उच्च-वोल्टेज डिसकनेक्टर का ट्रैक्शन विद्युत सप्लाई सिस्टम में अनुप्रयोग

पारंपरिक स्विच आधुनिक ट्रैक्शन विद्युत प्रदान सिस्टमों की संचालन मांगों के लिए अधिक से अधिक अयोग्य हो गए हैं। उच्च-वोल्टेज डिसकनेक्टर्स की उदय इस रिक्ति को पूरा करने में प्रभावी रूप से सफल रहे हैं। उच्च-वोल्टेज डिसकनेक्टर सिस्टम पारंपरिक स्विचों की संरचना को अनुकूलित करते हैं, उनकी व्यापकता को बढ़ाते हैं, और अधिक ध्यान छोटी विवरणों पर देते हैं, जिससे वास्तविक संचालन के दौरान विद्युत प्रणालियों की सुरक्षा और विश्वसनीयता में सुधार होता है। इसलिए, ट्रैक्शन विद्युत प्रदान सिस्टमों में उच्च-वोल्टेज डिसकनेक्टर्स के अनुप्रयोग का विश्लेषण और अध्ययन आवश्यक है।

1. ट्रैक्शन विद्युत प्रदान सिस्टम
चीन में वर्तमान में उपयोग में लाया जा रहा विद्युत ट्रैक्शन विद्युत प्रदान सिस्टम रेल-आधारित विद्युत द्वारा ट्रैक्शन का एक नया रूप प्रतिनिधित्व करता है—एक उभरती प्रोपल्शन तकनीक जो मुख्य रेल और शहरी रेल परिवहन में व्यापक रूप से लागू हो रही है, जो उत्कृष्ट प्रदर्शन देती है और सार्वजनिक परिवहन की सुविधा में महत्वपूर्ण सुधार करती है। व्यावहारिक उपयोग में, विद्युत ट्रैक्शन लगातार विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ट्रैक्शन शक्ति में परिवर्तित करता है जो रेलवे लोकोमोटिव और विद्युत बहुवाहक यूनिटों को चलाता है।

चीन की वर्तमान विद्युत ट्रैक्शन प्रणालियाँ विद्युत प्रकार के आधार पर तीन श्रेणियों में विभाजित हैं: औद्योगिक-आवृत्ति एकल-विध एसी, डीसी, और निम्न-आवृत्ति एकल-विध एसी। इनमें से, औद्योगिक-आवृत्ति एकल-विध एसी प्रणाली सबसे व्यापक रूप से प्रयोग की जाती है, जो मुख्य रूप से विद्युतीकृत रेलमार्गों में उपयोग की जाती है।

विद्युत ट्रैक्शन तीन महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है:

• विद्युत लोकोमोटिव ईंधन नहीं लेते बल्कि द्वितीयक ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करते हैं, जो गैर-स्वयं-सम्पन्न ट्रैक्शन शक्ति प्रदान करते हैं जो ट्रेनों को प्रभावी ढंग से चलाते हैं।

• यह ऊर्जा संरक्षण को बढ़ावा देता है; चीन के रेलवे क्षेत्र में नई विकास अवस्था में, विद्युत लोकोमोटिव अधिक व्यापक रूप से तैनात किए जा रहे हैं।

• यह संचालन सुरक्षा को बढ़ावा देता है। माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स और सूचना प्रौद्योगिकी के विकास के कारण, आधुनिक विद्युत लोकोमोटिव वास्तविक समय में दोष निर्णय, स्वायत्त चालन, और दूर से नियंत्रण का समर्थन करते हैं, जो ट्रैक्शन प्रणालियों के सूचनावादी स्तर को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है।

2. उच्च-वोल्टेज डिसकनेक्टर्स के विशेषताएँ, कार्य, प्रकार और विकास

(1) कार्य और भूमिका
हाल ही में चीन की विद्युत प्रणालियों में उच्च-वोल्टेज डिसकनेक्टर्स का व्यापक रूप से अपनाना शुरू हुआ है, लेकिन उन्होंने उत्कृष्ट प्रदर्शन दिखाया है। उनके मुख्य कार्य दो हैं:

• जब खुला हो, वे संपर्क बिंदुओं के बीच दृश्य और विद्युत सुरक्षित अलगाव की दूरी सुनिश्चित करते हैं;

