کھلے ماحول میں بجلی کی منتقلی کے لیے کون سے ٹرانسفارمر بہترین ہیں؟

آؤٹ دور ٹرانسفارمر کے لیے اہم ماحولیاتی چیلنجز

عایق قوت اور عزل کی عمر پر نمی، آلودگی اور بلندی کے اثرات

کھلے ماحول میں نصب ٹرانسفارمرز کو مسلسل ماحولیاتی چیلنجز کا سامنا ہوتا ہے جو ان کی برقی خصوصیات کو تدریجی طور پر نقصان پہنچاتے ہیں اور ان کی عمر کم کر دیتے ہیں۔ جب نمی کی مقدار زیادہ ہوتی ہے، تو ٹرانسفارمرز کے اندر موجود کاغذ جیسی عاید مادہ میں نمی کے داخل ہونے کا عمل تیز ہو جاتا ہے، جس سے مکمل طور پر بھیگنے کی صورت میں بجلی کو محفوظ طریقے سے برداشت کرنے کی صلاحیت تقریباً آدھی رہ جاتی ہے۔ صنعتی سرگرمیوں سے نکلنے والے آلودگی کے ذرات جیسے کلورین مرکبات اور سلفر نمک ٹرانسفارمر کے بوشِنگز پر جمع ہو جاتے ہیں، جو موصل لیئرز بناتے ہیں اور سطحی ٹریکنگ اور اچانک برقی ڈسچارجز جیسی مسائل کے امکانات کو کافی حد تک بڑھا دیتے ہیں۔ زیادہ بلندیوں پر نصب ٹرانسفارمرز کو بھی مشکلات کا سامنا ہوتا ہے، کیونکہ ہوا کی پتلی ہونے کی وجہ سے جزوی ڈسچارجز شروع ہونے کے لیے درکار وولٹیج میں ہر 1000 میٹر کی بلندی پر تقریباً 8 فیصد کمی آ جاتی ہے، اور قدرتی کنویکشن کے ذریعے حرارت کے اخراج میں بھی دشواری ہوتی ہے۔ ان تمام عوامل کے مجموعی اثرات کی وجہ سے عاید مواد توقع سے تیزی سے بوسیدہ ہو جاتا ہے۔ IEEE اور CIGRE تنظیموں کی جانب سے شائع کردہ مطالعات کے مطابق، سخت حالات میں کام کرنے والے ٹرانسفارمرز کی عمومی طور پر خدمات کی مدت معمولی ماحول اور کم آلودگی والے علاقوں میں موجود ٹرانسفارمرز کے مقابلے میں تین سے پانچ سال تک کم ہو جاتی ہے۔

کرپشن مزاحمت، انکلوژر آئی پی درجات، اور طویل مدتی قابل اعتمادگی کے لیے مواد کا انتخاب

طویل مدت تک کام کرنے کے لیے سامان کو قائم رکھنا دراصل مواد اور تعمیر کے بارے میں دانشمندانہ انتخاب کے ذریعے خوردگی سے لڑنے پر منحصر ہوتا ہے۔ ساحل کے قریب واقع مقامات جہاں نمکین ہوا ہر جگہ ہوتی ہے، وہاں سٹین لیس سٹیل کے باکسز اور تانبے کے نکل کے ہارڈ ویئر بہترین کام کرتے ہیں جو بار بار نمکین چھڑکاؤ کے باوجود خراب ہونے سے محفوظ رہتے ہیں۔ صنعتی علاقوں میں عام طور پر پاؤڈر کوٹڈ کاربن سٹیل کا استعمال کیا جاتا ہے کیونکہ یہ مناسب حد تک مضبوط ہوتی ہے اور اخراجات کو معقول حد تک رکھتی ہے۔ جب آئی پی درجات (IP ratings) کو دیکھا جائے تو یاد رکھیں کہ IP55 کا مطلب ہے کہ دھول اندر داخل نہیں ہو سکتا اور ہلکی پانی کی برسات کا مقابلہ کیا جا سکتا ہے، لیکن IP66 اس سے آگے بڑھ کر تیز بارش یا یہاں تک کہ موسمِ برسات کا مقابلہ کرنے کی صلاحیت رکھتا ہے۔ انجینئرز کو اس سب کو مربوط کرتے وقت کئی اہم عوامل پر غور کرنا ہوتا ہے۔ پہلی بات، مختلف دھاتوں کا ایک دوسرے کے ساتھ ردِ عمل کے نتیجے میں وقتاً فوقتاً مسائل پیدا ہو سکتے ہیں، اس لیے ان کا مناسب انتخاب ضروری ہے۔ درز بندی والے گسکیٹس (gaskets) کو بار بار گرم اور ٹھنڈا ہونے کے دوران بھی سالم رہنا چاہیے۔ اور کنکشنز کے گرد لگے ہوئے ربڑ کے حصوں کو یاد رکھیں، انہیں دھوپ کی وجہ سے دراڑیں پڑنے سے بچانے کے لیے یو وی مستحکم مواد (UV stabilized materials) سے بنایا جانا چاہیے۔ حالیہ مطالعات کے مطابق ای پی آر آئی (EPRI) کے مطابق تقریباً چوتھائی ٹرانسفارمرز ابتدائی ناکامی کا شکار ہوتے ہیں کیونکہ ان کے خانوں کو ماحولیاتی نقصانات کے خلاف مناسب تحفظ فراہم نہیں کیا گیا تھا، جو یہ ظاہر کرتا ہے کہ ان تفصیلات کو صحیح طریقے سے طے کرنا کتنا اہم ہے۔

