার ইনস্টল করা হয় এবং মোমবাতি.
স্টেশন জেনারেটর এবং ট্রান্সফরমারগুলির বজ্র সুরক্ষার জন্য, সরাসরি বজ্রপাত এবং লাইন থেকে পড়া ঢেউয়ের বিরুদ্ধে সুরক্ষার জন্য একটি সেট সরবরাহ করা হয়।
সরাসরি বজ্রপাতের বিরুদ্ধে সুরক্ষা স্টেশন বা সাবস্টেশনে ওভারহেড লাইনের পন্থায় বজ্রপাতের রড এবং যোগাযোগের বজ্রপাত দ্বারা সরবরাহ করা হয়। জেনারেটরগুলি তরঙ্গের প্রশস্ততাকে এমন একটি মান পর্যন্ত সীমাবদ্ধ করে যা একটি বৈদ্যুতিক মেশিনের নিরোধকের জন্য বিপজ্জনক নয়।
বড় জেনারেটরগুলি সরাসরি বহির্গামী পাওয়ার লাইনের সাথে সংযুক্ত হওয়ার পরামর্শ দেওয়া হয় না। জেনারেটরের ভোল্টেজে গ্রাহকদের বিদ্যুৎ সরবরাহকারী ছোট স্টেশনগুলির জন্য, জেনারেটরের উন্নত বৈশিষ্ট্য সহ বিশেষ সীমাবদ্ধতার অতিরিক্ত ইনস্টলেশনের মাধ্যমে এই জাতীয় সংযোগ সম্ভব।
যদি জেনারেটরগুলি স্টেপ-আপ ট্রান্সফরমারগুলির সাথে সরাসরি সংযুক্ত থাকে, অর্থাৎ জেনারেটর-ট্রান্সফরমার ব্লক ডায়াগ্রাম অনুসারে, তাদের পলি ওভারভোল্টেজের বিরুদ্ধে বিশেষ সুরক্ষা ব্যবস্থার প্রয়োজন হয় না।
কাঠের খুঁটিতে তৈরি 6 - 35 kV এর ভোল্টেজ সহ ওভারহেড লাইনগুলির জন্য বিশেষ ঢেউ সুরক্ষার প্রয়োজন হয় না। তাদের নিরোধকের বাজ প্রতিরোধের কাঠের অন্তরক বৈশিষ্ট্য দ্বারা প্রদান করা হয়। এখানে শুধুমাত্র তারের (কাঠের মধ্যে) নিম্নোক্ত ন্যূনতম অন্তরণ দূরত্ব বজায় রাখা গুরুত্বপূর্ণ: 6-10 ভোল্টেজের জন্য 0.75 মি, ভোল্টেজ 20-এর জন্য 1.5 মিটার এবং 35 কেভি ভোল্টেজের জন্য 3 মি।
দুর্বল নিরোধক সহ ওভারহেড লাইনের পৃথক অংশগুলি (উদাহরণস্বরূপ, ধাতু বা চাঙ্গা কংক্রিট সমর্থন ব্যবহার করে, একটি তারের সাথে ওভারহেড লাইন সংযোগ করা ইত্যাদি) অ্যারেস্টার বা স্পার্ক গ্যাপ (নিম্ন স্রোতে) দ্বারা সুরক্ষিত থাকে (দেখুন — পাইপ সংযম এবং ভালভ সীমাবদ্ধকারী) এই ডিভাইসগুলির গ্রাউন্ডিং ডিভাইসগুলির প্রতিরোধের 10 ওহমের বেশি হওয়া উচিত নয়।
লিমিটার এবং স্পার্ক গ্যাপগুলি একে অপরকে অতিক্রমকারী দুটি ওভারহেড লাইনের সমর্থনে বা একটি যোগাযোগ লাইনের সাথে একটি ওভারহেড পাওয়ার লাইনের সংযোগস্থলে ইনস্টল করা হয়। এখানে গ্রাউন্ডিং ডিভাইসগুলির প্রতিরোধ 15 ওহমের বেশি হওয়া উচিত নয়। সমর্থনগুলির গ্রাউন্ডিং ঢালগুলির একটি বোল্টযুক্ত সংযোগ থাকতে হবে এবং তাদের ক্রস বিভাগটি কমপক্ষে 25 মিমি 2 হতে হবে।
