लाइन वोल्टेज ड्रॉप: क्या, क्यों, कैसे और विस्तृत तथ्य

यह आलेख लाइन वोल्टेज ड्रॉप और इसकी विशेषताओं का वर्णन करता है। लाइन वोल्टेज एक पॉलीफ़ेज़ सिस्टम में दो चरणों या लाइनों के बीच संभावित अंतर है। उच्च प्रतिरोध लाइन वोल्टेज ड्रॉप के पीछे प्राथमिक कारण है।

लंबी केबल या ट्रांसमिशन लाइनों के मामले में वोल्टेज ड्रॉप एक महत्वपूर्ण कारक बन जाता है। अतिरिक्त लाइन वोल्टेज ड्रॉप बिजली के उपकरणों को नुकसान पहुंचा सकता है, उन्हें नुकसान पहुंचा सकता है और उनके जीवनकाल को छोटा कर सकता है। लाइन वोल्टेज ड्रॉप को कम करने के लिए, कंडक्टर के आकार या व्यास को बढ़ाने का एक प्रभावी तरीका जो समग्र लाइन प्रतिरोध को कम करता है। 

ट्रांसमिशन लाइन में वोल्टेज ड्रॉप क्या है?

ट्रांसमिशन लाइन में प्रतिबाधा इसके पार वोल्टेज ड्रॉप का प्राथमिक कारण है। प्रतिबाधा ट्रांसमिशन लाइन मापदंडों जैसे प्रतिरोध, अधिष्ठापन, समाई और शंट चालन से उत्पन्न होती है। 

चार ट्रांसमिशन लाइन पैरामीटर वर्तमान प्रवाह को प्रतिबाधा प्रदान करने के लिए योग करते हैं और इस प्रकार ट्रांसमिशन लाइन की पूरी लंबाई में वोल्टेज ड्रॉप होता है। शून्य लोड पर, दोनों सिरों पर वोल्टेज ड्रॉप बराबर होता है। लोड में, यदि वोल्टेज ड्रॉप बढ़ जाता है, तो लाइन के प्राप्त छोर पर वोल्टेज कम हो जाता है और इसके विपरीत। 

लेथाबा पावर स्टेशन
संचरण लाइन; छवि क्रेडिट: फ़्लिकर

लाइन वोल्टेज ड्रॉप का क्या कारण है?

लाइन वोल्टेज ड्रॉप ट्रांसमिशन लाइन में मौजूद कई कारकों का परिणाम है। लाइन वोल्टेज ड्रॉप के लिए अत्यधिक लोड, अनावश्यक कनेक्शन, कंडक्टर प्रतिरोध में वृद्धि आदि जिम्मेदार हैं।

लाइन वोल्टेज ड्रॉप के दो मुख्य कारण हैं- 

  1. आगमनात्मक प्रतिक्रिया के कारण लाइन में वोल्टेज ड्रॉप- यह सामान्य लाइन प्रतिरोध वोल्टेज ड्रॉप से ​​लगभग 10 गुना अधिक है।
  2. उच्च लाइन प्रतिरोध के कारण वोल्टेज ड्रॉप- यह की तुलना में नाममात्र है अपरिवर्तनीय प्रतिक्रिया वोल्टेज ड्रॉप।

आगे पढ़ें…एकल चरण के लिए वोल्टेज ड्रॉप: गणना कैसे करें और विस्तृत तथ्य

लाइन वोल्टेज ड्रॉप फॉर्मूला?

के लिए दो अलग-अलग सूत्र हैं वोल्टेज ड्रॉप की गणना एकल चरण और तीन चरण में। सिंगल फेज सिस्टम के मामले में, केवल एक पावर लाइन होती है। तीन चरण प्रणाली के मामले में, तीन बिजली लाइनें हैं।

एकल चरण के लिए लाइन वोल्टेज ड्रॉप है -

तीन चरण के लिए लाइन वोल्टेज ड्रॉप है -

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जहाँ, Z = रेखा का प्रतिबाधा 

मैं = लोड करंट

एल = फीट में लंबाई (1,000 से विभाजित मानक प्रतिबाधा मान प्रत्येक 1,000 फीट के लिए दिए गए हैं)

अक्सर पूछे गए प्रश्न

लाइन वोल्टेज ड्रॉप चार्ट

किसी भी सामग्री से बने तार के माध्यम से अधिकतम 3% वोल्टेज ड्रॉप की अनुमति है। 3 वोल्ट के लिए सिंगल फेज कनेक्शन में 110% वोल्टेज ड्रॉप का चार्ट यहां दिया गया है- 

