উচ্চ-ভোল্টেজ ট্রান্সমিশন লাইনের জন্য সার্জ অ্যারেস্টারের ডিজাইনের নীতি

1. মূল কাজের নীতি: নন-লিনিয়ার ভোল্টেজ-বর্তমান বৈশিষ্ট্য

সাধারণ অপারেটিং অবস্থা (উচ্চ প্রতিরোধের): পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি ভোল্টেজের অধীনে, ZnO প্রতিরোধকের প্রতিরোধ ক্ষমতা \\(10^{10}-10^{11}Ω·cm\\) পৌঁছে। লিকেজ কারেন্ট মাইক্রোঅ্যাম্পিয়ার লেভেলে (100 μA এর কম), সিস্টেম অপারেশনে হস্তক্ষেপ না করে প্রায় একটি খোলা সার্কিট হিসাবে কাজ করে।

ওভারভোল্টেজ অপারেটিং অবস্থা (নিম্ন প্রতিরোধের): যখন বাজ বা সুইচিং overvoltage অতিক্রমঅপারেটিং ভোল্টেজ (রেফারেন্স ভোল্টেজ), প্রতিরোধ ক্ষমতা দশ হাজার গুণ বেশি কমে যায়। একটি কম-প্রতিরোধক পরিবাহী পথ তৈরি হয় ন্যানোসেকেন্ডের মধ্যে বজ্রপাত নির্গত করার জন্য (দশ থেকে শত কিলোঅ্যাম্পিয়ার পর্যন্ত), এবং ক্ল্যাম্পঅবশিষ্ট ভোল্টেজইনসুলেশন সহ্য করার সরঞ্জামের স্তরের নীচে।

পুনরুদ্ধারের অবস্থা (উচ্চ প্রতিরোধের পুনরুদ্ধার): একবার ওভারভোল্টেজ অদৃশ্য হয়ে গেলে, প্রতিরোধক স্বয়ংক্রিয়ভাবে উচ্চ- প্রতিরোধের অবস্থায় ফিরে আসে এবং পাওয়ার ফ্রিকোয়েন্সি ফলো কারেন্ট কেটে দেয়। ফাঁকবিহীন কাঠামো মৌলিকভাবে বর্তমান সমস্যাগুলিকে বাদ দেয়।

2. লাইনের সামগ্রিক কাঠামোগত নকশা-টাইপ MOA

2.1 মূল উপাদান: স্ট্যাক করা ZnO প্রতিরোধক কলাম

উপাদান রচনা: জিঙ্ক অক্সাইড বিসমাথ, অ্যান্টিমনি, কোবাল্ট এবং অন্যান্য ধাতব অক্সাইডের সাথে মিশ্রিত কাঁচামালের 90% এর বেশি। পলিক্রিস্টালাইন সিরামিক তৈরির জন্য মিশ্রণটি 1000 ডিগ্রির উপরে তাপমাত্রায় সিন্টার করা হয়, যার শস্যের সীমানা স্তরগুলি নন-রৈখিক বৈদ্যুতিক বৈশিষ্ট্য সরবরাহ করে।

সমাবেশ ফর্ম: বিভিন্ন পাওয়ার গ্রেডের ভোল্টেজের প্রয়োজনীয়তা মেটাতে একাধিক প্রতিরোধক সিরিজে সংযুক্ত থাকে (যেমন, 220 kV সিস্টেমের জন্য শত শত প্রতিরোধক ব্যবহার করা হয়)। মাল্টি-কলাম সমান্তরাল সংযোগ বৃহৎ কারেন্ট এবং শক্তি শোষণ ক্ষমতা প্রতিরোধের উন্নতি করে।

ইলেকট্রোড: অ্যালুমিনিয়াম বা তামার তৈরি ধাতব ইলেক্ট্রোড কম যোগাযোগ প্রতিরোধ এবং অভিন্ন বর্তমান বিতরণ নিশ্চিত করতে উভয় প্রান্তে ইনস্টল করা হয়।

2.2 নিরোধক এবং সিলিং সিস্টেম

কম্পোজিট হাউজিং: সিলিকন রাবার বা ইথিলিন প্রোপিলিন ডাইন মনোমার (EPDM) দিয়ে তৈরি, চমৎকার দূষণ প্রতিরোধ, বার্ধক্য প্রতিরোধ এবং যান্ত্রিক শক্তি সমন্বিত। এটি বাহ্যিক নিরোধক এবং সামগ্রিক সিলিং প্রদান করে।

অভ্যন্তরীণ নিরোধক: ফাইবারগ্লাস ওয়াইন্ডিং সিলিন্ডার বা ইপোক্সি ইনসুলেশন রডগুলি প্রতিরোধক কলামগুলিকে সমর্থন করে, সামঞ্জস্য বজায় রাখে এবং যান্ত্রিক চাপ সহ্য করে।

সিলিং গঠন: রাবার সিলিং রিংগুলির সাথে মিলিত উভয় প্রান্তে মেটাল এন্ড ক্যাপগুলি আর্দ্রতা প্রবেশ এবং প্রতিরোধকের কর্মক্ষমতা হ্রাস রোধ করতে সম্পূর্ণ সিলিং অর্জন করে।

2.3 সহায়ক উপাদান

মাউন্ট জিনিসপত্র: ট্রান্সমিশন টাওয়ারে সাসপেনশন ইনস্টলেশনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে (সাসপেনশন বা টেনশনের ধরন), বায়ু কম্পনের অধীনে যান্ত্রিক স্থিতিশীলতা এবং শর্ট{0}} সার্কিট কারেন্ট নিশ্চিত করে৷

