বাসবার ইনসুলেটরগুলি বৈদ্যুতিক সিস্টেমে গুরুত্বপূর্ণ উপাদান হিসেবে কাজ করে, যা কারেন্ট বহনকারী পরিবাহীর জন্য বৈদ্যুতিক বিচ্ছিন্নতা এবং যান্ত্রিক সহায়তা উভয়ই প্রদান করে। আধুনিক বিদ্যুৎ বিতরণ নেটওয়ার্কের চাহিদা পূরণের জন্য তাদের উৎপাদন প্রক্রিয়াগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে বিকশিত হয়েছে, যার জন্য উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা, তাপীয় স্থিতিশীলতা এবং পরিবেশগত স্থিতিস্থাপকতা প্রয়োজন। এই প্রতিবেদনে বাসবার ইনসুলেটর উৎপাদনে সর্বশেষ অগ্রগতি এবং ঐতিহ্যবাহী পদ্ধতিগুলিকে সংশ্লেষিত করা হয়েছে, উপাদান নির্বাচন, উৎপাদন কৌশল, মান নিয়ন্ত্রণ এবং পরিবেশগত বিবেচনার উপর জোর দেওয়া হয়েছে।
উপাদান নির্বাচন এবং প্রস্তুতি
মূল উপকরণ
বাসবার ইনসুলেটরগুলি বৈদ্যুতিক প্রতিরোধ, যান্ত্রিক শক্তি এবং তাপীয় স্থিতিশীলতার জন্য অপ্টিমাইজ করা ডাইইলেক্ট্রিক উপকরণ থেকে তৈরি করা হয়। সবচেয়ে সাধারণ উপকরণগুলির মধ্যে রয়েছে:
- পলিমার কম্পোজিট: ফাইবারগ্লাস দিয়ে শক্তিশালী বাল্ক মোল্ডিং কম্পাউন্ড (BMC) এবং শিট মোল্ডিং কম্পাউন্ড (SMC) তাদের হালকা ওজন, উচ্চ ডাইইলেক্ট্রিক শক্তি (~4 kV/mm), এবং তাপ প্রতিরোধের (140°C পর্যন্ত) কারণে কম থেকে মাঝারি ভোল্টেজের প্রয়োগগুলিতে প্রাধান্য পায়।
- চীনামাটির বাসন: উচ্চ-ভোল্টেজ বহিরঙ্গন ইনস্টলেশনের জন্য পছন্দসই, চীনামাটির বাসন ব্যতিক্রমী স্থায়িত্ব এবং আবহাওয়া প্রতিরোধের প্রস্তাব দেয়। এর উৎপাদনে ঘন, অ-ছিদ্রযুক্ত কাঠামো অর্জনের জন্য 1,200°C এর বেশি তাপমাত্রায় উচ্চ-বিশুদ্ধতা অ্যালুমিনা কাদামাটি ব্যবহার করা হয়।
- ইপোক্সি রেজিন: বাসবারগুলিকে ঢেকে রাখার জন্য ব্যবহৃত, ইপোক্সি শক্তিশালী অন্তরণ এবং পরিবেশগত সুরক্ষা প্রদান করে। উন্নত ফর্মুলেশনগুলিতে তাপ পরিবাহিতা বৃদ্ধি এবং CTE (তাপীয় সম্প্রসারণের সহগ) অমিল কমাতে সিলিকা ফিলার অন্তর্ভুক্ত করা হয়।
- থার্মোপ্লাস্টিক্স: বৈদ্যুতিক যানবাহন এবং পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি ব্যবস্থায় উচ্চ-তাপমাত্রা প্রয়োগের জন্য (২২০°C পর্যন্ত) ইনজেকশন-ছাঁচযুক্ত ইনসুলেটরে পলিফিনাইল সালফাইড (PPS) এবং পলিঅ্যামাইড (PA66) এর মতো উপাদানগুলি ক্রমবর্ধমানভাবে ব্যবহৃত হচ্ছে।
উপাদান প্রস্তুতি
কাঁচামাল কঠোর প্রাক-প্রক্রিয়াজাতকরণের মধ্য দিয়ে যায়:
- পলিমার কম্পোজিট: ছাঁচনির্মাণের আগে সান্দ্রতা কমাতে BMC/SMC পেলেটগুলিকে 80-100°C তাপমাত্রায় প্রিহিট করা হয়। ফাইবারগ্লাসের পরিমাণ (ওজন অনুসারে 20-30%) যান্ত্রিক শক্তির জন্য অপ্টিমাইজ করা হয়।
- চীনামাটির বাসন: কাদামাটি, কাওলিন, ফেল্ডস্পার এবং কোয়ার্টজকে <100 μm পর্যন্ত গুঁড়ো করে, সুনির্দিষ্ট অনুপাতে মিশ্রিত করা হয় এবং ফাঁকা জায়গায় বের করে দেওয়া হয়। দূষণ প্রতিরোধ ক্ষমতা বাড়ানোর জন্য গ্লেজিং যৌগ (যেমন, বাদামী RAL 8016 বা ধূসর ANSI 70) প্রয়োগ করা হয়।
- ইপক্সি: দুই-অংশের সিস্টেম (রজন + হার্ডেনার) ভ্যাকুয়ামের নিচে গ্যাসমুক্ত করা হয় যাতে বায়ু বুদবুদ দূর হয়, যা অভিন্ন অন্তরক বৈশিষ্ট্য নিশ্চিত করে।
উৎপাদন প্রক্রিয়া
1. কম্প্রেশন ছাঁচনির্মাণ
ধাপ:
- ছাঁচ প্রস্তুতি: ইস্পাতের ছাঁচগুলি ১৫০-১৮০°C তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করা হয়।
- উপাদান লোড হচ্ছে: পূর্বে ওজন করা BMC/SMC চার্জগুলি ছাঁচের গহ্বরে স্থাপন করা হয়।
- সংকোচন: হাইড্রোলিক প্রেসগুলি ১০০-৩০০ টন বল প্রয়োগ করে, ২-৫ মিনিটের মধ্যে উপাদানটি নিরাময় করে।
- ভাঙা এবং সমাপ্তি: ইনসুলেটরগুলিকে বের করে দেওয়া হয়, ডিবার করা হয় এবং পৃষ্ঠের চিকিৎসা করা হয় (যেমন, UV প্রতিরোধের জন্য সিলিকন আবরণ)।
অ্যাপ্লিকেশন: পিতল বা দস্তা-প্রলিপ্ত ইস্পাত সন্নিবেশ সহ কম-ভোল্টেজের ষড়ভুজাকার অন্তরক (১৬-৭০ মিমি উচ্চতা)।
2. ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ
ধাপ:
- বাসবার প্রস্তুতি: তামা বা অ্যালুমিনিয়াম পরিবাহীগুলিকে স্ট্যাম্প করা হয়, ধাতুপট্টাবৃত করা হয় (টিন, নিকেল), এবং পরিষ্কার করা হয়।
- ছাঁচ সমাবেশ: নির্ভুলতার জন্য (±0.1 মিমি সহনশীলতা) রোবোটিক বাহু ব্যবহার করে কন্ডাক্টরগুলিকে বহু-গহ্বরের ছাঁচে স্থাপন করা হয়।
- রজন ইনজেকশন: থার্মোপ্লাস্টিক (যেমন, PA66, PPS) 280–320°C এবং 800–1,200 বার চাপে ইনজেক্ট করা হয়, যা একটি বিরামবিহীন অন্তরক স্তর তৈরি করে।
- শীতলকরণ এবং নির্গমন: কুলিং চ্যানেলগুলি ছাঁচের তাপমাত্রা ৮০-১০০°C বজায় রাখে, যার চক্র সময়কাল ৩০-৯০ সেকেন্ড।
সুবিধাদি:
- জটিল জ্যামিতি সক্ষম করে (যেমন, J-আকৃতি, বহু-স্তরযুক্ত সংযোগকারী)।
- স্বয়ংক্রিয় উৎপাদন লাইনগুলি 99.5% এর বেশি উৎপাদন এবং 500-1,000 ইউনিট/ঘন্টা থ্রুপুট অর্জন করে।
3. উচ্চ-ভোল্টেজ ইনসুলেটরের জন্য ল্যামিনেশন
ধাপ:
- স্তর স্ট্যাকিং: লেজার-নির্দেশিত সিস্টেম ব্যবহার করে বিকল্প পরিবাহী (তামা) এবং অন্তরক (প্রিপ্রেগ) স্তরগুলি সারিবদ্ধ করা হয়।