تیل میں ڈوبے ٹرانسفارمر: کھلے ماحول میں ہائی وولٹیج ٹرانسمیشن کا معیار

69–765 kV سسٹمز میں وولٹیج کلاس کی مطابقت اور انسلیشن کوآرڈینیشن (BIL/LIWL)

69 سے 765 کلو وولٹ تک کے اوپن ایئر ہائی وولٹیج ٹرانسمیشن لائنوں کے لیے، تیل میں غوطہ زدہ ٹرانسفارمرز اب بھی پسندیدہ آپشن ہیں کیونکہ یہ بہترین ڈائی الیکٹرک خواص، اچھی حرارتی استحکام اور اچھی طرح قائم شدہ عزل کے منصوبوں کی حمایت کرتے ہیں۔ ان ٹرانسفارمرز میں معدنی تیل اور کاغذ کی عزل کا مرکب صنعتی معیارات جیسے بیسک امپلس لیول (BIL) اور Lightning Impulse Withstand Level (LIWL) کے خلاف مکمل طور پر جانچا گیا ہے۔ یہ ٹیسٹ یقینی بناتے ہیں کہ بجلی کے جال میں وسیع پیمانے پر تعیناتی کے دوران ٹرانسفارمرز طاقتور جھٹکوں کو مؤثر طریقے سے برداشت کر سکیں۔ فیوچر مارکیٹ ان سائٹس کے 2023 کے اعداد و شمار کے مطابق، دنیا بھر میں تمام ٹرانسمیشن نیٹ ورکس میں سے تقریباً آدھے اب بھی اس ٹیکنالوجی پر انحصار کرتے ہیں۔ معدنی تیل اس قدر مؤثر کام کرتا ہے کیونکہ یہ حرارت کو موثر انداز میں جذب کرتا ہے اور اسے تیزی سے منتقل کرتا ہے، جس سے ٹرانسفارمرز دوسری اقسام کے مقابلے میں زیادہ بھاری لوڈ کے تحت کام کرنے کے قابل ہوتے ہیں۔ بشرنگ کریپیج فاصلوں کی محتاط ڈیزائن اور مناسب رکاوٹوں کی تشکیل سے یہ بھی مدد ملتی ہے کہ طوفان یا دیگر واقعات کے دوران غیر متوقع وولٹیج اسپائیکس کے وقت نظام میں ناکامی کا پھیلاؤ روکا جا سکے۔

مینرل تیل بمقابلہ متبادل: کارکردگی، لاگت، اور یوٹیلیٹی ایپلی کیشنز میں ریگولیٹری قبولیت

