પાવર ઈલેક્ટ્રિશિયન: અંડરગ્રાઉન્ડ (UG) કેબલ્સ – કન્સ્ટ્રક્શન અને ટેસ્ટિંગ 🏗️⚡

આ પ્રકરણમાં આપણે Underground (UG) Cables વિશે વિગતવાર શીખીશું, જે પાવર ટ્રાન્સમિશન અને ડિસ્ટ્રિબ્યુશનમાં ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે.

🎯 ઉદ્દેશ્યો (Objectives):

આ લેસનના અંતે તમે નીચેની બાબતો શીખી શકશો:

  • UG કેબલને વ્યાખ્યાયિત (Define) કરી શકશો.
  • UG કેબલનું બાંધકામ (Construction) સમજાવી શકશો.
  • કેબલ્સમાં વપરાતી ઇન્સ્યુલેટીંગ મટીરિયલ્સ (Insulating materials) ની યાદી બનાવી શકશો.
  • 3-ફેઝ સર્વિસ માટે વપરાતા UG કેબલ્સના પ્રકારો જાણી શકશો.
  • કેબલ જોઈન્ટ્સ (Joints) ના પ્રકારો અને તેને પાથરવાની રીતો (Laying methods) જણાવી શકશો.
  • કેબલના ફોલ્ટ (Faults) અને તેની ટેસ્ટિંગ પ્રક્રિયાઓ (Testing procedures) સમજાવી શકશો.

🛡️ અંડરગ્રાઉન્ડ (UG) કેબલ્સ (Under Ground Cables)

વ્યાખ્યા (Definition): “એવો કેબલ કે જેને દબાણ (Pressure) સહન કરી શકે તે રીતે તૈયાર કરવામાં આવ્યો હોય અને તેને જમીનની સપાટીની નીચે (Below ground level) ઇન્સ્ટોલ કરી શકાય. સામાન્ય રીતે આમાં બે કે તેથી વધુ કંડક્ટર (Conductors) હોય છે, જેમાં દરેક કંડક્ટર પર અલગ ઇન્સ્યુલેશન (Insulation) લગાવેલું હોય છે.”

ઇલેક્ટ્રિક પાવરને બે રીતે ટ્રાન્સમિટ અથવા ડિસ્ટ્રિબ્યુટ કરી શકાય છે:

  1. Over-head (O.H) lines system: હવામાં ઉપરથી જતા વાયરો.
  2. Underground cable system: જમીનની નીચેથી જતા કેબલ્સ.

✅ ફાયદા (Advantages):

  • વાવાઝોડા (Storms) કે વીજળી (Lightning) થી નુકસાન થવાની શક્યતા ઓછી છે. ⛈️
  • જાળવણી ખર્ચ (Maintenance cost) ઓછો છે.
  • ફોલ્ટ (Fault) થવાની શક્યતા ઓછી રહે છે.

❌ ગેરફાયદા (Disadvantages):

જોકે, તેના મુખ્ય ગેરફાયદા નીચે મુજબ છે:

  • UG કેબલ સિસ્ટમનો શરૂઆતનો ખર્ચ (Initial cost) ઘણો વધારે હોય છે. 💰
  • જોઈન્ટ્સ (Joints) બનાવવાનો ખર્ચ વધુ હોય છે.
  • હાઈ વોલ્ટેજ (High voltages) પર ઓવરહેડ લાઈનની સરખામણીમાં ઇન્સ્યુલેશનની સમસ્યાઓ (Insulation problems) ઉભી થાય છે.

UG કેબલ્સનો ઉપયોગ ક્યારે કરવામાં આવે છે? જ્યાં સલામતીના કારણોસર O.H લાઈન વાપરવી અશક્ય હોય ત્યાં UG કેબલ્સ વપરાય છે, જેમ કે:

  • વધારે વસ્તીવાળા વિસ્તારોમાં (Thickly populated areas). 🏘️
  • પ્લાન્ટની આસપાસ (Around plants).
  • સબ-સ્ટેશનોમાં (In Substations).
  • જ્યાં મેન્ટેનન્સની પરિસ્થિતિ O.H લાઈન માટે અનુકૂળ ન હોય.

🏗️ UG કેબલ્સનું સામાન્ય બાંધકામ (General construction of UG cables)

એક અંડરગ્રાઉન્ડ કેબલમાં મુખ્યત્વે એક અથવા વધુ કંડક્ટર્સ હોય છે, જેના પર યોગ્ય ઇન્સ્યુલેશન (Insulation) હોય છે અને તેને રક્ષણાત્મક કવર (Protecting cover) દ્વારા સુરક્ષિત કરવામાં આવે છે.

📋 કેબલ્સ માટેની જરૂરી જરૂરિયાતો (Necessity requirements for cables):

સામાન્ય રીતે, કેબલે નીચેની જરૂરિયાતો પૂરી કરવી જોઈએ:

  1. Conductor: કેબલમાં વપરાતો કંડક્ટર ટિન્ડ સ્ટ્રેન્ડેડ કોપર (Tinned stranded copper) અથવા ઉચ્ચ કન્ડક્ટિવિટી ધરાવતા એલ્યુમિનિયમનો હોવો જોઈએ. (સ્ટ્રેન્ડેડ વાયર કેબલને ફ્લેક્સિબિલિટી આપે છે અને વધુ કરંટ વહન કરી શકે છે).
  2. Size: કંડક્ટરની સાઈઝ એવી હોવી જોઈએ કે તે ગરમ થયા વિના (Without overheating) જરૂરી લોડ કરંટ વહન કરી શકે અને વોલ્ટેજ ડ્રોપને મર્યાદામાં રાખે.
  3. Insulation: ચોક્કસ વોલ્ટેજ માટે સલામતી અને વિશ્વસનીયતા જાળવવા માટે કેબલ પર ઇન્સ્યુલેશનની જાડાઈ યોગ્ય હોવી જોઈએ.
  4. Mechanical Protection: કેબલમાં યોગ્ય મિકેનિકલ પ્રોટેક્શન હોવું જોઈએ જેથી તે પાથરતી વખતે (Laying) રફ વપરાશ સહન કરી શકે. 🛠️
  5. Stability: કેબલમાં વપરાતી સામગ્રી રાસાયણિક અને ભૌતિક રીતે સ્થિર (Chemical and physical stability) હોવી જોઈએ.

