এল
ক্রস-লিঙ্কড পলিথিন, সার্বজনীনভাবে এক্সএলপিই নামে পরিচিত, একটি একক সিদ্ধান্তমূলক সুবিধার কারণে উত্তরাধিকারী শহুরে নেটওয়ার্ক ছাড়া বাকি সমস্ত কাগজ-অন্তরক সীসা-আচ্ছাদিত তারগুলিকে স্থানচ্যুত করেছে: একটি অবিচ্ছিন্ন অপারেটিং কন্ডাক্টর তাপমাত্রা 90°সে , 70°সে থেকে 75°C এর সীমাবদ্ধ কাগজ বা পিভিসি এর তুলনায়। এই 20°C ডিফারেনশিয়াল একই কন্ডাক্টর ক্রস-সেকশনের জন্য সরাসরি উচ্চতর প্রশস্ততায় অনুবাদ করে, যা একটি ইউটিলিটি বা শিল্প কারখানাকে অভিন্ন শারীরিক আকার এবং ওজনের একটি তারের মাধ্যমে আরও বেশি কারেন্ট বহন করতে দেয়।
তাপীয় শ্রেষ্ঠত্বের পেছনের রসায়ন
এর কর্মক্ষমতা XLPE নিরোধক এর আণবিক গঠনে উদ্ভূত হয়। থার্মোপ্লাস্টিক পলিথিনের বিপরীতে, যা উন্নত তাপমাত্রায় নরম করে এবং প্রবাহিত করে, XLPE একটি ক্রস-লিঙ্কিং প্রক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায় যা পৃথক পলিমার চেইনগুলিকে একটি ত্রি-মাত্রিক নেটওয়ার্কে আবদ্ধ করে। এই রূপান্তরটি এমন একটি উপাদানকে রূপান্তরিত করে যা প্রায় গলে যাবে 105°C একটি থার্মোসেটে যা যান্ত্রিক অখণ্ডতা এবং অস্তরক শক্তি বজায় রাখে তার রেটিং 90°সে ক্রমাগত সীমা অতিক্রম করে।
ক্রস-লিঙ্কিং নিজেই তিনটি শিল্প পদ্ধতির একটির মাধ্যমে অর্জন করা হয়। সিলেন গ্রাফটিং প্রক্রিয়াটি পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায় নিরোধক নিরাময়ের জন্য আর্দ্রতা ব্যবহার করে, 35 কেভি পর্যন্ত মাঝারি-ভোল্টেজ তারের জন্য উপযুক্ত একটি পরিষ্কার, অকার্যকর-মুক্ত ডাইলেকট্রিক তৈরি করে। পারঅক্সাইড প্রক্রিয়া, একটি উচ্চ-চাপের ক্রমাগত ভালকানাইজেশন টিউবের মাধ্যমে প্রয়োগ করা হয়, উচ্চ তাপমাত্রায় এবং ক্রস-লিংকিং শুরু করার চাপে ডিকুমাইল পারক্সাইডকে পচে যায় এবং উচ্চ-ভোল্টেজ এবং অতিরিক্ত-উচ্চ-ভোল্টেজ ট্রান্সমিশন তারের জন্য প্রভাবশালী পদ্ধতি থেকে যায়। একটি কম সাধারণ বিকিরণ পদ্ধতি পাতলা-প্রাচীর অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ইলেকট্রন বিম বোমাবাজি ব্যবহার করে। প্রতিটি কৌশল একই জেল সামগ্রী লক্ষ্য তৈরি করে: ন্যূনতম 70% জেল ভগ্নাংশ গরম জাইলিন নিষ্কাশন দ্বারা পরিমাপ করা হয়, উচ্চ তাপমাত্রায় টেকসই যান্ত্রিক চাপের অধীনে ক্রীপ প্রতিরোধের জন্য প্রয়োজনীয় নেটওয়ার্ক ঘনত্ব নিশ্চিত করে।
