उच्च वोल्टता: Difference between revisions

[[File:plasma-filaments.jpg|thumb|right|300px|उच्च वोल्टेज विद्युत के टूटने का कारण बन सकता है, जिसके परिणामस्वरूप एक [[ टेस्ला कॉइल ]] से स्ट्रीमिंग [[ प्लाज्मा (भौतिकी) ]] फिलामेंट्स द्वारा सचित्र विद्युत निर्वहन होता है।]]

उच्च [[ वोल्टेज ]] [[ बिजली | विद्युत]] से तात्पर्य इतनी बड़ी [[ विद्युत क्षमता |विद्युत क्षमता]] से है जो चोट या क्षति का कारण बन सकती है। कुछ उद्योगों में, उच्च वोल्टेज का तात्पर्य एक निश्चित सीमा से ऊपर के वोल्टेज से है। उच्च वोल्टेज वाले उपकरण और [[ विद्युत कंडक्टर |विद्युत चालक]] विशेष [[ विद्युत सुरक्षा मानक |विद्युत सुरक्षा मानकों]] की गारंटी देते हैं।

उच्च वोल्टेज का उपयोग [[ विद्युत शक्ति वितरण |विद्युत ऊर्जा वितरण]] में, [[ कैथोड रे ट्यूब |कैथोड रे ट्यूबों]] में, [[ एक्स-रे |एक्स-रे]] और [[ कण बीम |कण बीम]] उत्पन्न करने के लिए, विद्युत आर्क का उत्पादन करने के लिए, प्रज्वलन के लिए, [[ फोटोमल्टीप्लायर |फोटोमल्टीप्लायर]] ट्यूबों में, और उच्च-ऊर्जा [[ एम्पलीफायर |एम्पलीफायर]] [[ वेक्यूम - ट्यूब | निर्वात - ट्यूबों]] में, साथ ही साथ अन्य औद्योगिक, सैन्य और वैज्ञानिक अनुप्रयोग में किया जाता है।

{{em|उच्च वोल्टेज}} की संख्यात्मक परिभाषा संदर्भ पर निर्भर करती है। [[ वाल्ट |वोल्टेज]] को उच्च वोल्टेज के रूप में वर्गीकृत करने में दो कारकों पर विचार किया जाता है, हवा में चिंगारी पैदा होने की संभावना, और संपर्क या निकटता से बिजली के झटके का खतरा।

संयुक्त राज्य अमेरिका में, [[ अमेरिकी राष्ट्रीय मानक संस्थान |अमेरिकी राष्ट्रीय मानक संस्थान]] (एएनएसआई) 100 वी से अधिक 60 हर्ट्ज विद्युत ऊर्जा प्रणालियों के लिए नाममात्र वोल्टेज रेटिंग स्थापित करता है। विशेष रूप से, ANSI C84.1-2020 उच्च वोल्टेज को 115 kV से 230 kV, अतिरिक्त-उच्च वोल्टेज को 345 kV से 765 kV और अति-उच्च वोल्टेज को 1,100 kV के रूप में परिभाषित करता है।।<ref>{{Cite web|title=ANSI C84.1 - Electric Power Systems and Equipment - Voltage Ratings (60 Hertz) {{!}} Engineering360|url=https://standards.globalspec.com/std/154965/ANSI%20C84.1|access-date=2020-07-18|website=standards.globalspec.com}}</ref> ब्रिटिश स्टैंडर्ड [[ बीएस 7671 |बीएस 7671]] : 2008 उच्च वोल्टेज को चालकों के बीच किसी भी वोल्टेज अंतर के रूप में परिभाषित करता है जो 1000 वीएसी या 1500 वी रिपल-फ्री डीसी से अधिक है, या चालक और तार के बीच कोई वोल्टेज अंतर जो 600 वीएसी या 900 वी रिपल-फ्री डीसी से अधिक है।<ref>{{Cite web|title=Electrical safety|url=https://www2.gov.scot/resource/buildingstandards/2013NonDomestic/chunks/ch05s06.html}}</ref>

कुछ न्यायक्षेत्रों में [[ बिजली मिस्त्री |इलेक्ट्रीशियनों]] को केवल विशेष वोल्टेज वर्गों के लिए ही लाइसेंस दिया जा सकता है।<ref>One such jurisdiction is [[Manitoba]], where  the ''Electrician's Licence Act, CCSM E50'' establishes classes of electrician's licences by voltage.</ref> उदाहरण के लिए, एक विशेष उप-व्यापार के लिए एक विद्युत लाइसेंस जैसे [[ एचवीएसी |एचवीएसी]] सिस्टम, [[ फायर अलार्म |फायर अलार्म]] सिस्टम, [[ क्लोज़्ड सर्किट टेलीविज़न |क्लोज़्ड परिपथ टेलीविज़न]] सिस्टम को चालकों के बीच केवल 30 वोल्ट तक सक्रिय सिस्टम स्थापित करने के लिए अधिकृत किया जा सकता है, और मेन-वोल्टेज परिपथ पर काम करने की अनुमति नहीं दी जा सकती है। आम जनता घरेलू मुख्य विद्युत परिपथ (100 से 250 वीएसी) पर विचार कर सकती है, जो उच्च वोल्टेज होने के लिए सामान्य रूप से सामना किए जाने वाले उच्चतम वोल्टेज को ले जाते हैं।