🔍 કેબલના વિવિધ ભાગો (Construction of Cables)

Fig 1 એક 3-કોર કેબલનું સામાન્ય બાંધકામ દર્શાવે છે. તેના મુખ્ય ભાગો નીચે મુજબ છે:

  1. Cores or Conductors: કેબલમાં સર્વિસના પ્રકાર મુજબ એક કે તેથી વધુ કોર (કંડક્ટર) હોઈ શકે છે. દા.ત., 3-ફેઝ સર્વિસ માટે 3-કંડક્ટર કેબલ (Fig 1 માં દર્શાવ્યા મુજબ). આ કંડક્ટર્સ ટિન્ડ કોપર અથવા એલ્યુમિનિયમના બનેલા હોય છે અને તેને ફ્લેક્સિબલ બનાવવા માટે સ્ટ્રેન્ડેડ (Stranded) રાખવામાં આવે છે.
  2. Insulation: દરેક કોરને યોગ્ય જાડાઈનું ઇન્સ્યુલેશન આપવામાં આવે છે. ઇન્સ્યુલેશનની જાડાઈ કેબલ કેટલો વોલ્ટેજ સહન કરશે તેના પર આધાર રાખે છે. સામાન્ય રીતે ઇન્સ્યુલેશન માટે Impregnated paper, Varnished cambric અથવા Rubber mineral compound વપરાય છે. ડેમેજ રોકવા માટે કેમ્બ્રિકના સ્તરો પર Petrolium jelly લગાવવામાં આવે છે. 🧴
  3. Metallic Sheath: કેબલને જમીનમાં રહેલા ભેજ (Moisture), ગેસ અથવા હાનિકારક પ્રવાહી (એસિડ અથવા આલ્કલી) થી બચાવવા માટે ઇન્સ્યુલેશનની ઉપર લીડ (Lead) અથવા એલ્યુમિનિયમનું મેટાલિક શીથ (Metallic sheath) લગાવવામાં આવે છે.
  4. પેપર બેલ્ટ (Paper Belt) 📜 ગૃપ કરેલા ઇન્સ્યુલેટેડ કોર્સ (grouped insulated cores) ની આસપાસ Impregnated paper tape નું લેયર લપેટવામાં આવે છે. કોર્સ વચ્ચેની ખાલી જગ્યામાં રેસાદાર ઇન્સ્યુલેટીંગ મટિરિયલ (દા.ત. જ્યુટ – Jute વગેરે) ભરવામાં આવે છે.
  5. બેડિંગ (Bedding) 🛏️ મેટાલિક શીથ (Metallic sheath) ની ઉપર Bedding નું પડ ચઢાવવામાં આવે છે, જેમાં જ્યુટ (jute) અથવા હેસિયન ટેપ (hessian tape) જેવી રેસાદાર સામગ્રીનો ઉપયોગ થાય છે. બેડિંગનો મુખ્ય હેતુ મેટાલિક શીથને Corrosion (કાટ) થી બચાવવાનો અને Armouring થી થતા મિકેનિકલ નુકસાન સામે રક્ષણ આપવાનો છે.
  6.  આર્મરિંગ (Armouring) 🛡️બેડિંગની ઉપર Armouring કરવામાં આવે છે, જેમાં ગેલ્વેનાઈઝ્ડ સ્ટીલ વાયર (galvanized steel wire) અથવા સ્ટીલ ટેપના એક કે બે લેયર હોય છે. તેનો હેતુ કેબલ નાખતી વખતે કે હેન્ડલિંગ દરમિયાન તેને Mechanical injury (યાંત્રિક ઈજા) થી બચાવવાનો છે. અમુક ચોક્કસ કેબલ્સમાં આર્મરિંગ કરવામાં આવતું નથી.
  7.  સર્વિંગ (Serving) 🏗️ વાતાવરણની પરિસ્થિતિઓ (atmospheric conditions) થી આર્મરિંગને બચાવવા માટે, તેની ઉપર બેડિંગ જેવું જ રેસાદાર મટિરિયલ (જેમ કે જ્યુટ) લગાડવામાં આવે છે, જેને Serving તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

નોંધ: બેડિંગ, આર્મરિંગ અને સર્વિંગ ફક્ત કંડક્ટર ઇન્સ્યુલેશનના રક્ષણ માટે અને મેટાલિક શીથને મિકેનિકલ નુકસાનથી બચાવવા માટે જ લગાવવામાં આવે છે.


🛡️ કેબલ્સમાં વપરાતા મુખ્ય ઇન્સ્યુલેટિંગ મટિરિયલ્સ (Principal Insulating Materials)

કેબલ્સમાં વપરાતા મુખ્ય ઇન્સ્યુલેટીંગ મટિરિયલ નીચે મુજબ છે: i. Rubber (રબર) ii. Vulcanized India Rubber – VIR (વલ્કેનાઈઝ્ડ ઈન્ડિયા રબર) iii. Impregnated paper (ઇમ્પ્રિગ્નેટેડ પેપર) iv. Varnished cambric (વાર્નિશ્ડ કેમ્બ્રિક) v. Polyvinyl chloride – PVC (પોલીવિનાઈલ ક્લોરાઈડ)


📊 કેબલ્સનું વર્ગીકરણ (Classification of Cables)

અંડરગ્રાઉન્ડ સર્વિસ માટેના કેબલ્સને મુખ્યત્વે બે રીતે વર્ગીકૃત કરી શકાય છે: (i) વપરાયેલ ઇન્સ્યુલેટિંગ મટિરિયલ મુજબ. (ii) વોલ્ટેજ રેટિંગ (Voltage rating) મુજબ.

