10 کے وی کے اندری ٹرانسفارمرز کی تنصیب کے کیا تقاضے ہیں؟

10 کے وی کے اندری ٹرانسفارمر کی تنصیب کے لیے مقام اور جگہ کے تقاضے

آئی ای سی 60076 اور آئی ای ای سی سی 57.12.00 کے مطابق حد ادنٰی صفائی، کمرے کے ابعاد اور علاقہ بندی

محفوظ، ضابطہ کے مطابق 10 کے وی کے اندری ٹرانسفارمر کی تنصیب کے لیے آئی ای سی 60076 اور آئی ای ای سی سی 57.12.00 کی پابندی ضروری ہے۔ یہ معیارات بجلی کے خطرات کو روکنے، حرارتی انتظام کو یقینی بنانے اور محفوظ رکھنے کے لیے دستیابی کو یقینی بنانے کے لیے حد ادنٰی صفائی کی وضاحت کرتے ہیں:

• سامنے/پیچھے: کیبل کی تربیت، عملی حفاظت اور بریکر تک رسائی کے لیے 1.5–3 میٹر
• طرفی طرفیں: دیواروں سے ہوا کے گزر اور آرک فلیش کے خطرے کو کم کرنے کے لیے 1–1.5 میٹر کا فاصلہ
• اوپر سے: چھت سے بشرنگز تک 1.8–2.5 میٹر کا فاصلہ—یہ عملے کی حفاظت اور حرارتی پلوم کے گزر کے لیے نازک اہمیت کا حامل ہے

ٹرانسفارمر کے لیے جگہ کی منصوبہ بندی کرتے وقت یاد رکھیں کہ انہیں اپنے اصل سائز کے علاوہ اپنے اردگرد تمام ضروری صفائی فاصلوں کے لیے بھی جگہ درکار ہوتی ہے۔ 500 kVA سے زائد کے ٹرانسفارمر عام طور پر خاص توجہ کے مستحق ہوتے ہیں۔ زیادہ تر مقامی قوانین میں کم از کم دو گھنٹے کی آگ کے مقابلے کی صلاحیت والی دیواریں اور مرمت تک رسائی کے لیے الگ راستے کا حکم دیا جاتا ہے۔ زمینی کنکشن (گراؤنڈنگ) کے معاملات یا محفوظ فاصلے کی تعریف کے حوالے سے NEC اور IEC کے معیارات بالکل ایک جیسے نہیں ہیں۔ تاہم، ان اختلافات کے باوجود، دونوں معیارات آخرکار کام کرنے والے افراد کی حفاظت کو ہی اپنا بنیادی مقصد قرار دیتے ہیں۔ یہ مختلف نقطہ نظر بجلی کی حفاظت کے بارے میں مختلف سوچ کو ظاہر کرتے ہیں، جنہیں کسی بھی جدی ڈیزائن کے کام کے آغاز سے پہلے حل کرنا ضروری ہے۔

خشک قسم کے اور تیل سے بھرے ہوئے ٹرانسفارمر کا رقبہ، آگ کے لیے علیحدہ علاقہ اور ہوا کے گزر کے لیے علیحدہ زوننگ کے اثرات

خشک قسم کے ٹرانسفارمرز جگہ کے لحاظ سے اہم فوائد پیش کرتے ہیں: ان کا رقبہ تقریباً 30% کم ہوتا ہے نسبتًا اس کے مقابلے میں جو آئل-ڈوبے ہوئے یونٹس کے برابر ہوتے ہیں، اور ان میں کوئی مائع کو روکنے کی ضرورت نہیں ہوتی۔ تاہم، ان کی انسٹالیشن اب بھی سختی سے تنظیم شدہ ہے— خاص طور پر اندرونِ عمارت استعمال کے لیے NFPA 70 (NEC) آرٹیکل 450.21 کے تحت:

• آگ کا الگاوٗ: تیل سے بھرے ہوئے یونٹس کے لیے سامان کو 110% کل تیل کی صلاحیت کے مطابق سائز کیا جانا ضروری ہے (IEEE C57.12.00-2023 کے مطابق) اور یونٹس کے درمیان یا ملحقہ جگہوں کے درمیان آگ کے مقابلے کے لیے مضبوط رکاوٹیں موجود ہونی چاہئیں
• ہوا کی تبدیلی کا زون: خشک قسم کے یونٹس کو غیر قابل احتراق سطحوں سے صرف 0.3 میٹر کے فاصلے پر انسٹال کیا جا سکتا ہے اور انہیں عمومی HVAC زونز میں ضم کیا جا سکتا ہے؛ جبکہ تیل سے بھرے ہوئے یونٹس کے لیے باہر کی طرف یا پھر ایک میکانیکل روم کی طرف جانے والے الگ نکاسی کے ڈکٹس کی ضرورت ہوتی ہے جس میں دھماکے کے لیے ریلیف کا انتظام ہو
• رقبے کی بہترین استعمال: خشک قسم کے یونٹس کو 1 میٹر جانبی فاصلے کے ساتھ گہرائی سے رکھا جا سکتا ہے، جبکہ تیل سے بھرے ہوئے یونٹس کو خرابی کی صورت میں آگ کے پھیلنے کے خطرے کو کم کرنے کے لیے کم از کم 2.5 میٹر کا فاصلہ رکھنا ضروری ہے

منتخب کرنے کا فیصلہ نہ صرف جگہ بچانے پر بلکہ عمر چکر کے خطرات کے پروفائل پر بھی غور کرنا چاہیے—خشک قسم کے ٹرانسفارمرز رساو اور آگ لگنے کے خدشات کو ختم کر دیتے ہیں، لیکن ان کے لیے ماحولیاتی درجہ حرارت کے سخت معیارات اور دھول کو روکنے کے انتظامات کی ضرورت ہوتی ہے۔

اندرونِ عمارت ٹرانسفارمر کے آپریشن کے لیے حرارتی انتظام اور تهویہ

سرد کرنے کے طریقہ کا انتخاب: قدرتی شرحِ گردش، جبری ہوا، اور ڈکٹنگ کی ضروریات

سرد کرنے کا طریقہ براہ راست ٹرانسفارمر کی عمر، کارکردگی اور جگہ کے انضمام کو متاثر کرتا ہے۔ قدرتی شرحِ گردش (ONAN) چھوٹے یونٹس (<2,500 kVA) کے لیے مناسب ہے جو اچھی طرح تهویہ شدہ کمرے میں مستحکم ماحولیاتی حالات میں استعمال ہوں۔ زیادہ لوڈ یا تنگ جگہوں کے لیے جبری ہوا کے ذریعے سرد کرنا (ONAF) ضروری ہو جاتا ہے—اور اس کے لیے مقصد کے مطابق بنائی گئی ڈکٹ ورک کی ضرورت ہوتی ہے:

• ڈکٹ کے کراس سیکشنز کو ریڈی ایٹر کے سطحی رقبے کے 150–200% فراہم کرنا چاہیے تاکہ ہوا کی رفتار ≥2 میٹر/سیکنڈ برقرار رہے
• ڈکٹ کے راستے تیز موڑ، کونے یا رکاوٹوں سے گریز کریں جو ہوا کی گردش میں خرابی یا دباؤ میں کمی پیدا کر سکتے ہیں
• ریڈی ایٹرز کو تمام طرف سے کم از کم ۱ میٹر غیر رکاوٹ والی جگہ کی ضرورت ہوتی ہے اور انہیں گرم ہوا کے دوبارہ گھومنے (ہاٹ ائیر ری سرکولیشن) کو روکنے کے لیے حرارت پیدا کرنے والے آلات (جیسے یو پی ایس سسٹمز، سوئچ گیئر) سے الگ رکھنا ضروری ہے۔

ڈیزائن کے دوران حرارتی ماڈلنگ—جو آئی ای سی ۶۰۰۷۶-۷ کے خلاف تصدیق شدہ اوزاروں کا استعمال کرتی ہے—یقینی بناتی ہے کہ کولنگ صلاحیت بدترین حالات کے لوڈ پروفائلز اور اردگرد کے شدید موسمی حالات کے مطابق ہو۔

درجہ حرارت میں اضافے کی حدود (جیسے کلاس ایچ کے لیے ۱۱۵ کے) اور اردگرد کے درجہ حرارت کے لیے ڈیریٹنگ ہدایات

