আমরা জানি ক্যাবল সিলেকশন মূলত সার্কিট ব্রেকারের উপরে ভিত্তি করে করা হয়। সার্কিট ব্রেকারের রেটিং যা হবে তার থেকে একটু বেশি বা উপরের রেটিং এ ক্যাবল সিলেকশন করতে হয়। তবে হাই ভোল্টেজ লাইনে সার্কিট ব্রেকারের উপর ভিত্তি করে ক্যাবল সিলেকশন করা হয় না।
আমাদের পূর্বের লেখাসমূহঃ
ইলেকট্রিক্যাল সাবস্টেশন সম্বন্ধে সহজ ভাষায় আলোচনা
সিঙ্গেল লাইন ডায়াগ্রাম সম্বন্ধে বেসিক ধারণা
LT ও HT সাইডের সার্কিট ব্রেকার সিলেকশন (সার্কিট ব্রেকার হিসাব)
হাই ভোল্টেজ লাইনে মূলত লাইনের শর্ট সার্কিট কারেন্টের উপর ভিত্তি করে ক্যাবল সিলেকশন করা হয়। আমাদের হাই ভোল্টেজ লাইনের কারেন্ট কম থাকে তবে ভোল্টেজ থাকে অনেক বেশি, তাই শর্ট সার্কিট কারেন্টের উপর ভিত্তি করে ক্যাবল সিলেকশন করা হয়।
৩৩ কেভি থেকে ১১ কেভি পর্যন্ত লাইন কে হাই ভোল্টেজ লাইন বলা হয়।
হাই ভোল্টেজ লাইনের ক্যাবল সিলেকশনের ক্ষেত্রে ৩টি বিষয় মনে রাখতে হবে:
- লাইনের শর্ট-সার্কিট কারেন্ট জানতে হবে।
- শর্ট-সার্কিট কারেন্টের সাথে সেফটি ফ্যাক্টর ১০ গুন করতে হবে।
- সূত্রের সাহায্যে ক্যাবল সিলেকশনের করতে হবে।
উপরের ৩টি বিষয়ের উপর ভিত্তি করে হাই ভোল্টেজ লাইন ক্যাবল সিলেকশন করা হয়। তবে প্রশ্ন আসতে পারে শর্ট সার্কিট কারেন্ট কি এবং কেন শর্ট সার্কিট কারেন্টের সাথে সেফটি ফ্যাক্টর ১০ গুণ করতে হয়।
শর্ট সার্কিট কারেন্ট কি?
কোন কারনে লাইনে ফল্ট হলে / শর্ট সার্কিট হলে তখন অধিক পরিমানে কারেন্ট খুব অল্প সময়ের জন্য প্রবাহিত হয় যাকে শর্ট সার্কিট কারেন্ট বলে।
কেন শর্ট-সার্কিট কারেন্টের সাথে সেফটি ফ্যাক্টর ১০ গুন করতে হবে?
আমাদের হাই ভোল্টেজ লাইনে কারেন্ট কম থাকে, যদি শর্ট সার্কিট কারেন্ট সংগঠিত হয় তখন কারেন্ট অনেক বেড়ে যায়, এই অতিরিক্ত কারেন্ট থেকে ক্যাবল কে রক্ষা করার জন্য সেফটি ফ্যাক্টর গুন করা হয়। এছাড়া সেফটি ফ্যাক্টর ১০ কে স্ট্যান্ডার্ড অনুযায়ি ধরা হয়ে থাকে।
হাই ভোল্টেজ লাইনে ক্যাবল সিলেকশন সূত্রঃ
S = (Ish * √t) / K
যেখানে,
Ish = শর্ট সার্কিট কারেন্ট (কিলো-আম্পিয়ার)
S = ক্যাবলের সাইজ ( স্কয়ার মি. মি.)
