একটি তারের উপর শক্তি সংক্রমণ

একটি বৈদ্যুতিক সার্কিটে কমপক্ষে তিনটি উপাদান থাকে: একটি জেনারেটর, যা বৈদ্যুতিক শক্তির উত্স, শক্তি গ্রহণকারী এবং জেনারেটর এবং রিসিভারের সাথে সংযোগকারী তারগুলি।

পাওয়ার প্ল্যান্টগুলি প্রায়শই যেখানে বিদ্যুৎ খরচ হয় সেখান থেকে দূরে অবস্থিত। একটি ওভারহেড পাওয়ার লাইন বিদ্যুৎকেন্দ্র এবং শক্তি খরচের স্থানের মধ্যে দশ এবং এমনকি শত শত কিলোমিটার প্রসারিত করে। পাওয়ার লাইনের কন্ডাক্টরগুলি ডাইইলেকট্রিক দিয়ে তৈরি ইনসুলেটরগুলির সাথে খুঁটিতে স্থির করা হয়, প্রায়শই চীনামাটির বাসন।

ওভারহেড লাইনগুলির সাহায্যে যা বৈদ্যুতিক গ্রিড তৈরি করে, আবাসিক এবং শিল্প ভবনগুলিতে বিদ্যুৎ সরবরাহ করা হয় যেখানে শক্তি গ্রাহকরা থাকে। বিল্ডিংগুলির ভিতরে, বৈদ্যুতিক তারগুলি উত্তাপযুক্ত তামার তার এবং তারগুলি দিয়ে তৈরি করা হয় এবং তাকে অন্দর ওয়্যারিং বলা হয়।

যখন তারের মাধ্যমে বিদ্যুত প্রেরণ করা হয়, তখন বৈদ্যুতিক প্রবাহে তারের প্রতিরোধের সাথে সম্পর্কিত বেশ কয়েকটি অবাঞ্ছিত ঘটনা পরিলক্ষিত হয়। এই ঘটনা অন্তর্ভুক্ত ভোল্টেজ ক্ষতি, লাইন পাওয়ার লস, গরম করার তারের.

লাইন ভোল্টেজের ক্ষতি

যখন কারেন্ট প্রবাহিত হয়, তখন লাইন রেজিস্ট্যান্স জুড়ে একটি ভোল্টেজ ড্রপ তৈরি হয়। লাইন রেজিস্ট্যান্স Rl গণনা করা যেতে পারে যদি l লাইনের দৈর্ঘ্য (মিটারে), কন্ডাকটর S এর ক্রস-সেকশন (বর্গ মিলিমিটারে) এবং তারের উপাদান ρ এর রোধ জানা যায়:

Rl = ρ (2l / S)

(সূত্রটিতে 2 নম্বর রয়েছে কারণ উভয় তারকে অবশ্যই বিবেচনায় নিতে হবে)।

যদি একটি কারেন্ট l লাইনের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়, তাহলে ওহমের সূত্র অনুসারে ΔUl লাইনে ভোল্টেজ ড্রপ সমান: ΔUl = IRl।

যেহেতু লাইনের কিছু ভোল্টেজ হারিয়ে গেছে, তাই লাইনের শেষে (রিসিভারে) এটি সর্বদা লাইনের শুরুর চেয়ে কম হবে (জেনারেটর টার্মিনালগুলিতে নয়)। লাইন ভোল্টেজ ড্রপের কারণে রিসিভার ভোল্টেজ কমে গেলে রিসিভারকে স্বাভাবিকভাবে কাজ করতে বাধা দিতে পারে।

ধরুন, উদাহরণস্বরূপ, সেই ভাস্বর বাতিগুলি সাধারণত 220 V তে জ্বলে এবং 220 V প্রদানকারী একটি জেনারেটরের সাথে সংযুক্ত থাকে৷ ধরুন যে লাইনটির দৈর্ঘ্য l = 92 মিটার, একটি তারের ক্রস-সেকশন S = 4 mm2 এবং একটি রোধ ρ = 0 , 0175।