  {{cite book|author=Gönen, T.|url=https://books.google.com/books?id=6KbNBQAAQBAJ|title=Electrical Power Transmission System Engineering: Analysis and Design|publisher=CRC Press|year=2014|ISBN=9781482232233|edition=3|page=3,36}}</ref> इलेक्ट्रॉनिक्स सिस्टम में, एक विद्युत आपूर्ति जो 275, 000 वोल्ट से अधिक प्रदान करती है उसे ईएचवी पावर सप्लाई कहा जाता है, और अधिकांश भौतिकी में प्रयोगों में इसका उपयोग किया जाता है। टेलीविज़न कैथोड रे ट्यूब के लिए त्वरित वोल्टेज को उपकरण के अंदर अन्य वोल्टेज आपूर्ति की तुलना में अतिरिक्त-उच्च वोल्टेज या अतिरिक्त-उच्च टेंशन (ईएचटी) के रूप में वर्णित किया जा सकता है। इस प्रकार की आपूर्ति 5 kV से लेकर लगभग 30 kV तक होती है।

कम आर्द्रता की स्थितियों में देखे जाने वाले सामान्य [[ इलेक्ट्रोस्टाटिक्स |इलेक्ट्रोस्टाटिक्स]] में हमेशा 700 वी से ऊपर वोल्टेज शामिल होता है। उदाहरण के लिए, सर्दियों में कार के दरवाजों पर चिंगारी में 20,000 वी तक का वोल्टेज शामिल हो सकता है।<ref>{{Cite web |url=http://www.jci.co.uk/Carseats2.html |title=John Chubb, "Control of body voltage getting out of a car," IOP Annual Congress, Brighton, 1998  |access-date=1 February 2007 |archive-url=https://web.archive.org/web/20070208202200/http://www.jci.co.uk/Carseats2.html |archive-date=8 February 2007 |url-status=dead }}</ref>

सबसे बड़े पैमाने की चिंगारी वे हैं जो प्राकृतिक रूप से विद्युत द्वारा उत्पन्न होती हैं। नकारात्मक विद्युत का एक औसत बोल्ट 30 से 50 किलोएम्पियर की धारा वहन करता है, 5 [[ कूलम्ब ]] का चार्ज स्थानांतरित करता है, और 500 जूल # ऊर्जा के इतिहास (120 किलो [[ टीएनटी समकक्ष ]], या लगभग 2 महीने के लिए 100 वाट प्रकाश बल्ब को जलाने के लिए पर्याप्त) को नष्ट कर देता है। ) हालांकि, सकारात्मक विद्युत का एक औसत बोल्ट (एक गरज के ऊपर से) 300 से 500 किलोएम्पियर का करंट ले सकता है, 300 कूलम्ब तक का चार्ज ट्रांसफर कर सकता है, 1 गीगावोल्ट (एक बिलियन वोल्ट) तक का संभावित अंतर हो सकता है, और 300 जीजे ऊर्जा (72 टन टीएनटी, या 100 वाट के प्रकाश बल्ब को 95 साल तक जलाने के लिए पर्याप्त ऊर्जा) को नष्ट कर सकता है। एक नकारात्मक विद्युत की हड़ताल सामान्यतः केवल दस माइक्रोसेकंड तक चलती है, लेकिन कई हमले आम हैं। एक सकारात्मक विद्युत का स्ट्रोक सामान्यतः एक ही घटना है। हालांकि, बड़ा पीक करंट सैकड़ों मिलीसेकंड तक प्रवाहित हो सकता है, जिससे यह नकारात्मक विद्युत की तुलना में काफी अधिक ऊर्जावान हो जाता है।

== हवा में चिंगारी ==

[[File:electrostatic-discharge.jpg|thumb|right|200px|टेस्ला कॉइल की लंबी एक्सपोज़र तस्वीर बार-बार [[ बिजली का निर्वहन | विद्युत का निर्वहन]] दिखा रही है]]