কন্ডাক্টর কনস্ট্রাকশন অ্যান্ড স্ক্রিন ইঞ্জিনিয়ারিং
কোনো XLPE ডাইইলেকট্রিক বিচ্ছিন্নভাবে কাজ করে না। কন্ডাকটর এবং ইনসুলেশনের মধ্যে ইন্টারফেস, এবং ইনসুলেশন এবং ধাতব ঢালের মধ্যে, সমালোচনামূলকভাবে তারের আংশিক স্রাব আচরণ এবং চূড়ান্ত পরিষেবা জীবন নির্ধারণ করে। এই ইন্টারফেসগুলি আধা-পরিবাহী স্ক্রীন দ্বারা পরিচালিত হয়, প্রায়শই কেবল কন্ডাক্টর এবং ইনসুলেশন স্ক্রীন হিসাবে উল্লেখ করা হয়, ট্রিপল-হেড এক্সট্রুশন প্রক্রিয়ায় XLPE নিরোধকের সাথে একযোগে বহিষ্কৃত হয়।
একটি সঠিকভাবে প্রয়োগ করা কন্ডাকটর স্ক্রীন একটি আটকে থাকা কন্ডাক্টরের অন্তর্বর্তী স্থানগুলিকে পূরণ করে এবং XLPE স্তরের অভ্যন্তরে একটি পুরোপুরি মসৃণ নলাকার সমতুল্য পৃষ্ঠ উপস্থাপন করে। এই সীমানায় যেকোন প্রোট্রুশন বা শূন্যতা বৈদ্যুতিক চাপকে কেন্দ্রীভূত করে, আংশিক স্রাব শুরু করে যা ভেতর থেকে নিরোধককে ক্ষয় করে। পর্দা উপাদান নিজেই একটি কার্বন-কালো-লোডেড পলিথিন যৌগ যা সাধারণত একটি ভলিউম প্রতিরোধ ক্ষমতা সহ 500 ওহম-মিটারের নিচে 90 ডিগ্রি সেলসিয়াসে। নিরোধকের বাইরের দিকে, নিরোধক পর্দা বিপরীত কার্য সম্পাদন করে, XLPE পৃষ্ঠ এবং ধাতব টেপ বা তারের ঢালের মধ্যে বাতাসের ফাঁক রোধ করে। আধুনিক ট্রিপল-এক্সট্রুডেড ক্যাবলগুলিতে 15 কেভি এবং তার উপরে রেটিং দেওয়া হয়, তিনটি স্তর-কন্ডাক্টর স্ক্রিন, এক্সএলপিই ইনসুলেশন এবং ইনসুলেশন স্ক্রীন-একটি ক্রসহেড ডাই এর মাধ্যমে একক পাসে প্রয়োগ করা হয়, তারপরে একত্রে সংযুক্ত করা হয়। এই সহ-বহির্ভূত নির্মাণটি বিচ্ছিন্ন স্তরের সীমানাগুলিকে দূর করে যা ঐতিহাসিকভাবে লোড সাইক্লিং তাপ সম্প্রসারণের অধীনে ডিলামিনেশন ব্যর্থতার কারণ হয়েছিল।
প্রশস্ততা এবং শর্ট-সার্কিট তাপ সহ্য করে
XLPE-এর অপারেটিং তাপমাত্রা সুবিধা সুপরিচিত, কিন্তু এর শর্ট-সার্কিট তাপ সহ্য করার ক্ষমতা সমানভাবে গুরুত্বপূর্ণ এবং স্পেসিফিকেশনের সময় ঘন ঘন উপেক্ষা করা হয়। যখন একটি ফল্ট কারেন্ট প্রবাহিত হয়, তখন পরিবাহীর তাপমাত্রা মিলিসেকেন্ডে বৃদ্ধি পায়। XLPE এর একটি শর্ট-সার্কিট কন্ডাকটর তাপমাত্রা