উচ্চ ভোল্টেজ কেবলের টার্মিনেশনগুলো গুরুত্বপূর্ণ সংযোগস্থল হিসেবে কাজ করে, যেখানে ভূগর্ভস্থ বা শিল্ডেড পাওয়ার কেবলগুলো ওভারহেড লাইন, ট্রান্সফরমার, সুইচগিয়ার বা অন্যান্য বৈদ্যুতিক সরঞ্জামের সাথে যুক্ত হয়। ৩৫কেভি থেকে ৫০০কেভি এবং তারও বেশি ভোল্টেজে পরিচালিত এই অত্যাধুনিক উপাদানগুলোকে অবশ্যই তীব্র বৈদ্যুতিক চাপ সামলাতে, নির্ভরযোগ্য ইনসুলেশন প্রদান করতে, হারমেটিক সিলিং বজায় রাখতে এবং কয়েক দশক ধরে পরিবেশগত প্রতিকূলতা সহ্য করতে হয়। এদের কার্যকারিতা এবং দীর্ঘস্থায়িত্ব সম্পূর্ণরূপে একাধিক কাঠামোগত উপাদানের সুনির্দিষ্ট প্রকৌশলের উপর নির্ভর করে, যার প্রতিটিই যত্নসহকারে নির্বাচিত উপকরণ দিয়ে তৈরি। এই নিবন্ধে উচ্চ ভোল্টেজ কেবলের টার্মিনেশন গঠনকারী মূল কাঠামো এবং সেগুলোকে কার্যকর করে এমন উপকরণগুলো নিয়ে আলোচনা করা হয়েছে।
পরিবাহী সংযোগ ব্যবস্থা: বৈদ্যুতিক হৃদয়
প্রতিটি টার্মিনেশনের কেন্দ্রস্থলে সেই সংযোগটি থাকে যা সম্পূর্ণ লোড কারেন্ট বহন করে।
১. গঠন ও কার্যকারিতা:
কন্ডাক্টর সংযোগ সিস্টেমে টার্মিনাল লাগ বা কানেক্টর থাকে যা কেবলের উন্মুক্ত কন্ডাক্টরের সাথে সংযুক্ত হয়, এবং এর সাথে বাহ্যিক সরঞ্জামের সাথে সংযোগটি সুরক্ষিত করার জন্য প্রয়োজনীয় হার্ডওয়্যারও থাকে। এই উপাদানটিকে অবশ্যই কম রোধের বৈদ্যুতিক সংযোগ প্রদান করতে হবে এবং একই সাথে কন্ডাক্টরের ওজন, তাপীয় প্রসারণ ও শর্ট-সার্কিট পরিস্থিতি থেকে সৃষ্ট যান্ত্রিক শক্তি সহ্য করতে সক্ষম হতে হবে।
২. উপকরণ:
কানেক্টরের বডি সাধারণত উচ্চ পরিবাহিতা সম্পন্ন তামা বা অ্যালুমিনিয়ামের সংকর ধাতু দিয়ে তৈরি করা হয়, যা কেবলের কন্ডাক্টর উপাদানের সাথে সামঞ্জস্য রেখে এবং গ্যালভানিক ক্ষয় রোধ করার জন্য নির্বাচন করা হয়।
পরিবাহিতা বাড়াতে, জারণ রোধ করতে এবং দীর্ঘমেয়াদী সংযোগ স্থিতিশীলতা নিশ্চিত করতে সংযোগকারীর পৃষ্ঠে টিন, রূপা বা নিকেলের মতো প্রলেপ প্রয়োগ করা হয়।
অতি-উচ্চ ভোল্টেজের প্রয়োগের জন্য, সংযোগকারীগুলিতে সর্বোত্তম শক্তি-পরিবাহিতা অনুপাতযুক্ত বিশেষ সংকর ধাতু ব্যবহার করা হতে পারে।