- আঠালো প্রয়োগ: নিরাময়যোগ্য ইপোক্সি বা অ্যাক্রিলিক আঠালো স্তরগুলিতে স্প্রে/রোল করা হয় (কভারেজ: 50-80 গ্রাম/বর্গমিটার)।
- চাপ: উত্তপ্ত প্লাটেন (১৫০-২০০°C) ৩০-৬০ মিনিটের জন্য ১০-২০ MPa চাপ প্রয়োগ করে, স্তরগুলিকে আবদ্ধ করে এবং শূন্যস্থান তৈরি কমিয়ে দেয় (<০.৫১TP3T)।
মান নিয়ন্ত্রণ এবং পরীক্ষা
বৈদ্যুতিক পরীক্ষা:
- ডাইইলেকট্রিক শক্তি: ইনসুলেটরগুলি কোনও ভাঙ্গন ছাড়াই 2.5-4x রেটেড ভোল্টেজ সহ্য করে।
- আংশিক স্রাব (PD): 2.55 kV তে গ্রহণযোগ্য মাত্রা <5 পিসি।
যান্ত্রিক পরীক্ষা:
- ক্যান্টিলিভার লোড: A20/A30 পোরসেলিন ইনসুলেটর 8-12 kN স্ট্যাটিক লোড সহ্য করে।
- তাপীয় চক্রাকারে চলা: -৪০°C থেকে +১৩০°C তাপমাত্রায় ৫০টি চক্রের জন্য ফাটল ছাড়াই।
পরিবেশগত এবং অর্থনৈতিক বিবেচনা
টেকসই উদ্যোগ:
- জৈব-ভিত্তিক পলিমার: ক্যাস্টর অয়েল থেকে প্রাপ্ত PA66 কার্বন ফুটপ্রিন্ট 40% কমায়।
- পুনর্ব্যবহার: রাস্তা নির্মাণের জন্য চীনামাটির বাসন অন্তরকগুলিকে গুঁড়ো করে সমষ্টিতে পরিণত করা হয়, যা 95% পুনর্ব্যবহারযোগ্যতা অর্জন করে।
খরচের চালিকাশক্তি:
- বাসবার ইনসুলেটর খরচের 60-70% তামা তৈরি করে, যা কম-কারেন্ট প্রয়োগে অ্যালুমিনিয়াম দিয়ে প্রতিস্থাপনের প্ররোচনা দেয়।
- স্বয়ংক্রিয় ইনজেকশন ছাঁচনির্মাণ শ্রম খরচ মোট খরচের <10% এ কমিয়ে দেয়।
উপসংহার
বাসবার ইনসুলেটর তৈরিতে বৈশ্বিক বিদ্যুতায়নের ক্রমবর্ধমান চাহিদা পূরণের জন্য উপাদান বিজ্ঞান, নির্ভুল প্রকৌশল এবং কঠোর মানের নিশ্চয়তা অন্তর্ভুক্ত থাকে। কম-ভোল্টেজ অ্যাপ্লিকেশনের জন্য কম্প্রেশন মোল্ডিংয়ের মতো ঐতিহ্যবাহী পদ্ধতিগুলি এখনও প্রচলিত, অন্যদিকে ইনসার্ট মোল্ডিং এবং সিরামিক প্রিপ্রেগ ল্যামিনেশনের মতো উন্নত কৌশলগুলি উচ্চ-ভোল্টেজ এবং উচ্চ-তাপমাত্রার চ্যালেঞ্জ মোকাবেলা করে। সংযোজনকারী উৎপাদন এবং জৈব-ভিত্তিক উপকরণের উদ্ভাবনগুলি স্থায়িত্ব এবং কর্মক্ষমতা আরও উন্নত করার প্রতিশ্রুতি দেয়। পুনর্নবীকরণযোগ্য শক্তি এবং বৈদ্যুতিক যানবাহনের বাজার প্রসারিত হওয়ার সাথে সাথে, নির্মাতাদের অবশ্যই বিভিন্ন পরিবেশগত পরিস্থিতিতে অতুলনীয় নির্ভরযোগ্যতা প্রদানকারী ইনসুলেটরের প্রয়োজনীয়তার সাথে খরচ দক্ষতার ভারসাম্য বজায় রাখতে হবে। ইনসুলেটর কর্মক্ষমতার সীমানা ঠেলে দেওয়ার জন্য ভবিষ্যতের গবেষণা ন্যানো প্রযুক্তি-বর্ধিত কম্পোজিট এবং AI-চালিত প্রক্রিয়া অপ্টিমাইজেশনের উপর ফোকাস করা উচিত।
