নতুন নিরোধক উপকরণ উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধী পাওয়ার তারের জন্য একটি কর্মক্ষমতা সুরক্ষা বাধা তৈরি করে

ধাতব চুল্লির অগ্নিশিখার পাশে এবং নতুন শক্তি পাওয়ার স্টেশনগুলিতে উচ্চ-তাপমাত্রার সরঞ্জামগুলির মধ্যে, পাওয়ার ট্রান্সমিশন সিস্টেমগুলি আদর্শের বাইরে তাপমাত্রা পরীক্ষার মুখোমুখি হয়। স্থিতিশীল শক্তি সঞ্চালন নিশ্চিত করার জন্য "লাইফলাইন" হিসাবে, এর মূল প্রতিযোগিতা উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধী পাওয়ার তারের তার নিরোধক কর্মক্ষমতা কেন্দ্রীভূত হয়. এই কার্যকারিতা তাপ-প্রতিরোধী বৈশিষ্ট্যগুলির একটি সাধারণ সুপারপজিশন নয়, তবে উপাদানের আণবিক কাঠামোর সুনির্দিষ্ট নকশার মাধ্যমে, এটি তারেরকে বার্ধক্য প্রতিরোধ করার এবং উচ্চ-তাপমাত্রার পরিবেশে নিরোধক বজায় রাখার ক্ষমতা দেয়, চরম কাজের অবস্থার অধীনে ঐতিহ্যগত তারের নিরাপত্তা বিপত্তিগুলি মৌলিকভাবে সমাধান করে।
পলিভিনাইল ক্লোরাইড (PVC) নিরোধক উপকরণগুলি সাধারণত প্রচলিত পাওয়ার তারগুলিতে ব্যবহৃত হয় ঘরের তাপমাত্রায় প্রাথমিক নিরোধক প্রয়োজনীয়তাগুলি পূরণ করতে পারে, তবে তাদের আণবিক গঠন বৈশিষ্ট্যগুলি উচ্চ-তাপমাত্রার অভিযোজনযোগ্যতার অন্তর্নিহিত ঘাটতিগুলি নির্ধারণ করে। PVC আণবিক শৃঙ্খল পলিমারাইজড ভিনাইল ক্লোরাইড মনোমার দ্বারা গঠিত, দুর্বল ইন্টারচেইন ফোর্স সহ এবং এতে প্রচুর পরিমাণে সহজে পচে যাওয়া ক্লোরিন পরমাণু রয়েছে। যখন পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা 70 ডিগ্রি সেলসিয়াস অতিক্রম করে, তখন পিভিসি আণবিক চেইন তাপীয় ক্ষয় হতে শুরু করে, হাইড্রোজেন ক্লোরাইডের মতো ক্ষয়কারী গ্যাস নির্গত করে; যদি তাপমাত্রা আরও 100 ডিগ্রি সেলসিয়াসে বেড়ে যায়, উপাদানটি দ্রুত নরম হয়ে যায় এবং বিকৃত হয়ে যায়, নিরোধক স্তরটির অখণ্ডতা ধ্বংস হয়ে যায় এবং ফুটো হওয়ার ঝুঁকি দ্রুত বৃদ্ধি পায়।
উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধী পাওয়ার কেবলের বৈপ্লবিক অগ্রগতি নতুন নিরোধক উপকরণগুলির গবেষণা এবং বিকাশ এবং প্রয়োগ থেকে আসে। সিলিকন রাবার, পলিমাইড এবং অন্যান্য উপকরণগুলি তাদের অনন্য আণবিক কাঠামোর সাথে উচ্চ তাপমাত্রা নিরোধকের ক্ষেত্রে প্রধান শক্তি হয়ে উঠেছে। এই কাঠামো উপাদানটিকে তিনটি মূল সুবিধা দেয়: সংযোজিত সিস্টেমে π ইলেক্ট্রন ক্লাউড সমানভাবে বিতরণ করা হয়, এবং রাসায়নিক বন্ধন শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পায়, যাতে