સામાન્ય રીતે Voltage Rating મુજબનું વર્ગીકરણ વધુ વપરાય છે: i. Low-tension (L.T) cables: 1100 V સુધી. ii. High-tension (H.T) cables: 11,000 V (11 KV) સુધી. iii. Super-tension (S.T) cables: 22 KV થી 33 KV સુધી. iv. Extra high-tension (E.H.T) cables: 33 KV થી 66 KV સુધી. v. Extra super voltage cables: 132 KV થી વધુ.

કેબલમાં સર્વિસના પ્રકાર મુજબ એક કે તેથી વધુ કોર (Cores) હોઈ શકે છે, જેમ કે: Single-core, Two-core, Three-core, Four-core વગેરે.


🔌 સિંગલ કોર લો ટેન્શન કેબલ (Single Core Low Tension Cable)

Fig 2 માં સિંગલ-કોર લો ટેન્શન કેબલની રચના બતાવવામાં આવી છે. આ કેબલનું બાંધકામ સાદું હોય છે કારણ કે તેમાં વોલ્ટેજ તણાવ (low voltages – 6600 V સુધી) સામાન્ય રીતે ઓછો હોય છે.

  • તેમાં ટીન કરેલા સ્ટ્રેન્ડેડ કોપર અથવા એલ્યુમિનિયમનો એક ગોળાકાર કંડક્ટર (circular conductor) હોય છે.
  • તેની ઉપર ઇમ્પ્રિગ્નેટેડ પેપરના લેયર્સનું ઇન્સ્યુલેશન હોય છે.

⚡ 3-ફેઝ સર્વિસ માટેના કેબલ્સ (Cables for 3-Phase Service)

3-ફેઝ પાવર સપ્લાય માટે સામાન્ય રીતે Three-core cables અથવા ત્રણ સિંગલ કોર કેબલ્સનો ઉપયોગ થાય છે. 66 KV સુધીના વોલ્ટેજ માટે 3-core કેબલ (multi-core construction) આર્થિક રીતે વધુ ફાયદાકારક છે.

3-ફેઝ સર્વિસ માટે નીચેના પ્રકારના કેબલ્સ વપરાય છે:

  1. Belted cables – 11 KV સુધી.
  2. Screened cables – 22 KV થી 66 KV સુધી.
  3. Pressure cables – 66 KV થી વધુ.

1. બેલ્ટેડ કેબલ્સ (Belted Cables)

આ કેબલ્સ 11 KV સુધીના વોલ્ટેજ માટે વપરાય છે, પરંતુ ખાસ કિસ્સાઓમાં તેનો ઉપયોગ 22 KV સુધી લંબાવી શકાય છે. (Fig 3 જુઓ)

2. સ્ક્રીન્ડ કેબલ (Screened Cable)

આ કેબલ 33 KV સુધીના ઉપયોગ માટે છે, પરંતુ ખાસ સંજોગોમાં 66 KV સુધી પણ વાપરી શકાય છે. સ્ક્રીન્ડ કેબલ્સના બે મુખ્ય પ્રકાર છે:

1. H-Type Cable (એચ-ટાઈપ કેબલ) 🔌

આ કેબલ સૌપ્રથમ H. Hochstadter દ્વારા ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યો હતો, તેથી તેને H-type કહેવાય છે. તેમાં દરેક કોર ઇમ્પ્રિગ્નેટેડ પેપરથી ઇન્સ્યુલેટેડ હોય છે અને તેની ઉપર મેટાલિક સ્ક્રીન (પરફોરેટેડ એલ્યુમિનિયમ ફોઇલ) લગાડવામાં આવે છે.

Fig 4 માં દર્શાવ્યા મુજબ, H-Type કેબલની રચના ખૂબ જ ચોક્કસ હોય છે. તેમાં Core (કોર), Paper Insulation (પેપર ઇન્સ્યુલેશન), અને Lead Sheath (લેડ શીથ) નો ઉપયોગ થાય છે.

H-Type કેબલના ફાયદા (Advantages):

  • Air Pockets નાબૂદ થાય છે: Dielectric (ડાયલેક્ટ્રિક) માં એર પોકેટ્સ અથવા Voids (ખાલી જગ્યા) રહેવાની શક્યતા દૂર થાય છે. 🚫💨
  • Heat Dissipation: મેટાલિક સ્ક્રીન (Metallic screen) કેબલની ગરમી બહાર કાઢવાની શક્તિ (Heat dissipating power) વધારે છે, જેનાથી કેબલ લાંબો સમય ચાલે છે.

2. S.L. Type Cables (S.L. ટાઈપ કેબલ્સ – Separate Lead) 🏗️

Fig 5 માં 3-core S.L. (Separate Lead) type cable ની રચના બતાવવામાં આવી છે. આ મૂળભૂત રીતે H-type કેબલ જેવો જ છે, પરંતુ તેમાં દરેક Core ના ઇન્સ્યુલેશન પર પોતાની અલગ Lead Sheath (લેડ શીથ) હોય છે. આમાં આખી કેબલ પર એક કોમન લેડ શીથ હોતી નથી, માત્ર Armouring (આર્મરિંગ) અને Serving (સર્વિંગ) હોય છે.

S.L. Type કેબલના મુખ્ય બે ફાયદા:

  • Core-to-core Breakdown: અલગ-અલગ શીથ હોવાને કારણે કોર-ટુ-કોર બ્રેકડાઉન થવાની શક્યતા ઘટી જાય છે.
  • Bending (વળાંક): ઓવરઓલ લેડ શીથ ન હોવાને કારણે કેબલને વાળવો (Bending) સરળ બને છે. ↪️

ગેરફાયદો (Disadvantage): S.L. કેબલની ત્રણ લેડ શીથ H-type કેબલની સિંગલ શીથ કરતા ઘણી પાતળી (Thinner) હોય છે.