K= তারের ফ্যাক্টর ( কপার ফ্যাক্টর=০.১৪৩, এলুমিনিয়াম ফ্যাক্টর=০.০৯৪)
t = ফল্ট ক্লিয়ারিং টাইম ( যখন লাইনে শর্ট সার্কিট কারেন্ট সংগঠিত হয় তা দূর করার জন্য যে টাইম সিলেক্ট করা হয় তাকে ফল্ট ক্লিয়ারিং টাইম বলে)
শর্ট সার্কিট কারেন্ট Ish বের করার সূত্রঃ
প্রথমে আমাদের কে হাই ভোল্টেজ লাইনের সর্ট সার্কিট কারেন্ট বের করতে হবে। সূত্রটি হচ্ছে-
Ish = P / ( √3 * V * % of Z )
এখানে,
% of z হচ্ছে ট্রান্সফরমারের ইম্পিড্যান্স যা বাধা হিসেবে কাজ করে। ট্রান্সফরমারের ইম্পিড্যান্স যত কম হবে ততই ভালো। তবে ক্যাবল সিলেকশনের ক্ষেত্রে এর মান ৭.৫% ধরা হয়ে থাকে। এই মান টা কিভাবে ৭.৫% হলো তা ট্রান্সফরমারের টেস্টিং পর্বে আলোচনা করা হবে। নিচের সিঙ্গেল লাইন ডায়াগ্রাম টা লক্ষ্য করিঃ
এই ডায়াগ্রামটি মূলত হাই-ভোল্টেজ লাইন ডায়াগ্রাম। এই ডায়াগ্রামে ৩টা ট্রান্সফরমার (5MVA, 3000KVA, 2000KVA) আছে। যেহেতু আমাদের হাই-ভোল্টেজ লাইন ৩৩/১১ কেভি পর্যন্ত তাই আমরা যে কোন একটা ট্রান্সফরমার রেটিং ধরে ক্যাবল সিলেকশন করবো। আমরা 5MVA ট্রান্সফরমারের রেটিং নিয়ে ক্যাবল সিলেকশন করবো।
শর্ট সার্কিট কারেন্ট নির্ণয় করার জন্য পাওয়ার, ভোল্টেজ এবং %of Z জানতে হবে। উপের চিত্র থেকে ট্রান্সফরমারের রেটিং (পাওয়ার) হচ্ছে 5MVA, যেহেতু ট্রান্সফরমার টি স্টেপ ডাউন ট্রান্সফরমার তাই যখন ৩৩ কেভি সাইডের ক্যাবল সিলেকশন করবো তখন ভোল্টেজ হবে ৩৩ কেভি আবার যখন ১১ কেভি সাইডের ক্যাবল সিকেশন করবো তখন ভোল্টেজ হবে ১১কেভি এবং ট্রান্সফরমারের ইম্পিড্যান্স (%of Z) ৭.৫%
৩৩ কেভি লাইনের জন্য ক্যাবল সিলেকশন
৩৩ কেভি সাইডের শর্ট সার্কিট কারেন্টঃ
P = 5 MVA
V = 33 KV
% of Z = 7.5%
Ish = P / ( √3 * V * % of Z )
Ish = ( 5 * 10 ^ 6 ) / ( √3 * 33 * 10 ^3 * 7.5% )
Ish = 1166 A
এর সাথে সেফটি ফ্যাক্টর ১০ গুন
Ish = 1166 * 10 = 11660 A
শর্ট সার্কিটের মান নিতে হবে কিলো অ্যাম্পিয়ারে
Ish=11660/1000
Ish=11.66 KA
আমরা জানি, সূত্রের সাহায্যে হাই ভোল্টেজ লাইনের ক্যাবল সিলেকশন হয়। সূত্রটি,
S = (Ish * √t) / K
উপরের সূত্র থেকে t হলো ফল্ট ক্লিয়ারিং টাইম। এই ফল্ট ক্লিয়ারিং টাইম টা কি?