ٹرانسفارمر کے انسلیشن کی عمر واقعی ان درجہ حرارت کی حدود پر عمل کرنے پر منحصر ہوتی ہے۔ زیادہ تر خشک قسم کے ٹرانسفارمرز کلاس ایچ انسلیشن استعمال کرتے ہیں، جو بنیادی ماحولیاتی درجہ حرارت 40 ڈگری سیلسیئس سے تقریباً 115 ڈگری کیلون تک اضافی اضافہ کی اجازت دیتا ہے۔ جب یہ حدیں عبور کر لی جاتی ہیں، تو چیزیں عام طور پر تیزی سے خراب ہونا شروع ہو جاتی ہیں۔ جو کہ ایرینیس کے اصول کے نام سے جانا جاتا ہے، اس کے مطابق اگر درجہ حرارت اپنی مناسب حد سے 8 تا 10 ڈگری سیلسیئس زیادہ ہو جائے تو انسلیشن کا تنزلی دو گنا تیزی سے ہوتا ہے۔ گرم ماحول میں کام کرتے وقت ٹرانسفارمرز کو بھی اپنی صلاحیت کم کرنا ضروری ہوتا ہے۔ 40 ڈگری سیلسیئس سے اوپر ہر ایک ڈگری سیلسیئس کے لیے صلاحیت میں 0.4 فیصد کی کمی آتی ہے۔ مثال کے طور پر ایک 1,000 kVA کا ٹرانسفارمر، جب اردگرد کی ہوا کا درجہ حرارت 45 ڈگری سیلسیئس تک پہنچ جاتا ہے، تو وہ صرف تقریباً 960 kVA کی طاقت فراہم کر سکتا ہے۔ تمام نظاموں کو مکمل طاقت پر چلانے کے لیے اچھے وینٹی لیشن سسٹم کی ضرورت ہوتی ہے جو ماحولیاتی درجہ حرارت کو 40 ڈگری سیلسیئس سے نیچے برقرار رکھیں اور نسبی نمی کو 60 فیصد سے کم رکھیں۔ اس سے یہ روکا جاتا ہے کہ نمی ٹھوس انسلیشن مواد میں جذب ہو اور ان انتہائی پریشان کن جزوی ڈس چارجز کے شروع ہونے کو روکا جائے۔

10 کے وی ٹرانسفارمر سسٹم کے لیے برقی حفاظت اور زمینی کنکشن

IEEE 80 کے مطابق ہونے اور چھوئے جانے والے / قدم رکھنے والے وولٹیج کو محدود کرنے کے لیے کم مزاحمت والا زمینی کنکشن ڈیزائن

ایک کم مزاحمت والا زمینی کنکشن سسٹم عملی طور پر ضروری ہے— اختیاری نہیں— عملے کی حفاظت اور آلات کی حفاظت کے لیے۔ اسے IEEE 80 اور IEC 61936 کے مطابق ڈیزائن کیا گیا ہے تاکہ خرابی کا کرنٹ محفوظ طریقے سے بکھر جائے اور رسائی کے دائرے میں آنے والی سطحوں پر خطرناک وولٹیج گریڈینٹس کو محدود کیا جا سکے۔ اہم کارکردگی کے اہداف درج ذیل ہیں:

• زمینی گرڈ کی مزاحمت ≤5 Ω (اندرونی سبسٹیشن کے لیے صنعت کی بہترین طریقہ کار)
• متوقع خرابی کے کرنٹس کو سنبھالنے کے لیے #2 AWG تانبا یا اس سے بڑے موصلات کا استعمال
• ٹرانسفارمر ٹینک، نیوٹرل نقطہ، سرج ایرسٹرز اور دھاتی پیکیجنگ کو ایک ہم وولٹیج علاقہ قائم کرنے کے لیے جوڑنا