3. Pressure Cables (પ્રેશર કેબલ્સ) ⚡

જ્યારે વોલ્ટેજ 66 kV થી વધી જાય, ત્યારે સામાન્ય Solid Type કેબલ ભરોસાપાત્ર રહેતા નથી કારણ કે તેમાં Voids (ખાલી જગ્યા) ને કારણે ઇન્સ્યુલેશન બ્રેકડાઉન થવાનો ભય રહે છે. આથી 66 kV થી વધુ વોલ્ટેજ માટે બે પ્રકારના પ્રેશર કેબલ્સ વપરાય છે:

  1. Oil filled cables (ઓઈલ ફિલ્ડ કેબલ્સ) 💧
  2. Gas pressure cables (ગેસ પ્રેશર કેબલ્સ) 💨

i. Oil Filled Cables (ઓઈલ ફિલ્ડ કેબલ્સ)

આ કેબલ્સમાં ઓઈલના સર્ક્યુલેશન (Circulation) માટે ચેનલો અથવા ડક્ટ્સ (Ducts) આપવામાં આવે છે. ચેનલમાં રહેલું પ્રેશર હેઠળનું ઓઈલ પેપર ઇન્સ્યુલેશનના લેયર્સને દબાવી રાખે છે અને કોઈ પણ Voids (ખાલી જગ્યા) બનવા દેતું નથી.

  • વોલ્ટેજ રેન્જ: 66 kV થી 230 kV સુધી.
  • ઓઈલ સપ્લાય: કેબલના રૂટ પર યોગ્ય અંતરે (દા.ત. 500 મીટર) રાખેલા External Reservoirs (એક્સટર્નલ રિઝર્વોયર્સ) દ્વારા ઓઈલ સપ્લાય કરવામાં આવે છે. 🛢️

ઓઈલ ફિલ્ડ કેબલ્સના પ્રકાર:

  1. Single-core conductor channel (Fig 6): આમાં કંડક્ટરની વચ્ચે જ ઓઈલ ડક્ટ હોય છે.
  2. Single-core sheath channel (Fig 7): આમાં મેટાલિક શીથ (Metallic sheath) ની અંદર ઓઈલ ડક્ટ આપવામાં આવે છે.
  3. Three-core oil-filled cable (Fig 8): આમાં ફિલર સ્પેસ (Filler space) માં ઓઈલ ડક્ટ્સ રાખવામાં આવે છે. આ ચેનલો છિદ્રિત મેટલ-રિબન ટ્યુબિંગ (Perforated metal-ribbon tubing) ની બનેલી હોય છે અને Earth Potential (અર્થ પોટેન્શિયલ) પર હોય છે.

 ફાયદાઓ (Advantages)

Underground cables ના મુખ્ય ફાયદાઓ નીચે મુજબ છે:

  • a. કેબલમાં Voids (ખાલી જગ્યાઓ) અને Ionization (આયનીકરણ) ની પ્રક્રિયા અટકે છે.
  • b. કેબલની Allowable temperature range (તાપમાન સહન કરવાની ક્ષમતા) અને Dielectric strength (ડાયઇલેક્ટ્રિક સ્ટ્રેન્થ) માં વધારો થાય છે. 🌡️
  • c. જો કેબલમાં લિકેજ થાય, તો Lead sheath માં રહેલી ખામી તરત જ ખબર પડી જાય છે, જેનાથી Earth faults થવાની શક્યતા ઘટી જાય છે.

❌ ગેરફાયદાઓ (Disadvantages)

  • a. આ સિસ્ટમમાં શરૂઆતનો ખર્ચ (Initial cost) ઘણો વધારે હોય છે અને બિછાવવાની પદ્ધતિ (System of laying) પણ જટિલ હોય છે. 💰

💨 ગેસ પ્રેશર કેબલ્સ (Gas Pressure Cables)

ii. Gas Pressure Cables: કેબલની અંદર Ionization શરૂ કરવા માટે જે વોલ્ટેજની જરૂર પડે છે, તે દબાણ (Pressure) વધવાની સાથે વધે છે. તેથી, જો સામાન્ય કેબલને પૂરતા ઊંચા દબાણમાં રાખવામાં આવે, તો આયનીકરણ સંપૂર્ણપણે દૂર કરી શકાય છે. તે જ સમયે, વધેલું દબાણ Radial compression ઉત્પન્ન કરે છે જે કોઈપણ Voids ને બંધ કરી દે છે. આ ગેસ પ્રેશર કેબલનો મૂળભૂત સિદ્ધાંત છે. ⚙️

Figure 9 માં Hockstadter, Vogal અને Bowden દ્વારા ડિઝાઇન કરાયેલ એક્સટર્નલ પ્રેશર કેબલનો સેક્શન બતાવવામાં આવ્યો છે. આ કેબલનું બાંધકામ સામાન્ય સોલિડ કેબલ જેવું જ હોય છે, પણ તેનો આકાર Triangular (ત્રિકોણાકાર) હોય છે અને તેની Lead sheath ની જાડાઈ સોલિડ કેબલ કરતા 75% હોય છે. ત્રિકોણાકાર આકાર વજન ઘટાડે છે અને લો-થર્મલ રેઝિસ્ટન્સ આપે છે. આ કેબલ ગેસ-ટાઈટ સ્ટીલ પાઈપમાં નાખવામાં આવે છે. 📐

પાઈપમાં 12 થી 15 એટમોસ્ફિયર (Atmospheres) ના દબાણે Dry nitrogen gas ભરવામાં આવે છે. આ ગેસ પ્રેશર રેડિયલ કમ્પ્રેશન પેદા કરે છે અને પેપર ઇન્સ્યુલેશનના લેયર્સ વચ્ચે બનેલા વોઇડ્સને બંધ કરે છે.

