വൈദ്യുതിവിതരണം

ഒരു വൈദ്യുത വിതരണ സംവിധാനം (Electrical Distribution System) വൈദ്യുത പ്രസരണ സംവിധാനത്തിൽ(Electrical Transmission System) നിന്നും വൈദ്യുതിയെ ഉപഭോക്തവിലെത്തിക്കുന്നു. മീഡിയം വോൾട്ടേജ് പവർ ലൈനുകൾ, (50KV കുറവായിരിക്കും), ഇലക്ട്രിക്കൽ സബ്‌സ്റ്റേഷനുകൾ , പോൾ മൗണ്ടഡ് ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾ (Pole Mounted Transformers), ലോ വോൾട്ടേജ് ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾ (1KV കുറഞ്ഞവ), വിതരണ വയറിംഗ് വൈദ്യുതി അളക്കുന്ന മീറ്ററുകൾ തുടങ്ങിവ ഉൾക്കൊള്ളുന്നതായിരിക്കും ഒരു ഒരു വൈദ്യുത വിതരണ സംവിധാനം. പ്രേഷണശൃംഖലയുമായി ഘടിപ്പിച്ചിട്ടുള്ള ഉപകേന്ദ്രങ്ങളിൽ നിന്നു വൈദ്യുതി സ്വീകരിച്ച് ഉപഭോകതാക്കൾക്ക് നൽകുന്ന ചെയ്യുന്ന കർമ്മമാണ് വൈദ്യുതി വിതരണം

ചിത്രം A

വിദ്യുച്ഛക്തി ശൃംഖലയുടെ പൊതുവായുള്ള രൂപരേഖ

വിദ്യുച്ഛക്തി ശൃംഖലയുടെ പൊതുവായുള്ള രൂപരേഖ

ചിത്രം A നോക്കുക

A എന്ന് വട്ടമിട്ടു കാണിച്ചിരിക്കുന്നത് പവർ ഹൌസ് ആണ്.B എന്ന് വട്ടമിട്ടു കാണിച്ചിരിക്കുന്നത് സ്റ്റെപ്പ് അപ്പ്‌ സബ്‌സ്റ്റേഷൻആണ്. സാധാരണയായി പവർ ഹൌസുമായി ബന്ധപെട്ടാണ് സ്റ്റെപ്പ് അപ്പ്‌ സബ്‌സ്റ്റേഷൻകണ്ടുവരുന്നത്. ഇന്ത്യയിലെ പവർ ഹൌസിൽ സാധാരണയായി 11 KV മുതൽ 33 KV ഇടയിൽ വോൾട്ടേജ് ഉള്ള വൈദ്യുതി ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നത്. പക്ഷേ ഇത് വിതരണത്തിനായി (Distribution) പ്രസരണം (Transmission) ചെയ്യുമ്പോൾ പ്രസരണ നഷ്ടം (Transmission Loss) കുറയ്ക്കുന്നതിന്റെ ഭാഗമായീ വോൾട്ടേജ് ഉയർത്തി പ്രസരണം ചെയ്യുന്നു.

