बुद्धिमान सर्ज आरेस्टर मॉनिटोरिंग: प्रवृत्तियाँ, चुनौतियाँ और भविष्य की दृष्टि

1. ऑनलाइन मॉनिटर्स की वर्तमान स्थिति और कमजोरियाँ

वर्तमान में, ऑनलाइन मॉनिटर्स सर्ज आरेस्टर मॉनिटोरिंग के लिए सबसे अधिक प्रयोग किए जाने वाले उपकरण हैं। यद्यपि वे संभावित दोषों का पता लगा सकते हैं, फिर भी उनमें महत्वपूर्ण सीमाएँ हैं: डेटा की रिकॉर्डिंग के लिए मैनुअल ऑन-साइट गतिविधियाँ आवश्यक होती हैं, जो वास्तविक समय में मॉनिटोरिंग को रोकती हैं; और डेटा विश्लेषण के बाद की गतिविधियाँ संचालन की जटिलता में वृद्धि करती हैं। IoT-आधारित बुद्धिमत्तापूर्ण मॉनिटोरिंग इन समस्याओं को दूर करती है—संग्रहित डेटा IoT के माध्यम से प्रोसेसिंग प्लेटफार्म पर अपलोड किया जाता है, और बड़े डेटा विश्लेषण के साथ यह छिपी खतरों की पहचान करता है और पूर्व सूचना प्रदान करता है, जिससे विद्युत संचालन और रखरखाव की कठिनाई कम हो जाती है।

1.1 वर्तमान-चरण के ऑनलाइन मॉनिटर्स की कमजोरियाँ

सर्ज आरेस्टर के लिए एक मुख्य मॉनिटोरिंग तकनीक के रूप में, ऑनलाइन मॉनिटर्स अनुप्रयोग में कई समस्याओं को दर्शाते हैं:

• कम पर्यावरणीय अनुकूलता: अधिकांश सर्ज आरेस्टर बाहरी इलाकों में स्थापित होते हैं, और लंबी अवधि तक खुले रहने से मॉनिटर्स डायल की पुरानी होने और सील विफल होने के लिए प्रविष्ट होते हैं, जिससे उपकरण की क्षति होती है और डेटा देखने में असमर्थता होती है।

• मैकेनिकल घटकों की विफलता: अमीटर अधिकांशतः मैकेनिकल पोइंटरों का उपयोग करते हैं—थर्मल विकृति या मैकेनिकल जाम होने से नीडल चिपक जाती है, जिससे लीकेज करंट गलत दिखाई देता है। एक्शन काउंटर जिनमें मैकेनिकल संरचना होती है, भी आसानी से जाम हो सकते हैं, जो काउंटिंग की सटीकता पर प्रभाव डालता है।

• मैनुअल-निर्भर संचालन और रखरखाव: ऑपरेशन और रखरखाव के कर्मचारियों को डिस्चार्ज टाइम्स और लीकेज करंट की ऑन-साइट रिकॉर्डिंग की आवश्यकता होती है; विशेष परिस्थितियों (पहुँच नहीं जाने वाले क्षेत्र) में टेलिस्कोप या ड्रोन्स की आवश्यकता होती है, जो कार्यक्षमता को कम करती है।

• डेटा पहचान की कठिनाई: मॉनिटर की गुणवत्ता की सीमा से, ऑपरेशन और रखरखाव के कर्मचारियों को डिस्प्लेड डेटा से उपकरण की स्थिति का प्रभावी रूप से निर्णय लेने में कठिनाई होती है।

2. सर्ज आरेस्टर के लिए बुद्धिमत्तापूर्ण मॉनिटोरिंग का विकास प्रवाह

ऑनलाइन मॉनिटर की समस्याओं का समाधान करने के लिए, इंटरनेट ऑफ थिंग्स और बुद्धिमत्तापूर्ण विनिर्माण का उपयोग करके, बुद्धिमत्तापूर्ण मॉनिटोरिंग तीन दिशाओं में अपग्रेड की जाएगी:

2.1 प्रसारण तरीका: वायर्ड → वायरलेस

वर्तमान में बुद्धिमत्तापूर्ण मॉनिटोरिंग अधिकांशतः RS485 वायर्ड कनेक्शन पर निर्भर करती है, जो केवल विशिष्ट स्थितियों जैसे सबस्टेशन के लिए उपयुक्त है। लाइनों और दूरस्थ क्षेत्रों के लिए, प्रसारण दूरी एक बाधा है। LoRa, NB-IoT (Narrow-Band Internet of Things), और GPRS जैसी वायरलेस तकनीकें व्यापक कवरेज और कम ऊर्जा उपभोग प्रदान करती हैं। विशेष रूप से LoRa और NB-IoT, नए IoT तकनीक के रूप में, भविष्य में व्यापक अनुप्रयोग देखेंगे।

2.2 ऊर्जा प्रदान तरीका: सक्रिय → निष्क्रिय

वर्तमान में, बुद्धिमत्तापूर्ण मॉनिटोरिंग बाहरी DC ऊर्जा पर निर्भर करती है। भविष्य में, यह हरित और कम ऊर्जा उपभोग के लिए निष्क्रिय ऊर्जा प्रदान की ओर बढ़ेगी। सर्ज आरेस्टर लीकेज करंट, सौर पैनल, या बिल्ट-इन बैटरी के माध्यम से ऊर्जा हार्वेस्टिंग संभव है—लीकेज करंट का उपयोग ऊर्जा संचय के लिए सबसे लाभकारी है, जो सौर विकिरण की कमी और बैटरी की आवश्यक बदलाव की समस्याओं से बचाता है।

2.3 इनस्टॉलेशन तरीका: बाहरी → आंतरिक

वर्तमान में बुद्धिमत्तापूर्ण मॉनिटोरिंग अधिकांशतः बाहरी है—जो आकार द्वारा सीमित नहीं होती और बदलने में आसान है, लेकिन यह पर्यावरणीय प्रभावों से खुला रहता है। आंतरिक इनस्टॉलेशन सर्ज आरेस्टर केविटी में एकीकृत करने की आवश्यकता होती है, जो छोटे आकार की आवश्यकता और तकनीकी बाधाओं का सामना करता है। हालांकि, यह बाहरी पर्यावरणीय प्रभावों से मुक्त होता है, जिससे बेहतर लंबे समय तक स्थिरता सुनिश्चित होती है।

3. सर्ज आरेस्टर के लिए विस्तारित मॉनिटोरिंग दिशाएँ

दोषों के मोड और मैकेनिज्म के आधार पर, बुद्धिमत्तापूर्ण मॉनिटोरिंग यूनिट्स चार आयामों पर केंद्रित होंगी:

3.1 दबाव मॉनिटोरिंग

35kV और ऊपर के पोर्सेलेन-हाउस्ड सर्ज आरेस्टर के लिए, निर्माण के दौरान हीलियम मास स्पेक्ट्रोमेट्री लीक डिटेक्शन और उच्च शुद्धता वाले नाइट्रोजन फिलिंग (माइक्रो-पॉजिटिव प्रेशर तकनीक) का उपयोग किया जाता है, जिससे नमी की प्रवेश और अच्छी अवरोधन की सुनिश्चितता होती है। हालांकि, लंबे समय तक कार्य करने से सील विकृत होता है, नाइट्रोजन लीक होता है, और नमी घुसती है, जो विस्फोट की संभावना बढ़ाती है। बुद्धिमत्तापूर्ण मॉनिटोरिंग यूनिट्स वास्तविक समय में आंतरिक दबाव की निगरानी करती हैं; डेटा अपलोड और प्लेटफार्म विश्लेषण से पूर्व सूचना मिलती है, जिससे समय पर प्रतिस्थापन और मरम्मत की जा सकती है।

3.2 तापमान और आर्द्रता मॉनिटोरिंग

इन्सुलेटिंग ट्यूब/पोर्सेलेन हाउसिंग और आंतरिक हवा वाले सर्ज आरेस्टरों के लिए, असेंबली के लिए तापमान और आर्द्रता को ठीक से नियंत्रित करना आवश्यक है। बुद्धिमत्तापूर्ण यूनिट्स आंतरिक स्थितियों की निगरानी करती हैं, नियमित रूप से डेटा अपलोड करती हैं, और सीमाओं को पार करने पर अलार्म ट्रिगर करती हैं, जिससे प्रोएक्टिव ऑपरेशन और रखरखाव संभव होता है।

3.3 लीकेज करंट और रेसिस्टिव करंट मॉनिटोरिंग

ये करंट सर्ज आरेस्टर की प्रदर्शन के मुख्य निर्देशक हैं। लंबे समय तक कार्य, बाहरी पर्यावरण, और इन्सुलेटर प्रदूषण से रेसिस्टर विकृत होता है और सील विफल होता है, जिससे करंट बढ़ता है। करंट ट्रेंड की निगरानी से छिपी खतरों की पहचान की जा सकती है और दुर्घटनाओं को रोका जा सकता है।