Advantages (ફાયદાઓ):

  • a. આ કેબલ્સ વધુ Load current વહન કરી શકે છે. ⚡
  • b. સામાન્ય કેબલ કરતા ઉંચા વોલ્ટેજ પર કામ કરી શકે છે.
  • c. મેન્ટેનન્સ ખર્ચ ઓછો છે અને નાઈટ્રોજન ગેસ આગ બુઝાવવામાં મદદ કરે છે.

Disadvantages (ગેરફાયદાઓ):

  • આનો કુલ ખર્ચ (Overall cost) ખૂબ જ વધારે છે.

🗂️ કેબલ્સનું વર્ગીકરણ (Classification of Cables)

ઇન્સ્યુલેશન સિસ્ટમ મુજબ કેબલ્સને નીચે મુજબ વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે:

  1. PVC insulated cables (Poly vinyl chloride)
  2. MI cables (Mineral insulation)
  3. PILC cables (Paper insulated lead covered)
  4. XLPE cables (Cross linked poly ethylene) 🔗
  5. PILCDTA cables (Paper insulated lead covered double tape armoured)

🏗️ UG Cables બિછાવવાની રીતો (UG Cables Laying Method)

Underground cable ઇન્સ્ટોલેશનની વિશ્વસનીયતા ફિટિંગ્સ (Cables and boxes, joints, branch connectors) ના યોગ્ય લેયિંગ અને એટેચમેન્ટ પર આધારિત છે.

UG Cables બિછાવવાની પદ્ધતિઓ:

  1. Laying direct in ground (સીધા જમીનમાં બિછાવવા) 🌱
  2. Laying in ducts (ડક્ટ્સમાં બિછાવવા)
  3. Laying on racks in air (હવામાં રેક્સ પર બિછાવવા)
  4. Laying on racks inside a cable tunnel (કેબલ ટનલની અંદર રેક્સ પર બિછાવવા)
  5. Laying along buildings or structures (બિલ્ડિંગ અથવા સ્ટ્રક્ચર્સની સાથે બિછાવવા)

⚠️ કેબલ હેન્ડલ કરતી વખતે સાવચેતી (Precautions while handling cables)

  1. કેબલને ફ્લોર પર ઘસડવાનું (Dragging) ટાળો. 🚫
  2. કેબલમાં Kinking (ગાંઠ કે વળાંક) પડતા અટકાવો.
  3. કેબલને ડક્ટ્સમાં બિછાવ્યા પછી, તેને તરત જ ઢાંકી દેવી જોઈએ અથવા લટકાવવી જોઈએ.

🔧 કેબલ જોઈન્ટિંગ પદ્ધતિઓ (Cable Jointing Methods)

આ પ્રક્રિયામાં નીચેના સ્ટેપ્સ સામેલ છે:

  • a. ઇન્સ્યુલેશન હટાવવા માટે કેબલનું ચોક્કસ માપ લેવું.
  • b. ઇન્સ્યુલેશન દૂર કરવું. (Removal of insulation)
  • c. ઓરિજિનલ ઇન્સ્યુલેશનને હાઈ-ગ્રેડ ટેપ્સ અને સ્લીવ્ઝથી બદલવું.
  • d. કેબલના છેડા અને કંડક્ટર જોઈન્ટ્સને સ્લીવ્ઝ/સ્પ્લિટ સ્લીવ્ઝ દ્વારા વ્યવસ્થિત કરવા.
  • e. કંડક્ટર્સ વચ્ચે Separators પૂરા પાડવા.
  • f. જોઈન્ટની આસપાસ કાસ્ટ આયર્ન કે અન્ય પ્રોટેક્ટિવ શેલ ફિક્સ કરવું અને જોઈન્ટ બોક્સને Molten bitumen compound થી ભરવું. 🧴
  • g. કાસ્ટ આયર્ન જોઈન્ટ બોક્સના કિસ્સામાં જોઈન્ટમાં ભેજને પ્રવેશતા અટકાવવા માટે લેડ શીથ પર Plumbing metallic sleeves અથવા બ્રાસ ગ્લેન્ડ્સ લગાવવા.

🛤️ Straight through joints

યોગ્ય કેબલ, કેબલ એસેસરીઝ અને જોઈન્ટિંગ ટેકનીકની પસંદગી પર ભાર મૂકવો જોઈએ. For PILC cable: પેપર ઇન્સ્યુલેટેડ લેડ શીથડ કેબલ માટે, Straight joints 11 KV વોલ્ટેજ સુધી સ્લીવ જોઈન્ટ્સ અથવા ક્રિમપિંગ જોઈન્ટ્સ દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. 11 KV થી ઉપર, કાસ્ટ આયર્ન, ફાઈબર ગ્લાસ પ્રોટેક્શન બોક્સની સાથે કમ્પાઉન્ડ ભરેલા કોપર અથવા બ્રાસ સ્લીવ્ઝનો ઉપયોગ થાય છે.

📐 Tee joint

આ જોઈન્ટ્સ સામાન્ય રીતે 11 KV સુધી મર્યાદિત હોય છે. આ જોઈન્ટ્સ PILC કેબલ્સ માટે કાસ્ટ આયર્ન બોક્સ (સ્લીવ્ઝ સાથે અથવા વગર) અને PVC તથા XLPE કેબલ્સ માટે કાસ્ટ રેઝિન કિટ્સનો ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવે છે. (Fig 11)

🔌 Tri-furcating End Connections (ટ્રાઈ-ફર્કેટિંગ એન્ડ કનેક્શન્સ)

UG કેબલ્સ (Underground Cables) ને એર બ્રેક સ્વીચો (air break switches) વગેરે સાથે જોડવા માટે Tri-furcating boxes નો ઉપયોગ થાય છે. આ બોક્સ બે પ્રકારના હોઈ શકે છે:

  1. Cast resin type: જે 1.1 KV સુધી વપરાય છે.
  2. Cast iron type: જે 11 KV અને તેનાથી વધુ વોલ્ટેજ માટે વપરાય છે. આ પ્રકારનું બોક્સ આકૃતિ (Fig 12) માં બતાવવામાં આવ્યું છે.