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छवि क्रेडिट: Pinterest

लाइन वोल्टेज छोड़ने वाला रोकनेवाला

यद्यपि प्रत्येक प्रतिरोधक क्षमता कम हो जाती है जब करंट इससे गुजरता है, एक ड्रॉपिंग रेसिस्टर एक विशिष्ट उपकरण होता है जिसका उपयोग वोल्टेज को कम करने के लिए किया जाता है। यह लोड वोल्टेज को कम करने के लिए लोड के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है।

लाइन वोल्टेज ड्रॉपिंग रेसिस्टर का उपयोग करने का एकमात्र उद्देश्य सर्किट को अतिरिक्त प्रतिरोध प्रदान करना है। वोल्टेज ड्रॉप की गणना केवल सामान्य ओम के नियम का उपयोग करके की जा सकती है।

ओवरहेड लाइन वोल्टेज ड्रॉप 

एक ओवरहेड लाइन एक विद्युत केबल है जो विद्युत ऊर्जा को बड़े क्षेत्रों में या विद्युत इंजनों में प्रसारित करती है। आम तौर पर ओवरहेड लाइनें अधिक होती हैं वोल्टेज ड्रॉप भूमिगत केबलों की तुलना में। 

ओवरहेड लाइनों में, इंसुलेटेड भूमिगत केबलों के इंडक्शन की तुलना में इंडक्शन बहुत अधिक होता है। जैसे ही वोल्टेज ड्रॉप इंडक्शन के साथ बढ़ता है, उसी लंबाई की ओवरहेड लाइनों में उच्च वोल्टेज ड्रॉप होता है। इसके अलावा, कंडक्टरों के बीच लंबी दूरी ओवरहेड लाइनों में वोल्टेज ड्रॉप का कारण बनती है। 

ओवरहेड लाइन वोल्टेज ड्रॉप गणना

ओवरहेड लाइन वोल्टेज ड्रॉप सटीक या अनुमानित विधि में प्राप्त किया जा सकता है। उत्तरार्द्ध में, वोल्टेज ड्रॉप

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जहां I = लाइन करंट, R = प्रतिरोध X = प्रतिक्रिया और थीटा चरण कोण है।

सटीक विधि में, एक और मात्रा Es या स्रोत वोल्टेज जुड़ जाता है। तो सटीक लाइन वोल्टेज ड्रॉप

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शॉपिंगθ और पापθ भार के क्रमशः शक्ति कारक और प्रतिक्रियाशील कारक के रूप में भी जाना जाता है। 

आगे पढ़ें…ट्रांसफार्मर वोल्टेज ड्रॉप: क्या, क्यों, कैसे खोजें और विस्तृत तथ्य

संधारित्र लाइन वोल्टेज ड्रॉप

ट्रांसमिशन लाइन में मौजूद कंडक्टर एक कैपेसिटर बनाते हैं जो समानांतर प्लेटों के रूप में कार्य करता है और वायु ढांकता हुआ माध्यम के रूप में कार्य करता है। कैपेसिटेंस लाइन की लंबाई पर निर्भर करता है और यह लाइनों में करंट को बढ़ाता है। 

ट्रांसमिशन लाइन में कैपेसिटेंस आकार, आकार और कंडक्टरों के बीच अलगाव पर निर्भर करता है। चूंकि कैपेसिटेंस वोल्टेज के विपरीत आनुपातिक है, कम कैपेसिटेंस ट्रांसमिशन लाइन के माध्यम से अधिक वोल्टेज ड्रॉप उत्पन्न करेगी। इसी तरह, उच्च कैपेसिटेंस वैल्यू के परिणामस्वरूप कम वोल्टेज ड्रॉप होगा। 

आपूर्ति लाइन वोल्टेज ड्रॉप

आपूर्ति लाइनें विद्युत शक्ति के संचरण के लिए समर्थन करने के लिए लंबे विद्युत तारों और संरचनाओं का संयोजन हैं। 

कई कारक जैसे लोड, बहुत अधिक कंडक्टर, उच्च प्रतिरोध आदि आपूर्ति लाइन में वोल्टेज ड्रॉप को प्रेरित करते हैं। एक शाखा सर्किट या फीडर के लिए व्यक्तिगत रूप से, कंडक्टरों में अनुशंसित वोल्टेज ड्रॉप अधिकतम 3% है। दोनों का संयुक्त वोल्टेज ड्रॉप 5% के स्तर से अधिक नहीं होना चाहिए।

लाइन रिएक्टर वोल्टेज ड्रॉप

एक लाइन रिएक्टर एक विद्युत घटक (मूल रूप से एक प्रारंभ करनेवाला) है जिसका उपयोग अर्धचालक उपकरणों जैसे चर आवृत्ति ड्राइव और अन्य उपकरणों को ट्रांजिस्टर, सर्ज और पावर स्पाइक्स से बचाने के लिए किया जा सकता है। 

