سوئچ گیئر کی بس بار کی تعمیرات
بس بار ننگے، نسبتاً بڑے کرنٹ لے جانے والے کنڈکٹر ہوتے ہیں جن کا ایک مستطیل، گول یا پروفائل کراس سیکشن ہوتا ہے۔ بند سوئچ گیئر کے احاطے میں، بس بار کی تمام شاخیں اور آلات سے کنکشن بھی ننگے کنڈکٹرز کے ساتھ بنائے جاتے ہیں جو بس بار بناتے ہیں۔
چمکدار سوئچ گیئر کا مرکزی اور سب سے اہم حصہ ہیں، کیونکہ وہ تمام اسٹیشن جنریٹرز (یا سب اسٹیشن ٹرانسفارمرز) سے بجلی حاصل کرتے ہیں اور تمام باہر جانے والی لائنیں ان سے منسلک ہوتی ہیں۔
بند سوئچ گیئر میں اور 35 kV تک، بس بار مستطیل ایلومینیم کی پٹیوں سے بنی ہیں۔ اسٹیل کے ٹائر کم طاقت والے برقی تنصیبات میں لوڈ کرنٹ پر استعمال ہوتے ہیں جو 300-400 A سے زیادہ نہیں ہوتے ہیں۔
واضح رہے کہ مستطیل (فلیٹ) تاریں گول تاروں سے زیادہ کفایتی ہوتی ہیں۔ اسی کراس سیکشنل ایریا کے ساتھ، ایک مستطیل ٹائر میں گول ٹائر سے زیادہ پس منظر کی ٹھنڈک کی سطح ہوتی ہے۔
ڈسٹری بیوشن روم میں، ٹائر خصوصی بس ریک یا آلات کے پنجرے کے فریموں پر لگائے جاتے ہیں۔ بس بار کو سپورٹ کرنے والے چینی مٹی کے برتن کے انسولیٹروں پر کنارے یا فلیٹ پر رکھا جاتا ہے اور بس بار ہولڈرز کے ساتھ فکس کیا جاتا ہے۔
ٹائر لگانے کے بہت سے مختلف طریقے ہیں۔ ان میں سے ہر ایک کے اپنے فوائد اور نقصانات ہیں۔
ٹھنڈک کے حالات فلیٹ ٹائروں کی نسبت پسلی والے ٹائروں کے لیے بہتر ہیں۔ پہلی صورت میں، گرمی کی منتقلی کا گتانک دوسری کے مقابلے میں 10-15% زیادہ ہے، اور اس کو قابل اجازت موجودہ بوجھ (PUE) کا تعین کرتے وقت مدنظر رکھا جاتا ہے۔ ٹائر اپنے پڑوسیوں کا رخ اپنی تنگ طرف (پسلی) کے ساتھ زیادہ مکینیکل استحکام رکھتے ہیں۔
ٹائروں کو اپنے چھوٹے پیٹرن کے ساتھ چلنے کی اجازت دینے کے لیے جب درجہ حرارت بڑھایا جاتا ہے، ٹائر کو سیکشن کے بیچ میں مضبوطی سے اور فاصلے پر ڈھیلے طریقے سے طے کیا جاتا ہے۔ اس کے علاوہ، لمبی بس کی لمبائی کے لیے، درجہ حرارت کی توسیع کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے کمپنسیٹر نصب کیے جاتے ہیں۔ دونوں بس باریں تانبے یا ایلومینیم کی پتلی پٹیوں کے لچکدار بنڈل کا استعمال کرتے ہوئے ایک دوسرے سے جڑے ہوئے ہیں۔ بس بار کی پٹیوں کے سرے سپورٹنگ انسولیٹر کے ساتھ مضبوطی سے جڑے ہوئے نہیں ہیں، بلکہ طولانی بیضوی سوراخوں کے ذریعے ایک سلائیڈنگ اٹیچمنٹ ہے۔
درجہ حرارت کے دباؤ کو ختم کرنے کے لیے، بس بار بعض صورتوں میں لچکدار پیکجوں کا استعمال کرتے ہوئے فکسڈ ڈیوائسز (کلیمپ) سے جڑے ہوتے ہیں جو سخت بس بار کے سروں پر بنائے جاتے ہیں۔
سب سے بڑی واحد پٹی کاپر اور ایلومینیم بس بار کے سائز 120×10 ملی میٹر ہیں۔
زیادہ کرنٹ بوجھ کے لیے (2650 A سے زیادہ تانبے کے بس بار کے لیے اور ایلومینیم کے لیے - 2070 A) ملٹی بینڈ بس بار استعمال کیے جاتے ہیں - دو یا اس سے کم اکثر تین بینڈ فی فیز کے پیکجز؛ پیکیج میں سٹرپس کے درمیان عام فاصلہ ایک پٹی (b) کی موٹائی کے برابر لیا جاتا ہے۔