🧪 કમ્પાઉન્ડ ભરવાની અને તૈયાર કરવાની રીતો (Method of Preparing and Filling Compounds)

કેબલ જોઈન્ટ્સમાં ઇન્સ્યુલેશન અને પ્રોટેક્શન માટે કમ્પાઉન્ડ ભરવામાં આવે છે. તેની મુખ્ય બે રીતો છે:

  1. Hot pouring (હોટ પોરિંગ):

    • Hot pouring compounds: આ એક બિટ્યુમિનસ કમ્પાઉન્ડ (bituminous compound) છે.
    • તેનું મેલ્ટિંગ ટેમ્પરેચર (melting temperature) 90°C હોય છે.
    • કેબલમાં રેડતી વખતે (pouring) તેનું તાપમાન 180°C થી 190°C રાખવામાં આવે છે.
  2. Cold pouring (કોલ્ડ પોરિંગ):

    • Cold pouring compound: આ પદ્ધતિમાં PVC કેબલ જોઈન્ટિંગ માટે કાસ્ટ રેઝિન સિસ્ટમ (cast resin system) નો ઉપયોગ થાય છે.
    • આ સિસ્ટમ 11 KV ગ્રેડ સુધીના કેબલ્સ માટે વિકસાવવામાં આવી છે.
    • આ કમ્પાઉન્ડમાં રેઝિન બેઝ (resin base) અને પોલીએમિનો હાર્ડનર (polyamino hardener) હોય છે.
    • આ બંને પ્રવાહીને સાઇટ પર જ મેન્યુફેક્ચરરની સૂચના મુજબ મિક્સ કરવામાં આવે છે.

⚠️ કેબલ ફોલ્ટ્સના પ્રકારો અને ટેસ્ટિંગ પ્રક્રિયા (Types of Cable Faults and Testing Procedure)

કેબલ્સમાં સામાન્ય રીતે નીચે મુજબના ફોલ્ટ્સ જોવા મળે છે:

  1. Ground fault (ગ્રાઉન્ડ ફોલ્ટ): 🌍 કેબલનું ઇન્સ્યુલેશન (insulation) બ્રેકડાઉન થઈ શકે છે, જેના કારણે કેબલના કોર (core) માંથી કરંટ લીડ શીથ (lead sheath) અથવા પૃથ્વી (earth) તરફ વહે છે. આને ‘Ground Fault’ કહેવામાં આવે છે.

  2. Short circuit fault (શોર્ટ સર્કિટ ફોલ્ટ): ⚡ જો બે કન્ડક્ટર્સ (conductors) વચ્ચેનું ઇન્સ્યુલેશન ખરાબ થઈ જાય, તો તેમની વચ્ચે કરંટ વહેવા લાગે છે. આને ‘Short Circuit Fault’ કહેવામાં આવે છે.


🔍 ગ્રાઉન્ડ અને શોર્ટ સર્કિટ ફોલ્ટ શોધવાની પદ્ધતિઓ (Methods for Locating Faults)

ગ્રાઉન્ડ અને શોર્ટ સર્કિટ ફોલ્ટ શોધવાની પદ્ધતિઓ ઓપન સર્કિટ ફોલ્ટ શોધવાની પદ્ધતિ કરતા અલગ હોય છે.

  • Multi-core cables ના કિસ્સામાં, સૌથી પહેલા દરેક કોરનું અર્થ (earth) સામેનું ઇન્સ્યુલેશન રેઝિસ્ટન્સ માપવું જોઈએ.
  • આનાથી આપણને ખબર પડશે કે કયો કોર ગ્રાઉન્ડ થયો છે અને કયા કોર્સ શોર્ટ થયા છે.
  • ગ્રાઉન્ડ અને શોર્ટ સર્કિટ ફોલ્ટ શોધવા માટે Loop tests નો ઉપયોગ થાય છે. આ ટેસ્ટ ત્યારે જ ઉપયોગી છે જ્યારે ખામીયુક્ત કેબલની સાથે એક સારો (sound) કેબલ પણ ઉપલબ્ધ હોય.

⚖️ Murray Loop Test (મરે લૂપ ટેસ્ટ)

આ ટેસ્ટ Wheatstone bridge ના સિદ્ધાંત પર કામ કરે છે.

  • ટેસ્ટ સેટઅપમાં બેટરી સર્કિટમાં રેઝિસ્ટન્સ હોવા છતાં રિઝલ્ટ પર તેની અસર થતી નથી.
  • જો ફોલ્ટ રેઝિસ્ટન્સ ખૂબ વધારે હોય, તો સેન્સિટિવિટી (sensitivity) ઘટી શકે છે.

ગણતરી માટેનું સૂત્ર (Formula): બેલેન્સ કન્ડિશનમાં: $$\frac{X}{R} = \frac{Q}{P} \text{ અથવા } \frac{X}{R+X} = \frac{Q}{P+Q}$$

$$\therefore X = \frac{Q}{P+Q} (R+X)$$

જ્યાં $(R+X)$ એ સાઉન્ડ કેબલ અને ફોલ્ટી કેબલનો કુલ લૂપ રેઝિસ્ટન્સ છે. જો કેબલની લંબાઈ $l$ હોય અને ફોલ્ટનું અંતર $l_1$ હોય, તો: $$l_1 = \frac{Q}{P+Q} \cdot 2l$$


🖼️ આકૃતિઓનું વર્ણન (Description of Figures)

  • Fig 10: 3.3 KV ગ્રેડના કેબલ્સ માટે Straight Through Joint. જેમાં પ્રોટેક્શન કેજ, કોપર વાયર, આર્મર અને PVC ટેપ રેપિંગ બતાવવામાં આવ્યું છે.
  • Fig 11: 11 KV પેપર ઇન્સ્યુલેટેડ કેબલ માટે Tee Joint (ટી જોઈન્ટ).
  • Fig 12: PVC કેબલ માટે Termination (Tri-furcating cast iron box).