गोलाकार इलेक्ट्रोड के बीच [[ मानक तापमान और दबाव ]] (एसटीपी) पर शुष्क हवा की ढांकता हुआ टूटने की ताकत लगभग 33 kV/cm है।<ref>A. H. Howatson, "An Introduction to Gas Discharges", Pergamom Press, Oxford, 1965, page 67</ref> यह केवल एक रफ गाइड के रूप में है, क्योंकि वास्तविक ब्रेकडाउन वोल्टेज इलेक्ट्रोड के आकार और आकार पर अत्यधिक निर्भर है। मजबूत [[ विद्युत क्षेत्र ]] (छोटे या नुकीले चालकों पर लागू उच्च वोल्टेज से) अधिकांश हवा में बैंगनी रंग के [[ कोरोना डिस्चार्ज ]] के साथ-साथ दिखाई देने वाली चिंगारी उत्पन्न करते हैं। लगभग 500-700 वोल्ट से नीचे के वोल्टेज वायुमंडलीय दबाव पर आसानी से दिखाई देने वाली विद्युत चिंगारी या हवा में चमक पैदा नहीं कर सकते हैं, इसलिए इस नियम से ये वोल्टेज कम हैं। हालांकि, कम वायुमंडलीय दबाव (जैसे उच्च ऊंचाई वाले विमानों में) या [[ आर्गन ]] या [[ नीयन ]] जैसे महान गैस के वातावरण में, स्पार्क बहुत कम वोल्टेज पर दिखाई देते हैं। स्पार्क ब्रेकडाउन के उत्पादन के लिए 500 से 700 वोल्ट एक निश्चित न्यूनतम नहीं है, लेकिन यह एक नियम का अंगूठा है। एसटीपी पर हवा के लिए, न्यूनतम स्पार्कओवर वोल्टेज लगभग 327 वोल्ट है, जैसा कि [[ फ्रेडरिक पासचेन ]] ने उल्लेख किया है।<ref>{{cite journal  

ओमिक चालक के विपरीत, करंट बढ़ने पर चाप का प्रतिरोध कम हो जाता है। यह एक विद्युत उपकरण में अनजाने में चाप को खतरनाक बना देता है क्योंकि एक छोटा चाप भी उपकरण को नुकसान पहुंचाने के लिए काफी बड़ा हो सकता है और यदि पर्याप्त करंट उपलब्ध हो तो आग लग सकती है। जानबूझकर उत्पादित चाप, जैसे कि प्रकाश या [[ वेल्डिंग ]] में उपयोग किया जाता है, चाप की वर्तमान/वोल्टेज विशेषताओं को स्थिर करने के लिए परिपथ में कुछ तत्व की आवश्यकता होती है।

{{main|Electric power transmission}}

{{See also|High-voltage cable}}

[[ विद्युत शक्ति | विद्युत ऊर्जा]] के लिए विद्युत संचरण और वितरण लाइनें सामान्यतः दसियों और सैकड़ों किलोवोल्ट के बीच वोल्टेज का उपयोग करती हैं। लाइनें ओवरहेड या भूमिगत हो सकती हैं। लंबी दूरी तक विद्युत का परिवहन करते समय ओमिक नुकसान को कम करने के लिए विद्युत वितरण में उच्च वोल्टेज का उपयोग किया जाता है।

इसका उपयोग अर्धचालकों के उत्पादन में वेफर_ (इलेक्ट्रॉनिक्स) की सतह पर धातु की फिल्मों की पतली परतों को [[ स्पटरिंग ]] करने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग इलेक्ट्रोस्टैटिक फ्लॉकिंग के लिए भी किया जाता है ताकि छोटे फाइबर के साथ वस्तुओं को कोट किया जा सके जो किनारे पर खड़े हों।

[[ रेडियो ]] प्रसारण के प्रारंभिक रूप के रूप में ऐतिहासिक रूप से स्पार्क अंतराल का उपयोग किया गया था। इसी तरह, [[ बृहस्पति ]] के वातावरण में विद्युत के निर्वहन को ग्रह के शक्तिशाली रेडियो फ्रीक्वेंसी उत्सर्जन का स्रोत माना जाता है।<ref>K. Rinnert et al., ''Measurements of radio frequency signals from lightning in Jupiter's atmosphere'', J. Geophys. Res., 103(E10)</ref>

लैंडमार्क रसायन विज्ञान और कण भौतिकी प्रयोगों और खोजों में उच्च वोल्टेज का उपयोग किया गया है। वायुमंडलीय वायु से तत्व आर्गन के अलगाव और खोज में विद्युत चाप का उपयोग किया गया था। इंडक्शन कॉइल ने शुरुआती एक्स-रे ट्यूबों को संचालित किया। मोसले ने एनोड के रूप में उपयोग किए जाने पर उत्सर्जित स्पेक्ट्रम द्वारा धातु तत्वों के चयन के मोस्ले के नियम को निर्धारित करने के लिए एक्स-रे ट्यूब का उपयोग किया। [[ इलेक्ट्रान सूक्ष्मदर्शी ]] के लिए इलेक्ट्रॉन बीम उत्पन्न करने के लिए उच्च वोल्टेज का उपयोग किया जाता है। कॉकक्रॉफ्ट और वाल्टन ने हाइड्रोजन परमाणुओं को तेज करके हीलियम में लिथियम ऑक्साइड में न्यूक्लियर_ट्रांसम्यूटेशन लिथियम परमाणुओं के लिए कॉकक्रॉफ्ट-वाल्टन_जेनरेटर का आविष्कार किया।