কিছু নকশায়, বাহ্যিক সংযোগ স্থাপনের জন্য টার্মিনালটিতে অন্তরক কাঠামোর উপরে প্রসারিত একটি অংশ থাকে, যা প্রায়শই যান্ত্রিক সহায়তা প্রদানকারী একটি অন্তরক পাতের মাধ্যমে সুরক্ষিত থাকে।
প্রধান অন্তরক কাঠামো: প্রাথমিক ডাইইলেকট্রিক প্রতিবন্ধক
ইনসুলেশন সিস্টেমটিকে অবশ্যই পূর্ণ অপারেটিং ভোল্টেজ সহ্য করতে হবে এবং একই সাথে কয়েক দশক ধরে এর বৈদ্যুতিক অখণ্ডতা বজায় রাখতে হবে।
১. গঠন ও কার্যকারিতা:
মূল ইনসুলেশন বডিটি কন্ডাক্টরকে ঘিরে রাখে এবং লাইভ কন্ডাক্টর ও গ্রাউন্ডের মধ্যে প্রাথমিক বৈদ্যুতিক প্রতিবন্ধক হিসেবে কাজ করে। আধুনিক টার্মিনেশনে, এটি বিভিন্ন রূপ ধারণ করে: প্রি-মোল্ডেড ইলাস্টোমেরিক বডি, হিট-শ্রিঙ্ক টিউবিং সিস্টেম, অথবা একাধিক ইনসুলেটিং স্তর সমন্বিত যৌগিক কাঠামো।
২. উপকরণ:
সিলিকন রাবার: প্রি-মোল্ডেড এবং কোল্ড-শ্রিঙ্ক টার্মিনেশনের জন্য ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত সিলিকন চমৎকার হাইড্রোফোবিসিটি (জল-প্রতিরোধ ক্ষমতা), স্ব-পুনর্নবীকরণযোগ্য পৃষ্ঠের বৈশিষ্ট্য এবং চরম তাপমাত্রায় (-৫০°C থেকে +২০০°C) অসামান্য কার্যকারিতা প্রদান করে।
ইপিডিএম (ইথিলিন প্রোপিলিন ডাইন মনোমার): অনেক ক্ষেত্রে চমৎকার যান্ত্রিক শক্তি, আবহাওয়া প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং সাশ্রয়ী কার্যকারিতা প্রদান করে। কিছু প্লাগ-ইন টার্মিনেশনে স্ট্রেস কোন কম্পোনেন্টের জন্য আমদানিকৃত উচ্চ-চাপ ইনজেকশন মোল্ডেড ইপিডিএম ব্যবহার করা হয়।
পলিইথিলিন/ইভিএ মিশ্রণ: তাপ-সংকোচন বন্ধনীতে ব্যবহৃত এই উচ্চ আণবিক পলিমার মিশ্রণগুলো ভালো তাপ নিরোধক বৈশিষ্ট্য এবং সরণ প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রদান করে।
ইপোক্সি রেজিন: রিজিড ইনসুলেশন সিস্টেমের জন্য, বিশেষ করে সুইচগিয়ার টার্মিনেশনে, ইপোক্সি রেজিন অসাধারণ যান্ত্রিক শক্তি এবং মাত্রিক স্থিতিশীলতা প্রদান করে। ২২০কেভি জিআইএস টার্মিনেশনে, একটি শঙ্কু আকৃতির ইপোক্সি রেজিন ইনসুলেটিং সিলিন্ডার প্রাথমিক ইনসুলেশন কাঠামো গঠন করে।
অতি-উচ্চ ভোল্টেজের প্রয়োগের (৫০০কেভি এবং তার উপরে) জন্য, তরল সিলিকন রাবারের ইনজেকশন-মোল্ডেড স্ট্রেস কোনগুলি প্রক্রিয়াকরণের সময় তাদের কম সান্দ্রতা, চমৎকার প্রবাহ বৈশিষ্ট্য এবং কম মোল্ডিং চাপের প্রয়োজনীয়তার কারণে উন্নততর কার্যকারিতা প্রদান করে।