দ্রুত ক্ষণস্থায়ী বজ্রপাতের পরে ওভারহেড লাইনের উপরে শক্তি পুনরুদ্ধার করার জন্য, লাইনগুলির স্বয়ংক্রিয় পুনরায় বন্ধ করার ডিভাইস (স্বয়ংক্রিয় পুনরায় বন্ধ করা) ব্যবহার করা হয়। একটি বাজ সুরক্ষা ডিভাইস হিসাবে স্বয়ংক্রিয় রিক্লোজারগুলির সফল অপারেশনের সাথে, ব্যবহারকারীরা 0.2 সেকেন্ডের বেশি হবে না এমন একটি পাওয়ার বিঘ্ন অনুভব করবেন না এবং তাদের স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপ ব্যাহত হবে না।
তারের গ্রন্থি স্টপ দিয়ে উভয় প্রান্তে সুরক্ষিত।
0.38 / 0.22 কেভি ভোল্টেজ সহ ভোক্তা নেটওয়ার্কগুলির সুরক্ষা বিশেষভাবে সাবধানতার সাথে সঞ্চালিত হয়। এই নেটওয়ার্কগুলি সাধারণত বায়বীয় হয় এবং তাদের নকশা বায়ুমণ্ডলীয় ঊর্ধ্বগতির জন্য সবচেয়ে বেশি সংবেদনশীল কারণ তারা অন্যান্য সমস্ত কাঠামোর উপরে উঠে যায় এবং খোলা জায়গাগুলির মধ্য দিয়ে যায়।
লো-ভোল্টেজ নেটওয়ার্কগুলি বজ্র সুরক্ষা ডিভাইসগুলির সাথে সজ্জিত যা ইমপালস ডিসচার্জ স্রোতকে পৃথিবীতে প্রতিফলিত করে। এটি আপনাকে মানুষ এবং প্রাণীদের রক্ষা করতে, বজ্রপাতের কারণে সৃষ্ট আগুন এবং অভ্যন্তরীণ বৈদ্যুতিক তারগুলিতে তাদের অনুপ্রবেশ প্রতিরোধ করতে দেয়।
লো-ভোল্টেজ নেটওয়ার্কগুলিতে, সমস্ত ফেজ কন্ডাক্টর এবং নিরপেক্ষ কন্ডাক্টরের ইনসুলেটরগুলির হুক বা পিনের জন্য বজ্র সুরক্ষা গ্রাউন্ডিংয়ের সংযোগ দেওয়া হয়।
বাড়ির প্রবেশপথে বা সরাসরি ভবনের প্রবেশপথে তারের ট্যাপের সাহায্যে আর্থিং দেওয়া হয়। প্রতিরক্ষামূলক আর্থিং ডিভাইসের প্রতিরোধ 30 ওহমের বেশি হওয়া উচিত নয়।
10 / 0.4 kV ভোক্তা সাবস্টেশনে, ওভারহেড লাইনের সাথে সংযুক্ত লো-ভোল্টেজ উইন্ডিংগুলিকে গ্রেফতারকারীদের দ্বারা সুরক্ষিত করতে হবে। এগুলি ট্রান্সফরমারের যতটা সম্ভব কাছাকাছি ইনস্টল করা হয় এবং সাবস্টেশনগুলির সাধারণ গ্রাউন্ড সার্কিটের সাথে সংযুক্ত থাকে। যখন ট্রান্সফরমারের শক্তি 630 কেভিএ এবং তার বেশি হয়, তখন এটি থেকে প্রসারিত লাইন বরাবর দুটি অতিরিক্ত প্রতিরক্ষামূলক আর্থিং তৈরি করা হয় - নির্দিষ্ট প্রতিরোধের মান সহ সাবস্টেশন থেকে 50 এবং 100 মিটারে।