പവർ ട്രാൻസ്ഫോർമർ

വൈദ്യുതവിതരണശൃംഖലകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഉയർന്ന വിദ്യുത്‌തീവ്രതയും പ്രവാഹതീവ്രതയുമുള്ള ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളാണു് പവർ ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾ എന്നറിയപ്പെടുന്നതു്. വൈദ്യുതോർജ്ജം ദേശവ്യാപകമായി എത്തിക്കുന്ന ഭീമമായ വിതരണസംവിധാനത്തിലെ ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ട ഘടകങ്ങളിലൊന്നാണു് ഇവ.

ട്രാൻസ്ഫോർമറുകളുടെ ആവശ്യകത

ഒരു സ്ഥലത്തുനിന്നും മറ്റൊരു സ്ഥലത്തേക്കു് അനുസ്യൂതമായി വൻതോതിൽ ഊർജ്ജം ഏറ്റവും ക്ഷമതയോടെ കൊണ്ടുചെന്നെത്തിക്കാൻ നിലവിലുള്ള ഏറ്റവും നല്ല മാർഗ്ഗം വൈദ്യുതി ശൃംഖലകളാണു്. സ്ഥിരമായ പ്രതിഷ്ഠാപനങ്ങൾ വഴിഉയർന്ന തീവ്രതയുള്ള വൈദ്യുതി സർക്യൂട്ടുകളിലൂടെ ഊർജ്ജമ് രാജ്യമെമ്പാടും വിതരണംചെയ്യാൻ കഴിയും.

മനുഷ്യസുരക്ഷയേയും ഉപകരണസുരക്ഷയേയും മുൻനിർത്തി പ്രത്യേകം നിശ്ചയിക്കപ്പെട്ട, താരതമ്യേന ഇടത്തരം വോൾട്ടേജുള്ള വൈദ്യുതിസ്രോതസ്സുകളാണു് സാധാരണ നാം വീടുകളിലും വ്യവസായശാലകളിലും മറ്റും ഉപയോഗിക്കുന്നതു്. (ഭാരതത്തിൽ ഈ വോൾട്ടേജ് 230 വോൾട്ട് (സിംഗിൾ ഫേസ്) അല്ലെങ്കിൽ 400 വോൾട്ട് (ത്രീ ഫേസ്)ആണു്. ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം ഉപയോഗിച്ചാൽ സാമാന്യം അപകടസാദ്ധ്യത കുറഞ്ഞതും അതേ സമയത്തു തന്നെ, നമ്മുടെ ഉപകരണങ്ങൾ ക്ഷമതയോടെ പ്രവർത്തിക്കാൻ പോരുന്നതുമായ വോൾട്ടേജ് ആണിതു്.)

കൂടുതൽ വോൾട്ടേജിനു് കുറഞ്ഞ കറന്റ്; പക്ഷേ, അതേ ശക്തി!

വീടുകളിൽ നിത്യോപയോഗത്തിനു തെരഞ്ഞെടുത്തിട്ടുള്ള വോൾട്ടേജ് നൂറുകണക്കിനു കിലോമീറ്റർ ദൂരത്തേക്കു് വൻതോതിൽ ഊർജ്ജം അയക്കുവാൻ ഒട്ടും അനുയോജ്യമല്ല.ഇതെന്തുകൊണ്ടാണെന്നു നോക്കാം.

ഒരു സെക്കന്റ് സമയം കൊണ്ട് ഒരു സർക്യൂട്ടിലൂടെ ഒഴുകുന്ന ഊർജ്ജത്തിന്റെ അളവിനെയാണു് ഇലക്ട്രിൿ പവർ അല്ലെങ്കിൽ വിദ്യുച്ഛക്തി എന്നു പറയുന്നതു്. ഈ ഊർജ്ജത്തിന്റെ നിരക്കു് സർക്യൂട്ടിലെ വോൾട്ടേജിന്റേയും കറന്റിന്റേയും അളവിനു് ആനുപാതികമാണു്. അതായത് വോൾട്ടേജ് കൂടിയാലും കറന്റ് കൂടിയാലും ഊർജ്ജനിരക്കു കൂടും. മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ ഒരു നിശ്ചിത ഊർജ്ജം കടന്നുപോകുന്ന ഒരു സർക്യൂട്ടിൽ വോൾട്ടേജ് എത്ര കൂടുതലാണോ കറന്റ് അത്രയും കുറവു മതി.

