उच्च वोल्टेज बनाम निम्न वोल्टेज केबल: संरचनात्मक अंतर और चयन में बचने योग्य 3 प्रमुख "कमियां"

विद्युत अभियांत्रिकी और औद्योगिक उपकरण स्थापना में, गलत प्रकार के "उच्च-वोल्टेज केबल" या "निम्न-वोल्टेज केबल" का चयन उपकरण की खराबी, बिजली कटौती, उत्पादन में रुकावट और गंभीर मामलों में सुरक्षा दुर्घटनाओं का कारण बन सकता है। हालांकि, कई लोगों को इन दोनों के संरचनात्मक अंतरों की सतही समझ होती है और वे अक्सर अनुभव या "लागत-बचत" के आधार पर चयन करते हैं, जिससे बार-बार गलतियाँ होती हैं। गलत केबल का चयन न केवल उपकरणों की खराबी का कारण बन सकता है, बल्कि संभावित सुरक्षा जोखिम भी पैदा कर सकता है। आज, आइए इन दोनों के बीच के मुख्य अंतरों और चयन के दौरान बचने योग्य 3 प्रमुख "गलतियों" पर चर्चा करें।

1. संरचनात्मक विश्लेषण: उच्च-वोल्टेज बनाम निम्न-वोल्टेज केबल

कई लोग सोचते हैं, "हाई-वोल्टेज केबल बस लो-वोल्टेज केबलों की मोटी परत होती हैं," लेकिन वास्तव में, उनकी संरचनात्मक डिजाइन में मूलभूत अंतर होते हैं, और प्रत्येक परत को वोल्टेज स्तर के अनुसार सटीक रूप से अनुकूलित किया जाता है। इन अंतरों को समझने के लिए, सबसे पहले "हाई-वोल्टेज" और "लो-वोल्टेज" की परिभाषाओं को समझें:

कम वोल्टेज वाले केबल: रेटेड वोल्टेज ≤ 1 केवी (आमतौर पर 0.6/1 केवी), मुख्य रूप से भवन वितरण और छोटे उपकरणों की बिजली आपूर्ति के लिए उपयोग किए जाते हैं;

उच्च वोल्टेज केबल: रेटेड वोल्टेज ≥ 1 केवी (आमतौर पर 6 केवी, 10 केवी, 35 केवी, 110 केवी), जिनका उपयोग बिजली पारेषण, सबस्टेशन और बड़े औद्योगिक उपकरणों के लिए किया जाता है।

(1) चालक: "मोटा" नहीं, बल्कि "शुद्धता मायने रखती है"

कम वोल्टेज वाले केबल कंडक्टर आमतौर पर कई तारों वाले महीन तांबे के तारों (जैसे, बीवी तारों में 19 तार) से बने होते हैं, मुख्य रूप से "करंट ले जाने की क्षमता" की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए;
उच्च वोल्टेज केबल कंडक्टर, हालांकि वे भी तांबे या एल्यूमीनियम के बने होते हैं, उनकी शुद्धता अधिक (≥99.95%) होती है और कंडक्टर की सतह के प्रतिरोध को कम करने और उच्च वोल्टेज के तहत "स्किन इफेक्ट" (करंट कंडक्टर की सतह पर केंद्रित होता है, जिससे गर्मी उत्पन्न होती है) को कम करने के लिए "कॉम्पैक्ट राउंड स्ट्रैंडिंग" प्रक्रिया (रिक्तियों को कम करना) को अपनाते हैं।

(2) इन्सुलेशन परत: उच्च-वोल्टेज केबलों की “बहु-परत सुरक्षा” का मूल तत्व

कम वोल्टेज वाले केबलों की इन्सुलेशन परतें अपेक्षाकृत पतली होती हैं (उदाहरण के लिए, 0.6/1 kV केबल की इन्सुलेशन मोटाई ~3.4 मिमी), जो ज्यादातर पीवीसी याएक्स एल पी ईमुख्यतः "कंडक्टर को बाहरी दुनिया से अलग करने" का काम करता है;
उच्च वोल्टेज केबल की इन्सुलेशन परतें काफी मोटी होती हैं (6 केवी केबल लगभग 10 मिमी, 110 केवी 20 मिमी तक) और इन्हें "पावर फ्रीक्वेंसी विदस्टैंड वोल्टेज" और "लाइटनिंग इम्पल्स विदस्टैंड वोल्टेज" जैसे कड़े परीक्षणों से गुजरना पड़ता है। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि उच्च वोल्टेज केबलों में इन्सुलेशन के भीतर जल-अवरोधक टेप और अर्ध-चालक परतें जोड़ी जाती हैं।

