ইউটিলিটি পোল এবং ট্রান্সমিশন টাওয়ারে ওভারহেড পাওয়ার লাইনগুলি কেন ঢিলে থাকে?

আপনি হয়তো লক্ষ্য করেছেন যে বৈদ্যুতিক পোলে ঝুলানো পাওয়ার ট্রান্সমিশন লাইনগুলি ঢিলে থাকে। আপনি হয়তো ভাবছেন, কেন লাইনগুলিকে পোলগুলির সঙ্গে টানটান করে আটকানো হয় না?

চলুন জেনে নেওয়া যাক কেন বৈদ্যুতিক পোলে পাওয়ার লাইনগুলি ঢিলে থাকে এবং কেন বিতরণ ও ট্রান্সমিশন লাইনগুলিতে স্যাগ (ঝুলানো) প্রয়োজন। কিন্তু আমরা এই বিষয়ে গভীরে প্রবেশ করার আগে, আসুন কিছু গুরুত্বপূর্ণ টিপসের দিকে একবার তাকিয়ে নেওয়া যাক যা আমাদের বিষয়টি আরও ভালোভাবে বুঝতে সাহায্য করবে।

পাওয়ার ট্রান্সমিশন

শক্তি কাজ করার হারকে শক্তি বলা হয়। যখন বৈদ্যুতিক শক্তি কোনো দূরত্ব অতিক্রম করে, তখন কাজ সম্পন্ন হয়। এই থেকে আমরা উপসংহার টানতে পারি যে, শক্তি হলো প্রতি একক সময়ে সরবরাহ করা শক্তির পরিমাণ। বিদ্যুৎ শক্তি লাইনের মাধ্যমে দীর্ঘ দূরত্ব জুড়ে পরিবহন করা যায়, যা এর পরিবহনের মাধ্যম হিসেবে কাজ করে।

সক্রিয় শক্তির পরিমাপ সাধারণত ওয়াটে করা হয়। শক্তি পরিবহন করার সময় শক্তি সঞ্চয় করার জন্য উচ্চ-ভোল্টেজ পরিবহন পদ্ধতিকে পছন্দ করা হয়। বৈদ্যুতিক প্রবাহ তাপ উৎপন্ন করে, যা ক্ষতিকর হতে পারে, কারণ এটি বৈদ্যুতিক লাইনগুলিকে ক্ষয় করে এবং ব্যর্থ করে। পরিবাহিত শক্তি সংরক্ষণ করতে, তাপ উৎপন্ন করে এবং লাইনের ক্ষয়ের জন্য দায়ী বৈদ্যুতিক প্রবাহকে ছোট পরিমাণে পরিবহন করা উচিত, অন্যদিকে ভোল্টেজকে বড় পরিমাণে পরিবহন করা উচিত। এই পদ্ধতিকে উচ্চ-ভোল্টেজ শক্তি পরিবহন বলা হয়।

পরিবহন এবং সংযোগ

বিদ্যুৎ সংক্রমণের সময়, সংক্রমণ লাইনগুলি অপরিবাহী না হওয়ায় কিছু বৈদ্যুতিক শক্তি আমাদের পরিবেশে হারিয়ে যায়। ওহমের সূত্র অনুসারে, রোধ (R) পরিবাহীর দৈর্ঘ্য (L)-এর সঙ্গে সরাসরি সমানুপাতিক, অর্থাৎ পরিবাহীর দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি পেলে তার রোধও বৃদ্ধি পায়। বাতাস ভালো পরিবাহী নয়, তাই এটি বৈদ্যুতিক লাইনগুলি দ্বারা উৎপন্ন তাপকে দক্ষতার সঙ্গে বিলুপ্ত করতে পারে না।

এইজন্যই বৈদ্যুতিক লাইনগুলিকে বড় ব্যাসের হিসাবে প্রকৌশলীভাবে ডিজাইন করা হয়, যা বৈদ্যুতিক প্রবাহের প্রতি তাদের রোধ কমিয়ে দেয়। রোধ (R) পরিবাহীর ক্ষেত্রফলের সঙ্গে ব্যস্ত অনুপাতে পরিবর্তিত হয়, সুতরাং পরিবাহীর ব্যাস যত বড় হবে, রোধ তত কমবে, এবং বিপরীত ক্ষেত্রে রোধ বাড়বে।

বৈদ্যুতিক তার ও কেবল

বৈদ্যুতিক তার ও কেবলগুলি পরিবাহী, যা সাধারণত তামার তার দিয়ে তৈরি করা হয় এবং যার মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রেরণ করা হয়। তবে এই তারগুলি শুধুমাত্র তামা দিয়ে গঠিত নয়। যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য প্রদানের জন্য পরিবাহীগুলিকে অন্য কোনো মৌলের সঙ্গে মিশ্রিত করা হয়। এই অন্য মৌলটি যোগ করলে পরিবাহীর পরিবাহিতা কোনোভাবেই প্রভাবিত হয় না। বরং এই অন্য মৌলটি তামার যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করে কিন্তু তার পরিবাহিতাকে কোনোভাবেই প্রভাবিত করে না।

জুলের বৈদ্যুতিক তাপন সূত্র

পূর্ণ বিশুদ্ধ ধাতু নামে কোনো কিছু নেই। যেকোনো ধাতুর বিশুদ্ধতার মাত্রা কখনোই ১০০% হয় না, ফলে সেগুলির অভ্যন্তরীণ রোধ থাকে। পরিবাহীর মধ্য দিয়ে বিদ্যুৎ প্রবাহিত হওয়ার সময় যে শক্তি ব্যয় হয় বা উৎপন্ন হয় তা জুলের বৈদ্যুতিক তাপন সূত্র অনুসারে নিম্নরূপে গণনা করা হয়:

• P = VI.t
• P = I ²Rt.