IEEE 80 معیار بجلی کے جال (گرڈ) کی ہندسیات کے لیے ضروریات طے کرتا ہے، جس میں کنڈکٹر کی گہرائی جیسی چیزوں کا بھی ذکر ہوتا ہے جو عام طور پر کم از کم 600 ملی میٹر ہونی چاہیے، اجزاء کے درمیان مناسب فاصلہ، اور عمودی الیکٹروڈ کی تنصیب جو تقریباً 2.4 میٹر یا اس سے زیادہ نیچے تک جائے۔ یہ خصوصیات خطرناک قدم اور چھونے کے جھٹکوں (سٹیپ اور ٹچ پوٹینشلز) کو قابو میں رکھنے میں مدد دیتی ہیں، اور انہیں اُمیدوارانہ طور پر 100 وولٹ کے آستانے سے نیچے لانے کا مقصد رکھتی ہیں۔ زمینی مقاومت کے ٹیسٹ ہر سال کیے جانے چاہئیں، کیونکہ جب مٹی کی حالت تبدیل ہوتی ہے یا کنکشنز پر کھانے والی زنگ لگنا شروع ہوتی ہے تو کوئی بھی اسے نہیں دیکھتا جب تک کہ کوئی حادثہ نہ واقع ہو جائے۔ مثال کے طور پر ڈیٹا سنٹرز کو لیجیے جہاں حفاظت سب سے اہم ہوتی ہے۔ جب زمینی نظام معیارات کی ضروریات پر پورا اترتا ہے تو یہ آرک فلیش کے واقعات کو کافی حد تک کم کر دیتا ہے۔ صنعتی معیارات کے مطابق 2024 کے اعداد و شمار ظاہر کرتے ہیں کہ ان مطابقت پذیر نظاموں کے ذریعے زخمی ہونے کے خطرات غیر مطابقت پذیر نظاموں کے مقابلے میں تقریباً آدھے تک کم کیے جا سکتے ہیں۔

مکینیکل انسٹالیشن: بنیاد، استحکام، اور وائبریشن کنٹرول

کنکریٹ پیڈ کی خصوصیات، زلزلہ کے لیے محفوظ بندھن، اور وائبریشن کے خلاف ماؤنٹنگ کی بہترین طریقہ کار

اندرونِ عمارت 10 کے وی ٹرانسفارمرز کی تنصیب کے دوران، ہم متحرک لوڈز سے نمٹ رہے ہوتے ہیں جن کے لیے عام فرش کی سطح سے آگے بڑھ کر خاص بنیادی کام کی ضرورت ہوتی ہے۔ کنکریٹ پیڈز کے لیے عمومی اصول یہ ہے کہ ان کی موٹائی کم از کم 200 ملی میٹر ہو اور ان میں تمام طرف سے سٹیل میش کا مضبوطی بخش اضافہ کیا جائے۔ ASTM C31 کے معیارات کے مطابق مناسب کیورنگ کا عمل یقینی بناتا ہے کہ کنکریٹ تقریباً 30 میگا پاسکل یا اس سے زیادہ مضبوطی حاصل کر لے۔ زلزلہ متاثرہ علاقوں میں واقع ٹرانسفارمرز کے لیے اینکر بولٹس کو IEEE C57.12.00 کے معیارات کے مطابق گہرائی اور ٹارک کی ضروریات پر پورا اترنا ضروری ہوتا ہے۔ انہیں ایسے بیس آئسو لیشن ماونٹس کے ساتھ ملانا چاہیے جو زلزلہ کے دوران افقی ہلنے والی قوتوں سے آلات کو الگ کرنے میں مدد دیتے ہیں۔ وائبریشنز کو کم کرنے کے لیے، زیادہ تر تنصیبات ٹرانسفارمر کے بیس کے نیچے ربر جیسے پیڈز استعمال کرتی ہیں۔ فیلڈ ٹیسٹس سے پتہ چلتا ہے کہ گزشتہ سال PGP جرنل میں شائع شدہ تحقیق کے مطابق، یہ پیڈز روایتی سخت ماونٹس کے مقابلے میں ریزوننس کے انتقال کو تقریباً 70 فیصد تک کم کر دیتے ہیں۔ وائبریشن کنٹرول اور زلزلہ کے لیے اینکرنگ کے درمیان تعلق بھی بہت اہم ہوتا ہے۔ اگر بولٹس کو صحیح طریقے سے کستا نہ جائے یا پیڈز کو غلط طریقے سے دبایا جائے تو دونوں نظام ایک ساتھ ناکام ہو جاتے ہیں۔ اسی لیے تجربہ کار ٹیکنیشنز ہمیشہ آخری جانچ کے طور پر فیلڈ موڈل ٹیسٹنگ کا استعمال کرتے ہیں تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ قدرتی فریکوئنسیز ٹرانسفارمر کی کام کرنے والی آوازوں، جیسے کہ مکمل صلاحیت پر چلنے والے کورز کی عام 120 ہرٹز کی گھنٹی کی آواز، سے ٹکرا نہ جائیں۔

