वे सामग्रियाँ जो ट्रांसफार्मर का काम करती हैं

आधुनिक बिजली प्रणालियों में, ट्रांसफार्मर विद्युत दुनिया के नियामक के रूप में कार्य करते हैं, जो पावर ग्रिड के स्थिर संचालन का समर्थन करते हैं। चाहे वह सड़क के किनारे के सामान्य प्रकार हों या सबस्टेशनों में विशाल इकाइयाँ हों, उनकी मुख्य संरचनाएँ सामग्री विज्ञान में निहित एक सामान्य तर्क साझा करती हैं। आज हम ट्रांसफार्मर में उन आवश्यक सामग्रियों के बारे में बात करेंगे।

ट्रांसफॉर्मर का सबसे महत्वपूर्ण घटक कोर{{1}लगभग विशेष रूप से सिलिकॉन स्टील शीट का उपयोग करता है। यह सामग्री साधारण स्टील से बहुत दूर है। यह 2-5% सिलिकॉन के साथ मानक स्टील पर आधारित है और विशेष रोलिंग और एनीलिंग प्रक्रियाओं से गुजरता है।

सिलिकॉन स्टील क्यों?

 

-सिलिकॉन मिलाने से लौह हानि (हिस्टैरिसीस और एड़ी धारा हानि) काफी हद तक कम हो जाती है।

{{0}ग्रेन-ओरिएंटेड सिलिकॉन स्टील रोलिंग दिशा में बेहतर चुंबकीय पारगम्यता प्रदान करता है।

-सतह इन्सुलेशन कोटिंग उच्च एनीलिंग तापमान को सहन करते हुए इंटरलेयर शॉर्ट सर्किट को रोकती है।

दिलचस्प बात यह है कि कोर की लेमिनेशन विधि विनिर्माण विशेषज्ञता के स्तर को भी दर्शाती है। अब {{1}मुख्यधारा चरण{{2}लैप स्टैकिंग तकनीक अधिक निरंतर चुंबकीय पथ की अनुमति देती है, जिससे पारंपरिक बट-लैप विधियों की तुलना में शून्य लोड हानि को 10{5}}15% तक कम किया जा सकता है।

वाइंडिंग सामग्री का चुनाव अनिवार्य रूप से तांबे और एल्यूमीनियम के बीच एक प्रतियोगिता है, जिसमें प्रत्येक सामग्री के अनुप्रयोग के अपने समर्पित क्षेत्र होते हैं।

01.

उच्च प्रदर्शन वाले ट्रांसफार्मर के लिए कॉपर वाइंडिंग पसंदीदा विकल्प बनी हुई है:

-चालकता लगभग 58 MS/m है, जिसके परिणामस्वरूप समान क्षमता के लिए वाइंडिंग की मात्रा कम होती है।

{{0}उच्च यांत्रिक शक्ति इसे अधिक शॉर्ट सर्किट विद्युत चुम्बकीय बलों का सामना करने में सक्षम बनाती है।

-परिपक्व संयुक्त प्रसंस्करण तकनीक एक सदी के उपयोग से मान्य परिचालन विश्वसनीयता सुनिश्चित करती है।

02.

लागत-संवेदनशील अनुप्रयोगों में एल्युमीनियम वाइंडिंग के फायदे हैं:

-कीमत आम तौर पर तांबे की केवल एक{{1}तिहाई से एक{2}}आधे तक होती है।

-कम घनत्व ट्रांसफार्मर के कुल भार को 20-30% तक कम कर देता है।

-एल्यूमीनियम मिश्र धातु प्रौद्योगिकी में हाल की प्रगति ने रेंगने और कनेक्शन से संबंधित मुद्दों को संबोधित किया है।

वे अगोचर संरचनात्मक भाग वास्तव में कई पेचीदगियों को छिपाते हैं:

तेल टैंकों के लिए सामग्री साधारण कार्बन स्टील से अपक्षय स्टील तक विकसित हुई है। आजकल, बड़ी संख्या में ट्रांसफार्मर स्टेनलेस स्टील लाइनिंग डिजाइन अपना रहे हैं, खासकर तटीय और अत्यधिक प्रदूषित क्षेत्रों में।

एक छोटा लेकिन महत्वपूर्ण विवरण: तेल टैंकों के अंदर जंग-रोधी कोटिंग अब मुख्य रूप से अर्ध-प्रवाहकीय पेंट है। यह केवल सौंदर्यशास्त्र के लिए नहीं है, बल्कि यह टैंक के भीतर विद्युत क्षेत्र को समान रूप से वितरित करने का काम करता है, जिससे आंशिक निर्वहन को रोका जा सकता है।

ट्रांसफार्मर सामग्री का चयन करते समय, इंजीनियर अनिवार्य रूप से एक बहुभिन्नरूपी समीकरण को हल कर रहे हैं: जहां प्रारंभिक लागत, परिचालन हानि, जीवनकाल की उम्मीदें, रखरखाव की आवश्यकताएं, और पर्यावरणीय विचार सभी चर के रूप में काम करते हैं। उदाहरण के लिए:

अगली बार जब आप सड़क के किनारे कोई ट्रांसफार्मर देखेंगे, तो शायद आप इसे थोड़ी अधिक समझ के साथ देखेंगे। एडिसन के युग के डामर इन्सुलेशन से लेकर आज के नैनोकम्पोजिट इंसुलेटिंग सामग्री तक, ट्रांसफार्मर सामग्री में प्रत्येक विकास सुरक्षा, दक्षता और लागत के बीच एक नाजुक संतुलन का प्रतिनिधित्व करता है।

ट्रांसफार्मर के लिए भविष्य की सामग्री कैसी दिखेगी? उच्च तापमान वाले सुपरकंडक्टर्स ने पहले ही प्रयोगशालाओं में सफलता हासिल कर ली है, और ग्राफीन {{1} उन्नत इंसुलेटिंग पेपर के लिए पेटेंट साल दर साल बढ़ रहे हैं। फिर भी, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि सामग्री कैसे बदलती है, मुख्य उद्देश्य अपरिवर्तित रहता है: बिजली रूपांतरण को सुरक्षित, अधिक कुशल और अधिक विश्वसनीय बनाना।