ઉપરના સંબંધ (relation) પરથી જોઈ શકાય છે કે જો કેબલની લંબાઈ (Length) જાણીતી હોય, તો ફોલ્ટનું ચોક્કસ સ્થાન (Position of the fault) શોધી શકાય છે.

  • મહત્વની બાબતો:
    • ફોલ્ટ રેઝિસ્ટન્સ (Fault resistance) બ્રિજની બેલેન્સ કન્ડિશન (Balance condition) ને બદલતું નથી, કારણ કે બેટરી સર્કિટમાં રેઝિસ્ટન્સ આવવાથી માત્ર બ્રિજ સર્કિટની સેન્સિટિવિટી (Sensitivity) પર અસર થાય છે. 🔋
    • જોકે, જો ફોલ્ટ રેઝિસ્ટન્સનું મૂલ્ય (Magnitude) ઘણું વધારે હોય, તો સેન્સિટિવિટી ઘટવાને કારણે બેલેન્સ કન્ડિશન મેળવવામાં મુશ્કેલી પડી શકે છે. આના લીધે ફોલ્ટની ચોક્કસ જગ્યા નક્કી કરવી અઘરી બને છે. ⚠️
    • આવા કિસ્સામાં, ફોલ્ટ પોઈન્ટ પર ઇન્સ્યુલેશનને કાર્બોનાઇઝ (Carbonize) કરવા માટે હાઈ ડાયરેક્ટ (High direct) અથવા ઓલ્ટરનેટિંગ વોલ્ટેજ (Alternating voltage) આપીને ફોલ્ટ રેઝિસ્ટન્સ ઘટાડી શકાય છે.

 2. Varley Loop Test (વાર્લી લૂપ ટેસ્ટ)

આ ટેસ્ટમાં આપણે કેબલની લંબાઈ અને પ્રતિ યુનિટ લંબાઈના રેઝિસ્ટન્સ પરથી ગણતરી કરવાને બદલે, પ્રાયોગિક રીતે (Experimentally) કુલ લૂપ રેઝિસ્ટન્સ (Total loop resistance) શોધી શકીએ છીએ. 🧪

  • આકૃતિની સમજ (Fig 14):
    • Fig 14a: ગ્રાઉન્ડ ફોલ્ટ (Ground fault) માટેના જરૂરી કનેક્શન દર્શાવે છે.
    • Fig 14b: શોર્ટ સર્કિટ ફોલ્ટ (Short circuit fault) માટેના કનેક્શન દર્શાવે છે.
    • બંને કિસ્સામાં ફોલ્ટ શોધવાની રીત સમાન છે. 🔄

આ સર્કિટમાં સિંગલ પોલ ડબલ થ્રો સ્વીચ ‘K’ (Single pole double throw switch) નો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.


🔢 રેઝિસ્ટન્સનું માપન (Measurement of Resistance)

સ્ટેપ-1: કુલ રેઝિસ્ટન્સ શોધવો સૌ પ્રથમ, સ્વીચ ‘K’ ને પોઝિશન ‘1’ પર રાખવામાં આવે છે અને રેઝિસ્ટન્સ ‘S’ માં ફેરફાર કરીને બ્રિજને બેલેન્સ કરવામાં આવે છે. ધારો કે બેલેન્સ માટે ‘S’ ની કિંમત $S_1$ છે. Wheatstone bridge ના ચાર આર્મ (Arms) P, Q, R+X અને $S_1$ છે. બેલેન્સ કન્ડિશનમાં: $$\frac{R + X}{S_1} = \frac{P}{Q}$$ આના પરથી આપણે R + X એટલે કે કુલ લૂપ રેઝિસ્ટન્સ (Total loop resistance) શોધી શકીએ છીએ, કારણ કે P, Q અને $S_1$ જાણીતા છે. 📝

સ્ટેપ-2: ફોલ્ટ રેઝિસ્ટન્સ શોધવો હવે સ્વીચ ‘K’ ને પોઝિશન ‘2’ પર ફેરવવામાં આવે છે અને ફરીથી બ્રિજને બેલેન્સ કરવામાં આવે છે. ધારો કે હવે બેલેન્સ માટે S ની નવી કિંમત $S_2$ છે. હવે બ્રિજના ચાર આર્મ P, Q, R અને $X + S_2$ થશે. બેલેન્સ કન્ડિશનમાં: $$\frac{R}{X + S_2} = \frac{P}{Q}$$

આ ઇક્વેશન પરથી અને $R + X$ ની કિંમત (જે બે કેબલનો કુલ રેઝિસ્ટન્સ છે) પરથી X શોધી શકાય છે: $$X = \frac{(R + X)Q – S_2 P}{P + Q}$$

એકવાર X ની કિંમત જાણી લીધા પછી, ફોલ્ટનું સ્થાન (Position of the fault) નીચે મુજબ નક્કી કરી શકાય છે: $$\frac{X}{R + X} = \frac{l_1}{2l} \quad \text{અથવા} \quad l_1 = \frac{X}{R + X} \times 2l$$

જ્યાં:

  • $l_1$ = ટેસ્ટ છેડાથી ફોલ્ટની લંબાઈ (Length of fault from the test end).
  • $l$ = કન્ડક્ટરની કુલ લંબાઈ (Total length of conductor). 📏

📌 મહત્વની સાવચેતીઓ અને સુધારા (Important Notes & Corrections)

