جدید پاور سسٹم میں اعلی ہارمونکس کی ظاہری شکل کی وجوہات

جدید دنیا کے برقی آلات خاص طور پر آئی ٹی ٹیکنالوجیز کے لیے زیادہ سے زیادہ پیچیدہ ہوتے جا رہے ہیں۔ اس رجحان کی وجہ سے، پاور کوالٹی اشورینس سسٹم کو ان تقاضوں کو پورا کرنا چاہیے: انہیں آسانی سے اتار چڑھاؤ، سرجز، وولٹیج کی کمی، شور، امپلس شور وغیرہ کو آسانی سے ہینڈل کرنا چاہیے، تاکہ صنعتی نیٹ ورک اور اس سے متعلقہ صارفین معمول کے مطابق کام کر سکیں۔

غیر لکیری بوجھ کی وجہ سے ہارمونکس کی وجہ سے گرڈ وولٹیج کی تشکیل نو ان اہم مسائل میں سے ایک ہے جسے حل کیا جانا ہے۔ اس مضمون میں ہم اس مسئلے کے گہرائی سے پہلوؤں پر غور کریں گے۔

مسئلہ کا جوہر کیا ہے

موجودہ دفتری سازوسامان، کمپیوٹرز، آفس، ملٹی میڈیا آلات کا بنیادی حصہ عام طور پر غیر لکیری بوجھ ہوتے ہیں، جو عام پاور نیٹ ورک میں بھاری مقدار میں جڑے ہوتے ہیں، نیٹ ورک وولٹیج کی شکل کو بگاڑ دیتے ہیں۔

اس مسخ شدہ وولٹیج کو دیگر برقی آلات کے ذریعہ تکلیف دہ طور پر سمجھا جاتا ہے اور بعض اوقات ان کے معمول کے عمل میں نمایاں طور پر خلل پڑتا ہے: یہ خرابی کا باعث بنتا ہے، زیادہ گرمی، ہم آہنگی ٹوٹ جاتی ہے، ڈیٹا ٹرانسمیشن نیٹ ورکس میں مداخلت پیدا کرتی ہے، - عام طور پر، غیر سائنوسائیڈل الٹرنیٹنگ وولٹیج پوری طرح کے آلات کا سبب بن سکتا ہے۔ ، عمل اور لوگوں کو تکلیف، بشمول مواد۔

وولٹیج کی تحریف کو گتانکوں کے ایک جوڑے کے ذریعہ بیان کیا گیا ہے: سائنوسائیڈل فیکٹر، جو نیٹ ورک وولٹیج کے بنیادی ہارمونک کی rms ویلیو کے ساتھ اعلی ہارمونکس کی rms ویلیو کے تناسب کو ظاہر کرتا ہے، اور لوڈ کریسٹ فیکٹر، برابر موثر لوڈ کرنٹ کے ساتھ چوٹی کرنٹ کی کھپت کا تناسب۔

اعلی ہارمونکس کیوں خطرناک ہیں؟

اعلی ہارمونکس کے اظہار کی وجہ سے ہونے والے اثرات کو فوری اور طویل مدتی میں نمائش کی مدت کے مطابق تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ فوری طور پر ذکر کرنا عام ہے: سپلائی وولٹیج کی شکل میں بگاڑ، ڈسٹری بیوشن نیٹ ورک وولٹیج ڈراپ، ہارمونک اثرات بشمول ہارمونک فریکوئنسی گونج، ڈیٹا ٹرانسمیشن نیٹ ورکس میں نقصان دہ مداخلت، صوتی رینج میں شور، مشینری کی کمپن۔ طویل المدتی مسائل میں شامل ہیں: جنریٹرز اور ٹرانسفارمرز میں گرمی کا زیادہ نقصان، کیپسیٹرز اور ڈسٹری بیوشن نیٹ ورکس (تاروں) کا زیادہ گرم ہونا۔

