भविष्य के संवाहक (खोखली केबल) या केबल उत्पादन में संसाधनों की बचत

केबल लाइनों और बसबारों का उत्पादन सीधे एल्यूमीनियम और तांबे के निष्कर्षण और उत्पादन से संबंधित है, क्योंकि ये मुख्य कंडक्टर हैं। आज, यह सोचने योग्य है कि ये संसाधन संपूर्ण और गैर-नवीकरणीय हैं, और इस तथ्य के कारण कि मानवता धीरे-धीरे विकसित हो रही है, इन संसाधनों की अधिक से अधिक आवश्यकता है। इसलिए, हमारे भविष्य के लिए नई सामग्रियों के विकास और संसाधनों के अधिक किफायती (तर्कसंगत) उपयोग की आवश्यकता है। यह पेपर कंडक्टर में सतह प्रभाव - त्वचा प्रभाव के आधार पर केबल लाइनों के उत्पादन के लिए एक नया दृष्टिकोण प्रस्तावित करेगा।

प्राकृतिक संसाधनों का संवर्धन - आज मानव विकास की गति के साथ-साथ प्राकृतिक संसाधनों की आवश्यकता बढ़ती जा रही है और वे बदले में नवीकरणीय और गैर-नवीकरणीय में विभाजित हो गए हैं।

सभी संसाधन मुक्त, सीमित और दुर्लभ नहीं हैं। सीमित संसाधनों की अवधारणा काफी सामान्य है। केवल कमी और सीमित संसाधनों की स्थितियों में, जिसके आधार पर वस्तुओं का निर्माण होता है, आर्थिक प्रकृति की समस्याएँ उत्पन्न होती हैं।आर्थिक समस्याएँ उत्पन्न नहीं होती हैं यदि वस्तुओं और संसाधनों की मात्रा जिनसे मानवीय आवश्यकताएँ पूरी होती हैं, असीमित हैं। लेकिन उनका तर्कसंगत उपयोग संसाधनों के कुशल उपयोग और मुनाफे को अधिकतम करने में रुचि रखने वाले निर्माता की प्रतिस्पर्धात्मकता को बढ़ा सकता है, साथ ही साथ कुछ मानवीय जरूरतों को भी पूरा कर सकता है।

बाजार में निर्माताओं की प्रतिस्पर्धात्मकता का उद्देश्य एक ही बाजार खंड में काम करने वाले और समान उत्पादों का उत्पादन करने वाले अन्य निर्माताओं के साथ प्रतिस्पर्धा करने की उनकी क्षमता के साथ-साथ लंबी अवधि के लिए एक मजबूत प्रतिस्पर्धी स्थिति हासिल करने और बनाए रखने के लिए निर्धारित किया जाता है। यह इसके सफल संचालन के लिए मुख्य शर्त है, जो अंततः लाभप्रदता के रूप में व्यक्त की जाती है।

ऐसा करने के लिए, एक ओर, आपको प्रतिस्पर्धी स्थिति की मुख्य विशेषताओं को जानने की जरूरत है, जिसे वह भविष्य में हासिल करना चाहता है, और दूसरी ओर, संसाधनों और क्षमताओं के बारे में स्पष्ट विचार रखने के लिए प्रतिस्पर्धी लाभ, जो इसके लिए होना चाहिए और उनमें से कौन सा वास्तव में उपलब्ध है या उपलब्ध होगा। [1]

केबल और बसबार के उत्पादन में मुख्य सामग्री तांबे और एल्यूमीनियम हैं - यह उनकी उच्च विद्युत चालकता, पर्याप्त उच्च यांत्रिक शक्ति, संक्षारण प्रतिरोध, अच्छी कार्यशीलता, आसान सोल्डरिंग और वेल्डिंग की संभावना के कारण है।

चूंकि यह संसाधन संपूर्ण है, इसलिए अधिक किफायती और कुशल उपयोग की आवश्यकता है।

केबल लाइनों और बस चैनलों के साथ विद्युत संचरण की दिशा के किफायती और कुशल विकास के बारे में बोलते हुए, निम्नलिखित दिशाओं पर विचार किया जा सकता है:

1) विद्युत ऊर्जा के संचरण के लिए आवश्यक विद्युत विशेषताओं के अनुरूप नई सामग्रियों का विकास।

2) केबल लाइनों और बसबारों के उत्पादन के लिए विधियों का विकास।

3) विद्युत ऊर्जा के संचरण के नए तरीकों का विकास।

इस पत्र में, केबल उत्पादन में एक नई विधि प्रस्तावित की जाएगी, जो सतह प्रसार प्रभाव - त्वचा प्रभाव की विधि पर आधारित है।

कंडक्टर में भूतल प्रभाव। त्वचा का प्रभाव। आवृत्ति गुण

प्रत्यावर्ती धारा विद्युत चुम्बकीय घटना के साथ होती है जो कंडक्टर के केंद्र से इसकी परिधि तक विद्युत आवेशों के विस्थापन की ओर ले जाती है। इस प्रभाव को सतह प्रभाव या त्वचा प्रभाव कहा जाता है। इस प्रभाव के परिणामस्वरूप, धारा विषम हो जाती है। केंद्र की तुलना में परिधि में, वर्तमान परिमाण में अधिक हो जाता है। यह वर्तमान की दिशा के संबंध में कंडक्टर के लंबवत क्रॉस-सेक्शन में मुक्त आवेश वाहकों के घनत्व में अंतर के कारण है।

वर्तमान पैठ की गहराई अभिव्यक्ति के अनुसार निर्धारित की जाती है:

तांबे के तार के लिए उपरोक्त सूत्र का उपयोग करते हुए, 50 हर्ट्ज की वर्तमान आवृत्ति पर, प्रवेश की गहराई लगभग 9.2 मिमी है। असल में, इसका मतलब है कि 9.2 मिमी से अधिक त्रिज्या वाले गोलाकार क्रॉस-सेक्शन तार होने पर, तार के केंद्र में कोई करंट नहीं होगा क्योंकि कोई फ्री चार्ज वाहक नहीं होगा।

वर्तमान आवृत्ति जितनी अधिक होगी, प्रवेश की गहराई उतनी ही कम होगी। वर्तमान आवृत्ति में दो गुना वृद्धि के परिणामस्वरूप दो के वर्गमूल में प्रवेश की गहराई में कमी आएगी। यदि करंट की आवृत्ति 10 गुना बढ़ जाती है, तो प्रवेश की गहराई 10 गुना कम हो जाएगी।

वर्तमान वितरण ग्राफ

ग्राफ स्पष्ट रूप से एक गोल कंडक्टर (बेलनाकार) में वर्तमान घनत्व J के वितरण को दर्शाता है।पैठ की गहराई से परे, वर्तमान घनत्व शून्य या नगण्य है क्योंकि तार पर इन स्थानों पर कोई मुक्त इलेक्ट्रॉन नहीं हैं। इन जगहों पर करंट नहीं होता है।

यदि ऐसे तार के केंद्र से प्रवाहकीय सामग्री को हटा दिया जाए, जहां कोई करंट नहीं है, तो हमें ट्यूब (ट्यूब) के रूप में एक खोखला तार मिलता है। इससे प्रवाहकीय विशेषताएँ नहीं बदलेंगी, क्योंकि वहाँ कोई करंट नहीं था, ऐसे तार का प्रतिरोध नहीं बदलेगा, लेकिन तार के अधिष्ठापन और समाई जैसी विशेषताएँ बदल सकती हैं।

त्वचा प्रभाव का व्यावहारिक उपयोग

विभिन्न आवृत्तियों के लिए वर्तमान पैठ की गहराई को ध्यान में रखते हुए, यदि प्रवेश की गहराई से अधिक त्रिज्या वाले तार की आवश्यकता होती है, तो मल्टी-कोर केबल का उपयोग करना उचित है। मान लीजिए कि 50 हर्ट्ज की वर्तमान आवृत्ति के लिए, सीमांत त्रिज्या लगभग 9 मिमी है, जिसका अर्थ है कि 9 मिमी से अधिक त्रिज्या वाले ठोस तार के साथ काम करने का कोई मतलब नहीं है। इससे चालकता में कोई वृद्धि नहीं होगी क्योंकि तार के केंद्र में कोई करंट नहीं होगा, जो महंगे तांबे का एक तर्कहीन उपयोग है। यही कारण है कि बड़े क्रॉस-सेक्शन के लिए मल्टी-कोर तारों और केबलों का उपयोग किया जाता है। [2]

संसाधनों को बचाने के लिए, यह माना जाता है कि 9 मिमी से अधिक तार मोटाई वाले खोखले तार का उपयोग किया जाता है।

आज, लुवाता खोखले तारों का निर्माण करती है।

लुवाटा जेनरेटर, मैग्नेट कॉइल्स, इंडक्शन फर्नेस और अन्य अनुप्रयोगों के लिए तांबे के खोखले तारों की एक विस्तृत श्रृंखला प्रदान करता है।

खोखले तार की आकार सीमा 4 x 4 मिमी (20 किग्रा / मी) से है।

खोखले तार उच्च विद्युत चालकता के साथ उच्च शुद्धता वाले OF-OK® ऑक्सीजन मुक्त तांबे से बने होते हैं, जो 100% IACS से कम नहीं होते हैं।यदि खोखले तार के तकनीकी गुणों के लिए आवश्यक है कि उच्च नरमी बिंदु या धातु का उच्च रेंगना सूचकांक हो जिसमें सिल्वर कॉपर हो, ब्रांड CuAg 0.03% या CuAg 0.1%, कॉपर OF- OK® के आधार पर उत्पादित, इस्तेमाल किया गया।

बिजली उत्पादन, चिकित्सा और अनुसंधान उपकरण जैसे उद्योगों में खोखले तांबे के तारों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। [3]

खोखले तार अनुप्रयोगों

• चुंबकीय अनुनाद मशीनें

• उच्च ऊर्जा भौतिकी अनुप्रयोगों के लिए चुंबक

• कण त्वरक

• जेनरेटर

• प्रेरण ओवन

• प्लाज्मा अनुसंधान उपकरण

• इलेक्ट्रोडायनामिक शेकर्स

• माइक्रोक्रिस्किट के उत्पादन के लिए आयन मिश्र धातु प्रतिष्ठान

• उच्च तीव्रता चुंबकीय क्षेत्र विभाजक

लेकिन आज हॉलो वायर केबल लाइनों का उत्पादन नहीं होता है।

हम निम्नलिखित केबल लाइन डिजाइन का उपयोग करने का सुझाव देते हैं।

चित्रा 1. खोखले तार

हम फंसे हुए म्यान का उपयोग करने का भी सुझाव देते हैं।

चित्रा 2. पीवीसी से भरे गुहा के साथ एक फंसे हुए खोखले तार

यह विकास संसाधनों के किफायती और तर्कसंगत उपयोग की अनुमति देता है।