द्वितीयक वितरण (secondary distribution) में न्यूट्रल क्यों प्रदान किया जाता है?

Question

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The correct answer is B: सभी फेज वोल्टेज टर्मिनलों के लिए शून्य संदर्भ बिंदु (zero reference point) प्राप्त करने के लिए. द्वितीयक वितरण प्रणालियों (आमतौर पर 415V/240V) में, न्यूट्रल तार वितरण ट्रांसफार्मर के स्टार (wye) बिंदु द्वारा प्रदान किया जाता है। यह दोहरे उद्देश्य को पूरा करता है: सिंगल-फेज लोड को फेज-से-न्यूट्रल वोल्टेज पर संचालित करने में सक्षम बनाना और पूरी वितरण प्रणाली के लिए एक सामान्य शून्य-विभव संदर्भ बिंदु (zero-potential reference point) स्थापित करना।

Step-by-Step Solution & Concepts:
द्वितीयक वितरण प्रणालियों (आमतौर पर 415V/240V) में, न्यूट्रल तार वितरण ट्रांसफार्मर के स्टार (wye) बिंदु द्वारा प्रदान किया जाता है। यह दोहरे उद्देश्य को पूरा करता है: सिंगल-फेज लोड को फेज-से-न्यूट्रल वोल्टेज पर संचालित करने में सक्षम बनाना और पूरी वितरण प्रणाली के लिए एक सामान्य शून्य-विभव संदर्भ बिंदु (zero-potential reference point) स्थापित करना।

Working Principle: ट्रांसफार्मर के द्वितीयक (secondary) को स्टार कॉन्फ़िगरेशन में जोड़ा जाता है। स्टार पॉइंट को ग्राउंड करने से, यह पृथ्वी के सापेक्ष 0V विभव वाला न्यूट्रल बिंदु बन जाता है। यह कॉन्फ़िगरेशन लाइनों के बीच थ्री-फेज लोड और किसी भी लाइन और न्यूट्रल टर्मिनल के बीच सिंगल-फेज लोड को जोड़ने की अनुमति देता है।

Key Formulas: $V_{ph} = \frac{V_L}{\sqrt{3}}$ — लाइन और न्यूट्रल के बीच वोल्टेज संबंध; $I_N = I_R + I_Y + I_B$ — लाइन धाराओं के वेक्टर योग के रूप में न्यूट्रल धारा

Key Points: न्यूट्रल बिंदु थ्री-फेज स्टार वाइंडिंग के सामान्य जंक्शन से प्राप्त होता है।; न्यूट्रल के बिना, 415V प्रणाली में सिंगल-फेज 230V उपकरणों के लिए कोई रिटर्न पथ नहीं होगा।; न्यूट्रल बिंदु फॉल्ट करंट के लिए जमीन तक कम प्रतिबाधा (low impedance) पथ सुनिश्चित करके सुरक्षा प्रदान करता है।

Advantages: सिंगल-फेज और थ्री-फेज दोनों प्रकार की बिजली के उपयोग की अनुमति देता है।; सिस्टम अर्थिंग के लिए एक स्थिर संदर्भ बिंदु प्रदान करता है।

Disadvantages: यदि न्यूट्रल कनेक्शन टूट जाता है तो फेज पर ओवरवॉल्टेज का खतरा (ओपन-न्यूट्रल फॉल्ट)।; एक अतिरिक्त कंडक्टर की आवश्यकता होती है, जिससे बुनियादी ढांचे की लागत बढ़ जाती है।

Applications: आवासीय बिजली आपूर्ति (230V फेज-टू-न्यूट्रल)।; प्रकाश व्यवस्था और छोटी मशीनरी के लिए व्यावसायिक वितरण।

Additional Info: एक संतुलित 3-फेज प्रणाली में, न्यूट्रल करंट $I_N$ सैद्धांतिक रूप से शून्य होता है।. विकल्प B सही है क्योंकि न्यूट्रल तार सभी मापों (0V) के लिए संदर्भ स्तर प्रदान करता है, जिससे प्रणाली की स्थिरता सुनिश्चित होती है।

Answer: C सही है — न्यूट्रल सिंगल-फेज लोड के लिए एक रिटर्न पथ प्रदान करता है और विद्युत प्रणाली के लिए एक सामान्य शून्य-विभव संदर्भ के रूप में कार्य करता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि असंतुलित स्टार-कनेक्टेड लोड में, न्यूट्रल कंडक्टर लोड धाराओं के फेजर योग को वहन करता है, यही कारण है कि स्थिर फेज वोल्टेज बनाए रखने के लिए यह आवश्यक है।

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Option A: सिंगल फेज सप्लाई प्राप्त करने के लिए

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Option C: उपरोक्त दोनों (a) और (b)

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Option D: न तो (a) और न ही (b)

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