ہارمونکس اور لائن وولٹیج کی شکل

نیٹ ورک سائن ویو کے نصف حصے میں نمایاں چوٹی کے دھارے کرسٹ فیکٹر میں اضافے کا باعث بنتے ہیں۔چوٹی کا کرنٹ جتنا اونچا اور چھوٹا ہوگا، مسخ اتنا ہی مضبوط ہوگا، جب کہ کنگھی کا عنصر طاقت کے منبع کی صلاحیتوں پر، اس کی اندرونی مزاحمت پر منحصر ہے - آیا یہ اس طرح کا چوٹی کرنٹ فراہم کرنے کے قابل ہے۔ کچھ ذرائع کو ان کی ریٹیڈ پاور کے حوالے سے اوورریٹ کیا جانا چاہیے، مثال کے طور پر جنریٹرز میں خصوصی وائنڈنگز کا استعمال کیا جانا چاہیے۔

لیکن بلاتعطل پاور سپلائیز (UPS) اس مسئلے سے بہت بہتر طریقے سے نمٹتے ہیں: ڈبل کنورژن کی وجہ سے، وہ کسی بھی وقت لوڈ کرنٹ کو کنٹرول کرنے اور PWM کا استعمال کرتے ہوئے اسے ریگولیٹ کرنے کے قابل ہوتے ہیں، جو کرنٹ کی کنگھی کے زیادہ گتانک کی وجہ سے مسائل سے بچا جاتا ہے۔ . دوسرے الفاظ میں، ہائی کرسٹ فیکٹر کوالٹی UPS کے لیے کوئی مسئلہ نہیں ہے۔

اعلی ہارمونکس اور وولٹیج ڈراپ

جیسا کہ اوپر بیان کیا گیا ہے، UPSs اعلی کرسٹ عوامل کو اچھی طرح سے ہینڈل کرتے ہیں اور ان کی موج کی مسخ 6% سے زیادہ نہیں ہوتی ہے۔ یہاں تاروں کو جوڑنا، ایک اصول کے طور پر، کوئی فرق نہیں پڑتا، وہ کافی مختصر ہیں۔ لیکن لائن وولٹیج میں ہارمونکس کی کثرت کی وجہ سے، موجودہ موج سائنوسائیڈل سے ہٹ جائے گی، خاص طور پر سنگل فیز اور تھری فیز ریکٹیفائرز کے ذریعے متعارف کرائے گئے عجیب و غریب ہائی فریکوئنسی ہارمونکس کے لیے (شکل دیکھیں)۔

ڈسٹری بیوشن نیٹ ورک کی پیچیدہ رکاوٹ عام طور پر ہوتی ہے۔ دلکش نوعیتلہذا، بڑی مقدار میں موجودہ ہارمونکس 100 میٹر لمبی لائنوں پر اہم وولٹیج کے قطروں کا باعث بنیں گے، اور یہ قطرے قابل اجازت سے زیادہ ہو سکتے ہیں، جس کے نتیجے میں لوڈ پر وولٹیج کی شکل بگڑ جائے گی۔

ایک مثال کے طور پر، نوٹ کریں کہ کس طرح سنگل فیز ڈائیوڈ ریکٹیفائر کا آؤٹ پٹ کرنٹ مختلف نیٹ ورک مائبادوں پر تبدیل ہوتا ہے، اس پر منحصر ہے کہ ٹرانسفارمر لیس ان پٹ والے پاورڈ ڈیوائس کے ان پٹ فلٹر کی مزاحمت، اور یہ وولٹیج ویوفارم کو کیسے متاثر کرتا ہے۔

تیسرے کے ہارمونکس ضرب کا مسئلہ

تیسرا، نواں، پندرھواں، وغیرہ۔ - مینز کرنٹ کے اعلی ہارمونکس اعلی طول و عرض کے گتانکوں کی خصوصیت رکھتے ہیں۔ یہ ہارمونکس سنگل فیز بوجھ سے پیدا ہوتے ہیں اور تھری فیز سسٹم پر ان کا اثر کافی مخصوص ہے۔ اگر تھری فیز سسٹم سڈول ہے۔, کرنٹ ایک دوسرے سے 120 ڈگری تک بے گھر ہو جاتے ہیں، اور نیوٹرل تار میں کل کرنٹ صفر ہے، — پوری تار میں وولٹیج کی کمی نہیں ہے۔

