विद्युत पारेषण लाइन क्या है?

बिजली संयंत्र इतने दूर क्यों हैं?

बिजली बनाना एक बहुत बड़ा काम है! बिजली संयंत्र बनाने और चलाने में बहुत पैसा खर्च होता है। इसके अलावा, कई संयंत्रों को ठंडा रखने के लिए बड़े तालाबों की ज़रूरत होती है, और सच कहूँ तो, ज़्यादातर लोग अपने पड़ोस में कोई विशाल औद्योगिक कारखाना नहीं चाहते! इसलिए, ये आमतौर पर ग्रामीण इलाकों में बनाए जाते हैं जहाँ ज़मीन सस्ती होती है और जगह भी ज़्यादा होती है।

इसका मतलब है कि टनों बिजली को जहाँ से बनाया जाता है, वहाँ से जहाँ हम उसका इस्तेमाल करते हैं, वहाँ तक लंबी दूरी तय करनी पड़ती है। बिजली की लाइनें इसका स्पष्ट समाधान हैं, लेकिन अगर हम कुशल बनना चाहते हैं तो सिर्फ़ तार बिछाना ही काफ़ी नहीं है।

बड़ी समस्या: व्यर्थ ऊर्जा!

यहाँ तक कि तांबे या एल्युमीनियम जैसे अच्छे तार भी बिजली के प्रवाह को थोड़ा-बहुत रोकते हैं। आप इसे घर पर देख सकते हैं:

• हेयर ड्रायर को सीधे आउटलेट में प्लग करें, और यह बढ़िया काम करता है।
• इसे एक बहुत ही लंबे, पतले एक्सटेंशन कॉर्ड में प्लग करें, और हो सकता है कि यह उतना अच्छा काम न करे, या कॉर्ड गर्म भी हो जाए!

इस गर्मी का मतलब है कि तार के प्रतिरोध के कारण ऊर्जा ऊष्मा के रूप में बर्बाद हो रही है। बिजली कंपनियों को केवल आपके मीटर तक पहुँचने वाली बिजली के लिए भुगतान मिलता है, रास्ते में बर्बाद होने वाली ऊर्जा के लिए नहीं। इसलिए, वे वास्तव में इसे बर्बाद होने से बचाना चाहते हैं!

सुपर स्मार्ट समाधान: उच्च वोल्टेज!

यहाँ एक चतुर चाल है: ऊष्मा के रूप में खोई हुई बिजली की मात्रा काफी हद तक इस बात पर निर्भर करती है कि कितनी बिजली प्रवाहित हो रही है (जिसे हम "करंट" कहते हैं) और तार उसका कितना प्रतिरोध करता है। दरअसल, अगर आप करंट को आधा कर दें, तो ऊष्मा के रूप में चार गुना कम बिजली खोती है! यह बहुत बड़ा अंतर है!

तो, हम धारा को कैसे कम करें और फिर भी उतनी ही शक्ति भेजें? हम वोल्टेज बढ़ाते हैं! वोल्टेज को बिजली के "धक्का" या "दबाव" के रूप में समझें। अगर आपके पास बहुत अधिक "धक्का" है, तो आपको उतना ही काम करने के लिए उतने "प्रवाह" (धारा) की आवश्यकता नहीं होगी।

बिजली संयंत्रों में, ट्रांसफॉर्मर नामक विशेष उपकरण वोल्टेज को बहुत बढ़ा देते हैं – कभी-कभी तो लाखों वोल्ट तक! इससे तारों में करंट कम हो जाता है, जिससे ऊर्जा की बर्बादी में नाटकीय रूप से कमी आती है और यह सुनिश्चित होता है कि ज़्यादा से ज़्यादा बिजली हमारे घरों तक पहुँचे।

इसे कोई भी करके दिखा सकता है! अगर कोई बहुत पतले तारों वाले हेयर ड्रायर को बिजली देने की कोशिश करे, तो वे पिघल जाएँगे क्योंकि बहुत ज़्यादा करंट प्रवाहित हो रहा है और बहुत ज़्यादा गर्मी पैदा कर रहा है। लेकिन अगर कोई पतले तारों से पहले वोल्टेज बढ़ाने के लिए एक ट्रांसफॉर्मर और फिर उसके बाद वोल्टेज कम करने के लिए एक और ट्रांसफॉर्मर का इस्तेमाल करे, तो हेयर ड्रायर बिलकुल सही काम करेगा! पतले तार बिजली संभाल सकते हैं क्योंकि करंट बहुत कम होता है।

सुरक्षित रहना: उच्च वोल्टेज पर नियंत्रण

लेकिन रुकिए, इसमें एक पेंच है! हाई वोल्टेज बेहद खतरनाक होता है। इसका मतलब है कि बिजली सचमुच गति करना चाहती है और उन चीज़ों से भी गुज़र सकती है जिनके बारे में हम आमतौर पर सोचते हैं कि वे बिजली का संचालन नहीं करतीं, जैसे हवा!