চাপ নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা: ক্ষেত্র ব্যবস্থাপনা উপাদান
যেকোনো টার্মিনেশনের সবচেয়ে বেশি বৈদ্যুতিক চাপযুক্ত অঞ্চল হলো যেখানে কেবলের শিল্ড শেষ হয়—সঠিক চাপ নিয়ন্ত্রণ ছাড়া, কেন্দ্রীভূত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র দ্রুত ইনসুলেশনকে ধ্বংস করে দেবে।
১. গঠন ও কার্যকারিতা:
স্ট্রেস কন্ট্রোল সিস্টেম বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের বণ্টন নিয়ন্ত্রণ করে, যা শিল্ড কাটে ক্ষেত্র কেন্দ্রীভূত হওয়া প্রতিরোধ করে এবং টার্মিনেশন বরাবর মসৃণ ভোল্টেজ গ্রেডিং নিশ্চিত করে। এর জন্য তিনটি প্রধান পদ্ধতি রয়েছে:
আকৃতিযুক্ত স্ট্রেস কোণ ব্যবহার করে জ্যামিতিক স্ট্রেস নিয়ন্ত্রণ, যা ধীরে ধীরে ইনসুলেশনের পুরুত্ব বৃদ্ধি করে।
উচ্চ ডাইইলেকট্রিক ধ্রুবক (হাই-K) উপাদান ব্যবহার করে প্রতিসরণজনিত পীড়ন নিয়ন্ত্রণ, যা ক্যাপাসিটিভভাবে ক্ষেত্রকে গ্রেড করে।
এমন উপাদান ব্যবহার করে অরৈখিক রোধ নিয়ন্ত্রণ, যার পরিবাহিতা প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের সাথে পরিবর্তিত হয়।
২. উপকরণ:
পূর্ব-ঢালাইকৃত স্ট্রেস কোন: পরিবাহী বা অর্ধপরিবাহী ইপিডিএম যৌগ, অথবা সর্বোচ্চ ভোল্টেজ শ্রেণীর জন্য তরল সিলিকন রাবার থেকে নির্মিত।
হাই-কে স্ট্রেস কন্ট্রোল টিউব: উচ্চ ভেদ্যতা সম্পন্ন ফিলার সমৃদ্ধ বিশেষভাবে প্রস্তুতকৃত পলিমার থেকে তৈরি।
স্ট্রেস গ্রেডিং লেয়ার: উন্নত টার্মিনেশনগুলিতে অ-রৈখিক পরিবাহিতা সহগযুক্ত অর্ধপরিবাহী পদার্থের স্তর অন্তর্ভুক্ত থাকে, যা স্বয়ংক্রিয়ভাবে ক্ষেত্রের পরিস্থিতির সাথে খাপ খাইয়ে নেয়।
উচ্চ ভেদ্যতা সম্পন্ন পদার্থের স্তর: উন্মুক্ত ইনসুলেশন আবরণের উপর প্রয়োগ করা হলে, এই পদার্থগুলো টার্মিনেশন দৈর্ঘ্য বরাবর ভোল্টেজকে সুষমভাবে বিতরণ করে।
3M-এর কোল্ড-শ্রিঙ্ক প্রযুক্তিতে, স্ট্রেস কন্ট্রোল উপাদানটি টার্মিনেশন বডির মধ্যেই সমন্বিত থাকে এবং এর ডিজাইনে হাই-কে স্ট্রেস কন্ট্রোল টিউব অথবা কনফরমেবল হাই-কে কম্পাউন্ড অন্তর্ভুক্ত থাকে।
বাহ্যিক নিরোধক এবং পরিবেশগত সুরক্ষা