$P=k.IV\,$ (ഇവിടെ P = സർക്യൂട്ടിലൂടെ കടത്തിവിടേണ്ട പവർ; V = വോൾട്ടേജ്; I = കറന്റ്. പവർ ഫാക്റ്റർ, ഫേസുകളുടെ എണ്ണം ഇവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കും k-യുടെ വില. തൽക്കാലം k എന്നതു് നമുക്ക് ഒരു സ്ഥിരസംഖ്യയായി എടുക്കാം.)

പ്രസരണനഷ്ടം

ഗ്രാമപ്രദേശത്തു് സ്ഥാപിച്ച ഒരു 160 KVA 11KV/400V വിതരണട്രാൻസ്ഫോർമർ. ശരിയായി ഉറപ്പിക്കാത്തതും കേടുവന്നതുമായ ഒരു ഫ്യൂസ് യൂണിറ്റിൽ നിന്നും തീപ്പൊരി ഉതിരുന്നതു കാണാം. യാതൊരു ക്രമവുമില്ലാത്ത വോൾട്ടേജു്, ഫേസ് അസന്തുലനം, ഇലക്ട്രിക്‌ / ഇലക്ട്രോണിക് / കമ്പ്യൂട്ടർ / ടെലഫോൺ തുടങ്ങിയ ഉപകരണങ്ങൾക്കു് നാശം വരുത്തുന്ന ഹാർമോണിക് നോയ്സ് തുടങ്ങിയവയ്ക്കു് ഇത്തരം തകരാറുകൾ കാരണമാവാം.

വൻ‌തോതിൽ ഊർജ്ജം കടത്തിവിടുമ്പോൾ നമുക്കു് നിശ്ചിതമായ ഒരു സർക്യൂട്ട് വോൾട്ടേജ് തെരഞ്ഞെടുക്കേണ്ടി വരും. ഈ വോൾട്ടേജ് എത്ര കൂടുന്നോ അതിനനുസരിച്ച് കറന്റ് കുറക്കാം എന്നു മുകളിലെ സൂത്രവാക്യത്തിൽ നിന്നും മനസ്സിലായല്ലോ. കറന്റ് എത്ര കണ്ട് കുറയ്ക്കുവാൻ പറ്റുമോ അത്രയും നല്ലതാണു്. കാരണം കറന്റ് കുറയുംതോറും പ്രസരണനഷ്ടവും കുറയ്ക്കാൻ പറ്റും. പ്രസരണനഷ്ടം കണക്കാക്കുന്ന സൂത്രവാക്യം ഇതാണു്: :$P=I^{2}R$. ഇതിൽ R എന്നതു് പ്രസരണസർക്യൂട്ടിലെ മൊത്തം പ്രതിരോധത്തിന്റെ അളവാണു്.

ഇവിടെ നമുക്കാവശ്യം പ്രസരണനഷ്ടമാവുന്ന പവർ ഏറ്റവും കുറയ്ക്കുക എന്നുള്ളതാണു്. ഒരു സർക്യൂട്ടിനെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം പ്രതിരോധം R നിശ്ചിതവും സ്ഥിരവുമാണു്. കൂടാതെ ഈ സൂത്രവാക്യങ്ങളിൽ പവർ പ്രതിരോധത്തിനു് ആനുപാതികമായി മാത്രം കൂടുമ്പോൾ കറന്റിനു് വർഗ്ഗാനുപാതികമായാണു് കൂടുന്നതു്. (ഉദാഹരണത്തിനു് കറന്റ് ഇരട്ടിയാവുമ്പോൾ നഷ്ടമാവുന്ന പവർ ഇരട്ടിയല്ല, നാലുമടങ്ങാണു കൂടുന്നതു്. തിരിച്ചുപറഞ്ഞാൽ കറന്റ് പകുതിയാക്കാമെങ്കിൽ നഷ്ടമായിപ്പോവുന്ന പവർ നാലിലൊന്നാക്കി കുറയ്ക്കാം.