• जब बंद हो, वे निरंतर धारा को विश्वसनीय रूप से ले जाते हैं।

ये क्षमताएँ सुरक्षा और संचालन दक्षता दोनों में महत्वपूर्ण सुधार करती हैं। महत्वपूर्ण भूमिकाएँ निम्नलिखित हैं:
• शक्ति अलगाव: रखरखाव के दौरान, डिसकनेक्टर निर्शक्त उपकरणों को विद्युत चालित परिपथों से अलग करते हैं, जो स्पष्ट रूप से दृश्य ब्रेक पॉइंट बनाते हैं जो कर्मचारियों और उपकरणों की सुरक्षा को सुनिश्चित करते हैं।
• स्विचिंग संचालन (बस ट्रांसफर): वे सुरक्षित रूप से उपकरणों को चल रहे, स्टैंडबाई, या रखरखाव की स्थितियों के बीच स्थानांतरित करने की सुविधा प्रदान करते हैं, जो लचीले और सुरक्षित संचालन फिर से व्यवस्थित करने में मदद करता है।

(2) प्रकार
डिसकनेक्टर प्रकार निम्नलिखित मानदंडों के आधार पर भिन्न होते हैं:

• स्थापना स्थान के आधार पर: बाहरी या अंदरूनी;

• वोल्टेज स्तर के आधार पर: निम्न-वोल्टेज या उच्च-वोल्टेज;

• संरचनात्मक डिज़ाइन के आधार पर: एक-पोस्ट, दो-पोस्ट, या तीन-पोस्ट;

• संचालन तंत्र के आधार पर: मैन्युअल, विद्युत, या वायु。

(3) प्रौद्योगिकीय विकास
पारंपरिक डिसकनेक्टर लंबे समय तक उपयोग के बाद गतिशील और स्थिर संपर्क बिंदुओं के बीच संपर्क क्षेत्र कम होने के कारण रोगी हो जाते थे, जिससे प्रतिरोध बढ़ जाता था, चालन नुकसान बढ़ जाता था, और ऊर्जा उपभोग बढ़ जाता था। हाल के नवीनतम विकास, जैसे अंगूठे-संपर्क प्रौद्योगिकी और अंकित सतह डिज़ाइन, चालकता और विश्वसनीयता में महत्वपूर्ण सुधार करते हैं। इन सुधारों ने आधुनिक उच्च-वोल्टेज डिसकनेक्टर्स के चीन की विद्युत बुनियादी ढांचे में विस्तारित अनुप्रयोग को संभव बनाया है।

3. ट्रैक्शन विद्युत प्रदान सिस्टमों में अनुप्रयोग
(1) दूर से नियंत्रण (टेलीऑपरेशन)
उच्च-वोल्टेज डिसकनेक्टर अब चीन की विद्युतीकृत रेलवे कैटेनरी सिस्टमों के अहम घटक बन गए हैं, जो दोष अलगाव और खंडित रखरखाव को सक्षम करते हैं, जिससे संचालन सुरक्षा और शुद्धता में सुधार होता है। चीन की विद्युतीकृत रेल नेटवर्क में अधिकांश और व्यापक वितरित केंद्रीय स्टेशनों की विशाल संख्या के कारण, ऑन-साइट मैन्युअल संचालन अक्षम है और स्वचालन को सीमित करता है। इसलिए, रेलवे आधुनिकीकरण को बढ़ावा देने के लिए दूर से नियंत्रण का लागू करना आवश्यक है।

तारबद्ध और बेतार संचार के विकास के साथ, रिमोट टर्मिनल यूनिट्स (RTUs) अब विद्युत संचालन तंत्रों में एकीकृत किए जा सकते हैं। यह एकीकरण दूर से डिसकनेक्टर संचालन के मुख्य चुनौतियों को हल करता है, साथ ही प्रणाली की विश्वसनीयता को बढ़ाता है, स्थिर विद्युत प्रदान की सुनिश्चितता करता है, और विद्युतीकृत रेलवे के समग्र स्वचालन स्तर को बढ़ाता है।