বহিরঙ্গন সংযোগের ক্ষেত্রে, বাইরের পৃষ্ঠটি অবশ্যই আবহাওয়া, দূষণ এবং তারের প্রবাহ থেকে সুরক্ষিত হতে হবে।
১. গঠন ও কার্যকারিতা:
বাইরের আবরণে ওয়েদার শেড বা স্কার্ট থাকে যা ক্রিপেজ ডিসটেন্স বাড়ায় এবং পানি নিষ্কাশন করে; এর সাথে থাকে বাইরের সুরক্ষামূলক টিউব বা জ্যাকেট যা অভ্যন্তরীণ উপাদানগুলোকে সিল করে রাখে। বাইরের টার্মিনেশনগুলোতে ভেজা বা দূষিত অবস্থায় ফ্ল্যাশওভার প্রতিরোধ করার জন্য একাধিক স্কার্ট থাকে।
২. উপকরণ:
কোল্ড-শ্রিঙ্ক এবং প্রি-মোল্ডেড টার্মিনেশনের জন্য সিলিকন রাবার, যা চমৎকার ইউভি প্রতিরোধ ক্ষমতা, ট্র্যাকিং প্রতিরোধ ক্ষমতা এবং হাইড্রোফোবিক রিকভারি প্রদান করে।
উন্নত যান্ত্রিক দৃঢ়তা প্রয়োজন এমন প্রয়োগের জন্য ইপিডিএম।
টার্মিনেশন কাঠামোর মধ্যে যান্ত্রিক সহায়তা প্রদানের জন্য স্টিফেনার রড হিসেবে গ্লাসফাইবার-রিইনফোর্সড ইপোক্সি রেজিনের মতো কম্পোজিট উপাদান ব্যবহৃত হয়।
স্কার্ট তৈরির জন্য সিলিকন রাবার, ইপিডিএম এবং বিশেষভাবে চার্জযুক্ত তাপ-সংকোচনশীল উপকরণসহ বিভিন্ন জলরোধী উপাদান ব্যবহার করা হয়।
3M-এর কিউটি-III টার্মিনেশনে ব্যবহৃত সিলিকন রাবার উপাদানটি উন্নত ট্র্যাক-প্রতিরোধী বৈশিষ্ট্য প্রদান করে, যার ফলে কার্যক্ষমতার কোনো অবনতি না ঘটিয়েই সংক্ষিপ্ত ডিজাইন তৈরি করা সম্ভব হয়।
সিলিং এবং ইন্টারফেস উপাদান
দীর্ঘমেয়াদী নির্ভরযোগ্যতা নির্ভর করে আর্দ্রতা প্রবেশ রোধ করা এবং আন্তঃপৃষ্ঠীয় অখণ্ডতা বজায় রাখার উপর।
১. গঠন ও কার্যকারিতা:
সিলিং সিস্টেমের মধ্যে রয়েছে ক্যাবল প্রবেশপথে ম্যাস্টিক সিল, ফ্ল্যাঞ্জ সংযোগস্থলে ও-রিং এবং ফিলার উপাদান, যা অভ্যন্তরীণ স্থান থেকে বাতাস ও আর্দ্রতা প্রবেশে বাধা দেয়।
২. উপকরণ:
ম্যাস্টিক সিলিং স্ট্রিপ: নমনীয় যৌগ যা কেবলের নিউট্রাল বা গ্রাউন্ড স্ট্র্যাপের চারপাশে সিল করে দেয় এবং নড়াচড়া সামঞ্জস্য করার জন্য স্থায়ীভাবে প্লাস্টিক অবস্থায় থাকে।
সিলিকন গ্রিজ বা যৌগ: গুরুত্বপূর্ণ সংযোগস্থলে আণুবীক্ষণিক শূন্যস্থান পূরণ করতে এবং স্থাপনের ঘর্ষণ কমাতে প্রয়োগ করা হয়।
শুষ্ক নমনীয় পূরক পদার্থ: যেমন ম্যাস্টিক যা উপাদানগুলির মধ্যবর্তী স্থান নিবিড়ভাবে পূরণ করে, বায়ু পকেট তৈরি হওয়া প্রতিরোধ করে যেখানে আংশিক নিঃসরণ শুরু হতে পারে।