معدنی تیل کو اب بھی وسیع پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے کیونکہ یہ دیگر اختیارات کے مقابلے میں سستا ہوتا ہے، اور عام طور پر شروعات میں 15 سے 30 فیصد تک کم قیمت آتا ہے۔ اس کے علاوہ، یہ وقت کے ساتھ ساتھ درجہ حرارت کی تبدیلیوں، نمی اور گندگی کے باوجود بھی اپنی قابل اعتمادی کا ثبوت دے چکا ہے۔ دوسری طرف، سلیکون تیل اور قدرتی اسٹر جیسے متبادل مواد نمایاں حفاظتی بہتری اور بہتر ماحول دوست خصوصیات فراہم کرتے ہیں۔ یہ مواد آگ کے خطرات کو تقریباً 60 سے 80 فیصد تک کم کر دیتے ہیں اور یورپی یونین کی سخت ماحولیاتی ڈیزائن کی ضروریات کے علاوہ شمالی امریکہ میں مختلف پائیداری کے اصولوں پر بھی پورا اترتے ہیں۔ رُکاوٹ کیا ہے؟ ان کی قیمت شروع میں 20 سے 40 فیصد زیادہ ہوتی ہے، نیز نظام کی درجہ بندی یا مختلف دیکھ بھال کی روایات کے لیے ممکنہ تبدیلیوں کی ضرورت ہو سکتی ہے۔ بڑی تصویر پر نظر ڈالتے ہوئے، زیادہ تر سائیکل کے مطالعات اب بھی ایسے علیحدہ مقامات کے لیے معدنی تیل کو بہترین انتخاب قرار دیتے ہیں جہاں خطرات کم ہوں۔ لیکن ایسے مصروف شہری علاقوں میں حالات بدل جاتے ہیں جہاں آگ سے بچاؤ زیادہ اہم ہوتا ہے، ضوابط سخت ہوتے ہیں، اور لمبے عرصے تک دیکھ بھال کی ضرورت نہ ہونے کی وجہ سے واقعی مہنگے اسٹر تیل کو ابتدائی اضافی خرچ کے لائق بنا دیتا ہے۔

آؤٹ ڈور ٹرانسفارمر کی مضبوطی کے لیے اہم جسمانی ڈیزائن خصوصیات

کنسرویٹر ٹینکس، سیلڈ بریتھرز، اور آلودگی سے مزاحم بشرنگ کی ترتیب

کھلے ماحول میں کام کرنے والے ٹرانسفارمرز کے لیے مضبوط جسمانی تعمیر رکھنا صرف اہم ہی نہیں بلکہ طویل مدتی قابل اعتمادیت کے لیے ضروری ہے۔ تحفظی ٹینک (کنسرویٹر ٹینک) درجہ حرارت میں تبدیلی کے وقت تیل کے حجم میں آنے والی لہروں کو سنبھال کر اس کردار میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ اس جزو کے بغیر، اندر ویکیوم بننے یا زیادہ دباؤ بڑھنے کے مسائل ہوں گے جو سیلز کو نقصان پہنچا سکتا ہے اور عزل کی معیار کو متاثر کر سکتا ہے۔ مہر بند سانس لینے والے آلے عام طور پر سلیکا جیل یا مالیکیولر سیوز جیسی مواد پر مشتمل ہوتے ہیں جو نظام میں نمی داخل ہونے سے روکتے ہیں۔ یہ تیل کی برقی خصوصیات کو برقرار رکھنے کے ساتھ ساتھ وقتاً فوقتاً تیزابیت کی تشکیل کو روکنے میں بھی مدد کرتے ہیں۔ آلودگی کے خلاف مزاحمت رکھنے والے بوشِنگ لمبے راستے رکھتے ہیں جن پر بجلی کی سطحی سفر کرتی ہے، اور انہیں خاص کوٹنگ یا چمکدار چینی مٹی (پورسلین) سے تیار کیا جاتا ہے جو پانی کو دفع کرتی ہے۔ خاص طور پر ساحلی علاقوں میں جہاں نمکین ہوا موجود ہوتی ہے، برقی ناکامی کو روکنے میں یہ مددگار ثابت ہوتا ہے۔ کچھ نئے ماڈل اس سے بھی آگے بڑھ کر نائٹروجن گیس کی تہہ شامل کر کے یا خالی جگہوں کو غیر متحرک سیال سے بھر کر اندرونی ترطیب کی تشکیل کے تمام امکانات کو ختم کر دیتے ہیں۔ یہ تمام مختلف اجزاء مل کر وہ تین حصوں پر مشتمل حفاظتی نظام تشکیل دیتے ہیں جسے بہت سے لوگ کہتے ہیں، جس سے ٹرانسفارمرز کی عمر میں نمایاں اضافہ ہوتا ہے، ان کی مرمت کی ضرورت کم ہوتی ہے اور ہمارے ہائی وولٹیج گرڈ نیٹ ورکس میں اچانک بجلی کی ناکامیوں میں کمی واقع ہوتی ہے۔

