पावर लाइन फिटिंग्स के विभिन्न श्रेणियाँ कौन-कौन सी हैं?

भार वहन करने वाली बिजली लाइन फिटिंग्स: निलंबन और तनाव क्लैम्प

निलंबन क्लैम्प कैसे सामान्य संचालन तनाव के तहत चालकों का समर्थन करते हैं, जबकि उन्हें गति की अनुमति देते हैं

निलंबन क्लैम्प चालकों को खंभों और टावरों पर स्थिर रखते हैं, लेकिन वे हवा के झोंकों, तापमान में परिवर्तन और बर्फ के जमा होने जैसी चीजों के कारण होने वाली कुछ प्राकृतिक गति की भी अनुमति देते हैं। क्लैम्प के आकार — जो या तो U-आकार या C-आकार के होते हैं — जंग और क्षरण के प्रति प्रतिरोधी मिश्र धातुओं से बने हिस्सों का उपयोग करके चालक पर समान दबाव डालते हैं। ये क्लैम्प चालक को आवश्यकता पड़ने पर थोड़ा सा घूमने और दोनों ओर गति करने की अनुमति देते हैं, जिससे विभिन्न मौसमी स्थितियों के बावजूद संरचनात्मक स्थिरता बनी रहती है। उन निश्चित संलग्नकों की तुलना में, जो बिल्कुल भी गति नहीं करते, यह अंतर्निर्मित लचीलापन वास्तव में ऐलुमीनियम तारों और उन विशेष ACSR चालकों में समस्याओं के विकास को रोकता है, जो सहारा बिंदुओं के बीच लंबी दूरी तक फैले होते हैं।

मृत-अंत (डेड-एंडिंग), एंकरिंग और असंतुलित अक्षीय भारों को संभालने के लिए तनाव क्लैम्प क्यों महत्वपूर्ण हैं

तनाव क्लैंप, जिन्हें कभी-कभी डेड एंड क्लैंप भी कहा जाता है, चालकों को उन स्थानों पर स्थिर रखते हैं जहाँ लाइन समाप्त होती है या दिशा बदलती है। ये क्लैंप तब आवश्यक होते हैं जब संचालन के दौरान सामान्य से अधिक तनाव बल कार्य करते हैं, जो आमतौर पर कोनों, अचानक ऊँचाई में परिवर्तन या सिर्फ लाइन के अंत पर पाए जाते हैं। अधिकांश उच्च गुणवत्ता वाले तनाव क्लैंप चालक को तोड़ने वाले बल के लगभग 90 प्रतिशत तक के असंतुलित तनाव भार को सहन कर सकते हैं। क्षेत्र रिपोर्टों के अनुसार, गलत प्रकार के तनाव क्लैंप का चयन मौसम संबंधित खराब स्थितियों के कारण होने वाले सभी विद्युत विफलताओं के लगभग एक तिहाई में योगदान देता है। इसके डिज़ाइन में कुछ दांतेदार जबड़े और संपीड़न स्लीव्स शामिल हैं, जो चालकों को कसकर पकड़ते हैं ताकि वे इधर-उधर न फिसलें, जिससे उनके खतरनाक ढंग से झुकने (सैगिंग) से रोका जा सके। 345kV पारेषण लाइनों जैसे कठिन भूभागों के माध्यम से चलने वाली विद्युत लाइनों के लिए, पूरे विद्युत ग्रिड को स्थिर और विश्वसनीय बनाए रखने के लिए पर्याप्त रूप से मजबूत तनाव क्लैंप होना पूर्णतः आवश्यक हो जाता है।

सुरक्षात्मक विद्युत शक्ति लाइन फिटिंग्स: कंपन अवशोषक और आर्मर रॉड्स

एओलियन कंपन नियंत्रण: स्टॉकब्रिज और सर्पिल अवशोषक कैसे चालक के सेवा जीवन को बढ़ाते हैं

हवा-प्रेरित एओलियन कंपन उच्च आवृत्ति की गतियाँ उत्पन्न करते हैं, जो समय के साथ निलंबन बिंदुओं को धीरे-धीरे क्षीण कर देती हैं, और अंततः तारों को टूटने तथा चालकों के पूर्वकालिक विफल होने का कारण बनती हैं। स्टॉकब्रिज डैम्पर्स इस समस्या का सामना करने में सहायता करते हैं, जिन्हें 'ट्यून्ड मास डैम्पिंग' कहा जाता है। मूल रूप से, ये उपकरण प्रत्येक सिरे पर भारी भारों से युक्त होते हैं, जो एक संदेशवाहक केबल द्वारा जुड़े होते हैं, जो कंपन ऊर्जा को उसके संचयित होने के बजाय ऊष्मा में परिवर्तित कर देती है। एक अन्य विकल्प स्पाइरल डैम्पर्स हैं, जो चालक के आसपास कुंडलित होते हैं और तार की पूरी लंबाई में घर्षण-आधारित दमन प्रदान करते हैं। ये समाधान बिना किसी सुरक्षा के लाइनों की तुलना में शिखर प्रतिबलों को लगभग आधा कम कर देते हैं, जिससे चालकों की सेवा जीवन तीस वर्षों से अधिक की हो सकती है। इन डैम्पर्स के बीच की दूरी को सही ढंग से निर्धारित करना भी महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह खतरनाक अनुनाद पैटर्न को रोकता है, जबकि चालक को चरम तापमान और बर्फ के जमाव की स्थितियों को संभालने के लिए पर्याप्त लचीलापन भी प्रदान करता रहता है।