ایک ہی پیکج سے سٹرپس کی ایک دوسرے سے قربت ان کے درمیان کرنٹ کی غیر مساوی تقسیم کا سبب بنتی ہے: پیکج کی آخری سٹرپس پر بڑا بوجھ پڑتا ہے اور درمیانی پر کم۔ مثال کے طور پر، تین پٹی والے پیکج میں، ہر ایک کا 40% بیرونی پٹیوں میں بہتا ہے اور درمیان میں کل فیز کرنٹ کا صرف 20%۔ یہ رجحان، جو کہ ایک کنڈکٹر میں چھیلنے کے رجحان سے مماثل ہے، تین سے زیادہ AC بسوں کا استعمال ناقابل عمل بنا دیتا ہے۔
آپریٹنگ کرنٹ دو لین والی بسوں کے لیے اجازت سے زیادہ ہونے کے ساتھ، پروفائل (چینلز) کے ساتھ ٹائر استعمال کرنے کی سب سے زیادہ سفارش کی جاتی ہے، جو کنڈکٹیو میٹریل کے بہتر استعمال اور اعلی مکینیکل طاقت حاصل کرنے کے قابل ہوتے ہیں۔
بجلی کی تنصیبات فی فیز دو چینلز کا ایک پیکج استعمال کرتی ہیں، جس کی شکل اور kp ایک کھوکھلے مربع تک ہوتی ہے۔ 250 ملی میٹر کی دیوار کے ساتھ سب سے بڑا چینل سائز اور پیکیج میں دو چینلز کے ساتھ 12.5 ملی میٹر کی موٹائی تانبے کے لیے 12,500 A اور ایلومینیم کے لیے 10,800 A کرنٹ کی ترسیل کی اجازت دیتی ہے۔
بند سوئچ گیئر کے ٹائر اور تمام بس باروں کو رنگوں کی شناخت کے لیے اینمل پینٹ سے پینٹ کیا جاتا ہے، جس سے سروس کے عملے کو بعض مراحل اور سرکٹس سے منسلک زندہ حصوں کو آسانی سے پہچاننے میں مدد ملتی ہے۔
اس کے علاوہ، پینٹ ٹائروں کو آکسیڈیشن سے بچاتا ہے اور سطح سے گرمی کی منتقلی کو بہتر بناتا ہے۔ بس بار کے رنگ سے قابل اجازت کرنٹ میں اضافہ تانبے کے لیے 15-17% اور ایلومینیم بسبار کے لیے 25-28% ہے۔
مختلف مراحل والی بسوں کے لیے درج ذیل رنگ استعمال کیے جاتے ہیں: تین فیز کرنٹ: فیز A — پیلا، فیز B — سبز، فیز C — سرخ؛ زیرو بس بارز: بغیر گراؤنڈ نیوٹرل کے ساتھ — سفید، گراؤنڈڈ نیوٹرل کے ساتھ ساتھ گراؤنڈنگ تاروں — کالے؛ ڈی سی کرنٹ: مثبت ریل سرخ ہے، منفی ریل نیلی ہے۔
کھلے سوئچ گیئرز کے بس بار کو لچکدار تاروں یا سخت ربڑ کے ساتھ لاگو کیا جا سکتا ہے۔ وولٹیج 35، 110 kV اور اس سے زیادہ پر، کورونا وولٹیج کو بڑھانے اور کورونا کے نقصانات کو کم کرنے کے لیے، صرف گول تاروں کا استعمال کیا جاتا ہے۔
زیادہ تر کھلے سوئچ گیئر میں، بس بار اسی ڈیزائن کے پھنسے ہوئے سٹیل-ایلومینیم کنڈکٹرز سے بنی ہوتی ہے جیسے پاور لائنز۔
تانبے کے بس کنڈکٹرز کا استعمال صرف ان صورتوں میں کیا جاتا ہے جہاں کھلا سوئچ گیئر نمکین سمندروں یا کیمیکل پلانٹس کے ساحلوں کے قریب (تقریباً 1.5 کلومیٹر) واقع ہو، جن کے فعال بخارات اور داخل ہونے کی وجہ سے ایلومینیم کنڈکٹرز کی تیزی سے سنکنرن ہو سکتی ہے۔ بعض صورتوں میں، کھلے سوئچ گیئر میں اسٹیل یا ایلومینیم ٹیوبوں سے بنی سخت بس بار کا استعمال ہوتا ہے جو سپورٹ انسولیٹروں پر لگائی جاتی ہے۔
ٹائروں کے کراس سیکشنز اور دیگر کرنٹ لے جانے والے کنڈکٹرز کا حساب آپریٹنگ کرنٹ کی قدر اور قابل اجازت درجہ حرارت کی بنیاد پر لگایا جا سکتا ہے۔ حرارتی حالات.