[[File:ISO 7010 W012.svg|thumb|इलेक्ट्रिक शॉक [[ खतरे का प्रतीक ]] ([[ ISO 7010 ]] W012), जिसे हाई वोल्टेज सिंबल के रूप में भी जाना जाता है]]

{{See also|Electrical injury}}

सूखी अखंड मानव त्वचा पर लगाए गए 50 वी से अधिक वोल्टेज हृदय के तंतु का कारण बन सकते हैं यदि वे शरीर के ऊतकों में विद्युत धाराएं उत्पन्न करते हैं जो [[ छाती ]] क्षेत्र से होकर गुजरती हैं। जिस वोल्टेज पर विद्युत के झटके का खतरा होता है वह शुष्क मानव त्वचा की विद्युत चालकता पर निर्भर करता है। लगभग 50 वोल्ट तक की शुष्क त्वचा की इन्सुलेट विशेषताओं द्वारा जीवित मानव ऊतक को क्षति से बचाया जा सकता है। यदि वही त्वचा गीली हो जाती है, घाव हो जाते हैं, या यदि त्वचा में प्रवेश करने वाले [[ इलेक्ट्रोड ]] पर वोल्टेज लगाया जाता है, तो 40 वी से नीचे के वोल्टेज स्रोत भी घातक हो सकते हैं।

पर्याप्त ऊर्जा की आपूर्ति करने वाले किसी भी उच्च वोल्टेज के आकस्मिक संपर्क के परिणामस्वरूप गंभीर चोट या मृत्यु हो सकती है। यह तब हो सकता है जब किसी व्यक्ति का शरीर वर्तमान प्रवाह के लिए एक मार्ग प्रदान करता है, जिससे ऊतक क्षति और हृदय की विफलता होती है। अन्य चोटों में आकस्मिक संपर्क से उत्पन्न चाप से जलन शामिल हो सकती है। अगर पीड़ित का वायुमार्ग प्रभावित होता है तो ये जलन विशेष रूप से खतरनाक हो सकती है। चोट लगने की घटनाएं उन लोगों द्वारा अनुभव की जाने वाली शारीरिक ताकतों के परिणामस्वरूप भी हो सकती हैं जो बहुत ऊंचाई से गिरते हैं या काफी दूरी पर फेंके जाते हैं।

उच्च वोल्टेज के लिए कम-ऊर्जा जोखिम हानिरहित हो सकता है, जैसे कि शुष्क जलवायु में उत्पन्न होने वाली चिंगारी जब एक कालीन वाले फर्श पर चलने के बाद दरवाजे के घुंडी को छूती है। वोल्टेज हजार-वोल्ट रेंज में हो सकता है, लेकिन औसत [[ विद्युत प्रवाह ]] कम होता है।

चोट से बचने के लिए मानक सावधानियों में ऐसी परिस्थितियों में काम करना शामिल है जो शरीर के माध्यम से विद्युत ऊर्जा के प्रवाह से बचती हैं, विशेष रूप से हृदय क्षेत्र के माध्यम से, जैसे कि बाहों के बीच, या एक हाथ और एक पैर के बीच। उच्च वोल्टेज उपकरण में दो चालकों के बीच विद्युत प्रवाहित हो सकती है और शरीर परिपथ को पूरा कर सकता है। ऐसा होने से बचने के लिए, कार्यकर्ता को रबर के दस्ताने जैसे इन्सुलेट कपड़े पहनना चाहिए, इंसुलेटेड टूल्स का उपयोग करना चाहिए, और एक समय में एक से अधिक हाथों से उपकरण को छूने से बचना चाहिए। उपकरण और जमीन के बीच एक विद्युत प्रवाह भी प्रवाहित हो सकता है। इसे रोकने के लिए, कार्यकर्ता को एक अछूता सतह पर खड़ा होना चाहिए जैसे कि रबर की चटाई पर। सुरक्षा उपकरणों का नियमित रूप से परीक्षण किया जाता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि यह अभी भी उपयोगकर्ता की सुरक्षा कर रहा है। टेस्ट नियम देश के अनुसार अलग-अलग होते हैं। परीक्षण कंपनियां 300,000 वोल्ट तक परीक्षण कर सकती हैं और दस्ताने परीक्षण से लेकर [[ हवाई कार्य मंच ]] (या ईडब्ल्यूपी) परीक्षण तक सेवाएं प्रदान कर सकती हैं।