वोल्टेज ड्रॉप क्या है?

वोल्टेज ड्रॉप (वीडी) यह समस्या तब उत्पन्न होती है जब केबल के अंत में वोल्टेज कम हो जाता है शुरुआती बिंदु की तुलना में। सभी तार, चाहे लंबाई या गेज कुछ भी हो, कुछ प्रतिरोध प्रदर्शित करते हैं। इस प्रतिरोध के माध्यम से करंट पास करने से वोल्टेज में गिरावट आती है। जैसे-जैसे केबल की लंबाई बढ़ती है, वैसे-वैसे इसका प्रतिरोध और प्रतिक्रिया भी सीधे अनुपात में बढ़ती है। नतीजतन, लंबी केबल इंस्टॉलेशन में VD एक महत्वपूर्ण चिंता का विषय बन जाता है, जैसे कि बड़ी इमारतों में या खेतों जैसी विशाल संपत्तियों पर। इस दृष्टिकोण को अक्सर एकल-चरण, लाइन-टू-लाइन विद्युत सर्किट में कंडक्टरों को उचित आकार देने के लिए नियोजित किया जाता है और इसे वोल्टेज ड्रॉप कैलकुलेटर का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है।

विद्युत केबल, जब करंट ले जाते हैं, तो स्वाभाविक रूप से करंट प्रवाह में प्रतिरोध या प्रतिबाधा उत्पन्न करते हैं। किसी सर्किट के भाग या पूरे भाग में अनुभव की गई वोल्टेज हानि के रूप में परिमाणित केबल प्रतिबाधा के कारण, जिसे वोल्ट में मापा जाता है।

केबल के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र में अत्यधिक VD के कारण रोशनी टिमटिमाने या मंद पड़ने, हीटर का कम प्रदर्शन और मोटर का तापमान बढ़ने जैसी समस्याएं हो सकती हैं, जिससे संभावित रूप से बर्नआउट की स्थिति पैदा हो सकती है। यह स्थिति लोड को अधिक कठिन तरीके से संचालित करने के लिए मजबूर करता है कम वोल्टेज से धारा प्रवाहित होती है।

वोल्टेज गिरावट को कौन से कारक निर्धारित करते हैं?

वी.डी. निम्नलिखित कारकों द्वारा निर्धारित किया जाता है:

1. कंडक्टर सामग्री

विभिन्न सामग्रियों की विद्युत चालकता अलग-अलग होती है। उदाहरण के लिए, तांबा एल्युमीनियम से बेहतर चालक है।

2. कंडक्टर व्यास

बड़े कंडक्टर व्यास से चालकता में सुधार होता है, क्योंकि यह विद्युत धारा के प्रवाह के लिए अधिक सामग्री प्रदान करता है।

3. कंडक्टर की लंबाई

लम्बे चालकों का प्रतिरोध अधिक होता है, क्योंकि विद्युत धारा को स्रोत से लोड तक अधिक दूरी तय करनी पड़ती है।

4. कंडक्टर तापमान

तापमान पदार्थ की चालकता को प्रभावित करता है, तापमान में परिवर्तन होने पर कुछ पदार्थ कम या ज्यादा चालक बन जाते हैं।

5. कंडक्टर द्वारा वहन की जाने वाली धारा:

वोल्टेज ड्रॉप कंडक्टर द्वारा प्रवाहित धारा के सीधे आनुपातिक है। यदि धारा दोगुनी हो जाती है जबकि प्रतिरोध समान रहता है, तो वोल्टेज ड्रॉप भी दोगुना हो जाता है।

6. सर्किट कनेक्शन:

एक में कनेक्शन सर्किट संपर्क प्रतिरोध उत्पन्न हो सकता है, तथा खराब कनेक्शन के कारण वोल्टेज में गिरावट बढ़ सकती है।

और देखें: ओपन-सर्किट वोल्टेज (Voc) क्या है?

वोल्टेज ड्रॉप की गणना कैसे करें

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि VD सूत्र सर्किट में चरणों की संख्या के आधार पर भिन्न होता है, चाहे वह एकल-चरण हो या तीन-चरण। नीचे दिए गए समीकरणों में, हम निम्नलिखित चर का उपयोग करते हैं:

• Z: कंडक्टर प्रतिबाधा (ओम प्रति 1,000 फीट या ओम/केएफटी)
• I: लोड धारा (एम्पीयर)
• L: लंबाई (पैर)

एकल-चरण प्रणाली: वी ड्रॉप = 2 ×— Z ×— I ×— एल / 1000

तीन चरण प्रणाली: वी ड्रॉप = 1.73 ×— Z ×— I ×— एल / 1000

We इन सूत्रों को 1,000 से विभाजित करें क्योंकि मानक मुक़ाबला प्रत्येक 1,000 फीट के लिए मान प्रदान किए जाते हैं, उन्हें ओम प्रति फुट में परिवर्तित किया जाता है। NEC का अध्याय 9 75°C तापमान रेटिंग के आधार पर कंडक्टर गुण प्रदान करता है।

प्रक्रिया को स्पष्ट करने के लिए, मान लें कि एक एकल-चरण 120-V सर्किट है जिसमें 22 A धारा है, कंडक्टर प्रतिबाधा 1.29 ओम प्रति 1,000 फीट है, और सर्किट की लंबाई 50 फीट है। वोल्टेज ड्रॉप होगा:

वोल्टेज ड्रॉप = (2 ×- 1.29 ओम/केएफटी ×- 22 ए ×- 50 फीट) / 1,000 = 2.84 वी

प्रतिशत वीडी = 2.84 वी/120 वी = 0.0237 = 2.37%

यदि प्रति फेज में कई कंडक्टर हैं, तो उपरोक्त गणना को प्रति फेज कंडक्टरों की संख्या से विभाजित करें क्योंकि प्रतिरोध कम हो जाता है। उदाहरण के लिए, यदि उपरोक्त उदाहरण में प्रति फेज दो कंडक्टर हैं, तो प्रतिरोध आधा हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप 1.42 V (1.18%) की वोल्टेज गिरावट होती है।

यह भी पढ़ें: सोलर पैनल के Voc की गणना कैसे करें

वोल्टेज ड्रॉप को कैसे नियंत्रित करें

वी.डी. का पूर्ण उन्मूलन प्राप्त करना असंभव है क्योंकि सभी सामग्रियों में अंतर्निहित विद्युत प्रतिरोध होता है। हालाँकि, कई रणनीतियाँ इसे प्रभावी रूप से कम कर सकती हैं:

• दक्षता बढ़ाना: बिजली की खपत को कम करने और परिणामस्वरूप वोल्टेज ड्रॉप को कम करने के लिए उपकरण की दक्षता में सुधार करें।
• समस्या निवारण: अनावश्यक धारा या प्रतिरोध वृद्धि का कारण बनने वाली विद्युत समस्याओं की पहचान करना और उनका समाधान करना।
• कंडक्टर आकार को सही करना: धारा, तापमान और रेसवे क्षमता जैसे कारकों के आधार पर कंडक्टरों का उचित चयन करें।
• केंद्रीकृत वितरण: इमारतों के अंदर तारों की दूरी कम करने के लिए मुख्य विद्युत घटकों को केन्द्र में रखें।
• संतुलित भार: तीन-चरण प्रणालियों में, असमान वोल्टेज ड्रॉप को रोकने के लिए संतुलित लोड वितरण सुनिश्चित करें।

जरूर पढ़े: नाममात्र वोल्टेज क्या है?