ایک تار پر توانائی کی ترسیل

ایک برقی سرکٹ کم از کم تین عناصر پر مشتمل ہوتا ہے: ایک جنریٹر، جو برقی توانائی کا ذریعہ ہے، توانائی کے وصول کنندہ اور جنریٹر اور رسیور کو جوڑنے والی تاریں۔

پاور پلانٹس اکثر اس جگہ سے دور ہوتے ہیں جہاں سے بجلی استعمال ہوتی ہے۔ ایک اوور ہیڈ پاور لائن پاور پلانٹ اور توانائی کی کھپت کی جگہ کے درمیان دسیوں اور یہاں تک کہ سینکڑوں کلومیٹر تک پھیلی ہوئی ہے۔ پاور لائن کے کنڈکٹرز کو ایک ڈائی الیکٹرک، اکثر چینی مٹی کے برتن سے بنے انسولیٹروں کے ساتھ کھمبوں پر لگایا جاتا ہے۔

بجلی کی گرڈ بنانے والی اوور ہیڈ لائنوں کی مدد سے، رہائشی اور صنعتی عمارتوں کو بجلی فراہم کی جاتی ہے جہاں توانائی کے صارفین واقع ہیں۔ عمارتوں کے اندر، بجلی کی تاریں تانبے کے تاروں اور تاروں سے بنی ہوتی ہیں اور اسے انڈور وائرنگ کہا جاتا ہے۔

جب تاروں کے ذریعے بجلی کی ترسیل ہوتی ہے، تو بجلی کے کرنٹ کے خلاف تاروں کی مزاحمت سے متعلق متعدد ناپسندیدہ مظاہر دیکھے جاتے ہیں۔ ان مظاہر میں شامل ہیں۔ وولٹیج کا نقصانلائن بجلی کے نقصانات، حرارتی تاریں.

لائن وولٹیج کا نقصان

جب کرنٹ بہتا ہے تو لائن ریزسٹنس میں وولٹیج ڈراپ بنتا ہے۔ لائن ریزسٹنس Rl کا حساب لگایا جا سکتا ہے اگر لائن l کی لمبائی (میٹر میں)، کنڈکٹر S کا کراس سیکشن (مربع ملی میٹر میں) اور تار کے مواد ρ کی مزاحمت معلوم ہو:

Rl = ρ (2l / S)

(فارمولہ نمبر 2 پر مشتمل ہے کیونکہ دونوں تاروں کو مدنظر رکھنا ضروری ہے)۔

اگر ایک کرنٹ l لائن سے گزرتا ہے، تو اوہم کے قانون کے مطابق لائن ΔUl میں وولٹیج ڈراپ اس کے برابر ہے: ΔUl = IRl۔

چونکہ لائن میں کچھ وولٹیج ختم ہو گیا ہے، اس لیے لائن کے آخر میں (رسیور پر) یہ ہمیشہ لائن کے آغاز سے کم رہے گا (جنریٹر ٹرمینلز پر نہیں)۔ لائن وولٹیج ڈراپ کی وجہ سے ریسیور وولٹیج میں کمی ریسیور کو عام طور پر کام کرنے سے روک سکتی ہے۔

فرض کریں، مثال کے طور پر، وہ تاپدیپت لیمپ عام طور پر 220 V پر جلتے ہیں اور 220 V فراہم کرنے والے جنریٹر سے جڑے ہوتے ہیں۔ فرض کریں کہ لائن کی لمبائی l = 92 m، ایک تار کا کراس سیکشن S = 4 mm2 اور ایک مزاحمت ρ = 0 ہے۔ ، 0175۔

لائن مزاحمت: Rl = ρ (2l / S) = 0.0175 (2 x 92) / 4 = 0.8 ohms.

