1. الٹرا-ہائی وولٹیج (UHV) ٹرانسمیشن لائنوں میں، انسولیٹر نہ صرف بھاری مکینیکل بوجھ برداشت کرتے ہیں بلکہ برقی طاقت کی ضروریات کو بھی پورا کرتے ہیں۔ ان کی وشوسنییتا ٹرانسمیشن لائن کے محفوظ آپریشن کو براہ راست متاثر کرتی ہے۔ مزید برآں، انسولیٹر کے تاروں کو برقی مقناطیسی ماحول کی ضروریات کو بھی پورا کرنا چاہیے، بشمول ریڈیو مداخلت سے متعلق۔ UHV ٹرانسمیشن لائنوں میں، انسولیٹر سٹرنگ کے ساتھ الیکٹرک فیلڈ کی تقسیم ناہموار ہے، شدید برقی فیلڈ ڈسٹورشن کے ساتھ، خاص طور پر کنڈکٹر-سائیڈ انسولیٹر کے قریب جہاں برقی فیلڈ کی طاقت نسبتاً زیادہ ہے۔ اس کی وجہ سے انسولیٹر سٹرنگ میں کورونا شروع ہوتا ہے اور الیکٹرولائٹک سنکنرن اکثر کنڈکٹر-سائیڈ انسولیٹر سے شروع ہوتا ہے۔ اچھی طرح سے-ڈیزائن کردہ کورونا رِنگز اور شیلڈنگ رِنگز کو انسٹال کرنے سے انسولیٹر سٹرنگ کی برقی فیلڈ ڈسٹری بیوشن کو مؤثر طریقے سے بہتر بنایا جا سکتا ہے، جو کہ اینٹی-کورونا تحفظ فراہم کرتا ہے۔
ووہان لائن پاور کے زیر انتظام، شیان جیاؤٹونگ یونیورسٹی میں بجلی کے سازوسامان کے لیے بجلی کی موصلیت کی ریاستی کلیدی لیبارٹری نے 1000kV AC راڈ-قسم کے سسپنشن کمپوزٹ انسولیٹر پر محدود عنصر تھری-جہتی برقی میدان کی تقسیم کا حساب کتاب کیا۔
حسابات میں محدود عنصر اور باؤنڈری عنصر کے عددی طریقے استعمال کیے گئے، طاقتور محدود عنصر تجزیہ سافٹ ویئر اور ورک سٹیشنز کا استعمال کرتے ہوئے مضبوط ٹھوس ماڈلنگ، حل، ڈیٹا تجزیہ، اور پروسیسنگ کی صلاحیتوں کے ساتھ تین جہتی محدود عنصر پوٹینشل اور الیکٹرک فیلڈ ڈسٹری بیوشن کیلکولیشنز کو انجام دیا گیا۔ جامع انسولیٹر
الیکٹرک فیلڈ کیلکولیشن کے عددی طریقوں میں بنیادی طور پر محدود فرق کا طریقہ، محدود عنصر کا طریقہ، چارج سمولیشن کا طریقہ، اور باؤنڈری عنصر کا طریقہ شامل ہے۔ محدود عنصر کا طریقہ تفریق مساوات کے لیے عددی حل کا طریقہ ہے، ابتدائی طور پر ساختی میکانکس کے مسائل کو سنبھالنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ 1960 کی دہائی کے وسط میں، الیکٹریکل انجینئرنگ میں پیچیدہ حدود کے ساتھ الیکٹرو سٹیٹک، مقناطیسی، اور موجودہ فیلڈ کے مسائل کو حل کرنے کے لیے محدود عنصر کا طریقہ استعمال کیا گیا۔
2. کیلکولیشن ماڈل AC 1000kV راڈ-قسم کی سسپنشن کمپوزٹ انسولیٹر ڈرائنگ اور ووہان لین ٹرانسمیشن اینڈ ٹرانسفارمیشن ایکوپمنٹ کمپنی لمیٹڈ کے فراہم کردہ متعلقہ پیرامیٹرز پر مبنی ہے۔ ایک تین متعلقہ اشیاء، زمینی حالات اور مساوی حلقوں کو مدنظر رکھتے ہوئے۔
