Distribution transformer
ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمر یا سروس ٹرانسفارمر ایک ٹرانسفارمر ہے جو بجلی کی تقسیم کے نظام میں حتمی وولٹیج کی تبدیلی فراہم کرتا ہے، تقسیم لائنوں میں استعمال ہونے والے وولٹیج کو گاہک کے استعمال کردہ سطح تک نیچے لے جاتا ہے۔ ایک عملی موثر ٹرانسفارمر کی ایجاد نے اے سی پاور ڈسٹری بیوشن کو قابل عمل بنا دیا۔ ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمرز کا استعمال کرنے والے ایک نظام کا 1882 میں ہی مظاہرہ کیا گیا تھا۔ اگر کسی یوٹیلیٹی پول پر نصب کیا جائے تو انہیں پول ماؤنٹ ٹرانسفارمرز کہا جاتا ہے۔ اگر ڈسٹری بیوشن لائنیں زمینی سطح پر یا زیر زمین واقع ہیں، تو ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمرز کو کنکریٹ پیڈ پر نصب کیا جاتا ہے اور اسٹیل کے کیسوں میں بند کر دیا جاتا ہے، اس طرح ڈسٹری بیوشن ٹیپ پیڈ-ماؤنٹ ٹرانسفارمرز کے نام سے جانا جاتا ہے۔ ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمرز کی درجہ بندی عام طور پر 200 کے وی اے سے کم ہوتی ہے، حالانکہ کچھ قومی معیارات 5000 کے وی اے تک کی اکائیوں کو ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمرز کے طور پر بیان کرنے کی اجازت دے سکتے ہیں۔ چونکہ ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمرز کو دن میں 24 گھنٹے (یہاں تک کہ جب وہ کوئی بوجھ نہیں اٹھاتے ہیں) توانائی فراہم کی جاتی ہے، اس لیے لوہے کے نقصانات کو کم کرنا ان کے ڈیزائن میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ چونکہ وہ عام طور پر مکمل بوجھ پر کام نہیں کرتے ہیں، اس لیے انہیں کم بوجھ پر زیادہ سے زیادہ کارکردگی کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ بہتر کارکردگی کے لیے ان ٹرانسفارمرز میں وولٹیج کے ضابطے کو کم سے کم رکھا جانا چاہیے۔ اس لیے انہیں چھوٹے رساو کے رد عمل کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ اقسام ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمرز کو عوامل کی بنیاد پر مختلف زمروں میں درجہ بند کیا جاتا ہے جیسے: ماؤنٹنگ لوکیشن-پول، پیڈ، زیر زمین والٹ موصلیت کی قسم-مائع میں ڈوبی ہوئی یا خشک قسم مراحل کی تعداد-سنگل فیز یا تھری فیز وولٹیج کلاس بنیادی امپلس موصلیت کی سطح (بی آئی ایل)۔ ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمر عام طور پر سروس ڈراپ پر واقع ہوتے ہیں، جہاں تار یوٹیلیٹی پول یا زیر زمین بجلی کی لائنوں سے گاہک کے احاطے تک جاتے ہیں۔ وہ اکثر بستیوں سے باہر کی سہولیات کی بجلی کی فراہمی کے لیے استعمال ہوتے ہیں، جیسے کہ الگ تھلگ مکانات، کھیتوں کے باغات یا 30 کے وی سے کم وولٹیج پر پمپنگ اسٹیشن۔ ایک اور ایپلی کیشن اے سی کے ساتھ برقی ریلوے کے اوور ہیڈ تار کی بجلی کی فراہمی ہے۔ اس صورت میں سنگل فیز ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمر استعمال کیے جاتے ہیں۔ ایک واحد ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمر کے ذریعے فراہم کردہ گاہکوں کی تعداد کسی علاقے میں گاہکوں کی تعداد کے لحاظ سے مختلف ہوتی ہے۔ شہری علاقوں میں ایک ہی ٹرانسفارمر سے کئی گھروں کو کھانا کھلایا جا سکتا ہے۔ دیہی تقسیم کے لیے مینز وولٹیج کے لحاظ سے فی گاہک ایک ٹرانسفارمر کی ضرورت پڑ سکتی ہے۔ ایک بڑے تجارتی یا صنعتی کمپلیکس میں متعدد ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمرز ہوں گے۔ شہری علاقوں اور محلوں میں جہاں بنیادی تقسیم کی لائنیں زیر زمین چلتی ہیں، پیڈ ماؤنٹ ٹرانسفارمرز، کنکریٹ پیڈ پر نصب بند دھاتی باڑوں میں ٹرانسفارمرز استعمال کیے جاتے ہیں۔ بہت سی بڑی عمارتوں میں پرائمری ڈسٹری بیوشن وولٹیج پر بجلی کی خدمات فراہم کی جاتی ہیں۔ ان عمارتوں کے تہہ خانے میں قدم نیچے کرنے کے مقاصد کے لیے صارفین کے زیر ملکیت ٹرانسفارمرز ہیں۔ ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمرز ونڈ فارمز کے پاور کلیکشن نیٹ ورکس میں بھی پائے جاتے ہیں، جہاں وہ ہر ونڈ ٹربائن سے بجلی کو ایک سب اسٹیشن سے جوڑنے کے لیے بڑھاتے ہیں جو کئی میل (کلومیٹر) دور ہو سکتا ہے۔ کنکشن پول ماونٹڈ اور پیڈ ماونٹڈ دونوں ٹرانسفارمر اوور ہیڈ یا زیر زمین ڈسٹری بیوشن لائنوں کے ہائی 'پرائمری' وولٹیج کو عمارت کے اندر نچلے 'سیکنڈری' یا 'یوٹیلائزیشن' وولٹیج میں تبدیل کرتے ہیں۔ بنیادی تقسیم کے تار تین مرحلے کے نظام کا استعمال کرتے ہیں۔ مرکزی تقسیم لائنوں میں ہمیشہ تین 'گرم' تاروں کے علاوہ ایک اختیاری غیر جانبدار ہوتا ہے۔ شمالی امریکی نظام میں، جہاں سنگل فیز ٹرانسفارمرز صرف ایک فیز تار سے جڑتے ہیں، سائیڈ روڈ پر شاخوں والی چھوٹی 'لیٹرل' لائنوں میں صرف ایک یا دو 'ہاٹ' فیز تار شامل ہو سکتے ہیں۔ (جب صرف ایک مرحلے کا تار ہوتا ہے، تو ایک غیر جانبدار ہمیشہ واپسی کے راستے کے طور پر فراہم کیا جائے گا۔) پرائمری علاقے میں استعمال ہونے والے معیاری تقسیم وولٹیج پر بجلی فراہم کرتے ہیں۔ یہ مقامی تقسیم کے عمل اور معیارات کے لحاظ سے کم از کم 2.3 کے وی سے لے کر تقریبا 35 کے وی تک ہوتے ہیں۔ اکثر 11 کے وی (50 ہرٹز سسٹم) اور 13.8 کے وی (60 ہرٹز سسٹم) استعمال ہوتے ہیں، لیکن بہت سے دوسرے وولٹیج عام ہیں۔ مثال کے طور پر، ریاستہائے متحدہ میں، سب سے عام وولٹیج 12.47 kV ہے، جس میں لائن ٹو گراؤنڈ وولٹیج 7.2 kV ہے۔ اس میں 7.2 کے وی فیز ٹو نیوٹرل وولٹیج ہے، جو اسپلٹ فیز سیکنڈری سائیڈ پر 240 وی سے بالکل 30 گنا زیادہ ہے۔ پرائمری ہائی وولٹیج پرائمری وائڈنگز کو کیس کے اوپری حصے پر بشنگ میں لایا جاتا ہے۔ سنگل فیز ٹرانسفارمر، جو عام طور پر شمالی امریکی نظام میں استعمال ہوتے ہیں، اوور ہیڈ ڈسٹری بیوشن تاروں سے منسلک ہوتے ہیں جن میں دو مختلف قسم کے کنکشن ہوتے ہیں: وائی-وائی ڈسٹری بیوشن سرکٹ پر، 'وائی' یا 'فیز ٹو نیوٹرل' ٹرانسفارمر استعمال کیا جاتا ہے۔ سنگل فیز وائی ٹرانسفارمر میں عام طور پر اوپر صرف ایک بشنگ ہوتی ہے، جو تین بنیادی مراحل میں سے کسی ایک سے منسلک ہوتی ہے۔ پرائمری وائنڈنگ کا دوسرا سر ٹرانسفارمر کیس سے منسلک ہوتا ہے، جو وائی سسٹم کے غیر جانبدار تار سے منسلک ہوتا ہے، اور گراؤنڈ بھی ہوتا ہے۔ وائی ڈسٹری بیوشن سسٹم کو ترجیح دی جاتی ہے کیونکہ ٹرانسفارمر لائن پر غیر متوازن بوجھ پیش کرتے ہیں جو غیر جانبدار تار میں کرنٹ کا سبب بنتے ہیں اور پھر گراؤنڈ ہوتے ہیں۔ لیکن ڈیلٹا ڈسٹری بیوشن سسٹم کے ساتھ غیر متوازن بوجھ 3 فیز تاروں پر وولٹیج میں تغیرات کا سبب بن سکتے ہیں۔ ڈیلٹا-ڈیلٹا ڈسٹری بیوشن سرکٹ پر، 'ڈیلٹا' یا 'فیز ٹو فیز' ٹرانسفارمر استعمال کیا جاتا ہے۔ سنگل فیز ڈیلٹا ٹرانسفارمر میں دو بشنگ ہوتے ہیں جو تین میں سے دو پرائمری تاروں سے جڑے ہوتے ہیں، لہذا پرائمری وائڈنگ فیز ٹو فیز وولٹیج کو دیکھتا ہے۔ یہ ایک غیر جانبدار کے ذریعے بنیادی کرنٹ کو واپس کرنے سے بچاتا ہے جسے اپنے وولٹیج کو زمین کی صلاحیت کے قریب رکھنے کے لیے ٹھوس طور پر گراؤنڈ ہونا ضروری ہے۔ چونکہ صارفین کو غیر جانبدار بھی فراہم کیا جاتا ہے، اس لیے کیلیفورنیا جیسے خشک علاقے میں یہ ایک بڑا حفاظتی فائدہ ہے جہاں مٹی کی چالکتا کم ہے۔ اہم نقصان زیادہ لاگت ہے، مثال کے طور پر، برانچ سرکٹ پر بھی کم از کم دو موصلیت والے 'گرم' مرحلے کے تاروں کی ضرورت ہوتی ہے۔ ایک اور چھوٹا نقصان یہ ہے کہ اگر صرف ایک بنیادی مرحلے کو اوپر کی طرف منقطع کر دیا جائے تو یہ زندہ رہے گا کیونکہ ٹرانسفارمر اس کے ذریعے کرنٹ واپس کرنے کی کوشش کرتے ہیں۔ یہ لائن ورکرز کے لیے خطرہ ہو سکتا ہے۔ تین فیز ثانوی طاقت فراہم کرنے والے ٹرانسفارمرز، جو یورپی نظام میں رہائشی خدمات کے لیے استعمال ہوتے ہیں، میں تینوں پرائمری فیز تاروں سے منسلک تین پرائمری وائڈنگز ہوتے ہیں۔ وائنڈنگز تقریبا ہمیشہ 'وائی' ترتیب میں جڑے ہوتے ہیں، جس میں تین وائنڈنگز کے سرے جڑے ہوتے ہیں اور گراؤنڈ ہوتے ہیں۔ ٹرانسفارمر ہمیشہ حفاظتی فیوز اور منقطع سوئچ کے ذریعے بنیادی تقسیم لائنوں سے منسلک ہوتا ہے۔ پول ماونٹڈ ٹرانسفارمرز کے لیے یہ عام طور پر 'فیوزڈ کٹ آؤٹ' ہوتا ہے۔ برقی خرابی فیوز کو پگھلا دیتی ہے اور پریشانی کا بصری اشارہ دینے کے لیے آلہ کھل جاتا ہے۔ اسے دستی طور پر بھی کھولا جا سکتا ہے جب کہ لائن ورکرز موصلیت والی گرم چھڑیوں کا استعمال کرتے ہوئے لائن کو متحرک کرتے ہیں۔ کچھ معاملات میں مکمل طور پر خود سے محفوظ ٹرانسفارمر استعمال کیے جاتے ہیں، جن میں سرکٹ بریکر بنایا جاتا ہے، اس لیے فیوزڈ کٹ آؤٹ کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ سیکنڈری کم وولٹیج سیکنڈری ونڈنگز ٹرانسفارمر کی طرف تین یا چار ٹرمینلز سے منسلک ہوتی ہیں۔ شمالی امریکہ کی رہائش گاہوں اور چھوٹے کاروباروں میں، ثانوی اکثر تقسیم مرحلے 120/240 وولٹ سسٹم ہوتا ہے۔ 240 وی سیکنڈری وائنڈنگ کو سینٹر ٹیپ کیا جاتا ہے اور سینٹر نیوٹرل تار کو گراؤنڈ کیا جاتا ہے، جس سے سینٹر ٹیپ کے حوالے سے دو اینڈ کنڈکٹر "گرم" ہو جاتے ہیں۔ یہ تینوں تار سروس ڈراپ کو عمارت کے اندر بجلی کے میٹر اور سروس پینل تک پہنچاتے ہیں۔ گرم تار اور غیر جانبدار کے درمیان بوجھ کو جوڑنے سے 120 وولٹ ملتا ہے، جو لائٹنگ سرکٹس کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ دونوں گرم تاروں کے درمیان جڑنے سے 240 وولٹ ملتا ہے، جو بھاری بوجھ جیسے ایئر کنڈیشنر، اوون، ڈرائر اور برقی گاڑی کے چارجنگ اسٹیشنوں کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ یورپ اور اس کے نظام کو استعمال کرنے والے ممالک میں، ثانوی اکثر تین مرحلے 400Y/230 نظام ہوتا ہے۔ تین 230 وی سیکنڈری وائڈنگز ہیں، جن میں سے ہر ایک بنیادی مراحل میں سے ایک سے منسلک پرائمری وائڈنگ سے طاقت حاصل کرتا ہے۔ ہر ثانوی گھومنے کا ایک سرے کو 'غیر جانبدار' تار سے جوڑا جاتا ہے، جو گراؤنڈ ہوتا ہے۔ 3 ثانوی وائڈنگ کے دوسرے سرے کو، غیر جانبدار کے ساتھ، سروس ڈراپ کو سروس پینل میں لایا جاتا ہے۔ 230 V بوجھ تین فیز تاروں اور غیر جانبدار میں سے کسی کے درمیان جڑے ہوئے ہیں۔ چونکہ مراحل ایک دوسرے کے حوالے سے 120 ڈگری ہیں، اس لیے شمالی امریکہ کے تقسیم مرحلے کے نظام میں 2 * 120V = 240V کے مقابلے میں، کسی بھی دو مراحل کے درمیان وولٹیج sqrt (3) * 230V = 400V ہے۔ اگرچہ انفرادی شمالی امریکہ کی رہائش گاہوں میں تھری فیز پاور تقریبا نہیں سنی جاتی ہے، لیکن یہ یورپ میں باورچی خانے کے چولہے، ایئر کنڈیشنر اور برقی گاڑی کے چارجر جیسے بھاری بوجھ کے لیے عام ہے۔ تعمیراتی ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمرز ایک مقناطیسی کور پر مشتمل ہوتے ہیں جو شیٹ سلکان اسٹیل (ٹرانسفارمر اسٹیل) کے ٹکڑے ٹکڑے کے ٹکڑے سے بنے ہوتے ہیں اور یا تو رال کے ساتھ چپکے ہوتے ہیں یا اسٹیل کے پٹے کے ساتھ مل کر باندھے جاتے ہیں، جس کے ارد گرد بنیادی اور ثانوی تار گھوم جاتے ہیں۔ یہ بنیادی تعمیر بنیادی نقصانات کو کم کرنے کے لیے ڈیزائن کی گئی ہے، مقناطیسی توانائی کو کور میں حرارت کے طور پر ختم کرنا، جو یوٹیلیٹی گرڈ میں بجلی کے نقصان کی معاشی طور پر اہم وجہ ہیں۔ بنیادی نقصانات دو اثرات کی وجہ سے ہوتے ہیں ؛ اسٹیل میں ہسٹیریسیس کا نقصان، اور ایڈی کرنٹس۔ سلیکن اسٹیل میں ہسٹیریسیس کا نقصان کم ہوتا ہے، اور ٹکڑے ٹکڑے کی تعمیر ایڈی کرنٹس کو کور میں بہنے سے روکتی ہے، جو اسٹیل کی مزاحمت میں طاقت کو ختم کرتی ہے۔ عام ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمر کی کارکردگی تقریبا 98 اور 99 فیصد کے درمیان ہوتی ہے۔ جہاں بڑی تعداد میں ٹرانسفارمرز کو معیاری ڈیزائنوں میں بنایا جاتا ہے، وہاں زخم سی کی شکل کا کور تیار کرنا سستا ہوتا ہے۔ ایک اسٹیل کی پٹی کو سابقہ کے گرد لپیٹا جاتا ہے، شکل میں دبایا جاتا ہے اور پھر دو سی کی شکل کے حصوں میں کاٹا جاتا ہے، جو تانبے کے گھومنے پر دوبارہ جمع ہوتے ہیں۔ بنیادی کنڈلی تامچینی لیپت تانبے یا ایلومینیم تار سے زخم ہوتے ہیں اور ہائی کرنٹ، کم وولٹیج سیکنڈری ایلومینیم یا تانبے کے موٹے ربن کا استعمال کرتے ہوئے زخم ہوتے ہیں۔ ونڈنگز کو رال سے بھرے ہوئے کاغذ سے موصل کیا جاتا ہے۔ پوری اسمبلی کو رال کو ٹھیک کرنے کے لیے پکایا جاتا ہے اور پھر پاؤڈر لیپت اسٹیل ٹینک میں ڈوبا جاتا ہے جسے پھر ٹرانسفارمر آئل (یا دیگر موصلیت مائع) سے بھرا جاتا ہے، جو غیر فعال اور غیر موصل ہوتا ہے۔ ٹرانسفارمر کا تیل ہواؤں کو ٹھنڈا اور موصلیت دیتا ہے، اور انہیں نمی سے بچاتا ہے۔ ٹینک کو تیاری کے دوران عارضی طور پر خالی کر دیا جاتا ہے تاکہ کسی بھی باقی نمی کو دور کیا جا سکے جو آرسنگ کا سبب بنتی ہے اور اسے موسم کے خلاف سیل کر دیا جاتا ہے جس کے اوپر ایک گیسکٹ ہوتا ہے۔ پہلے، اندرونی استعمال کے لیے ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمرز کو پولی کلورینیٹڈ بائیفینائل (پی سی بی) مائع سے بھرا جاتا تھا۔ چونکہ یہ کیمیکل ماحول میں موجود رہتے ہیں اور جانوروں پر منفی اثرات مرتب کرتے ہیں، اس لیے ان پر پابندی عائد کر دی گئی ہے۔ آگ سے مزاحم دیگر مائع جیسے سلیکون استعمال کیے جاتے ہیں جہاں مائع سے بھرے ٹرانسفارمر کو گھر کے اندر استعمال کیا جانا چاہیے۔ بعض سبزیوں کے تیل کو ٹرانسفارمر کے تیل کے طور پر لگایا گیا ہے۔ ان میں ہائی فائر پوائنٹ کا فائدہ ہوتا ہے اور ماحول میں مکمل طور پر بائیوڈیگریڈیبل ہوتے ہیں۔ پول ماونٹڈ ٹرانسفارمرز میں اکثر لوازمات جیسے سرج ارسٹرز یا حفاظتی فیوز لنکس شامل ہوتے ہیں۔ خود سے محفوظ ٹرانسفارمر میں ایک اندرونی فیوز اور سرج ارسٹر شامل ہوتا ہے ؛ دوسرے ٹرانسفارمرز میں یہ اجزاء ٹینک کے باہر الگ سے نصب ہوتے ہیں۔ پول ماونٹڈ ٹرانسفارمرز میں لگز ہو سکتے ہیں جو کھمبے پر براہ راست چڑھنے کی اجازت دیتے ہیں، یا کھمبے پر بولٹ کیے ہوئے کراس آرمز پر نصب ہو سکتے ہیں۔ فضائی ٹرانسفارمرز، جو تقریبا 75 کے وی اے سے بڑے ہوتے ہیں، ایک پلیٹ فارم پر نصب کیے جا سکتے ہیں جسے ایک یا زیادہ کھمبوں کی حمایت حاصل ہو۔ تین فیز والی سروس تین ایک جیسے ٹرانسفارمر استعمال کر سکتی ہے، ایک فی فیز۔ نچلے درجے کی تنصیب کے لیے بنائے گئے ٹرانسفارمرز کو پانی میں وقتا فوقتا ڈوبنے کے لیے ڈیزائن کیا جا سکتا ہے۔ ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمرز میں ایک آف لوڈ ٹیپ چینجر شامل ہو سکتا ہے جو پرائمری اور سیکنڈری وولٹیج کے درمیان تناسب کی معمولی ایڈجسٹمنٹ کی اجازت دیتا ہے، تاکہ گاہک کے وولٹیج کو لمبی یا بھاری بھری ہوئی لائنوں پر مطلوبہ حد کے اندر لایا جا سکے۔ پیڈ پر نصب ٹرانسفارمرز میں زندہ اندرونی حصوں تک غیر مجاز رسائی کی حوصلہ شکنی کے لیے محفوظ لاک، بولٹ اور گراؤنڈ دھاتی باڑے ہوتے ہیں۔ دیوار میں فیوز، الگ تھلگ کرنے والے سوئچ، لوڈ بریک بشنگ، اور دیگر لوازمات بھی شامل ہو سکتے ہیں جیسا کہ تکنیکی معیار میں بیان کیا گیا ہے۔ تقسیم کے نظام کے لیے پیڈ پر نصب ٹرانسفارمرز عام طور پر تقریبا 100 سے 2000 کے وی اے تک ہوتے ہیں، حالانکہ کچھ بڑی اکائیاں بھی استعمال کی جاتی ہیں۔ جب کہ امریکہ میں ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمرز اکثر باہر زیادہ تر لکڑی کے کھمبوں پر نصب کیے جاتے ہیں، یورپ میں انہیں عمارتوں میں نصب کرنا سب سے زیادہ عام ہے۔ اگر کھانا کھلانے کی لائنیں اوپر کی طرف ہوں تو یہ ٹاور کی طرح نظر آتے ہیں۔ اگر ٹرانسفارمر تک جانے والی تمام لائنیں زیر زمین لائنیں ہیں تو کنٹینر کے سائز کی چھوٹی عمارتیں استعمال کی جاتی ہیں۔ اس کے باوجود یورپ میں بھی کھمبوں پر نصب ٹرانسفارمرز دیہی علاقوں میں استعمال ہوتے ہیں، جہاں کھمبے عام طور پر کنکریٹ یا لوہے سے بنے ہوتے ہیں کیونکہ ٹرانسفارمرز کا وزن بہت زیادہ ہوتا ہے۔ یہ بھی دیکھیں بشنگ (الیکٹریکل) ٹرانسفارمر کی اقسام کرنٹ ٹرانسفارمر ڈسٹری بیوشن ٹرانسفارمر مانیٹر حوالہ جات کتابچہ برقی ٹرانسفارمر برقی طاقت کی تقسیم