चालक सुरक्षा: निलंबन बिंदुओं पर घर्षण और क्लांति को रोकने के लिए कवच छड़ें और पूर्व-आकृति रक्षक

निलंबन बिंदु वे स्थान हैं, जहाँ चालकों को निरंतर गति के कारण वास्तव में काफी क्षति पहुँचती है, और जब वे मुड़ते हैं तो उन पर तनाव संकेंद्रण का प्रभाव भी पड़ता है। कवच छड़ें, जो मूल रूप से सर्पिलाकार लपेटी गई एल्यूमीनियम या जस्तीकृत इस्पात की आस्तरें होती हैं, यांत्रिक भार को लगभग 12 से 24 इंच के संपर्क क्षेत्र तक फैला देती हैं। यह सरल डिज़ाइन स्थानीय दबाव को लगभग 70% तक कम कर देती है, जिससे चालकों के जीवनकाल में काफी सुधार होता है। एक अन्य अच्छा विकल्प पूर्व-आकृति प्रदान की गई रक्षा उपकरण हैं, जो कारखाने में निर्मित बहुलक आकृतियों से बनाए जाते हैं और जो चालक की ज्यामिति के लगभग पूर्ण रूप से अनुकूल होते हैं। ये क्षेत्र में होने वाली वह जटिल स्थापना त्रुटियों को समाप्त कर देते हैं। दोनों ही समाधान घर्षण थकान को रोकने में अद्भुत प्रभाव दिखाते हैं, क्योंकि वे निलंबन अंतरापृष्ठों को कोमलता प्रदान करते हैं जबकि तारों को अक्षुण्ण रखते हैं। यह रोचक है कि उनकी प्राकृतिक कंपन अवशोषण क्षमता वास्तव में समर्पित एओलियन नियंत्रण प्रणालियों के साथ सहयोगात्मक रूप से कार्य करती है। एक साथ, वे एक द्वैत सुरक्षा प्रणाली बनाते हैं जो ऊर्ध्वाधर तारों पर पर्यावरणीय क्षरण और घिसावट के प्रति कहीं अधिक प्रतिरोधी होती है।

कनेक्शन और सुरक्षा विद्युत लाइन फिटिंग्स: स्प्लाइस, कनेक्टर्स और ग्राउंडिंग हार्डवेयर

विश्वसनीय निरंतरता: मध्य-स्पैन और समापन अनुप्रयोगों के लिए कम्प्रेशन स्प्लाइस बनाम बोल्टेड कनेक्टर्स

संपीड़न स्प्लाइस और बोल्टेड कनेक्टर्स दोनों ही विद्युत परिपथों को अखंड रखने में अलग-अलग भूमिका निभाते हैं। संपीड़न प्रकार के स्प्लाइस हाइड्रोलिक बल के माध्यम से ठंडी वेल्डिंग के जरिए स्थायी कनेक्शन बनाते हैं, जिससे कंपन के प्रति प्रतिरोध क्षमता में सुधार होता है और अधिक विद्युत धारा प्रवाह को संभाला जा सकता है। इसी कारण इनका उपयोग अक्सर उन स्थानों पर किया जाता है जहाँ तार मध्यवर्ती स्पैन के दौरान हिल सकते हैं। उद्योग के परीक्षणों के अनुसार, ये स्प्लाइस 10 मिलियन कंपन चक्रों के बाद भी प्रतिरोध में वृद्धि को 0.1 प्रतिशत से कम बनाए रखते हैं। दूसरी ओर, बोल्टेड कनेक्टर्स समायोज्य और रखरखाव योग्य कनेक्शन प्रदान करते हैं, जो टावरों या उप-केंद्रों पर समाप्ति बिंदुओं के लिए आदर्श हैं। लेकिन इनमें एक समस्या है—इनकी नियमित कसाव जाँच की आवश्यकता होती है, क्योंकि तापमान में परिवर्तन के कारण ये समय के साथ ढीले हो सकते हैं। जब 230 किलोवोल्ट से अधिक उच्च वोल्टेज लाइनों का सामना करना होता है, तो हाल के EPRI के अध्ययनों के अनुसार, संपीड़न स्प्लाइस बोल्टेड कनेक्टर्स की तुलना में विफलताओं को लगभग 70 प्रतिशत तक कम कर देते हैं। इनमें से किसी एक का चयन करना वास्तव में उस वोल्टेज पर निर्भर करता है जिसके साथ काम किया जा रहा है, वातावरण की कठोरता पर, और यह भी कि क्या बाद में रखरखाव के लिए किसी को पहुँच की आवश्यकता होगी।