3.4 इम्पल्स डिस्चार्ज करंट मॉनिटोरिंग

डिस्चार्ज टाइम्स, करंट की मात्रा, और एक्शन टाइम्स का संग्रह ऑपरेशन और रखरखाव की योजना और दोष विश्लेषण का समर्थन करता है।

4. बुद्धिमत्तापूर्ण मॉनिटोरिंग के लिए तकनीकी उत्प्रेरक दिशाएँ

बाहरी बुद्धिमत्तापूर्ण मॉनिटोरिंग उभर रही है (स्थान से अनिर्बंधित, उच्च रूप से संगत), लेकिन आंतरिक मॉनिटोरिंग अभी भी शुरुआती चरण में है, जो तीन तकनीकी चुनौतियों का सामना कर रही है:

4.1 ऊर्जा हार्वेस्टिंग का अनुकूलन

आंतरिक मॉनिटोरिंग सर्ज आरेस्टर लीकेज करंट पर निर्भर करती है, लेकिन छोटे करंट वास्तविक समय में प्रसारण को रोकते हैं। लीकेज करंट हार्वेस्टिंग को बिल्ट-इन बैटरी के साथ जोड़ने से डेटा प्रसारण चक्र छोटे होते हैं, जो ऊर्जा प्रदान और डेटा ट्रांसफर के बीच संतुलन बनाते हैं।

4.2 सिग्नल प्रसारण विकास

आंतरिक एकीकरण मॉनिटर्स को आरेस्टर और घटकों से सिग्नल की कमी/शील्डिंग का सामना करना पड़ता है; उच्च वोल्टेज इलेक्ट्रिक फील्ड भी हस्तक्षेप करते हैं। सिग्नल को बेहतर प्रवेश और एंटी-इलेक्ट्रोमैग्नेटिक हस्तक्षेप के लिए अनुकूलित किया जाना चाहिए।

4.3 लंबाई और विश्वसनीयता की सत्यापन

आंतरिक मॉनिटोरिंग को बदलना कठिन है; सर्ज आरेस्टर 30-वर्षीय डिजाइन लंबाई (व्यावहारिक रूप से 20 से अधिक वर्ष) की आवश्यकता होती है। मॉनिटोरिंग यूनिट की लंबाई इसके साथ मेल खानी चाहिए, और आरेस्टर कार्यों से आने वाली गर्मी मॉड्यूल की विश्वसनीयता पर प्रभाव नहीं पड़ना चाहिए।

5. वर्तमान-चरण में बुद्धिमत्तापूर्ण मॉनिटोरिंग के अनुप्रयोग

बुद्धिमत्तापूर्ण मॉनिटोरिंग अभी भी पायलट स्टेज में है, जो मुख्य रूप से विद्युत और रेलवे डेमो प्रोजेक्टों (जैसे, शिंगान में इंटेलिजेंट ट्रैक्शन सबस्टेशन, 750kV यान'आन स्मार्ट सबस्टेशन, और UHV DC कन्वर्टर स्टेशन) में लागू होती है। पायलट प्रोजेक्ट तकनीकी संभावनाओं की सत्यापन करते हैं, और बुद्धिमत्तापूर्ण-मॉनिटर्ड आरेस्टर्स प्रदर्शन की अपेक्षाओं को पूरा करते हैं।

6. निष्कर्ष

बुद्धिमत्तापूर्ण मॉनिटोरिंग वास्तविक समय में ऑनलाइन स्थिति की ट्रैकिंग की सुनिश्चितता करती है, जो जोखिम पहचान की सटीकता में सुधार करती है और ऑपरेशन और रखरखाव की कठिनाई कम करती है। बाकी रहने वाली तकनीकी चुनौतियों के बावजूद, बुद्धिमत्तापूर्ण, हरित, और पर्यावरण-अनुकूल रुझानों के साथ, यह धीरे-धीरे पारंपरिक ऑनलाइन मॉनिटर्स को बदलेगी। विद्युत और रेलवे प्रणालियों में व्यापक अपनाव ग्रिड सुरक्षा को मजबूत करेगा और टिकाऊ ऊर्जा विकास का समर्थन करेगा।