(2) तारबद्ध/बेतार वीडियो मॉनिटरिंग
चूंकि कैटेनरी डिसकनेक्टर आमतौर पर बाहरी और अनुपेक्षित स्थानों पर स्थापित होते हैं, इसलिए दूर से नियंत्रण के साथ दूर से मॉनिटरिंग आवश्यक है। वीडियो निगरानी प्रणालियाँ क्षेत्रीय स्थितियों की निरंतर निगरानी की अनुमति देती हैं, जो आदेश निर्णयों में मानवी त्रुटियों को कम करती हैं।

इस प्रणाली के लिए हाइब्रिड संचार समाधानों की आवश्यकता होती है—तारबद्ध और बेतार प्रौद्योगिकियों का संयोजन जैसे फ्रीक्वेंसी-हॉपिंग स्प्रेड स्पेक्ट्रम और वाई-फाई, जो दोनों चीन में परिपक्व हैं। इन उन्नत संचार विधियों के एकीकरण से ठोस दूर से वीडियो मॉनिटरिंग संभव होता है, जो विद्युतीकृत रेल संचालन की सुरक्षा, विश्वसनीयता और दक्षता को और बढ़ाता है।

(3) ऑनलाइन तापमान मॉनिटरिंग
डिसकनेक्टर संपर्क और संपर्क अंगूठे की सरल संरचना के बावजूद, वे कठोर बाहरी वातावरण में खुले रहते हैं, जिससे उन्हें ऑक्सीकरण का सामना करना पड़ता है। ऑक्सीकरण संपर्क प्रतिरोध बढ़ाता है और अतिरिक्त गर्मी उत्पन्न करता है, जो यदि नियंत्रित नहीं किया जाता है तो उपकरण की विफलता या आग का कारण बन सकता है।

स्मार्ट सबस्टेशन और बिना मानव की प्रचालन के युग में, दूरस्थ तापमान मॉनिटोरिंग अत्यावश्यक हो गई है। चीन में तीन मुख्य तरीके इस्तेमाल किए जाते हैं: वायरलेस सेंसर, फाइबर-ऑप्टिक सेंसर, और इन्फ्रारेड थर्मोग्राफी—जिनमें से फाइबर-ऑप्टिक सेंसिंग सबसे अधिक व्यापक रूप से अपनाई जाती है।

फाइबर-ऑप्टिक तापमान सेंसर को सीधे संपर्क या संपर्क अंगुलियों पर लगाया जाता है। डेटा उच्च वोल्टेज विरोधी ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से केंद्रीय प्रोसेसिंग यूनिट तक प्रसारित किया जाता है, फिर इसे सबस्टेशन बैकएंड कंप्यूटर्स तक भेजा जाता है वास्तविक समय में विश्लेषण के लिए। चीन में डेटा प्रबंधन और विश्लेषण के लिए विशेष सॉफ्टवेयर का विकास पहले से ही किया गया है, जो विश्वसनीय तापमान मॉनिटोरिंग सुनिश्चित करता है। हालांकि, उच्च उपकरण और सॉफ्टवेयर विकास की लागत अभी भी एक चुनौती बनी हुई है।

4. निष्कर्ष
चीन की विद्युतीकृत रेलवे प्रणाली विकास के एक नए चरण में प्रवेश कर चुकी है। पारंपरिक डिसकनेक्टरों का निरंतर विकास—अंगुली-संपर्क और खुरदरी-सतह तकनीकों के माध्यम से—उच्च वोल्टेज डिसकनेक्टरों के प्रदर्शन में महत्वपूर्ण सुधार किया गया है, जिससे राष्ट्रीय रेल नेटवर्क की आधुनिकीकरण की गति बढ़ गई है।

पारंपरिक विद्युत आपूर्ति मोड की तुलना में, विद्युत ट्रैक्शन उच्च दक्षता, बेहतर सुरक्षा, और कम ऊर्जा उपभोग प्रदान करता है। उन्नत उच्च वोल्टेज डिसकनेक्टरों का विद्युत ट्रैक्शन प्रणालियों के साथ एकीकरण चीन की रेलवे आधुनिकीकरण का एक चिह्न बन गया है, जो देश की विद्युतीकरण प्रौद्योगिकी को विश्व की सर्वश्रेष्ठ प्रौद्योगिकियों में स्थान देता है।