लाइन रिएक्टर में उल्लिखित प्रतिशत इसके पार वोल्टेज ड्रॉप का माप नहीं है। चूंकि रिएक्शन इंडक्टिव है और वोल्टेज करंट के साथ फेज में है, वोल्टेज ड्रॉप लाइन करंट के लिए स्पर्शरेखा है। इसलिए यदि हमारे पास 5% लाइन रिएक्टर है, तो उस पर वोल्टेज ड्रॉप कुल वोल्टेज का लगभग 2-3% हो सकता है।

रैखिक नियामक वोल्टेज ड्रॉप

एक रैखिक वोल्टेज रेगुलेटर एक उपकरण है जो एक निश्चित वोल्टेज बनाए रखता है। एक रैखिक नियामक में इनपुट वोल्टेज हमेशा आउटपुट वोल्टेज से अधिक होता है। वोल्टेज में यह अंतर रैखिक नियामक को काम करता है। 

लीनियर या स्टेप डाउन रेगुलेटर एक सेट वोल्टेज को नियंत्रित करते हैं और विद्युत ऊर्जा के साथ लोड की आपूर्ति करते हैं। इंटरकनेक्टेड लाइनों में वोल्टेज ड्रॉप होने के कारण विनियमित वोल्टेज कभी-कभी अलग दिखाई देता है। वोल्टेज ड्रॉप लोड और रैखिक नियामक के बीच प्रतिरोध या शुद्ध प्रतिबाधा पर निर्भर करता है।

तटस्थ वोल्टेज ड्रॉप गणना के लिए लाइन

सिंगल फेज सिस्टम के लिए, न्यूट्रल वोल्टेज की लाइन लो वोल्टेज (आमतौर पर 120 वोल्ट) होती है। यह न्यूट्रल और लाइनों में से एक के बीच का वोल्टेज है। न्यूट्रल वोल्टेज ड्रॉप की लाइन सिंगल फेज वैल्यू 2 बाय है। 

तीन चरण विद्युत प्रणाली के लिए, हम उसी प्रक्रिया का उपयोग करके तटस्थ वोल्टेज की रेखा पा सकते हैं। यह कम वोल्टेज (आमतौर पर 277-347 वोल्ट) है। यह तटस्थ और तीन चरण लाइनों में से एक के बीच का वोल्टेज है। न्यूट्रल वोल्टेज ड्रॉप की रेखा 3 द्वारा तीन चरण मान है। 

रैखिक बिजली आपूर्ति वोल्टेज ड्रॉप

जब लाइनें बिजली आपूर्ति नियामकों का उपयोग करती हैं, तो वे विद्युत ऊर्जा के साथ लोड की आपूर्ति के लिए एक सेट वोल्टेज को नियंत्रित करती हैं। कई मामलों में, विनियमित वोल्टेज में उतार-चढ़ाव के कारण वोल्टेज में उतार-चढ़ाव का सामना करना पड़ता है रेखाएं। 

वोल्टेज ड्रॉप पर एक उच्च धारा का प्रभाव निम्न धारा से अधिक होता है। यदि बिजली को क्षेत्र और आपूर्ति किए जाने वाले भार के अनुसार विभाजित किया जाता है, तो नियंत्रित वोल्टेज और उस क्षेत्र के बीच वोल्टेज में कमी होगी जहां बिजली की आवश्यकता होती है। शक्ति में यह कमी उस प्रतिरोध पर निर्भर करती है जो नियंत्रक और भार के बीच मौजूद है।

लाइन लॉस बनाम वोल्टेज ड्रॉप

एक ट्रांसमिशन लाइन में लाइन लॉस का मतलब ओमिक लॉस, कॉपर लॉस, डाइइलेक्ट्रिक लॉस आदि जैसे विभिन्न नुकसानों के कारण बिजली की कमी है। एक में वोल्टेज ड्रॉप संचरण रेखा सभी प्रतिबाधा कारकों के कारण संभावित नुकसान है।

लाइन लॉस और लाइन वोल्टेज ड्रॉप के कारणों की तुलना तालिका यहां दी गई है-

लाइन लॉसवोल्टेज ड्रॉप
I2R लॉस लाइन लॉस का सबसे महत्वपूर्ण कारण है। वोल्टेज ड्रॉप के मुख्य योगदान कारकों में से एक लाइन प्रतिरोध है। 
अन्य नुकसान जिम्मेदार हैं- ढांकता हुआ और चालन हानिओवरहेड हाई वोल्टेज लाइनों में कोरोना का नुकसानउच्च आवृत्ति लाइनों में विकिरण हानितारों के बीच चुंबकीय युग्मन के कारण प्रेरण हानि। आगमनात्मक प्रतिक्रिया के कारण होने वाला वोल्टेज ड्रॉप भी महत्वपूर्ण है क्योंकि यह बहुत अधिक है। 

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