1000kV AC راڈ-قسم کا سسپنشن کمپوزٹ انسولیٹر سیدھے-لائن گوبلٹ-کی شکل والے ٹاورز کا استعمال کرتا ہے۔ سائیڈ فیزز کو سنگل-کنکشن I-قسم کے ڈھانچے کا استعمال کرتے ہوئے معطل کیا جاتا ہے، اور درمیانی مراحل ایک سنگل-کنکشن V-قسم کی ساخت کا استعمال کرتے ہیں۔ انسولیٹر سٹرنگ کی لمبائی 9500 ملی میٹر ہے، اور کنڈکٹر LGJ-500/35 سٹیل-کورڈ ایلومینیم سٹرینڈڈ تار ہے جس میں آٹھ-اسپلٹ ڈھانچہ اور 400 ملی میٹر کا سب کنڈکٹر فاصلہ ہے۔ ہر حصے کے ساختی طول و عرض اور ماڈل مندرجہ ذیل ہیں۔
الیکٹرک فیلڈ کی تقسیم
1000kV AC راڈ سسپنشن کمپوزٹ انسولیٹر کا کیلکولیشن ماڈل
3. نتیجہ
ممکنہ اور برقی میدان کی تقسیم کے حساب کتاب اور 1000kV AC راڈ-قسم کے سسپنشن کمپوزٹ انسولیٹر کے لیے کورونا رِنگ کنفیگریشن کے مطالعہ کی بنیاد پر، درج ذیل نتائج اخذ کیے گئے ہیں:
1. ٹاورز، کنڈکٹرز، گراؤنڈ اور ماحولیاتی حالات کے اثر و رسوخ کی وجہ سے، 1000kV AC راڈ-قسم کے سسپنشن کمپوزٹ انسولیٹر تاروں کی برقی فیلڈ کی تقسیم ناہموار ہے۔ الیکٹرک فیلڈ ڈسٹورشن کنڈکٹر سائیڈ پر شدید ہے، جبکہ برقی فیلڈ درمیانی اور ٹاور سائیڈ میں نسبتاً کم ہے۔ موصل کے اسکرٹ اور کنڈکٹر سائیڈ پر ہوا کے ذریعے تجربہ کیا جانے والا الیکٹرک فیلڈ وسط سے زیادہ ہے۔ ایکوپوٹینشل رِنگز کی معقول ترتیب انسولیٹر سٹرنگ کے کنڈکٹر سائیڈ پر برقی فیلڈ کی تقسیم کو مؤثر طریقے سے بہتر بنا سکتی ہے۔
2. جب بڑے اور چھوٹے دونوں گریڈنگ رِنگز کو ترتیب دیا جاتا ہے، تو فیز I کے کمپوزٹ انسولیٹر کے کنڈکٹر سائیڈ کے قریب زیادہ سے زیادہ برقی فیلڈ کی طاقت تقریباً 290 V/mm ہوتی ہے، جبکہ ٹاور کی طرف زیادہ سے زیادہ برقی فیلڈ کی طاقت 100 V/mm سے کم ہوتی ہے۔ زیادہ سے زیادہ برقی فیلڈ کی طاقت کنڈکٹر کی طرف بڑی گریڈنگ رنگ کی بیرونی سطح پر ہوتی ہے، 1388 V/mm تک پہنچ جاتی ہے۔ ٹاور سائیڈ پر گریڈنگ رنگ کی سطح پر زیادہ سے زیادہ برقی فیلڈ کی طاقت 445 V/mm ہے۔
3. جب بڑے اور چھوٹے دونوں گریڈنگ رِنگز کو ترتیب دیا جاتا ہے، تو فیز V کے کمپوزٹ انسولیٹر کے کنڈکٹر سائیڈ کے قریب زیادہ سے زیادہ الیکٹرک فیلڈ کی طاقت تقریباً 320 V/mm ہوتی ہے، جب کہ ٹاور کی طرف زیادہ سے زیادہ برقی فیلڈ کی طاقت 30 V/mm سے کم ہوتی ہے۔ زیادہ سے زیادہ برقی فیلڈ کی طاقت کنڈکٹر سائیڈ پر بڑے گریڈنگ رنگ کی بیرونی سطح پر ہوتی ہے، 1626 V/mm تک پہنچ جاتی ہے۔ ٹاور سائیڈ پر گریڈنگ رنگ کی سطح پر زیادہ سے زیادہ برقی فیلڈ کی طاقت 55 V/mm ہے۔ مندرجہ بالا ترتیب نسبتاً معقول ہے، اور انسولیٹر کی برقی فیلڈ کی تقسیم نسبتاً یکساں ہے. 4. ٹاور کے شیلڈنگ اثر اور ٹاور سائیڈ پر بڑے کورونا رِنگ کی وجہ سے، کمپوزٹ انسولیٹر کے ٹاور سائیڈ پر برقی فیلڈ کی طاقت نسبتاً کم ہے اور برقی فیلڈ کی تقسیم نسبتاً یکساں ہے۔ چھوٹے کورونا رنگ کا اثر واضح نہیں ہے۔ اس لیے ٹاور کی طرف چھوٹے کورونا رنگ کو لگانے کی ضرورت نہیں ہے۔