جہاں تک سوئچ گیئر میں استعمال ہونے والی بس بارز کا تعلق ہے، ان کے کراس سیکشنز معیاری ہیں اور ان کے لیے قابل اجازت مسلسل کرنٹ بوجھ کی میزیں تیار کی گئی ہیں۔ لہذا، عملی طور پر فارمولوں کے ذریعہ حساب کرنے کی ضرورت نہیں ہے، لیکن یہ میزوں کے مطابق انتخاب کرنے کے لئے کافی ہے.
ننگے بس باروں اور کنڈکٹرز پر قابل اجازت مسلسل کرنٹ بوجھ کی میزیں تجرباتی طور پر شمار کی جاتی ہیں اور ان کی تصدیق کی جاتی ہے۔ ان کو مرتب کرتے وقت، + 25 ° C کے محیطی درجہ حرارت پر 70 ° C کا جائز حرارتی درجہ حرارت فرض کیا گیا تھا۔
بنیادی کنڈکٹنگ مواد کے ٹائروں اور تاروں کے معیاری کراس سیکشنز اور مخصوص پروفائلز (مستطیل، نلی نما، چینل، کھوکھلی مربع، وغیرہ) کے لیے ایسی میزیں PUE اور حوالہ جاتی کتابوں میں دی گئی ہیں۔
مستطیل بس بارز کے لیے، جدول شدہ کرنٹ بوجھ جب کنارے پر نصب ہوتے ہیں تو مرتب کیے جاتے ہیں۔ اس لیے، جب ٹائر فلیٹ ہوں تو، 60 ملی میٹر تک چلنے والی چوڑائی والے ٹائروں کے لیے بوجھ 5% اور 60 ملی میٹر سے زیادہ کے ٹائروں کے لیے 8% تک کم ہونا چاہیے۔ ایسی صورتوں میں جہاں اوسط محیطی درجہ حرارت معیاری (+25 ° C) سے مختلف ہو، میزوں سے حاصل کردہ قابل اجازت ٹائر بوجھ کو درج ذیل تخمینی فارمولے کے مطابق دوبارہ شمار کیا جانا چاہیے:
جہاں IN میزوں سے لیا جانے والا قابل اجازت بوجھ ہے۔
تاروں کے کراس سیکشن کو اقتصادی موجودہ کثافت کے خلاف چیک کرنا ضروری ہے۔
تاروں یا بسوں کے اقتصادی کراس سیکشن qEC کو ایسا کراس سیکشن کہا جاتا ہے جہاں کل سالانہ لاگت، جو کیپیٹل لاگت اور آپریٹنگ لاگت سے طے ہوتی ہے، سب سے چھوٹی نکلتی ہے۔
تاروں اور بس باروں کا اقتصادی کراس سیکشن عام حالت میں زیادہ سے زیادہ لوڈ کرنٹ کو برقی کرنٹ کی کثافت سے تقسیم کرکے حاصل کیا جاتا ہے:
اقتصادی حالت کے مطابق نتیجے میں آنے والے کراس سیکشن کو قریب ترین معیار کے مطابق گول کیا جاتا ہے اور طویل مدتی قابل اجازت لوڈ کرنٹ کے لیے چیک کیا جاتا ہے۔ واضح رہے کہ تمام وولٹیجز کے لیے RU بس بارز کو اقتصادی کرنٹ کی کثافت کے مطابق منتخب نہیں کیا جاتا ہے، کیونکہ تیز دھاروں پر اقتصادی حصے گرم کرنے کے لیے منتخب کیے گئے حصوں کے برابر یا چھوٹے ہوتے ہیں۔
اس کے علاوہ، RU ٹائروں کو شارٹ سرکٹ کی صورت میں تھرمل اور الیکٹروڈائینامک استحکام کے لیے چیک کیا جاتا ہے، اور 110 kV اور اس سے اوپر، کورونا کے لیے بھی۔
اس طرح، کسی بھی مقصد کے تاروں کو زیادہ سے زیادہ قابل اجازت حرارتی نظام کے تقاضوں کو پورا کرنا ضروری ہے، نہ صرف عام بلکہ ہنگامی طریقوں کو بھی مدنظر رکھتے ہوئے۔