വൈദ്യുതി വിതരണത്തിനായുള്ള ശൃംഖലകൾ രണ്ടു വിധമുണ്ട്: പ്രാഥമികവിതരണശൃംഖലകളും (Primary Distribution Network)(D എന്ന് വട്ടമിട്ടു കാണിച്ചിരിക്കുന്നത്) ദ്വിതീയശൃംഖലകളും (Secondary Networks) (G എന്ന് വട്ടമിട്ടു കാണിച്ചിരിക്കുന്നത്). പ്രാഥമികശൃംഖലകൾ ഉപകേന്ദ്രങ്ങളിൽ നിന്ന് വൈദ്യുതി നേരിട്ട് സ്വീകരിച്ച് വ്യവസായങ്ങൾക്കും വൻകിട ഉപഭോക്താക്കൾക്കും (C എന്ന് വട്ടമിട്ടു കാണിച്ചിരിക്കുന്നത്) ദ്വിതീയശൃംഖലകൾക്കും നൽകുന്നു. പ്രാഥമികശൃംഖലകളിൽ നിന്ന് സൗകര്യമുള്ള രീതിയിൽ വോൾട്ടത താഴ്ത്തി ചെറുകിട, ഗാർഹിക, വാണിജ്യ, കാർഷിക ഉപഭോക്താക്കൾക്കുനൽകുന്നത് ദ്വിതീയശൃംഖലകൾ വഴിയാണ്. ദ്വിതീയശൃംഖലകളിലേക്ക് വിതരണ ട്രാൻസ്ഫോർമറുകൾ (E എന്ന് വട്ടമിട്ടു കാണിച്ചിരിക്കുന്നത്) വഴി വോൾട്ടത താശ്ഗ്ത്തിയാണ് വൈദ്യുതി ഒഴുക്കുന്നത്. ഇത്തരം വിതരണ ട്രാൻസ് ഫോർമറുകളുടെയും‍ വൈദ്യുതിപ്രേഴണത്തിനായി ഉപയോഗിക്കുന്ന പവർ ട്രാൻസ് ഫോർമറുകളുടെയും പ്രവർത്തനതത്വം ഒന്നു തന്നെയാണെങ്കിലും അവയുടെ ശേഷി, വലിപ്പം, അവയ്കു വേണ്ട സംര‍ക്ഷണ സംവിധാനങ്ങൾ, പ്രതിഷ്ഠാപന-പരിപാലനച്ചെലവുകൾ തുടങ്ങിയ കാര്യങ്ങൾക്ക് വ്യത്യാസമുണ്ട്. പ്രാഥമികവിതരണശൃംഖലകളുടെ വോൾട്ടത സാധാരണ 33,000 വോൾട്ടു മുതൽ 6,600 വോൾട്ട് വരെയാണ്. ദ്വിതീയശൃംഖലകൾ 220 വോൾട്ടോ, 430 വോൾട്ടോ ചിലയിടങ്ങളിൽ അതിൽ കൂടുതലോ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നവയാണ്. വിതരണട്രാൻസ് ഫോർമറുകൾക്ക് 2500 കിലോ വോൾട്ട ആമ്പിയർ വരെ ശേഷിയുണ്ടാവാം.

ഭാരതത്തിലെ ഗ്രാമപ്രദേശങ്ങളിൽ ഊർധ്വവാഹികളിൽക്കൂടിയോണ് (Overhead Lines) സാധാരണ വൈദ്യുതി വിതരണം നടത്തിവരുന്നത്. നഗരപ്രദേശങ്ങളിൽ ഇപ്പോൾ ഭൂഗർഭക്കേബിളുകൾ(Underground Cables) വഴിയുള്ള വിതരണ സമ്പ്രദായം പ്രചരിച്ചുവരുന്നു. ഭൂഗർഭക്കേബിളുകൾ വഴിയുള്ള വൈദ്യുതി വിതരണ ഊർധ്വവാഹികൾ വഴിയുള്ള വിതരണ സമ്പ്രദായത്തെ അപേക്ഷിച്ച് തകരാറിലാവാനുള്ള സാധ്യത കുറവാണെങ്കിലും അതു സംഭവിച്ചാൽ അവ എവിടെയാണെന്നു കണ്ടെത്തുന്നതും പരിഹരിക്കുന്നതും സാങ്കേതികമായി സങ്കീർണമാണ്. മാത്രവുമല്ല നിർമ്മാണ-പരിചരണച്ചെലവുകൾ ഏതാണ്ട് പതിനഞ്ചു മടങ്ങു വരെ കൂടുതലുമാണ്.