লাইন রোধ: Rl = ρ (2l / S) = 0.0175 (2 x 92) / 4 = 0.8 ohms।

যদি কারেন্ট Az = 10 A ল্যাম্পের মধ্য দিয়ে যায়, তাহলে লাইনে ভোল্টেজ ড্রপ হবে: ΔUl = IRl = 10 x 0.8 = 8 V... অতএব, ল্যাম্পের ভোল্টেজ জেনারেটরের চেয়ে 2.4 V কম হবে ভোল্টেজ : উল্যাম্প = 220 — 8 = 212 V। বাতিগুলি এক মুঠো অপর্যাপ্তভাবে জ্বলবে। রিসিভারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্টের পরিবর্তন লাইন জুড়ে ভোল্টেজ ড্রপের পরিবর্তন ঘটায়, যার ফলে রিসিভার জুড়ে ভোল্টেজের পরিবর্তন হয়।

এই উদাহরণে একটি বাতি বন্ধ করা যাক এবং লাইনে কারেন্ট কমে 5 A হয়ে যাবে। এই ক্ষেত্রে, লাইনের ভোল্টেজ ড্রপ কমে যাবে: ΔUl = IRl = 5 x 0.8 = 4 V।

সুইচ-অন ল্যাম্পে, ভোল্টেজ বাড়বে, যা এর উজ্জ্বলতা একটি লক্ষণীয় বৃদ্ধি ঘটাবে। উদাহরণটি দেখায় যে একটি পৃথক রিসিভার চালু বা বন্ধ করার ফলে লাইনের ভোল্টেজ ড্রপের পরিবর্তনের কারণে অন্যান্য রিসিভারের ভোল্টেজের পরিবর্তন ঘটে। এই ঘটনাগুলি ভোল্টেজের ওঠানামাকে ব্যাখ্যা করে যা প্রায়শই বৈদ্যুতিক নেটওয়ার্কগুলিতে পরিলক্ষিত হয়।

নেটওয়ার্ক ভোল্টেজ মানের উপর লাইন প্রতিরোধের প্রভাব আপেক্ষিক ভোল্টেজ ক্ষতি দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। সাধারণ ভোল্টেজের সাথে লাইনে ভোল্টেজ ড্রপের অনুপাত, শতাংশ আপেক্ষিক ভোল্টেজ লস হিসাবে প্রকাশ করা হয় (ΔU% দ্বারা চিহ্নিত), বলা হয়:

ΔU% = (ΔUl /U)x100%

বিদ্যমান মান অনুসারে, লাইনের কন্ডাক্টরগুলি অবশ্যই এমনভাবে ডিজাইন করা উচিত যাতে ভোল্টেজের ক্ষতি 5% এর বেশি না হয় এবং আলোর লোড 2 - 3% এর বেশি না হয়।

শক্তির ক্ষতি

জেনারেটর দ্বারা উত্পাদিত কিছু বৈদ্যুতিক শক্তি তাপে যায় এবং চুনে নষ্ট হয়, যার ফলে সঞ্চালনের মাধ্যমে উত্তপ্ত হয়। ফলস্বরূপ, রিসিভার দ্বারা প্রাপ্ত শক্তি জেনারেটর দ্বারা প্রদত্ত শক্তির চেয়ে সর্বদা কম থাকে। একইভাবে, রিসিভারে ব্যবহৃত শক্তি সবসময় জেনারেটরের দ্বারা বিকশিত শক্তির চেয়ে কম।

লাইনের বর্তমান শক্তি এবং রেজিস্ট্যান্স জেনে লাইনে পাওয়ার লস গণনা করা যেতে পারে: Plosses = Az2Rl

পাওয়ার ট্রান্সমিশনের দক্ষতা চিহ্নিত করার জন্য, লাইনের দক্ষতা নির্ধারণ করুন, যা জেনারেটর দ্বারা বিকশিত শক্তির সাথে রিসিভার দ্বারা প্রাপ্ত শক্তির অনুপাত হিসাবে বোঝা যায়।

যেহেতু জেনারেটরের দ্বারা বিকশিত শক্তি লাইনে পাওয়ার ক্ষতির পরিমাণ দ্বারা রিসিভারের শক্তির চেয়ে বেশি, তাই দক্ষতা (গ্রীক অক্ষর η দ্বারা চিহ্নিত করা হয়) হিসাবে গণনা করা হয়: η = Puseful / (Puseful + Plosses)