کام شروع کرنا، آزمائش اور ضابطہ جاتی مطابقت کی تصدیق

10 کے وی اندر کے ٹرانسفارمر کی انسٹالیشن کی حفاظت اور قابل اعتماد ہونے کو یقینی بنانے کے لیے جامع کام شروع کرنا اور آزمائش کرنا ناقابلِ تبدیلی ہے—اور یہ ضابطہ جاتی مطابقت کا بنیادی ثبوت بھی ہے۔ یہ عمل شروع ہوتا ہے پہلے بجلی لگانے سے اور جامع بجلائی اور مکینیکل درستگی کی تصدیق تک جاری رہتا ہے۔

کام شروع کرنے سے پہلے معائنہ: نام پلیٹ کی تصدیق، بصری سالمیت، اور نمی کے چیک

کسی چیز کو چالو کرنے سے پہلے، ہمیں یقینی بنانا ہوگا کہ ہر چیز جسمانی طور پر کام کرنے کے لیے تیار ہے۔ ٹیکنیشنز کو سب سے پہلے نام پلیٹ کی معلومات کی جانچ کرنی چاہیے، جس میں وولٹیج تناسب، امپیڈنس کی سطحیں، ویکٹر گروپس، اور ٹھنڈا کرنے کے درجے جیسی چیزوں کا جائزہ لینا شامل ہے، اور انہیں ڈیزائن کے دوران منظور شدہ معیارات کے ساتھ موازنہ کرنا چاہیے۔ ایک اچھی بصری معائنہ میں بوشنز کو دراڑوں یا پہننے کے لیے چیک کرنا، ٹرمینلز کو مناسب طریقے سے ٹورک کیا گیا ہے یا نہیں اس کی تصدیق کرنا، گاسکٹس کے اب بھی مضبوطی سے سیل ہونے کی تصدیق کرنا، اور شپنگ یا ہینڈلنگ کے دوران ہونے والے کسی بھی نقصان کو دیکھنا شامل ہے۔ تاہم، ایک بہت اہم بات یہ ہے کہ کاغذ پر مبنی عزلی مواد میں نمی کی سطح کا پیمانہ لگایا جائے۔ فریکوئنسی ڈومین اسپیکٹروسکوپی یا پولرائزیشن ڈیکے کرنٹ جیسے ٹیسٹ استعمال کرکے ہمیں ان پیمائشوں کے نتائج حاصل ہوتے ہیں۔ اگر ہم نمی کی سطح ۱٫۵ فیصد سے زیادہ پائیں تو ہمیں نظام کو خشک کرنا ہوگا، کیونکہ ڈوبل انجینئرنگ کی گزشتہ سال کی تحقیق کے مطابق، اس میں زیادہ پانی کی موجودگی عزلی مواد کی عمر تقریباً آدھی کر دے سکتی ہے۔ اور یاد رکھیں کہ تمام یہ ٹیسٹ کے نتائج کو معیاری صنعتی معیارات جیسے IEEE C57.12.90 اور IEC 60076-3 میں طے شدہ ضروریات کو پورا کرنا ہوگا، تاکہ یہ جانچا جا سکے کہ آیا آلات کوالٹی کنٹرول کے معیارات پر پورا اترتا ہے یا نہیں۔

اہم بجلی کے ٹیسٹ: عزل کا مقابلہ، موڑوں کا تناسب، وائنڈنگ کا مقابلہ، اور SFRA

معائنے کے بعد، معیاری بجلی کے ٹیسٹ فنکشنل سالمیت کی تصدیق کرتے ہیں:

• عزل کا مقابلہ (IR): ایک 5 kV میگا اوہم میٹر کے ذریعے ماپا جاتا ہے؛ نتائج درجہ حرارت کے لحاظ سے درست کیے جاتے ہیں اور آلودگی یا نمی کے داخل ہونے کا پتہ لگانے کے لیے بنیادی قدر یا IEEE 902 کے انتہائی حدود کے ساتھ موازنہ کیا جاتا ہے
• موڑوں کا تناسب (TTR): نام پلیٹ کی قدر کے ±0.5% کے اندر وولٹیج ٹرانسفارمیشن کی درستگی کی تصدیق کرتا ہے— ٹیپ چینجر کی غلط ترتیب یا وائنڈنگ کی خرابی کو ظاہر کرتا ہے
• وائنڈنگ کا مقابلہ: DC مائیکرو-اوہم میٹرز کے ذریعے یلے کنکشنز یا غیر متوازن وائنڈنگ راستوں کا پتہ لگاتا ہے؛ فیزز کے درمیان 2% سے زائد کے انحرافات کی تحقیقات کی ضرورت ہوتی ہے
• سweep فریکوئنسی ریسپانس اینالیسس (SFRA): 1 kHz سے 2 MHz تک ایمپلیٹیوڈ-فیز ریسپانس کے موازنہ کے ذریعے ایک مکینیکل 'فِنگرپرنٹ' قائم کرتا ہے؛ 3 dB سے زائد کا شفٹ کور کی حرکت، وائنڈنگ کی تشکیل میں تبدیلی، یا کلیمپنگ کی ناکامی کی نشاندہی کرتا ہے

مجموعی طور پر، یہ تجربات NEC آرٹیکل 450.6، OSHA 1910.303 اور بیمہ کمپنیوں کے طرف سے مقررہ کمیشننگ پروٹوکولز کو پورا کرتے ہیں— جو پہلی بار بجلی لگانے سے پہلے مناسب احتیاط کی دستاویزی تصدیق کرتے ہیں۔

فیک کی بات

10kV اندر کے ٹرانسفارمر کو نصب کرنے کے لیے صفائی کی ضروریات کیا ہیں؟

حفاظت اور مرمت کے لیے کافی صفائی کو یقینی بنانا نہایت اہم ہے۔ سامنے اور پیچھے کی جگہیں 1.5 سے 3 میٹر کے درمیان ہونی چاہئیں، دونوں اطراف کی جگہیں 1 سے 1.5 میٹر کے درمیان ہونی چاہئیں، اور اوپر کی طرف صفائی 1.8 سے 2.5 میٹر کے درمیان ہونی چاہئے۔

ڈرائی ٹائپ اور آئل اِمیرسڈ ٹرانسفارمرز کے درمیان اہم فرق کیا ہیں؟

ڈرائی ٹائپ ٹرانسفارمرز کا رقبہ چھوٹا ہوتا ہے، جس کے لیے آئل اِمیرسڈ یونٹس کے مقابلے میں تقریباً 30% کم جگہ کی ضرورت ہوتی ہے۔ ان کے لیے ایک مخصوص HVAC زون کی ضرورت ہوتی ہے، جبکہ آئل یونٹس کے لیے الگ نکاسی کے ڈکٹس کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس کے علاوہ، آئل یونٹس کو آگ کے علیحدہ کرنے والے حصار اور آئل کو روکنے کے لیے سامپس کی ضرورت ہوتی ہے۔

ٹھنڈا کرنے کے طریقوں کا ٹرانسفارمر کی نصب کاری پر کیا اثر پڑتا ہے؟

درست تھنڈنگ کے طریقہ کار، جیسے قدرتی کنوکشن یا فورسڈ ائیر کا انتخاب، ٹرانسفارمر کی کارکردگی اور عمر پر اثر انداز ہوتا ہے۔ مناسب ڈکٹنگ اور وینٹی لیشن نہایت اہم ہے، اور حرارتی ماڈلنگ سے ٹھنڈا کرنے کی ضروریات کو لوڈ کی ضروریات کے ساتھ مطابقت دلانے میں مدد ملتی ہے۔

پری کمیشننگ معائنہ کے عمل میں کیا شامل ہے؟

پری کمیشننگ میں نام پلیٹ کی معلومات کی تصدیق، جسمانی سالمیت کے لیے بصری معائنہ، اور عزلی مواد میں نمی کی سطح کا ٹیسٹ شامل ہوتا ہے۔ اگر نمی کی سطح ہدایات سے زیادہ ہو تو عزلی مواد کی خرابی کو روکنے کے لیے خشک کرنا ضروری ہوتا ہے۔