इन लाइनों को डिजाइन करते समय इंजीनियरों को बहुत सावधान रहना होगा:

• ऊंचे टावर: ट्रांसमिशन टावर बहुत ऊंचे होते हैं, ताकि जमीन पर मौजूद कोई भी व्यक्ति गलती से तारों के बहुत नजदीक न आ जाए और बिजली का प्रवाह न हो जाए।
• एयर गैप: ज़्यादातर लंबी दूरी की बिजली लाइनों के चारों ओर मोटा इंसुलेशन नहीं होता। इसके बजाय, वे हवा को ही इंसुलेशन के तौर पर इस्तेमाल करते हैं, बस हर चीज़ के बीच दूरी बनाकर।
• इन्सुलेटर: कंडक्टर सिरेमिक डिस्क की लंबी डोरियों का उपयोग करके टावरों से जुड़े होते हैं। ये डिस्क अत्यंत मजबूत अवरोधकों की तरह होती हैं जो सक्रिय तारों को ग्राउंडेड धातु के टावर से दूर रखती हैं। अगर ये गीले हो जाएँ, तो बिजली को बाहर निकलने के लिए बहुत लंबा, घुमावदार रास्ता तय करना पड़ता है, जिससे यह मुश्किल हो जाता है। (मजेदार तथ्य: आप किसी बिजली लाइन के वोल्टेज का अंदाज़ा उसके इन्सुलेटर पर लगे सिरेमिक डिस्क की गिनती करके लगा सकते हैं! बस डिस्क की संख्या को 15 से गुणा करें। इसलिए, अगर आपको 9 डिस्क दिखाई देती हैं, तो यह संभवतः 138 किलोवोल्ट की लाइन है!)
• ढाल तार: आपको अक्सर टावरों के सबसे ऊपर छोटे तार लगे हुए दिखाई देंगे। ये बिजली नहीं ले जाते; ये मुख्य बिजली लाइनों को बिजली गिरने से बचाने के लिए होते हैं!

सिर्फ़ तारों से ज़्यादा: डिज़ाइन की चुनौतियाँ

यह सिर्फ वहां बिजली पहुंचाने के बारे में नहीं है; यह सुनिश्चित करने के बारे में है कि लाइनें वहां रहें और समस्याएं पैदा न करें!

• शक्ति बनाम प्रतिरोध: इंजीनियरों को ऐसी सामग्री चुननी होती है जो मीलों तक खिंचने के लिए पर्याप्त मजबूत हो, लेकिन साथ ही बिजली का संचालन भी अच्छी तरह से कर सके।
• गर्मी और झुकाव: जब बहुत ज़्यादा बिजली प्रवाहित होती है, तो तार बहुत गर्म हो सकते हैं और ज़्यादा झुक सकते हैं। अगर वे पेड़ों के बहुत पास हों, तो यह एक समस्या हो सकती है!
• हवा: हवा से तार हिल सकते हैं और कंपन कर सकते हैं, जिससे समय के साथ उन्हें नुकसान पहुँच सकता है। आपको लाइनों पर "स्टॉकब्रिज डैम्पर्स" नामक छोटे वज़न दिखाई दे सकते हैं - ये कंपन को रोकने में मदद करते हैं!
• चुंबकीय क्षेत्र: उच्च वोल्टेज लाइनें अदृश्य चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती हैं जो कभी-कभी आस-पास की धातु की चीज़ों जैसे बाड़ में बिजली प्रवाहित कर सकती हैं, या इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को भी नुकसान पहुँचा सकती हैं। इंजीनियर टावरों को इस तरह डिज़ाइन करते हैं कि ये क्षेत्र लोगों की पहुँच से दूर रहें।
• शोर: कभी-कभी ये लाइनें भिनभिनाने जैसी आवाज भी उत्पन्न कर सकती हैं, इसलिए इंजीनियरों को इस पर भी विचार करना होगा!

बिजली का भविष्य

बिजली प्राप्त करने का तरीका हमेशा बदलता रहता है। ज़्यादा से ज़्यादा लोग अपने घरों में सौर पैनल लगा रहे हैं, अपनी कुछ बिजली खुद बना रहे हैं और कुछ बिजली ग्रिड को भी भेज रहे हैं! इसका मतलब है कि अब बड़ी, लंबी ट्रांसमिशन लाइनों पर कम बिजली खर्च करनी पड़ेगी।

दूसरी ओर, अब बिजली बहुत दूरियों के बीच खरीदी और बेची जाती है, इसलिए ये "इलेक्ट्रिक सुपरहाइवे" अभी भी बहुत महत्वपूर्ण हैं।

तो, अगली बार जब आप उन विशाल बिजली लाइनों वाले टावरों को ज़मीन पर फैले हुए देखें, तो याद रखें कि वे सिर्फ़ साधारण तार नहीं हैं। वे चतुर इंजीनियरिंग का एक आकर्षक उदाहरण हैं, जो यह सुनिश्चित करते हैं कि हम सभी को ज़रूरी बिजली मिले!