স্ব-সংযোজী সিলিকন রাবার টেপ: কিছু টার্মিনেশন ডিজাইনে অতিরিক্ত সিলিংয়ের জন্য ইনসুলেটরের শীর্ষে প্রয়োগ করা হয়।
ধাতব উপাদান এবং বর্মায়ন
ধাতব অংশগুলো যান্ত্রিক সহায়তা, গ্রাউন্ডিং সংযোগ এবং কিছু নকশায় কম্প্রেশন স্প্রিং সিস্টেম প্রদান করে।
১. গঠন ও কার্যকারিতা:
ধাতব উপাদানগুলোর মধ্যে রয়েছে প্রান্ত পাত, মাউন্টিং ফ্ল্যাঞ্জ, স্ট্রেস কোনের উপর চাপ বজায় রাখার জন্য স্প্রিং ব্যবস্থা এবং গ্রাউন্ডিং সংযোগ।
২. উপকরণ:
অ্যালুমিনিয়াম সংকর ধাতু: ফ্ল্যাঞ্জ, এন্ড প্লেট এবং এমবেডেড পার্টস তৈরিতে ব্যবহৃত হয়। ২২০কেভি টার্মিনেশনে, শঙ্কু আকৃতির অ্যালুমিনিয়ামের অংশ ইপোক্সি ইনসুলেশনের মধ্যে এমবেড করা হয় এবং থ্রেডেড ইনসার্টের জন্য সুপার-হার্ড অ্যালুমিনিয়াম ব্যবহার করা হয়।
স্টেইনলেস স্টিল: স্প্রিং এবং ক্ষয়-প্রতিরোধী হার্ডওয়্যারের জন্য।
তামা: গ্রাউন্ড ব্রেড এবং শিল্ডিং সংযোগের জন্য।
স্প্রিং ব্যবস্থা: প্লাগ-ইন টার্মিনেশনে, স্প্রিংগুলো স্ট্রেস কোণ এবং ইপোক্সি হাউজিংয়ের মধ্যে স্থির চাপ বজায় রাখে, যা সময়ের সাথে সাথে উপাদানের যেকোনো শিথিলতাকে প্রতিহত করে।
বিশেষায়িত প্রয়োগের জন্য ঐচ্ছিক কাঠামো
১. স্টিফেনার রড সিস্টেম:
স্ব-সহায়ক টার্মিনেশন বা বর্ধিত যান্ত্রিক শক্তির প্রয়োজন এমন টার্মিনেশনের জন্য, সুরক্ষা টিউবের ভিতরে টার্মিনেশন অক্ষের সমান্তরালে অন্তরক যৌগিক পদার্থ—সাধারণত গ্লাসফাইবার-প্রবলিত ইপোক্সি রেজিন—দিয়ে তৈরি শক্তকারক দণ্ডের সেট স্থাপন করা হয়। এই দণ্ডগুলো, প্রান্তীয় পাতের সাথে মিলিত হয়ে, দৃঢ়তা প্রদান করে এবং সংকোচন, প্রসারণ ও নমন বলের বিরুদ্ধে প্রতিরোধ গড়ে তোলে।
২. অন্তরক প্রান্ত প্লেট:
টার্মিনেশনে ওপরের ও নিচের অন্তরক প্লেট থাকতে পারে, যা সুরক্ষামূলক টিউবটিকে বন্ধ করে দেয়, যান্ত্রিক সহায়তা প্রদান করে এবং টার্মিনাল সংযোগকে সুরক্ষিত রাখে। এগুলো সাধারণত ইপোক্সি রেজিন দিয়ে তৈরি হয়।