ഈ കാരണം കൊണ്ടാണു് ദൂരദിക്കിലേക്കു് വൈദ്യുതോർജ്ജം അയച്ചുകൊടുക്കുന്ന സർക്യൂട്ടുകളിൽ വളരെ ഉയർന്ന വോൾട്ടേജ് ഉപയോഗിക്കുന്നതു്. 11000V, 33000V, 66000V, 110000V, 220000V, 400000V, 765000V എന്നീ വോൾട്ടേജുകളാണു് ഇന്ത്യയിൽ ഇത്തരം സർക്യൂട്ടുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നതു്. പ്രായോഗിക സൌകര്യത്തിനു വേണ്ടി കിലോ വോൾട്ടുകളിലാക്കി (1000 V = 1 KV) ഇവയെ യഥാക്രമം 11KV, 33KV, 66KV, 110KV, 220KV, 400KV, 765KV എന്നിങ്ങനെ വിളിക്കാം.

സന്ദർഭം അനുസരിച്ച് ഇത്തരം സർക്യൂട്ടുകളിലെ വോൾട്ടേജ് ഉയർത്തുവാനും താഴ്ത്തുവാനുമാണു് പവർ ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതു്.

വൈദ്യുതോർജ്ജത്തിന്റെ അളവിനെക്കുറിച്ചുള്ള ചില അടിസ്ഥാന വിവരങ്ങൾ

വൈദ്യുതസർക്യൂട്ടിലെ രണ്ടു ബിന്ദുക്കൾ തമ്മിലുള്ള പൊട്ടൻഷ്യൽ വ്യത്യാസത്തെയാണു വിദ്യുത്‌തീവ്രത അഥവാ വോൾട്ടത (വോൾട്ടേജ്) V എന്നു പറയുന്നതു്. ഒരു സർക്യൂട്ടിലൂടെ ഒരു സെക്കന്റിൽ ഒഴുകുന്ന വൈദ്യുതചാർജ്ജിന്റെ അളവിനെ പ്രവാഹതീവ്രത (കറന്റ്) എന്നും വിളിക്കാം. ഇവയുടെ ഗുണനഫലമാണു് വാട്ടേജ് അഥവാ ശക്തി (പവർ).

ഇത്തരത്തിൽ ഒരു മണിക്കൂർ സമയത്തേക്കു് ആവശ്യമുള്ള വാട്ടേജ് സംഖ്യയെ 1000 കൊണ്ടു ഹരിച്ച് കിലോവാട്ട് ആക്കിയ മൂല്യമാണു് വൈദ്യുതോപഭോഗം കണക്കാക്കാൻ നാം സാധാരണ ഉപയോഗിക്കാറുള്ള 'യൂണിറ്റ്' (KWh)

അതായതു് ഒരു ഉപകരണം പ്രവർത്തിപ്പിക്കാൻ വേണ്ടി വരുന്ന ഊർജ്ജം (എനർജി) Wh = ഉപകരണത്തിന്റെ വാട്ടേജ് (W) x സമയം (h).

അതുതന്നെ പ്രായോഗികാവശ്യത്തിനു് വേണ്ടി ഉപയോഗിക്കുന്ന 'യൂണിറ്റ്' KWh ൽ = Wh /1000.

ഡേ ലൈറ്റ് സേവിങ്ങ്