اگر کرنٹ لیمپ Az = 10 A سے گزرتا ہے، تو لائن میں وولٹیج ڈراپ ہوگا: ΔUl = IRl = 10 x 0.8 = 8 V... لہذا، لیمپ میں وولٹیج جنریٹر سے 2.4 V کم ہوگا۔ وولٹیج : Ulamps = 220 — 8 = 212 V. لیمپ ایک مٹھی بھر ناکافی طور پر روشن ہوں گے۔ ریسیورز کے ذریعے بہنے والے کرنٹ میں تبدیلی پوری لائن میں وولٹیج ڈراپ میں تبدیلی کا سبب بنتی ہے، جس کے نتیجے میں ریسیورز کے پار وولٹیج میں تبدیلی آتی ہے۔

اس مثال میں لیمپوں میں سے ایک کو بند کرنے دیں اور لائن میں کرنٹ کم ہو کر 5 A ہو جائے گا۔ اس صورت میں، لائن میں وولٹیج کا ڈراپ کم ہو جائے گا: ΔUl = IRl = 5 x 0.8 = 4 V۔

سوئچ آن لیمپ پر، وولٹیج بڑھے گا، جو اس کی چمک میں نمایاں اضافہ کا سبب بنے گا۔ مثال سے پتہ چلتا ہے کہ انفرادی وصول کنندہ کو آن یا آف کرنے سے لائن میں وولٹیج ڈراپ میں تبدیلی کی وجہ سے دوسرے ریسیورز کے وولٹیج میں تبدیلی آتی ہے۔ یہ مظاہر وولٹیج کے اتار چڑھاؤ کی وضاحت کرتے ہیں جو اکثر برقی نیٹ ورکس میں دیکھے جاتے ہیں۔

نیٹ ورک وولٹیج کی قدر پر لائن ریزسٹنس کا اثر رشتہ دار وولٹیج کے نقصان سے نمایاں ہوتا ہے۔ لائن میں وولٹیج گرنے کا عام وولٹیج کا تناسب، جس کا اظہار ایک فیصد رشتہ دار وولٹیج نقصان (ΔU% سے ظاہر ہوتا ہے) کے طور پر کیا جاتا ہے، کہلاتا ہے:

ΔU% = (ΔUl /U)x100%

موجودہ معیارات کے مطابق، لائن کے کنڈکٹرز کو اس طرح ڈیزائن کیا جانا چاہیے کہ وولٹیج کا نقصان 5% سے زیادہ نہ ہو، اور روشنی کا بوجھ 2-3% سے زیادہ نہ ہو۔

توانائی کا نقصان

جنریٹر سے پیدا ہونے والی کچھ برقی توانائی گرمی میں گزر جاتی ہے اور چونے میں ضائع ہوتی ہے، جس کی وجہ سے ترسیل کے ذریعے حرارت ہوتی ہے۔ نتیجے کے طور پر، وصول کنندہ کو حاصل ہونے والی توانائی ہمیشہ جنریٹر کی طرف سے دی گئی توانائی سے کم ہوتی ہے۔ اسی طرح، ریسیور میں استعمال ہونے والی طاقت ہمیشہ جنریٹر کی تیار کردہ طاقت سے کم ہوتی ہے۔

لائن میں بجلی کے نقصان کا اندازہ لائن کی موجودہ طاقت اور مزاحمت کو جان کر لگایا جا سکتا ہے: Plosses = Az2Rl

پاور ٹرانسمیشن کی کارکردگی کو نمایاں کرنے کے لیے، لائن کی کارکردگی کی وضاحت کریں، جو کہ وصول کنندہ کو حاصل ہونے والی طاقت اور جنریٹر کی تیار کردہ طاقت کے تناسب کے طور پر سمجھا جاتا ہے۔

چونکہ جنریٹر کے ذریعہ تیار کردہ طاقت لائن میں بجلی کے نقصان کی مقدار کے لحاظ سے وصول کنندہ کی طاقت سے زیادہ ہے، اس لیے کارکردگی (یونانی حرف η سے ظاہر ہوتی ہے) اس طرح شمار کی جاتی ہے: η = Puseful / (Puseful + Plosses)