متغیر عوامی حالات کے لیے کولنگ سسٹم کا انتخاب

ONAN، ONAF، اور OFAF کے درمیان تعلقات: دھول، ہوا اور ماحولیاتی درجہ حرارت کی حدود کے ساتھ حرارتی کارکردگی کو متوازن کرنا

صحیح کولنگ سسٹم کا انتخاب اس بات پر شدید انحصار کرتا ہے کہ یہ کس قسم کے ماحول میں کام کرے گا۔ ONAN سسٹمز کو برقرار رکھنا آسان ہوتا ہے لیکن جب درجہ حرارت 40 ڈگری سیلشیس سے زیادہ ہو جائے یا لمبے عرصے تک بوجھ زیادہ رہے تو وہ ناکام ہو جاتے ہیں۔ ONAF آپشن گرمی کو بہتر طریقے سے خارج کرنے کے لیے پنکھے شامل کرتا ہے، جو بہت گرم اور خشک علاقوں میں اچھی کارکردگی دکھاتا ہے۔ تاہم، ان پنکھوں کو دھول والے یا تیز ہواؤں والے مقامات پر فلٹریشن اور وائبریشن مینجمنٹ کے مناسب انتظامات نہ ہونے کی صورت میں جلدی خراب ہونے کا خطرہ ہوتا ہے۔ OFAF سسٹمز مجموعی طور پر بہترین حرارتی صلاحیت فراہم کرتے ہیں اور مرکزی کولنگ کو ماحول کے ذرات سے الگ رکھتے ہیں، جس کی وجہ سے وہ دھول، نمی یا آلودہ ماحول میں کہیں زیادہ قابل اعتماد ہوتے ہیں۔ یقیناً، اس کے ساتھ ساتھ زیادہ پیچیدگی اور زیادہ توانائی کے استعمال جیسے نقصانات بھی شامل ہیں۔ انتخاب کرتے وقت، مفید کمپنیوں کو صرف عمومی موسمی درجہ بندیوں کو مدنظر رکھنے کے بجائے اصل مقامی اعداد و شمار کا جائزہ لینا چاہیے۔ حد سے زیادہ درجہ حرارت کی حدود، ہوا میں موجود دھول کی مقدار (PM10 اور PM2.5 سطحوں جیسی چیزوں سے ناپی جاتی ہے)، اور عام ہواؤں کے رجحانات جیسے عوامل تمام کا بہترین کارکردگی، سسٹم کی قابل اعتمادی اور طویل مدتی اخراجات کو مؤثر طریقے سے منظم کرنے میں کافی اہمیت رکھتے ہیں۔

فیک کی بات

نمی کا باہر لگے ٹرانسفارمرز پر کیا اثر پڑتا ہے؟

زیادہ نمی ٹرانسفارمر کے انکسوت میں نمی جذب کرنے کی شرح بڑھا دیتی ہے، جس سے اس کی ڈائی الیکٹرک طاقت مکمل طور پر بھیگنے پر آدھی رہ جاتی ہے۔

آلودگی ٹرانسفارمر کی کارکردگی کو کیسے متاثر کرتی ہے؟

آلودہ مادے بوشِنگ کی سطح پر موصل لیئر بناتے ہیں، جس سے سطحی ٹریکنگ اور برقی تلفظ کا خطرہ بڑھ جاتا ہے۔

سٹین لیس سٹیل کے خانوں کے استعمال کے کیا فوائد ہیں؟

سٹین لیس سٹیل کے خانے کوروزن کے خلاف مزاحمت کرتے ہیں، خاص طور پر ساحلی علاقوں میں جہاں نمکین ہوا عام ہوتی ہے۔

معدنی تیل والے ٹرانسفارمرز اب بھی عام طور پر استعمال کیوں کیے جاتے ہیں؟

معدنی تیل والے ٹرانسفارمرز لاگت کے لحاظ سے مناسب اور ثابت شدہ قابل اعتماد ہیں، حالانکہ انہیں محفوظ اور زیادہ ماحول دوست متبادل کی جانب سے مقابلہ درپیش ہے۔