জুলের সূত্রের অন্যান্য রূপ

• P = I²Rt
• P = VI.t … (R = V/I)
• P = W.t … (P = W = VI)
• P = V²t/R …. (I = V/R ) ওহমের সূত্র ব্যবহার করে

উপরের সমীকরণ থেকে দেখা যায় যে, চলমান ইলেকট্রনগুলির দ্বারা উৎপন্ন তাপ (P) রোধ (R), সময় (t) এবং বর্গীকৃত বর্তমান (I²)-এর সমানুপাতিক। যখন একটি পরিবাহীর মধ্য দিয়ে বৈদ্যুতিক প্রবাহ প্রবাহিত হয়, তখন ড্রিফটিং ইলেকট্রনগুলিকে বাধা দেওয়ার জন্য রোধের বিরুদ্ধে কাজ করতে হয়, ফলে পরিবাহী তার চারপাশের পরিবেশে তাপ হিসাবে বৈদ্যুতিক শক্তি বিলুপ্ত করে।

আবহাওয়া ও তাপমাত্রার ইলেকট্রিক লাইনগুলির উপর প্রভাব

কোনো পরিবাহীর রোধ তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে বৃদ্ধি পায়। এটি ঘটে কারণ, পরিবাহীর তাপমাত্রা বৃদ্ধি পেলে পরিবাহীর ভিতরে অবস্থিত ইলেকট্রনগুলি অধিক শক্তি অর্জন করে এবং এলোমেলোভাবে চলাচল করতে শুরু করে, যার ফলে অন্যান্য পরমাণুর সঙ্গে সংঘর্ষ ঘটে এবং শেষ পর্যন্ত তাপ উৎপন্ন হয়।

পরিবাহী দ্বারা অত্যধিক তাপ উৎপন্ন হলে তার গলে যাওয়ার সম্ভাবনা থাকে। গরম আবহাওয়ায় পরিবাহী প্রসারিত হওয়ায় তারগুলি ঢিলে হয়ে যায়, অন্যদিকে শীতল আবহাওয়ায় তারগুলি সংকুচিত হয়।

লাইনগুলিতে টান

টান হলো একটি বল যা একটি স্ট্রিং-এর মধ্যে তখন বিদ্যমান থাকে যখন তার উপর বিপরীত দিকে ক্রিয়াশীল দুটি বলের প্রভাবে টান সৃষ্টি হয়। অতএব, একটি খুঁটির সাথে ঝুলানো তার টানের অধীনে থাকে এবং যদি তারগুলোকে আরও টানটান করা হয়, তবে টান আরও বৃদ্ধি পায়, যা তারগুলোর সামান্য সংকোচন বা প্রসারণের সময় তাদের সহজেই ছিঁড়ে যাওয়ার কারণ হতে পারে।

বিতরণ ও সংক্রমণ লাইনগুলিতে স্যাগ কেন প্রয়োজন?

সংক্রমণ লাইনগুলিতে স্যাগ বলতে সমর্থনকারী গঠন (খুঁটি বা টাওয়ার) এর মধ্যবর্তী তারগুলির নিচের দিকে ঝুলে পড়া বা বক্রতা বোঝায়, যা মাধ্যাকর্ষণ বলের প্রভাবে ঘটে। এটি তারের ওজন ও টানের প্রাকৃতিক ফলাফল হিসেবে ঘটে।

দীর্ঘ তারের মাধ্যমে বিদ্যুৎ সংক্রমণ ও বিতরণের সময় তাপ বিকিরিত হয়। উচ্চ ভোল্টেজ সংক্রমণের মাধ্যমে পরিবাহীতে উৎপন্ন তাপ কমানো হয়। আবহাওয়াগত অবস্থা এবং তারের অভ্যন্তরীণ তাপমাত্রার কারণে তার লাইনগুলিকে কিছুটা ঢিলে রাখা আবশ্যক।

যদি পাওয়ার লাইনগুলি টানটান করা হয় এবং আবহাওয়া শীতল হয়, তবে সেই কারণে ট্রান্সমিশন লাইনগুলি সংকুচিত হতে পারে, যার ফলে লাইনগুলিতে আরও বেশি টান সৃষ্টি হতে পারে, যা ক্ষতির কারণ হতে পারে। সুতরাং, তারগুলি উদ্দেশ্যপ্রণোদিতভাবে ঢিলা রাখা হয় যাতে সংকোচন ঘটলেও তার ও কেবলের ক্ষতি হওয়ার মতো অত্যধিক টান সৃষ্টি না হয়।

ট্রান্সমিশন লাইনের কন্ডাক্টরগুলিতে স্যাগ (ঝুলন) রাখা বাধ্যতামূলক, যাতে অতিরিক্ত তাপ উৎপন্ন হওয়া রোধ করা যায় এবং টান কমানো যায়। এটি বৈদ্যুতিক ট্রান্সমিশন সিস্টেমের নিরাপত্তা, বিশ্বস্ততা এবং দীর্ঘস্থায়িত্ব নিশ্চিত করে। এটি সিস্টেমের সঠিক কাজ করা বজায় রাখতে এবং দুর্ঘটনা ও ক্ষতি প্রতিরোধ করতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।