जल अवरोधक टेप: पानी के प्रवेश को रोकता है (उच्च वोल्टेज के तहत नमी "वॉटर ट्रीइंग" का कारण बन सकती है, जिससे इन्सुलेशन टूट सकता है);

अर्धचालक परत: विद्युत क्षेत्र के एकसमान वितरण को सुनिश्चित करती है (स्थानीय क्षेत्र संकेंद्रण को रोकती है, जिससे निर्वहन हो सकता है)।

आंकड़े: उच्च वोल्टेज केबल की लागत का 40%-50% हिस्सा इन्सुलेशन परत का होता है (निम्न वोल्टेज के लिए यह केवल 15%-20% होता है), जो उच्च वोल्टेज केबलों के अधिक महंगे होने का एक प्रमुख कारण है।

(3) परिरक्षण और धात्विक आवरण: उच्च-वोल्टेज केबलों के लिए “हस्तक्षेप के विरुद्ध कवच”

कम वोल्टेज वाले केबलों में आमतौर पर कोई परिरक्षण परत नहीं होती है (सिग्नल केबलों को छोड़कर), और इनके बाहरी आवरण ज्यादातर पीवीसी या पॉलीथीन के बने होते हैं;
उच्च वोल्टेज केबलों (विशेष रूप से ≥6 kV) में धात्विक परिरक्षण होना चाहिए (उदाहरण के लिए,तांबे की टेपतांबे की परत (जैसे, सीसे की परत, नालीदार एल्यूमीनियम की परत) और धातु की परतें (जैसे, सीसे की परत, नालीदार एल्यूमीनियम की परत):

धात्विक परिरक्षण: उच्च-वोल्टेज क्षेत्र को इन्सुलेशन परत के भीतर सीमित करता है, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) को कम करता है, और दोष धारा के लिए एक मार्ग प्रदान करता है;

धात्विक आवरण: यांत्रिक शक्ति (तन्यता और कुचलने का प्रतिरोध) को बढ़ाता है और "ग्राउंडिंग शील्ड" के रूप में कार्य करता है, जिससे इन्सुलेशन क्षेत्र की तीव्रता और कम हो जाती है।

(4) बाहरी जैकेट: उच्च वोल्टेज केबलों के लिए अधिक मजबूत

कम वोल्टेज वाले केबलों के जैकेट मुख्य रूप से घिसावट और जंग से सुरक्षा प्रदान करते हैं;
उच्च वोल्टेज केबल जैकेट को तेल, ठंड, ओजोन आदि के प्रति अतिरिक्त प्रतिरोध प्रदान करना आवश्यक है (उदाहरण के लिए, पीवीसी + मौसम-प्रतिरोधी योजक)। विशेष अनुप्रयोगों (जैसे पनडुब्बी केबल) के लिए स्टील वायर आर्मरिंग (पानी के दबाव और तनाव का प्रतिरोध करने वाला) की भी आवश्यकता हो सकती है।

2. केबल का चयन करते समय बचने योग्य 3 प्रमुख "कमियां"

संरचनात्मक अंतरों को समझने के बाद, चयन के दौरान आपको इन "छिपे हुए जाल" से भी बचना चाहिए; अन्यथा, लागत बढ़ सकती है या सुरक्षा संबंधी दुर्घटनाएं हो सकती हैं।

(1) अंधाधुंध "उच्च गुणवत्ता" या "सस्ती कीमत" की खोज करना

गलत धारणा: कुछ लोग सोचते हैं कि "कम वोल्टेज के बजाय उच्च वोल्टेज केबल का उपयोग करना अधिक सुरक्षित है," या वे पैसे बचाने के लिए कम वोल्टेज केबल का उपयोग करते हैं।

जोखिम: उच्च वोल्टेज केबल बहुत अधिक महंगे होते हैं; अनावश्यक रूप से उच्च वोल्टेज केबल चुनने से बजट बढ़ जाता है। उच्च वोल्टेज वाले वातावरण में निम्न वोल्टेज केबल का उपयोग करने से इन्सुलेशन तुरंत खराब हो सकता है, जिससे शॉर्ट सर्किट, आग लग सकती है या कर्मचारियों को खतरा हो सकता है।