সহ্য করে 250°C , যখন একই ক্ষণস্থায়ী ইভেন্টের জন্য স্ট্যান্ডার্ড PVC নিরোধক 160°C পর্যন্ত সীমাবদ্ধ। এই উচ্চতর তাপীয় সিলিং তামা বা অ্যালুমিনিয়াম সংগ্রহের জন্য সরাসরি খরচের প্রভাব সহ একটি প্রদত্ত ফল্ট বর্তমান মাত্রা এবং ক্লিয়ারিং সময় বেঁচে থাকার জন্য একটি ছোট কন্ডাকটর ক্রস-সেকশনকে অনুমতি দেয়।
নিচের টেবিলটি এক্সএলপিই এবং পিভিসি ইনসুলেশনের অধীনে কপার কন্ডাক্টরের জন্য এক-সেকেন্ডের ফল্ট ক্লিয়ারিং সময়ের জন্য সর্বাধিক অনুমোদিত শর্ট-সার্কিট বর্তমান ঘনত্বের তুলনা করে, প্রকৌশলগত মার্জিন অর্জন করেছে।
| নিরোধক প্রকার | সর্বোচ্চ একটানা কন্ডাক্টর টেম্প | শর্ট-সার্কিট টেম্প লিমিট | 1-সেকেন্ড শর্ট-সার্কিট রেটিং (কপার) |
|---|---|---|---|
| PVC | 70°C | 160°C | 115 A/mm² (প্রায়) |
| XLPE | 90°সে | 250°C | 143 A/mm² (প্রায়) |
উচ্চতর শর্ট সার্কিট রেটিং প্রায় 143 অ্যাম্পিয়ার প্রতি বর্গ মিলিমিটার XLPE-এর অধীনে কপার কন্ডাক্টরের জন্য, PVC-এর জন্য 115 A/mm², মানে একটি XLPE কেবল একই কন্ডাকটরের আকারের জন্য 24% বেশি ফল্ট কারেন্ট সহ্য করতে পারে এবং নিরোধক ক্ষয় ছাড়াই পরিষ্কার করার সময়। অনুশীলনে, এটি প্রায়শই ডিজাইনারকে IEC 60949-এর সাথে সম্পূর্ণ ত্রুটি রাইড-থ্রু সম্মতি বজায় রেখে একটি আদর্শ আকারের ছোট একটি কন্ডাক্টর নির্বাচন করতে দেয়।
জ্যাকেটেড নির্মাণের জন্য জল গাছ এবং কেস
ভেজা পরিবেশে মাঝারি-ভোল্টেজ XLPE তারের জন্য প্রভাবশালী বার্ধক্য প্রক্রিয়া হল জল গাছ করা। এই ঘটনাটি ঘটে যখন আর্দ্রতা একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের উপস্থিতিতে নিরোধক প্রবেশ করে, যা রাসায়নিকভাবে অবক্ষয়িত পলিমারের মাইক্রোস্কোপিক, গাছের আকৃতির চ্যানেল তৈরি করে। সাত থেকে পনের বছরের সময়কালে, এই জল গাছগুলি স্ট্রেস ঘনত্বের বিন্দু থেকে বৃদ্ধি পায় যতক্ষণ না তারা অপারেটিং ভোল্টেজে একটি অস্তরক ভাঙ্গন ঘটাতে পর্যাপ্ত নিরোধক পুরুত্বকে সেতু করে।
