निम्नलिखित वितरण प्रणालियों में से, कौन सी प्रणाली सर्वोत्तम अर्थव्यवस्था (economy) प्रदान करती है?

Question

Accepted Answer

A: दिष्ट धारा (Direct current) प्रणाली

Explanation & Concepts:
दिष्ट धारा (DC) प्रणाली प्रेषित की जाने वाली शक्ति की मात्रा और वोल्टेज स्तर के लिए चालक सामग्री (conductor material) की आवश्यकता के मामले में सर्वोत्तम अर्थव्यवस्था प्रदान करती है। DC प्रणालियों में, पावर फैक्टर, स्किन इफेक्ट और डाइइलेक्ट्रिक लॉस का प्रभाव अनुपस्थित होता है, जिससे समान पीक इन्सुलेशन वोल्टेज के लिए AC प्रणालियों की तुलना में कम चालक मात्रा की आवश्यकता होती है।

Working Principle: एक वितरण प्रणाली की अर्थव्यवस्था मुख्य रूप से एक विशिष्ट वोल्टेज ड्रॉप और शक्ति हानि को बनाए रखने के लिए आवश्यक चालक सामग्री की मात्रा द्वारा निर्धारित की जाती है। DC में, इन्सुलेशन AC में आवश्यक RMS-से-पीक रूपांतरण कारक के बिना पीक वोल्टेज के अधीन होता है, और इसमें कोई रिएक्टिव पावर प्रवाह नहीं होता जिसके लिए अतिरिक्त क्षतिपूर्ति की आवश्यकता हो, जिससे समान शक्ति वितरण के लिए छोटे क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्रों की अनुमति मिलती है।

Key Formulas: $V_{DC} = V_{peak}$ — DC में इन्सुलेशन स्ट्रेस; $V_{AC} = \frac{V_{peak}}{\sqrt{2}}$ — AC इन्सुलेशन के लिए RMS वोल्टेज

Key Points: DC प्रणालियाँ रिएक्टेंस (इंडक्टेंस और कैपेसिटेंस) से जुड़ी हानियों को समाप्त करती हैं।; DC में कोई स्किन इफेक्ट नहीं होता है, जो चालक के क्रॉस-सेक्शन में समान धारा वितरण की अनुमति देता है।; ग्राउंड के प्रति समान वोल्टेज के लिए, DC को AC की तुलना में कम इन्सुलेशन की आवश्यकता होती है।; रिएक्टिव पावर प्रवाह की अनुपस्थिति वितरण नेटवर्क के उपयोग को बेहतर बनाती है।

Advantages: कम चालक सामग्री लागत; किसी रिएक्टिव पावर क्षतिपूर्ति की आवश्यकता नहीं; कम डाइइलेक्ट्रिक स्ट्रेस; स्किन इफेक्ट या प्रॉक्सिमिटी इफेक्ट के कारण कोई हानि नहीं

Disadvantages: वोल्टेज रूपांतरण में कठिनाई (कन्वर्टर्स की आवश्यकता होती है); सबस्टेशन पर रूपांतरण उपकरणों की उच्च लागत; प्राकृतिक करंट जीरो की कमी के कारण सर्किट ब्रेकिंग की जटिलता में वृद्धि

Applications: HVDC ट्रांसमिशन; शहरी त्वरित पारगमन प्रणालियाँ (ट्राम/मेट्रो); औद्योगिक विद्युत रासायनिक प्रक्रियाएँ

Additional Info: हालाँकि ट्रांसफॉर्मर के माध्यम से आसान वोल्टेज रूपांतरण के कारण AC प्रमुख है, लेकिन थोक ट्रांसमिशन या विशिष्ट वितरण लोड के लिए सामग्री अर्थव्यवस्था के मामले में DC तकनीकी रूप से बेहतर है।. विकल्प B (AC सिंगल फेज) 3-फेज प्रणालियों की तुलना में उच्च चालक सामग्री की आवश्यकता के कारण सबसे कम कुशल है।

Answer: A सही है — DC प्रणाली सबसे किफायती है क्योंकि AC प्रणालियों की तुलना में यह एक दी गई शक्ति वितरण और वोल्टेज स्ट्रेस के लिए कम चालक सामग्री की आवश्यकता होती है।

Exam Tip: प्रतियोगी परीक्षाओं में, याद रखें कि DC सामग्री की अर्थव्यवस्था के लिए सबसे अच्छी है, लेकिन AC लचीलेपन और रूपांतरण के लिए सबसे अच्छी है।

Answer

Option B: एसी सिंगल फेज प्रणाली

Answer

Option C: एसी 3 फेज 3 वायर प्रणाली

Answer

Option D: एसी 3 फेज 4 वायर प्रणाली

Feature	DC प्रणाली	AC प्रणाली
चालक सामग्री	न्यूनतम	उच्च
रिएक्टिव हानि	शून्य	मौजूद

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