ग्राउंडिंग की अखंडता: एक्सोथर्मिक वेल्ड्स, क्लैम्प-ऑन ग्राउंड्स और दोष-धारा प्रदर्शन मानक

उचित ग्राउंडिंग हार्डवेयर विद्युत दोषों के दौरान कर्मचारियों और उपकरणों दोनों की सुरक्षा करता है। एक्सोथर्मिक वेल्डिंग रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से चालकों के बीच मजबूत आणविक बंधन बनाती है, जिससे चालक सामग्री के समान ही चालकता प्राप्त होती है। इसलिए यह लंबे समय तक चलने वाली सबस्टेशन ग्राउंडिंग आवश्यकताओं के लिए आदर्श है। त्वरित अस्थायी कार्यों के लिए, क्लैम्प-ऑन ग्राउंड्स तेज़ कनेक्शन प्रदान करते हैं जिन्हें आसानी से हटाया जा सकता है। वेज शैली के डिज़ाइन तकनीशियनों को अधिकांश समय में एक मिनट से कम समय में इन्हें स्थापित करने की अनुमति देते हैं। सभी ग्राउंडिंग घटकों को दोष धाराओं के संबंध में IEEE 80 मानकों का पालन करना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, 40kA रेटेड क्लैम्प को आधे सेकंड के सर्ज को संभालने में सक्षम होना चाहिए, बिना तापमान के 250 डिग्री सेल्सियस से ऊपर बढ़े। नए ग्राउंडिंग प्रणालियाँ दोषों के दौरान वोल्टेज ग्रेडिएंट्स को लगभग 2 वोल्ट प्रति एम्पियर-मीटर से कम रखकर स्टेप पोटेंशियल्स को नियंत्रित करने में सहायता करती हैं। नियमित थर्मल स्कैन विफलताओं को लगभग 85 प्रतिशत तक कम कर देते हैं, क्योंकि खराब कनेक्शन पहले गर्म होने लगते हैं, जिससे वे इन्फ्रारेड कैमरों पर स्पष्ट रूप से दिखाई देते हैं—पूर्ण विफलता से काफी पहले (पिछले वर्ष के NFPA निष्कर्षों के अनुसार)।

विद्युत लाइन फिटिंग्स के लिए सामग्री, मानकीकरण और चयन मापदंड

विद्युत लाइन फिटिंग्स का चयन करते समय, इंजीनियरों को सामग्री के गुणों पर विचार करना आवश्यक है, यह सुनिश्चित करना है कि वे वैश्विक मानकों को पूरा करते हैं, और यह भी ध्यान में रखना है कि उपकरण को स्थल पर किस प्रकार के वातावरण का सामना करना होगा। अधिकांश चालक उपकरण अभी भी एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं पर निर्भर करते हैं, क्योंकि ये सामग्रियाँ अत्यधिक शक्ति प्रदान करती हैं बिना अत्यधिक भारी हुए, और संक्षारण के प्रति काफी अच्छी प्रतिरोधकता भी प्रदान करती हैं। भू-संपर्क (ग्राउंडिंग) भागों के लिए तांबा अब भी प्राथमिक सामग्री बना हुआ है, क्योंकि शुद्ध तांबे के अतिरिक्त कोई अन्य पदार्थ विद्युत का इतना अच्छा संचालन नहीं करता है। उन लवणीय तटीय क्षेत्रों में, जहाँ जंग धातु को तेज़ी से क्षीण कर देती है, संयोजित पॉलिमर फिटिंग्स एक लोकप्रिय विकल्प के रूप में उभर रही हैं। NACE द्वारा 2022 में किए गए एक अध्ययन के अनुसार, इन पॉलिमर विकल्पों से अनुपचारित सामान्य धातु फिटिंग्स की तुलना में रखरखाव की आवश्यकताओं में लगभग चालीस प्रतिशत की कमी आती है।