اگر کنڈکٹر کراس سیکشن اقتصادی اور مسلسل بوجھ کے حالات سے متعین کیا جاتا ہے دوسرے ہنگامی حالات (شارٹ سرکٹ کے دوران تھرمل اور متحرک استحکام) کے لیے درکار کراس سیکشن کے برابر نہیں ہے، تو ایک بڑا کراس سیکشن فرض کیا جانا چاہیے کہ وہ سب کو پورا کرے۔ حالات
یہ بھی یاد رکھنا چاہیے کہ بڑے حصوں کے ساتھ ٹائر لگاتے وقت، سطحی اثر اور قربت کے اثر سے کم ترین اضافی نقصانات اور بہترین ٹھنڈک کے حالات کو یقینی بنانا ضروری ہے۔ یہ پیکیج میں سٹرپس کی تعداد کو کم کرکے اور ان کے درست مقامی اور باہمی ترتیب، پیکج کے عقلی ڈیزائن، پروفائل ٹائر کا استعمال - گرت، کھوکھلی وغیرہ سے حاصل کیا جا سکتا ہے۔
سٹیل کے ٹائر استعمال کرتے وقت، جائز موجودہ قدر کا تعین قدرے مختلف طریقے سے کیا جاتا ہے۔
سٹیل کے ٹائروں میں، سطح کے اثر کی وجہ سے، کنڈکٹر کی سطح پر کرنٹ کی ایک اہم تبدیلی ہوتی ہے، دخول کی گہرائی 1.5-1.8 ملی میٹر سے زیادہ نہیں ہوتی ہے۔
مطالعات سے پتہ چلا ہے کہ AC اسٹیل بس بار کا قابل قبول بوجھ عملی طور پر بس بار کے کراس سیکشنل پریمیٹر پر منحصر ہے، نہ کہ اس کراس سیکشن کے علاقے پر۔
ان مطالعات کی بنیاد پر، AC سٹیل بس بار کے حساب کے لیے درج ذیل طریقہ اپنایا گیا:
1. سب سے پہلے، بس لوڈ کرنٹ کا تعین کریں (ایسی بس کے لیے جس کا ایک سائیڈ 300-400 A سے زیادہ نہ ہو) اور لکیری کرنٹ کی کثافت معلوم کریں:
جہاں میں — لوڈ کرنٹ، A؛ p ٹائر کا کراس سیکشنل پریمیٹر ہے، ملی میٹر۔
لکیری کرنٹ کی کثافت کا انحصار اسٹیل بس کے محیط درجہ حرارت سے اوپر کے قابل اجازت سپر ہیٹ درجہ حرارت پر ہوتا ہے۔ یہ انحصار مندرجہ ذیل اظہار کے ذریعہ بیان کیا گیا ہے:
یہ پایا گیا کہ سٹیل کے ٹائروں کے بولڈ جوڑوں کے لیے، Θ کی قدر 40 ° C سے زیادہ نہیں ہونی چاہیے، اور ویلڈڈ جوڑوں کے لیے اسے 55 ° C تک بڑھایا جا سکتا ہے۔
اگر ہم محیط درجہ حرارت v0 - 35 ° لیتے ہیں، تو بولڈ کنکشن کے لیے لکیری کرنٹ کثافت کے برابر ہو جائے گا
اور ویلڈڈ جوڑوں کے لیے
2. ان اعداد و شمار کی بنیاد پر، ہم ٹائر کے کراس سیکشن کے مطلوبہ فریم کی قدر کا تعین کرتے ہیں:
ٹائروں کے فریم پر، ٹائروں کا ایک سیٹ رکھتے ہوئے، آپ حالت کو دیکھتے ہوئے، معیاری سٹیل کی پٹیوں کے مطلوبہ سائز کا آسانی سے انتخاب کر سکتے ہیں۔
جہاں h ٹائر کی اونچائی ہے، ملی میٹر؛ b - ٹائر کی موٹائی، ملی میٹر۔
اسٹیل ٹائر کا حساب اوپر سنگل ٹائر ٹائر کے لیے ہے۔
ہائی لوڈ کرنٹ کے لیے کئی سٹیل ریلوں کے بنڈل استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ اس صورت میں، پیکج میں شامل ٹائر کی ایک پٹی کے کراس سیکشن کا دائرہ درج ذیل شرائط کے ساتھ منتخب کیا جاتا ہے:
• دو طرفہ بسوں کے لیے
• تین طرفہ بسوں کے لیے
حساب کو آسان بنانے کے لیے، آپ لوڈ کرنٹ IN پر بس کراس سیکشن کے پیری میٹر پی کے انحصار کا خاکہ استعمال کر سکتے ہیں۔