যেখানে, Ppolzn হল রিসিভারে ব্যবহৃত শক্তি, Ploss হল লাইনের পাওয়ার লস।

বর্তমান শক্তি Az = 10 লাইনে পাওয়ার লস (Rl = 0.8 ohms) সহ পূর্বে আলোচনা করা উদাহরণ থেকে:

ক্ষতি = Az2Rl = 102NS0, 8 = 80 W।

দরকারী শক্তি P দরকারী = Ulamps x I = 212x 10 = 2120 W।

দক্ষতা η = 2120 / (2120 + 80) = 0.96 (বা 96%), i.e. রিসিভাররা জেনারেটর দ্বারা উত্পাদিত শক্তির মাত্র 96% গ্রহণ করে।

তার দিয়ে গরম করা

বৈদ্যুতিক প্রবাহ দ্বারা উত্পন্ন তাপের কারণে তার এবং তারের গরম হওয়া একটি ক্ষতিকারক ঘটনা। উচ্চ তাপমাত্রায় দীর্ঘায়িত অপারেশনের সাথে, তারের এবং তারের নিরোধক বয়স হয়ে যায়, ভঙ্গুর হয়ে পড়ে এবং ভেঙে পড়ে। নিরোধক ধ্বংস অগ্রহণযোগ্য, কারণ এটি একে অপরের সাথে এবং তথাকথিত শর্ট সার্কিটের সাথে তারের খালি অংশগুলির যোগাযোগের সম্ভাবনা তৈরি করে।

উন্মুক্ত তারে স্পর্শ করলে বৈদ্যুতিক শক হতে পারে। অবশেষে, তারের অত্যধিক গরম তার নিরোধক জ্বালানো এবং আগুনের কারণ হতে পারে।

গরম করার অনুমতিযোগ্য মান অতিক্রম না করে তা নিশ্চিত করার জন্য, আপনাকে অবশ্যই তারের সঠিক ক্রস-সেকশনটি বেছে নিতে হবে। কারেন্ট যত বেশি হবে, একটি তারের ক্রস-সেকশন তত বেশি হবে, কারণ ক্রস-সেকশন যত বাড়বে, রেজিস্ট্যান্স হ্রাস পাবে এবং সেই অনুযায়ী, উৎপন্ন তাপের পরিমাণ হ্রাস পাবে।

গরম করার তারের ক্রস-সেকশনের নির্বাচন সেই টেবিল অনুসারে করা হয় যা দেখায় যে তারের মধ্য দিয়ে কতটা কারেন্ট যেতে পারে অগ্রহণযোগ্য overheating.va সৃষ্টি না করে। কখনও কখনও তারা অনুমোদিত বর্তমান ঘনত্ব নির্দেশ করে, অর্থাৎ, তারের ক্রস বিভাগের প্রতি বর্গ মিলিমিটারে বর্তমানের পরিমাণ।

বর্তমান ঘনত্ব Ј কন্ডাক্টরের ক্রস-সেকশন (বর্গ মিলিমিটারে) দ্বারা বিভক্ত কারেন্টের শক্তির সমান (অ্যাম্পিয়ারে): Ј = I / S а / mm2

অনুমোদিত বর্তমান ঘনত্ব জেনে Јঅতিরিক্ত, আপনি প্রয়োজনীয় পরিবাহী বিভাগটি খুঁজে পেতে পারেন: S = I /Јadop

অভ্যন্তরীণ তারের জন্য, অনুমোদিত বর্তমান ঘনত্ব গড়ে 6A/mm2।

একটি উদাহরণ. তারের ক্রস-সেকশন নির্ধারণ করা প্রয়োজন, যদি এটি জানা যায় যে এটির মধ্য দিয়ে প্রবাহিত কারেন্ট I = 15A এর সমান হওয়া উচিত এবং অনুমোদিত বর্তমান ঘনত্ব Јadop — 6Аmm2।

সিদ্ধান্ত. প্রয়োজনীয় তারের ক্রস-সেকশন S = I /Јadop = 15/6 = 2.5 mm2