पर्यावरणीय संगतता सीधे उत्पाद की दीर्घायु को निर्धारित करती है। तटीय स्थापनाओं के लिए ASTM B117 के अनुसार नमकीन छिड़काव प्रतिरोध 1,000 घंटे से अधिक का होना आवश्यक है। उच्च ऊँचाई पर स्थापना के लिए यूवी-स्थिर बहुलकों की आवश्यकता होती है; औद्योगिक क्षेत्रों में रासायनिक प्रतिरोधी लेपन की आवश्यकता होती है। –40°C से +80°C तक तापमान चक्रण सहनशीलता अल्पाइन क्षेत्रों में भंगुर भंग को रोकती है और मरुस्थलीय वातावरण में तापीय विरूपण को रोकती है।

मानकीकरण अंतरसंचालनीयता और सुरक्षा सुनिश्चित करता है। प्रमुख मापदंडों में शामिल हैं:

• IEC 61284: यांत्रिक भार परीक्षण के लिए
• IEEE 1240: कोरोना प्रदर्शन के देहाती सीमाओं के लिए
• ANSI C119.4: संपीड़न कनेक्टर की विश्वसनीयता के लिए
  तृतीय-पक्ष प्रमाणन (जैसे, KEMA, ESTI) स्थापना से पूर्व अनुपालन की पुष्टि करता है। इन मानकों की उपेक्षा करने से पूर्वकालिक विफलताओं का जोखिम उत्पन्न होता है—संशोधन संबंधित क्षरण के कारण उपयोगिता कंपनियों को प्रति 100 सर्किट-मील प्रति वर्ष $740,000 की लागत आती है (पोनेमन, 2023)।

चयन तीन आयामों पर प्राथमिकता देता है:

1. यांत्रिक भार क्षमता : अधिकतम तनाव को कम से कम 2.5× की सुरक्षा सीमा के साथ पार करना आवश्यक है
2. विद्युत चालकता भू-संपर्क फिटिंग्स के लिए प्रतिरोध ≤ 5 µΩ आवश्यक होता है
3. पर्यावरणीय सहनशीलता संक्षारण प्रतिरोध ISO 12944 C5-M वर्गीकरण के अनुरूप होना चाहिए

जीवन चक्र लागत विश्लेषण निर्णायक सिद्ध होता है: यद्यपि पॉलीमर-संयोजित निलंबन क्लैम्प्स की प्रारंभिक लागत 15% अधिक होती है, उनका 30-वर्षीय सेवा जीवन जस्तीकृत इस्पात के औसत 12-वर्षीय प्रतिस्थापन चक्र की तुलना में काफी श्रेष्ठ है। यह सामग्री विज्ञान, विनियामक अनुपालन और संचालन पैरामीटर्स का रणनीतिक एकीकरण दीर्घकालिक ग्रिड लचीलापन को सुदृढ़ करता है।

सामान्य प्रश्न

पावर लाइन फिटिंग्स में निलंबन क्लैम्प्स का उद्देश्य क्या है?

निलंबन क्लैम्प्स सामान्य संचालन तनाव के तहत चालकों का समर्थन करते हैं, जबकि पर्यावरणीय परिवर्तनों—जैसे वायु या तापमान में उतार-चढ़ाव—के कारण कुछ गति की अनुमति भी देते हैं।

पावर लाइन्स के लिए तनाव क्लैम्प्स क्यों आवश्यक हैं?

तनाव क्लैम्प्स मृत-समाप्ति (डेड-एंडिंग), एंकरिंग और असंतुलित अक्षीय भारों को संभालने के लिए महत्वपूर्ण हैं, विशेष रूप से उन बिंदुओं पर जहाँ लाइन समाप्त होती है या दिशा बदलती है।

कंपन अवशोषक (वाइब्रेशन डैम्पर्स) पावर लाइन फिटिंग्स में कैसे सहायता करते हैं?

कंपन अवशोषक, जैसे स्टॉकब्रिज और सर्पिल अवशोषक, पवन के कारण होने वाले एओलियन कंपन को नियंत्रित करते हैं, जिससे तनाव और अनुनाद को कम करके चालकों के सेवा जीवन को बढ़ाने में सहायता मिलती है।

आर्मर रॉड्स की क्या भूमिका है?

आर्मर रॉड्स निलंबन बिंदुओं पर घर्षण और थकान को रोकते हैं, यांत्रिक भार को एक विस्तृत क्षेत्र और लंबाई पर वितरित करते हैं तथा चालकों के सेवा जीवन को लंबा करते हैं।

विद्युत लाइन फिटिंग्स का चयन करते समय मुख्य विचार-बिंदु क्या हैं?

मुख्य विचार-बिंदुओं में यांत्रिक भार क्षमता, विद्युत चालकता और पर्यावरणीय स्थायित्व शामिल हैं, जो सभी वैश्विक मानकों और विशिष्ट स्थल की आवश्यकताओं के भीतर होने चाहिए।