দুটি প্রমাণিত পাল্টা ব্যবস্থা এখন সরাসরি সমাধি বা ভেজা ভল্টের উদ্দেশ্যে XLPE তারের জন্য সর্বোত্তম অনুশীলনকে সংজ্ঞায়িত করে। প্রথমটি একটি বহিষ্কৃত, বিজোড় ধাতব আর্দ্রতা বাধা, সাধারণত একটি ঢালাই এবং ঢেউতোলা সীম বা একটি ক্রমাগত প্রয়োগ করা সীসা খাপ সহ তামার টেপ , বাইরের পলিথিন জ্যাকেট বন্ধন. এই বাধা দৈহিকভাবে রশ্মির জলকে অন্তরণ পর্দা এবং নিরোধক স্তরগুলিতে প্রবেশ করাকে অবরুদ্ধ করে। দ্বিতীয়টি হল জল-বৃক্ষ-প্রতিরোধী XLPE যৌগগুলির ব্যবহার, যা পোলার অ্যাডিটিভগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে যা রাসায়নিকভাবে পলিমারের নিরাকার অঞ্চলের মধ্যে জলের অণুগুলিকে স্থির করে, একটি মাত্রার ক্রম অনুসারে প্রবাহিত জলের গাছগুলির বৃদ্ধির হার হ্রাস করে৷ 15 কেভি এবং তার বেশি রেটযুক্ত যে কোনও তারের জন্য একটি ম্যানহোলে পর্যায়ক্রমিক নিমজ্জন সাপেক্ষে, একটি ধাতব রেডিয়াল আর্দ্রতা বাধা এবং গাছ-প্রতিরোধী XLPE উভয়ই নির্দিষ্ট করা আর একটি প্রিমিয়াম বিকল্প নয়; চল্লিশ বছরের পরিষেবা জীবন অর্জনের জন্য এটি সর্বনিম্ন প্রয়োজনীয় নির্মাণ।
টার্মিনেশন স্ট্রেস কন্ট্রোল এবং ইন্টারফেস প্রেসার
XLPE তারের সিস্টেমের ব্যর্থতার পরিসংখ্যান ধারাবাহিকভাবে বন্ধ এবং স্প্লাইসকে দুর্বল লিঙ্ক হিসাবে নির্দেশ করে, কেবল নিজেই নয়। সমস্যাটি হল অন্তরণ পর্দার আকস্মিক বাধা, যা পর্দার কাটা প্রান্তে একটি চরম স্পর্শক বৈদ্যুতিক চাপ সৃষ্টি করে। নিয়ন্ত্রিত গ্রেডিং ছাড়া, এই চাপ পৌঁছাতে পারে 50 কেভি প্রতি ইঞ্চি বা তার বেশি একটি 15 কেভি তারের জন্য রেটেড ফেজ-টু-গ্রাউন্ড ভোল্টেজ, সারফেস ট্র্যাকিং শুরু করে যা কার্বনাইজ করে এবং সমাপ্তি ধ্বংস করে।
প্রতিকার হল একটি স্ট্রেস কন্ট্রোল উপাদান যা সমাপ্তিতে একত্রিত হয়। উচ্চ-ভোল্টেজ পরিসমাপ্তি সাধারণত পরিবাহী এবং অন্তরক রাবার দিয়ে তৈরি একটি জ্যামিতিক স্ট্রেস শঙ্কু ব্যবহার করে যা XLPE পৃষ্ঠ জুড়ে একটি মৃদু গ্রেডিয়েন্টে সমতুল্য ক্ষেত্রের লাইনগুলিকে সংস্কার করে। মাঝারি-ভোল্টেজ বিভাজ্য সংযোগকারীগুলি একটি ইনজেকশন-ছাঁচযুক্ত ইলাস্টোমেরিক হাউজিংয়ের সাথে একই কাজ সম্পাদন করে যা একটি নিয়ন্ত্রিত রেডিয়াল হস্তক্ষেপ ফিট প্রয়োগ করে 15% থেকে 25% তারের অন্তরণ উপর. এই হস্তক্ষেপ ফিট সমস্ত তাপচক্র জুড়ে ইন্টারফেসের চাপ বজায় রাখে, অভ্যন্তরীণ বৈদ্যুতিক পৃষ্ঠগুলিকে অন্তরঙ্গ যোগাযোগে রাখে এবং গুরুত্বপূর্ণ ট্রিপল-পয়েন্ট