نظریہ میں یہ زیادہ تر ہارمونکس کے لیے درست ہے، لیکن کچھ ہارمونکس کی خصوصیت موجودہ ویکٹر کی اسی سمت میں گردش کرتی ہے جس میں بنیادی ہارمونک کے موجودہ ویکٹر ہے۔ نتیجے کے طور پر، نیوٹرل میں طاق ہارمونکس جو کہ تیسرے کے ملٹیلز ہیں ایک دوسرے پر لگائی جاتی ہیں۔ اور چونکہ یہ ہارمونکس اکثریت میں ہیں، اس لیے کل نیوٹرل کرنٹ فیز کرنٹ سے زیادہ ہو سکتا ہے: کہتے ہیں، 20 ایمپیئر کے فیز کرنٹ 30 ایمپیئرز پر 150 ہرٹز کی فریکوئنسی کے ساتھ نیوٹرل کرنٹ دیں گے۔

ہارمونکس کے اثر و رسوخ کو مدنظر رکھے بغیر ڈیزائن کی گئی کیبل زیادہ گرم ہوسکتی ہے کیونکہ ذہن کے مطابق اس کے کراس سیکشن کو بڑھانا چاہیے تھا۔ تیسرے کے ہارمونک ملٹیلز تین فیز سرکٹ میں ایک دوسرے کے مقابلے میں 360 ڈگری کے حساب سے آفسیٹ ہوتے ہیں۔

گونج، مداخلت، شور، کمپن، حرارتی

ڈسٹری بیوشن نیٹ ورکس ہیں۔ گونج کا خطرہ زیادہ کرنٹ یا وولٹیج ہارمونکس پر، ان صورتوں میں ہارمونک جزو بنیادی فریکوئنسی سے زیادہ نکلتا ہے، جو سسٹم کے اجزاء اور آلات کو منفی طور پر متاثر کرتا ہے۔

ڈیٹا ٹرانسمیشن نیٹ ورکس پاور لائنوں کے قریب واقع ہیں جن کے ذریعے زیادہ ہارمونکس کے بہاؤ والے کرنٹ مداخلت کا شکار ہوتے ہیں، ان میں معلوماتی سگنل خراب ہو جاتا ہے، جب کہ لائن سے نیٹ ورک کا فاصلہ جتنا کم ہوتا ہے، ان کے کنکشن کی لمبائی اتنی ہی زیادہ ہوتی ہے۔ ہارمونک فریکوئنسی - مسخ کی معلومات کا سگنل جتنا زیادہ ہوگا۔

زیادہ ہارمونکس کی وجہ سے ٹرانسفارمرز اور چوکس زیادہ شور مچانے لگتے ہیں، الیکٹرک موٹرز مقناطیسی بہاؤ میں دھڑکن کا تجربہ کرتی ہیں، جس کے نتیجے میں شافٹ پر ٹارک وائبریشن ہوتا ہے۔ بجلی کی مشینیں اور ٹرانسفارمر زیادہ گرم ہو جاتے ہیں اور گرمی کے نقصانات ہوتے ہیں۔ کیپسیٹرز میں، ڈائی الیکٹرک نقصان کا زاویہ گرڈ سے زیادہ فریکوئنسی کے ساتھ بڑھتا ہے، اور وہ زیادہ گرم ہونے لگتے ہیں، ڈائی الیکٹرک خرابی ہو سکتی ہے۔ درجہ حرارت میں اضافے کی وجہ سے لائنوں میں ہونے والے نقصانات کے بارے میں بات کرنا غیر ضروری ہے۔