লাইনে শর্ট সার্কিট কারেন্টের কারনে যে ফল্ট সৃষ্টি হয় তা যত কম সময় দূর করা যায় তাকে ফল্ট ক্লিয়ারিং টাইম বলে। এই ফল্ট ক্লিয়ারিং টাইম ১ সেকেন্ড থেকে সর্বোচ্চ ৩ সেকেন্ড মধ্যে নিয়ে ক্যালকুলেশন করা হয়। তবে আমরা ক্যাবল সিলেকশনের সময় ১ সেকেন্ড ধরে ক্যালকুলেশন করবো এবং কপারের ক্যাবল সিলেকশন করতে চাইলে কপারের মান ০.১৪৩ নিতে হবে।
সূত্র অনুযায়ী ক্যাবল সিলেকশনের জন্য-
শর্ট সার্কিট কারেন্ট Ish = 11.66 KA
ফল্ট ক্লিয়ারিং টাইম t = 1 sec
কপার ফ্যাক্টর K = 0.143
S = (Ish * √t) / K
S = (11.66 * √1 ) / 0.143
S = 81 rm
S = 95 rm (95A)
Cable size 3 * 1 * (1 * 95) rm
[3 হলো থ্রী ফেজ লাইন 1 হলো একটি ক্যাবল (1 * 95) rm হলো ক্যাবল রেটিং]
যদি প্রাপ্ত মান অনুযায়ী কোন ক্যাবলের সাইজ না থাকে তাহলে তার কাছাকাছি বা উপরের রেটিং এ ক্যাবল সাইজ নিয়ে সিলেকশন করতে হয়। এভাবেই হাই ভোল্টেজ সাইডের ক্যাবল সিলেকশন করা হয়ে থাকে। এখন একইভাবে ১১ কেভি সাইডের ক্যাবল সিলেকশন করবো।
১১ কেভি HT সাইডের ক্যাবল সিলেকশন
১১ কেভি সাইডে শর্ট সার্কিট কারেন্টঃ
P = 5 MVA
V = 11 KV
%of Z = 7.5%
Ish = ( 5 * 10^6 ) / ( √3 * 11 * 10 ^3 * 7.5% )
Ish = 3499 A (এর সাথে সেফটি ফ্যাক্টর ১০ গুন)
Ish = 3499 * 10 = 34990 A
শর্ট সার্কিটের মান নিতে হবে কিলো অ্যাম্পিয়ারে
Ish=34990/1000
Ish=34.99 KA
এখন সূত্রের সাহায্যে হাই ভোল্টেজ লাইনের ক্যাবল সিলেকশন করা হবে।
সূত্র অনুযায়ী ক্যাবল সিলেকশনের জন্য-
শর্ট সার্কিট কারেন্ট Ish = 34.99 KA
ফল্ট ক্লিয়ারিং টাইম t= 1 sec
কপার ফ্যাক্টর K= 0.143
সূত্রটি
S = (Ish * √t) / K
S = 244.68 rm
S = 240 rm (555A)
Cable size 3 * 1 * (1 * 240) rm
এখানে সূত্রে পাওয়া মান এবং ক্যাবল সাইজ একদম কাছাকাছি তাই ১১কেভি সাইডের ক্যাবল সাইজ 240 rm
2000 KVA ক্যাবল সিলেকশন
P = 2000 KVA
V = 11 KV
%of Z = 7.5%
Ish = ( 2000 * 10^3 ) / ( √3 * 11 * 10 ^3 * 7.5% )
Ish = 1397 A (এর সাথে সেফটি ফ্যাক্টর ১০ গুন)
Ish = 1397 * 10 = 13970 A
শর্ট সার্কিটের মান নিতে হবে কিলো অ্যাম্পিয়ারে
Ish = 13970/1000
Ish = 13.97 KA
সূত্র অনুযায়ী ক্যাবল সিলেকশন-
শর্ট সার্কিট কারেন্ট Ish = 13.97 KA
ফল্ট ক্লিয়ারিং টাইম t= 1 sec
কপার ফ্যাক্টর K= 0.143
সূত্রটি
S = (Ish * √t) / K
S = 97 rm
S = 95rm (300A)
Cable size 3 * 1 * (1 * 95) rm
3000 KVA ক্যাবল সিলেকশন
P = 3000KVA
V = 11 KV
%of Z = 7.5%
Ish = ( 3000 * 10^3 ) / ( √3 * 11 * 10 ^3 * 7.5% )
Ish = 2099 A (এর সাথে সেফটি ফ্যাক্টর ১০ গুন)
Ish = 2099 * 10
Ish = 20990 A
শর্ট সার্কিটের মান নিতে হবে কিলো অ্যাম্পিয়ারে
Ish = 20990 / 1000
Ish = 20.99 KA
সূত্র অনুযায়ী ক্যাবল সিলেকশন-
S = (Ish * √t) / K
শর্ট সার্কিট কারেন্ট Ish = 20.99 KA
ফল্ট ক্লিয়ারিং টাইম t = 1 sec
কপার ফ্যাক্টর K = 0.143
S = 146 rm
S = 150 rm (405A)
Cable size 3 * 1 * (1 * 150) rm