সংযোগস্থল থেকে বায়ু বাদ দিয়ে যেখানে কন্ডাকটর, নিরোধক এবং পরিবেষ্টিত হয়। যে কোনো ইনস্টলার যে কানেক্টর বডির জন্য নির্দিষ্ট করা সিলিকন লুব্রিকেন্ট এড়িয়ে যায়, অথবা যে ইনসুলেশন স্ক্রীনটি নির্দিষ্ট কোণে কাটাতে ব্যর্থ হয়, সে একটি শূন্যতা তৈরি করে যা একটি আংশিক ডিসচার্জ সাইটে পরিণত হবে এবং শেষ পর্যন্ত লাইন-টু-গ্রাউন্ড ফল্টে পরিণত হবে।
ফিল্ড টেস্টিং এবং কমিশনিং প্রোটোকল
সম্পূর্ণ হওয়া XLPE তারের সার্কিটের জন্য একটি কমিশনিং পরীক্ষা প্রয়োজন যা প্রমাণ করে যে টানা এবং বন্ধ করার সময় নিরোধক ক্ষতিগ্রস্থ হয়নি, একই সাথে একটি শব্দ তারের বয়স বাড়ে বা দুর্বল হয় না। ডিসি উচ্চ-সম্ভাব্য পরীক্ষার উত্তরাধিকার পদ্ধতি এক্সট্রুডেড এক্সএলপিই-এর জন্য নিশ্চিতভাবে অসম্মানিত হয়েছে। ডিসি টেস্টিং ইনসুলেশন বাল্কের মধ্যে স্পেস চার্জ ড্রাইভ করে; যখন টেস্ট ভোল্টেজ অপসারণ করা হয় এবং AC দিয়ে তারের পুনঃশক্তিযুক্ত করা হয়, তখন এই আটকে থাকা স্পেস চার্জটি AC ওয়েভফর্মের উপর চাপ দেয় এবং এমন একটি ভাঙ্গন ঘটাতে পারে যা কেবলটি পরিষেবাতে অনুভব করতে পারেনি।
নতুন XLPE ক্যাবল কমিশনিংয়ের জন্য গৃহীত আধুনিক প্রোটোকল হল a খুব কম ফ্রিকোয়েন্সি (VLF) 0.1 Hz এ পরীক্ষা সহ্য করে , সাধারণত লাইন-টু-গ্রাউন্ড অপারেটিং ভোল্টেজের 2.0 থেকে 3.0 গুণের ভোল্টেজ স্তরে 30 থেকে 60 মিনিটের জন্য প্রয়োগ করা হয়। 8.7 কেভি ফেজ-টু-গ্রাউন্ড রেটিং সহ একটি 15 কেভি তারের জন্য, পরীক্ষার ভোল্টেজ সাধারণত সেট করা হয় 22 কেভি পিক . একাধিক ভোল্টেজ ধাপে ট্যান ডেল্টা পরিমাপের সাথে প্রতিরোধ পরীক্ষা সহ্য করা ডাইইলেকট্রিক ক্ষতির একটি পরিমাণগত বেসলাইন প্রদান করে যা ইনসুলেশন বার্ধক্য ট্র্যাক করার জন্য ভবিষ্যতের ডায়গনিস্টিক পরীক্ষার সাথে তুলনা করা যেতে পারে। ভাল অবস্থায় একটি নতুন XLPE তারের নীচে একটি ট্যান ডেল্টা প্রদর্শন করা উচিত 0.2 × 10⁻³ ভোল্টেজ ধাপে ন্যূনতম ডেল্টা-ট্যান-ডেল্টা বিচ্যুতি সহ। কেবলটি পরিষেবাতে প্রবেশ করার আগে এই থ্রেশহোল্ড অতিক্রম করার মানগুলি দূষণ, আর্দ্রতা প্রবেশ বা দুর্বল এক্সট্রুশন গুণমানের পরামর্শ দেয় যা ইনস্টলার থেকে সার্কিট গ্রহণ করার আগে তদন্তের প্রয়োজন হয়৷