വിതരണശൃംഖലയുടെ ഘടന

വിതരണശൃംഖലയുടെ ഘടന പല തരത്തിലുണ്ട്. അവയിൽ ആരസമ്പ്രദായത്തിലുള്ളതാണ് (Radial System). FIG-A നോക്കുക. ഏറ്റവും ലഘുവായതും ഏറ്റവും ചെലവുകുറഞ്ഞതും ഭാരതത്തിൽ ഏറ്റവും പ്രചാരത്തിലുള്ളതും. ഓരോ സ്ഥലത്തേക്കും വൈദ്യുതിയെത്തിക്കുന്നത് വെവ്വേറേ ദായിനികളാണ് (Feeders). വൈദ്യുതോപകേന്ദ്രത്തിൽ നിന്ന് അതതു സ്ഥലങ്ങളിലേക്ക് ഒരു ചക്രത്തിന്റെ ആരക്കാലുകൾ പോലെ വിവിധ ദിശകളിലേക്ക് അവ നീണ്ടു പോകുന്നു. ഇവയിൽ നിന്ന് ഇരുപാർശ്വങ്ങളിലേക്കും ഉപശാഖകളും ഉണ്ടാവും. ദായിനികൾ പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ചിട്ടില്ല. പരസ്പരം സ്പർശിക്കാതെ പരന്നുവിരിഞ്ഞു കിടക്കുന്ന ശിഖരങ്ങളുള്ള ഒരു വൃക്ഷത്തിനു സദൃശമായ ഘടനയാണിത് (Tree Structure). ഇത്തരം സമ്പ്രദായത്തിൽ, ഒരു സ്ഥലത്ത് വൈദ്യുതി എത്തിക്കുന്നതിന് ഒരു പാത (Route) മാത്രമേ ഉണ്ടായിരിക്കുകയുള്ളൂ. അതുകൊണ്ട്, ഇത്തരം ശൃംഖലയിലെ ശാഖകളിലൊന്ന് തകരാറിലായാൽ അതു പരിഹരിക്കുന്നതുവരെ, ആ ഭാഗത്തേക്കുള്ള വൈദ്യുതിപ്രവാഹം പുനഃസ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയില്ല. ഈ ദോഷം പരിഹരിക്കുന്നതിന് ഒന്നിൽ കൂടുതൽ പാതകൾ ഉള്ള സമ്പ്രദായങ്ങൾ സ്വീകരിക്കണം. അടുത്തടുത്തു കിടക്കുന്ന ശാഖകളോ (Branches) പാർശ്വശാഖകളോ (Laterals) അഗ്രഭാഗത്തോ മറ്റിടങ്ങളിലോ കൂട്ടിയോജിപ്പിച്ച് വലയം സൃഷ്ടിക്കുന്ന വലയസമ്പ്രദായം (Ring / Loop System) എന്നൊരു രീതിയുണ്ട്. FIG-B നോക്കുക. ചിലയിടങ്ങളിൽ ദായിനികൾ പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ചുണ്ടാക്കുന്ന ജാലസമ്പ്രദായവും ( Network System) നിലവിലുണ്ട്. ഇത്തരം സമ്പ്രദായങ്ങളിൽ‍ ഒരു സ്ഥലത്തേക്ക് വൈദ്യുതി എത്തിക്കുന്നതിന് കുറഞ്ഞത് രണ്ടു പാതയെങ്കിലും ഉണ്ടാവും. ഒരു പാതയിൽ എവിടെയെങ്കിലും തകരാറു വന്നാൽ മറ്റു പാതകളിലൂടെ അവിടെ വൈദ്യുതിയെത്തിക്കാൻ കഴിയും. അതുകൊണ്ട് അത്തരം സമ്പ്രദായങ്ങളിൽ പ്രദാനവിഘ്നങ്ങൾ (Supply Interruptions) ആരസമ്പ്രദായത്തേക്കാൾ കുറവായിരിക്കും. വിതരണശൃംഖലയിൽ തകരാറുകൾ വരുമ്പോൾ സ്വിച്ചുകൾ, ഫ്യൂസ്-കട്ടൗട്ടുകൾ, വിച്ഛേദിനികൾ തുടങ്ങിയവ യഥാവിധം പ്രവർത്തിപ്പിച്ച് പ്രവാഹത്തിന്റെ പാത മാറ്റിയാണ് വൈദ്യുതി പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്നത്. ഈ പ്രക്രിയ മനുഷ്യരെക്കൊണ്ടോ സ്വയംനിയന്ത്രിതയന്ത്രങ്ങളെക്കൊണ്ടോ ചെയ്യിക്കാം. ഇത്തരം സംവിധാനങ്ങളുള്ള ശൃംഖലകളിൽ പ്രവാഹവിഘ്നങ്ങൾ നന്നേ കുറവായിരിക്കും. വികസ്വരരാജ്യങ്ങളിൽ ഇത്തരം സ്വയംനിയന്ത്രിത/വിദൂരനിയന്ത്രിതസംവിധാനങ്ങളുണ്ട്. എന്നാൽ ഭാരതത്തിലെ വൻനഗരങ്ങളിൽ പോലും ഈ സമ്പ്രദായം (Distribution Automation) നടപ്പാക്കി വരുന്നതേയുള്ളൂ.

അവലംബം