جہاں، Ppolzn وصول کنندہ میں استعمال ہونے والی طاقت ہے، Ploss لائنوں میں بجلی کا نقصان ہے۔

موجودہ طاقت Az = 10 لائن میں بجلی کا نقصان (Rl = 0.8 ohms):

نقصان = Az2Rl = 102NS0، 8 = 80 W۔

مفید طاقت P مفید = Ulamps x I = 212x 10 = 2120 W۔

کارکردگی η = 2120 / (2120 + 80) = 0.96 (یا 96%)، یعنی ریسیورز جنریٹر کے ذریعے پیدا ہونے والی بجلی کا صرف 96 فیصد وصول کرتے ہیں۔

تار سے گرم کرنا

برقی رو سے پیدا ہونے والی گرمی کی وجہ سے تاروں اور کیبلز کا گرم ہونا ایک نقصان دہ واقعہ ہے۔ بلند درجہ حرارت پر طویل آپریشن کے ساتھ، تاروں اور کیبلز کی موصلیت عمر کے ساتھ ٹوٹ جاتی ہے اور گر جاتی ہے۔ موصلیت کی تباہی ناقابل قبول ہے، کیونکہ یہ تاروں کے ننگے حصوں کے ایک دوسرے اور نام نہاد شارٹ سرکٹ کے ساتھ رابطے کا امکان پیدا کرتا ہے۔

بے نقاب تاروں کو چھونے سے بجلی کا جھٹکا لگ سکتا ہے۔ آخر میں، تار کی ضرورت سے زیادہ حرارت اس کی موصلیت کو بھڑکا سکتی ہے اور آگ کا سبب بن سکتی ہے۔

اس بات کو یقینی بنانے کے لیے کہ ہیٹنگ قابل اجازت قیمت سے زیادہ نہ ہو، آپ کو تار کے درست کراس سیکشن کا انتخاب کرنا چاہیے۔ کرنٹ جتنا زیادہ ہوگا، تار کا کراس سیکشن اتنا ہی زیادہ ہونا چاہیے، کیونکہ جیسے جیسے کراس سیکشن بڑھتا ہے، مزاحمت کم ہوتی جاتی ہے اور، اس کے مطابق، پیدا ہونے والی حرارت کی مقدار کم ہوتی جاتی ہے۔

حرارتی تاروں کے کراس سیکشن کا انتخاب ان میزوں کے مطابق کیا جاتا ہے جو یہ بتاتے ہیں کہ ناقابل قبول overheating.va کا سبب بنے بغیر تار سے کتنا کرنٹ گزر سکتا ہے۔ بعض اوقات وہ کرنٹ کی قابل اجازت کثافت کی نشاندہی کرتے ہیں، یعنی تار کے کراس سیکشن کے فی مربع ملی میٹر کرنٹ کی مقدار۔

موجودہ کثافت Ј کرنٹ کی طاقت کے برابر ہے (ایمپیئر میں) کنڈکٹر کے کراس سیکشن (مربع ملی میٹر میں): Ј = I/S а/mm2

قابل اجازت موجودہ کثافت کو جان کر Ј اس کے علاوہ، آپ ضروری کنڈکٹر سیکشن تلاش کر سکتے ہیں: S = I /Јadop

اندرونی وائرنگ کے لیے، قابل اجازت موجودہ کثافت اوسطاً 6A/mm2 ہے۔

ایک مثال. تار کے کراس سیکشن کا تعین کرنا ضروری ہے، اگر یہ معلوم ہو کہ اس سے گزرنے والا کرنٹ I = 15A کے برابر ہونا چاہیے، اور کرنٹ کی قابل اجازت کثافت Јadop — 6Аmm2۔

فیصلہ۔ مطلوبہ تار کا کراس سیکشن S = I /Јadop = 15/6 = 2.5 mm2