बहु-मंजिला इमारतों में कौन सी वितरण प्रणाली अधिक किफायती होती है?

Question

Accepted Answer

A: फेज 4 वायर

Explanation & Concepts:
बहु-मंजिला इमारतों में, 3-फेज 4-वायर प्रणाली सबसे किफायती वितरण विधि है क्योंकि यह एक ही नेटवर्क से 3-फेज पावर (लिफ्ट, पंप के लिए) और सिंगल-फेज पावर (लाइटिंग, उपकरणों के लिए) दोनों की अनुमति देती है। यह प्रणाली एक न्यूट्रल कंडक्टर का उपयोग करती है, जो 3-फेज उपलब्धता बनाए रखते हुए फेज-टू-न्यूट्रल वोल्टेज ($V_{ph} = \frac{V_L}{\sqrt{3}}$) पर सिंगल-फेज लोड के वितरण को सक्षम बनाती है।

Working Principle: 3-फेज 4-वायर प्रणाली स्टार (Y) कॉन्फ़िगरेशन में जुड़े तीन फेज कंडक्टर और एक न्यूट्रल कंडक्टर का उपयोग करती है। यह कॉन्फ़िगरेशन न्यूट्रल वायर को असंतुलित करंट ले जाने की अनुमति देता है, जो सिंगल-फेज लोड के लिए एक स्थिर विभव प्रदान करता है और विभिन्न वोल्टेज स्तरों के लिए अलग ट्रांसफार्मर की आवश्यकता को समाप्त करता है, जिससे ऊर्ध्वाधर संरचनाओं में केबलिंग और स्थापना लागत काफी कम हो जाती है।

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

Key Points: 3-फेज 4-वायर प्रणाली वाणिज्यिक और आवासीय बहु-मंजिला इमारतों के लिए मानक है।; यह संतुलित 3-फेज औद्योगिक लोड और असंतुलित सिंगल-फेज घरेलू लोड का एक साथ समर्थन करती है।; न्यूट्रल वायर का उपयोग असंतुलित 3-फेज प्रणाली में फ्लोटिंग न्यूट्रल समस्याओं को रोकता है।; यह अलग-अलग सिंगल-फेज सर्किट की तुलना में कंडक्टरों में तांबे की बचत करती है।

Advantages: 3-फेज और सिंगल-फेज दोनों लोड का समर्थन करती है; लाइटिंग लोड के लिए संतुलित वोल्टेज आपूर्ति; कंडक्टर सामग्री की कम आवश्यकता; लोड प्रबंधन में लचीलापन

Disadvantages: न्यूट्रल करंट को कम करने के लिए फेजों के बीच सावधानीपूर्वक लोड संतुलन की आवश्यकता होती है; न्यूट्रल वायर को संभावित असंतुलन करंट के लिए रेट किया जाना चाहिए

Applications: आवासीय बहु-मंजिला अपार्टमेंट; वाणिज्यिक कार्यालय परिसर; औद्योगिक फ्लोर वितरण

Additional Info: IS कोड के अनुसार, भारत में भवन विद्युतीकरण के लिए 415V, 50Hz, 3-फेज 4-वायर आपूर्ति मानक है।. विकल्प B (2-वायर) का उपयोग आमतौर पर केवल छोटे घरेलू सिंगल-फेज आपूर्ति के लिए किया जाता है, 3-फेज पावर की आवश्यकता वाली बहु-मंजिला इमारतों के लिए नहीं।

Answer: A सही है — 3-फेज 4-वायर प्रणाली बहु-मंजिला इमारतों की विविध लोड आवश्यकताओं के लिए लागत और उपयोगिता का सबसे कुशल संतुलन प्रदान करती है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि स्टार-कनेक्टेड प्रणाली में, सिंगल-फेज लोड के लिए न्यूट्रल वायर आवश्यक है, जो भवन विद्युतीकरण में अधिकांश बिजली की खपत का गठन करता है।

Answer

Option B: फेज 2 वायर

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Option C: फेज 3 वायर

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Option D: फेज 5 वायर

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