পলিমাইডের তাপীয় পচন তাপমাত্রা 500 ℃ বা তার বেশি হয় এবং দীর্ঘমেয়াদী ব্যবহারের তাপমাত্রা 260 ℃ এ স্থিতিশীলভাবে বজায় থাকে; তাপীয় চলাচলের কারণে অনমনীয় আণবিক শৃঙ্খলটি পাকানো এবং ভাঙা সহজ নয় এবং এমনকি উচ্চ তাপমাত্রার পরিবেশেও, অন্তরণ স্তরে কোনও গর্ত বা ফাটল নেই তা নিশ্চিত করার জন্য আণবিক চেইনের অখণ্ডতা বজায় রাখা যেতে পারে; অণুগুলির মধ্যে শক্তিশালী ভ্যান ডার ওয়ালস বাহিনী এবং হাইড্রোজেন বন্ধন রয়েছে, একটি ঘন আণবিক স্ট্যাকিং কাঠামো গঠন করে, কার্যকরভাবে ইলেক্ট্রন স্থানান্তর রোধ করে এবং চমৎকার অস্তরক বৈশিষ্ট্য বজায় রাখে। যখন একটি ধাতব কর্মশালায় 300 ℃ উচ্চ তাপমাত্রার পরিবেশে তারের চলমান হয়, তখন পলিমাইড নিরোধক স্তরটি একটি শক্ত বর্মের মতো, যা কন্ডাকটরকে ক্ষয় করা থেকে তাপকে বিচ্ছিন্ন করে এবং নিরোধক ব্যর্থতার কারণে সৃষ্ট শর্ট সার্কিট দুর্ঘটনা প্রতিরোধ করে।
পলিমাইড ছাড়াও, সিলিকন রাবার নিরোধক উপকরণগুলিও অনন্য উচ্চ তাপমাত্রার অভিযোজনযোগ্যতা দেখায়। এর প্রধান আণবিক চেইনটি সিলিকন-অক্সিজেন বন্ধন (Si-O) দ্বারা গঠিত। Si-O বন্ডের বন্ড শক্তি 460kJ/mol-এর মতো উচ্চ, যা সাধারণ কার্বন-কার্বন বন্ড (C-C) থেকে অনেক বেশি এবং প্রাকৃতিক তাপীয় স্থিতিশীলতা রয়েছে৷ সিলিকন রাবার আণবিক চেইনের নমনীয়তা এটিকে উচ্চ তাপমাত্রায় ভাল স্থিতিস্থাপকতা বজায় রাখতে সক্ষম করে, উপাদানের শক্ত হয়ে যাওয়া এবং ভঙ্গুরতার কারণে নিরোধক স্তরের ফাটল এড়াতে। সিলিকন রাবারের কম পৃষ্ঠ শক্তি রয়েছে এবং আর্দ্রতা এবং অমেধ্য শোষণ করা সহজ নয়, উচ্চ তাপমাত্রার পরিবেশে নিরোধক নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করে। ফটোভোলটাইক পাওয়ার স্টেশনের ইনভার্টার সংযোগ তারে, সিলিকন রাবার নিরোধক স্তর সরাসরি সূর্যালোক দ্বারা উত্পন্ন উচ্চ তাপমাত্রা সহ্য করতে পারে এবং বৈদ্যুতিক শক্তির স্থিতিশীল সংক্রমণ নিশ্চিত করতে বায়ু এবং বালির ক্ষয় প্রতিরোধ করতে পারে।
আণবিক কাঠামোর নকশা থেকে বস্তুগত কর্মক্ষমতা উপলব্ধি পর্যন্ত, উচ্চ তাপমাত্রা প্রতিরোধী পাওয়ার কেবলের নিরোধক প্রযুক্তির অগ্রগতি চরম পরিবেশে পাওয়ার ট্রান্সমিশনের মানকে পুনরায় সংজ্ঞায়িত করে। ঐতিহ্যগত উপকরণগুলির অন্তর্নিহিত ত্রুটিগুলি পরিত্যাগ করে এবং তাপীয়ভাবে স্থিতিশীল আণবিক কাঠামোর সাথে নতুন উপকরণ গ্রহণ করে, তারের উচ্চ তাপমাত্রার পরিস্থিতিতে নিরোধক কার্যকারিতা বজায় রাখতে পারে৷