মনিটরিং ডিভাইস: বার্ধক্য পরিস্থিতি নিরীক্ষণ করতে এবং অ্যাকচুয়েশন সময় রেকর্ড করতে সিরিজ-সংযুক্ত লিকেজ বর্তমান মনিটর এবং অপারেশন কাউন্টার দিয়ে সজ্জিত।

গ্রেডিং রিং: বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের বন্টন অপ্টিমাইজ করতে, করোনা স্রাব দমন করতে এবং আংশিক স্রাব কমাতে উচ্চ-ভোল্টেজ প্রান্তে ইনস্টল করা হয়।

3. মূল নকশা পরামিতি এবং নির্বাচনের মানদণ্ড

3.1 বৈদ্যুতিক প্যারামিটার ডিজাইন

রেটেড ভোল্টেজ (\\(U_r\\)): সিস্টেমের সর্বোচ্চ অপারেটিং ভোল্টেজের চেয়ে কম হবে না, যাতে অনাকাঙ্ক্ষিত অ্যাকচুয়েশন এবং স্বাভাবিক ক্রিয়াকলাপের অধীনে লিকেজ কারেন্ট নিয়ন্ত্রণ করা যায়।

রেফারেন্স ভোল্টেজ (\\(U_{রেফ}\\)): 1 mA কারেন্টে পরিমাপ করা ভোল্টেজ। সাধারণত \\(U_r ≈ 0.75-0.8U_{ref}\\), যা সক্রিয়করণের জন্য থ্রেশহোল্ড ভোল্টেজ নির্ধারণ করে।

অবশিষ্ট ভোল্টেজ (\\(U_{res}\\)): পর্যাপ্ত সুরক্ষা মার্জিনের গ্যারান্টি দেওয়ার জন্য বজ্রপাতের প্রবণতার অধীনে অবশিষ্ট ভোল্টেজ (8/20 μs) \\(2.2U_r\\) এর বেশি হবে না, এবং সুইচিং ইমপালসের অধীনে \\(1.8U_r\\) এর বেশি হবে না।

শক্তি সহ্য করার ক্ষমতা: ট্রান্সমিশন লাইনের সর্বাধিক বজ্রপাত (যেমন, 100 kA) এবং ওভারভোল্টেজগুলি স্যুইচ করে উত্পন্ন শক্তি, তাপীয় পলাতক ব্যর্থতা রোধ করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

3.2 থার্মাল ডিজাইন

প্রতিরোধকের তাপ ক্ষমতা: একটি একক প্রতিরোধকের শক্তি ঘনত্ব 200 J/cm³ এর কম নয়। একাধিক-কলাম সমান্তরাল বিন্যাস তাপকে কার্যকরভাবে ছড়িয়ে দেয়।

তাপ অপচয়ের পথ: প্রতিরোধক থেকে ইলেক্ট্রোড এবং শেষ ক্যাপগুলিতে তাপ স্থানান্তর করে, তারপর প্রাকৃতিক পরিচলনের মাধ্যমে পরিবেষ্টিত বায়ুতে ছড়িয়ে পড়ে। স্থানীয় অত্যধিক উত্তাপ এবং ত্বরিত বার্ধক্য এড়াতে কম্পোজিট হাউজিং কম তাপীয় প্রতিরোধের সাথে ডিজাইন করা হয়েছে।

3.3 অন্তরণ সমন্বয় নকশা

লাইন insulators সঙ্গে সমন্বয়: অ্যারেস্টারের অবশিষ্ট ভোল্টেজ অবশ্যই লাইন ইনসুলেটরগুলির ফ্ল্যাশওভার ভোল্টেজের চেয়ে কম হতে হবে, যাতে অ্যারেস্টার ইনসুলেটরগুলিকে রক্ষা করার জন্য অগ্রাধিকারমূলকভাবে কাজ করে।

উচ্চতা এবং দূষণের জন্য সংশোধন: সমুদ্রপৃষ্ঠ থেকে 1000 মিটার উপরে এলাকার জন্য, বাহ্যিক নিরোধক দূরত্ব বৃদ্ধি করা হয়। ভারী দূষিত এলাকার জন্য, বৃহত্তর ক্রিপাজ দূরত্ব সহ হাউজিং গ্রহণ করা হয়।

4. ঐতিহ্যবাহী সার্জ অ্যারেস্টারদের সাথে তুলনা করা সুবিধা

ফাঁকহীন কাঠামো: সিরিজ স্পার্ক ব্যবধান দূর করে, ন্যানোসেকেন্ড-স্তরের প্রতিক্রিয়া গতি, কোনো ফলো কারেন্ট নেই, এবং গ্যাপ ব্রেকডাউন বা বার্ধক্যের কোনো ঝুঁকি নেই, এইভাবে উচ্চতর নির্ভরযোগ্যতা অর্জন করে।

উচ্চতর নন-রৈখিকতা: ZnO প্রতিরোধকের অনেক বেশি নন-রৈখিক সহগ কম ফুটো বর্তমান এবং ভাল সুরক্ষা কার্যক্ষমতার জন্য অবশিষ্ট ভোল্টেজের আরও সঠিক নিয়ন্ত্রণ নিশ্চিত করে।

কম্পোজিট হাউজিং: ট্রান্সমিশন লাইনে সাসপেনশন ইনস্টলেশনের জন্য উপযুক্ত দূষণ প্রতিরোধ, ফ্র্যাকচার প্রতিরোধ এবং হালকা ওজনের সুবিধা সহ ঐতিহ্যবাহী চীনামাটির বাসন প্রতিস্থাপন করে।

5. মূল নকশা ধারণার সারাংশ