सही तरीका: वास्तविक वोल्टेज स्तर और बिजली की आवश्यकताओं के आधार पर चयन करें, उदाहरण के लिए, घरेलू बिजली (220V/380V) में कम वोल्टेज वाले केबल का उपयोग होता है, जबकि औद्योगिक उच्च वोल्टेज मोटरों (10 kV) के लिए उच्च वोल्टेज वाले केबल उपयुक्त होने चाहिए - कभी भी अंधाधुंध "डाउनग्रेड" या "अपग्रेड" न करें।

(2) पर्यावरण से होने वाले “छिपे हुए नुकसान” की अनदेखी करना

गलत धारणा: केवल वोल्टेज पर विचार करें, पर्यावरण को अनदेखा करें, उदाहरण के लिए, नम, उच्च तापमान या रासायनिक रूप से संक्षारक स्थितियों में साधारण केबलों का उपयोग करना।

जोखिम: नमी वाले वातावरण में क्षतिग्रस्त शील्ड या जैकेट वाले उच्च-वोल्टेज केबलों में इन्सुलेशन नमी के कारण खराब हो सकता है; उच्च तापमान वाले क्षेत्रों (जैसे बॉयलर रूम) में निम्न-वोल्टेज केबल नरम होकर खराब हो सकते हैं।

सही तरीका: स्थापना की शर्तों को स्पष्ट करें — भूमिगत स्थापना के लिए बख्तरबंद केबल, पानी के नीचे के लिए जलरोधी बख्तरबंद केबल, गर्म वातावरण के लिए उच्च तापमान-रक्षित सामग्री (XLPE ≥90℃), रासायनिक संयंत्रों में संक्षारण-प्रतिरोधी जैकेट।

(3) “वर्तमान वहन क्षमता और बिछाने की विधि” के मिलान की अनदेखी करना

गलत धारणा: केवल वोल्टेज स्तर पर ध्यान केंद्रित करें, केबल की वर्तमान क्षमता (अधिकतम अनुमेय धारा) को अनदेखा करें या बिछाने के दौरान उसे अत्यधिक संपीड़ित/मोड़ें।

जोखिम: अपर्याप्त विद्युत क्षमता के कारण अत्यधिक गर्मी उत्पन्न होती है और इन्सुलेशन की उम्र बढ़ने की प्रक्रिया तेज हो जाती है; उच्च-वोल्टेज केबलों की अनुचित बेंडिंग त्रिज्या (जैसे, जोर से खींचना, अत्यधिक मोड़ना) शील्डिंग और इन्सुलेशन को नुकसान पहुंचा सकती है, जिससे खराबी का खतरा पैदा हो सकता है।

सही तरीका: गणना किए गए वास्तविक करंट के आधार पर केबल विनिर्देश चुनें (स्टार्टिंग करंट और परिवेश तापमान पर विचार करें); स्थापना के दौरान बेंडिंग त्रिज्या की आवश्यकताओं का सख्ती से पालन करें (उच्च-वोल्टेज केबल की बेंडिंग त्रिज्या आमतौर पर कंडक्टर के बाहरी व्यास के 15 गुना या उससे अधिक होती है), संपीड़न और धूप के संपर्क से बचें।

3. चयन संबंधी गलतियों से बचने के लिए 3 "सुनहरे नियमों" को याद रखें

(1) वोल्टेज के विरुद्ध संरचना की जाँच करें:
उच्च वोल्टेज केबलों के इन्सुलेशन और परिरक्षण परतें मुख्य घटक हैं; कम वोल्टेज केबलों को अतिरिक्त डिज़ाइन की आवश्यकता नहीं होती है।

(2) ग्रेड का उचित मिलान करें:
वोल्टेज, पावर और वातावरण का मेल होना आवश्यक है; अंधाधुंध तरीके से अपग्रेड या डाउनग्रेड न करें।

(3) मानकों के अनुसार विवरणों का सत्यापन करें:
धारा वहन क्षमता, झुकाव त्रिज्या और सुरक्षा स्तर राष्ट्रीय मानकों के अनुरूप होने चाहिए - केवल अनुभव पर निर्भर न रहें।