উচ্চ ভোল্টেজের কেবলের টার্মিনেশনগুলো হলো মেটেরিয়ালস ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের এক অনবদ্য নিদর্শন, যেখানে প্রতিটি কাঠামোগত উপাদান নির্দিষ্ট কাজ সম্পাদনের জন্য নিখুঁতভাবে ডিজাইন ও তৈরি করা হয়। কন্ডাক্টর সংযোগ ব্যবস্থাটি যত্নসহকারে প্রলেপ দেওয়া ধাতুর মধ্য দিয়ে নির্ভরযোগ্য বিদ্যুৎ প্রবাহ নিশ্চিত করে। প্রধান ইনসুলেশন, তা সিলিকন রাবার, ইপিডিএম বা ইপোক্সি রেজিন যা-ই হোক না কেন, প্রাথমিক ডাইইলেকট্রিক প্রতিবন্ধক হিসেবে কাজ করে। স্ট্রেস কন্ট্রোল সিস্টেম—জ্যামিতিক আকার প্রদান, উচ্চ পারমিটিভিটি সম্পন্ন উপাদান বা নন-লিনিয়ার রোধক যৌগ ব্যবহার করে—শিল্ড টার্মিনেশনে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র নিয়ন্ত্রণ করে। বাইরের ওয়েদার শেড এবং সুরক্ষামূলক হাউজিং অভ্যন্তরীণ উপাদানগুলোকে পরিবেশ থেকে রক্ষা করে। সিলিং সিস্টেম আর্দ্রতা প্রবেশে বাধা দেয়। এবং ধাতব উপাদানগুলো যান্ত্রিক সাপোর্ট ও গ্রাউন্ডিং প্রদান করে।
এই জটিল গঠনতন্ত্র—এর কাঠামো এবং যে উপাদানগুলো দিয়ে এটি গঠিত—বোঝার মাধ্যমে প্রকৌশলী, ইনস্টলার এবং রক্ষণাবেক্ষণ কর্মীরা এই গুরুত্বপূর্ণ গ্রিড উপাদানগুলোর সূক্ষ্মতা উপলব্ধি করতে পারেন। ৫০০কেভি টার্মিনেশনে ব্যবহৃত লিকুইড সিলিকন রাবার স্ট্রেস কোন থেকে শুরু করে প্লাগ-ইন ডিজাইনে ব্যবহৃত আমদানিকৃত ইপিডিএম এবং আধুনিক কোল্ড-শ্রিঙ্ক প্রযুক্তির সমন্বিত হাই-কে স্ট্রেস কন্ট্রোল পর্যন্ত, উপাদান নির্বাচনই এর কার্যকারিতা নির্ধারণ করে। এই উপাদানগুলোর সফল সমন্বয়ের ফলে এমন টার্মিনেশন তৈরি হয় যা সবচেয়ে কঠিন পরিস্থিতিতেও কয়েক দশক ধরে নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করতে সক্ষম—যা উচ্চ ভোল্টেজ প্রকৌশলের উৎকর্ষের প্রকৃত পরিমাপ।
রুইয়াং গ্রুপের ক্যাবল অ্যাকসেসরিজ
১০কেভি কোল্ড শ্রিঙ্ক টার্মিনেশন
অবিচ্ছেদ্য পূর্ব-নির্মিত (শুষ্ক) তারের সংযোগ
শুষ্ক Y-মধ্যবর্তী জয়েন্ট
৩৫কেভি কোল্ড শ্রিঙ্ক ইন্টারমিডিয়েট জয়েন্ট
১০কেভি কোল্ড শ্রিঙ্ক ইন্টারমিডিয়েট জয়েন্ট
পোর্সেলিন স্লিভ টার্মিনেশন
ওয়েল্ডিং স্প্লাইস
তাপ-সংকোচনযোগ্য তারের আনুষাঙ্গিক
ড্রাই টাইপ জিআইএস (প্লাগ-ইন) টার্মিনেশন
কম্পোজিট স্লিভ টার্মিনেশন
সুরক্ষামূলক গ্রাউন্ডিং বক্স
সরাসরি গ্রাউন্ডিং বক্স
মধ্যবর্তী জয়েন্ট
৩৫কেভি কোল্ড শ্রিঙ্ক টার্মিনেশন