  1. સમાન આડછેદ (Uniform Cross-section): મરે લૂપ ટેસ્ટ અને વાર્લી લૂપ ટેસ્ટના ઇક્વેશન્સ ત્યારે જ સાચા પડે જ્યારે કેબલનો આડછેદ (Cross-section) આખા લૂપમાં એકસરખો હોય. જો ફોલ્ટી કેબલ અને સાઉન્ડ કેબલના આડછેદ અલગ હોય, તો સુધારા (Corrections) કરવા પડે છે. ✅
  2. તાપમાનની અસર (Temperature Effect): તાપમાન રેઝિસ્ટન્સની કિંમત પર અસર કરે છે. જો બંને કેબલના તાપમાન અલગ હોય, તો ગણતરીમાં સુધારો કરવો જરૂરી છે. 🌡️
  3. જોઈન્ટ્સ (Joints): જો કેબલમાં ઘણા બધા સાંધા (Joints) હોય, તો પણ રેઝિસ્ટન્સમાં ફેરફાર આવી શકે છે, જેની ગણતરીમાં ધ્યાન રાખવું પડે છે. 🔗

🏷️ SEO Keywords for WordPress:

  • Murray Loop Test in Gujarati
  • Varley Loop Test Explanation
  • Cable Fault Location Methods
  • Electrician NSQF Level 5 Theory
  • Underground Cable Testing Gujarati
  • Wheatstone Bridge Cable Fault
  • ઇલેક્ટ્રિશિયન થીયરી ગુજરાતી

આશા છે કે આ લેસન તમને Murray અને Varley Loop Test સમજવામાં મદદરૂપ થશે! જો કોઈ પ્રશ્ન હોય તો જરૂર પૂછશો. 👍

 

🔑 SEO Keywords for WordPress:

  • Cable Faults in Gujarati
  • Murray Loop Test procedure
  • Underground Cable Jointing methods
  • Electrician Theory Gujarati Lesson
  • Ground Fault vs Short Circuit Fault
  • Hot Pouring and Cold Pouring Compounds
  • ITI Electrician NSQF Level 4 Notes Gujarati
  • Cable Termination Tri-furcating box

Instructor Note: વિદ્યાર્થીઓને સમજાવવું કે Murray Loop Test કરતી વખતે Wheatstone bridge ના બેલેન્સિંગ (P, Q resistors) પર ધ્યાન આપવું અત્યંત જરૂરી છે. 🎓


📝 SEO Keywords for WordPress

તમારી વેબસાઈટ માટે નીચેના કીવર્ડ્સ વાપરો:

  • Underground Cable Laying Methods in Gujarati
  • Gas Pressure Cables advantages and disadvantages
  • Cable Jointing Methods Electrician Theory
  • Types of Underground Cables (PVC, XLPE, PILC)
  • Electrician NSQF Level 5 Notes Gujarati
  • UG Cable Precautions Gujarati
  • Straight through joints and Tee joints explaination

Power : Electrician (NSQF – Revised 2022) – Related Theory Exercise 1.2.23-26 | Page 51


📝 મુખ્ય ભાગો (Technical Terms to Remember):

  • Core (કોર): મુખ્ય વાહક તાર.
  • Insulation (ઇન્સ્યુલેશન): વીજળીને રોકતું પડ.
  • Lead Sheath (લેડ શીથ): ભેજથી બચાવતું પડ.
  • Armouring (આર્મરિંગ): યાંત્રિક રક્ષણ (Mechanical Protection) માટે.
  • Voids (વોઈડ્સ): ઇન્સ્યુલેશનમાં રહી જતી હવાની જગ્યા.

SEO Keywords for WordPress:

  • Underground Cables in Gujarati
  • H-type cable construction
  • S.L. type cable advantages
  • Pressure cables explained
  • Oil filled cables 66kV to 230kV
  • Electrical Engineering Lessons Gujarati
  • Types of Power Cables

SEO Title: H-Type, S.L. Type અને Pressure Cables ની સંપૂર્ણ સમજણ | Electrical Lesson in Gujarati

SEO Meta Description: 66kV થી વધુ વોલ્ટેજ માટે વપરાતા H-Type, S.L. Type અને Oil-filled Pressure cables વિશેની સંપૂર્ણ માહિતી ગુજરાતી અને અંગ્રેજી મિશ્રિત ભાષામાં અહીં શીખો. (ITI/Diploma Electrical)

 

 

 


🗝️ SEO Keywords for WordPress:

  • Underground Cables in Gujarati
  • Types of Underground Cables
  • Cable Construction Details
  • Belted vs Screened Cables
  • Electrician Theory NSQF Level 2022
  • L.T and H.T Cable Classification
  • Armouring and Bedding in Cables
  • ITI Electrician Notes Gujarati
  • Single Core LT Cable Construction

Instructor Note: વિદ્યાર્થીઓને આકૃતિ Fig 2 અને Fig 3 ધ્યાનથી જોવા કહેવું, જેથી કેબલના વિવિધ લેયર્સ (Cores, Insulation, Sheath, Armouring) વધુ સ્પષ્ટ રીતે સમજી શકાય.

 

 

📑 SEO શબ્દો (Keywords for WordPress):

  • Underground Cables Construction in Gujarati
  • UG Cable Advantages and Disadvantages
  • Power Electrician UG Cable Lesson
  • Underground Cable Parts (કંડક્ટર, ઇન્સ્યુલેશન, મેટાલિક શીથ)
  • Types of Insulating Materials for Cables
  • ITI Electrician UG Cable Notes Gujarati

Instructor Note: આ લેસન વિદ્યાર્થીઓને અંડરગ્રાઉન્ડ કેબલના પાયાના ખ્યાલો અને તેના બાંધકામ વિશે સમજવામાં મદદરૂપ થશે. ડાયગ્રામ (Fig 1) નો ઉપયોગ કરીને દરેક લેયર (Layer) સમજાવવા વિનંતી. 👨‍🏫✍️