शहरी विकास की तेज़ गति वास्तव में शहरी नियोजकों को बुनियादी ढांचे के प्रबंधन के संबंध में अधिक समझदारी बरतने के लिए प्रेरित कर रही है। विश्व बैंक के पिछले साल के आंकड़ों के अनुसार, आज दुनिया की आधे से अधिक आबादी शहरों में रहती है, जिसका अर्थ है कि उन बिजली प्रणालियों की बहुत बड़ी आवश्यकता है जो तब भी अच्छी तरह काम कर सकें जब जगह सीमित हो। उदाहरण के लिए पारंपरिक खुले सबस्टेशन, जिन्हें आमतौर पर 400 से 600 वर्ग फुट भूमि की आवश्यकता होती है। ऐसा क्षेत्रफल उन बड़े शहरों में लगभग असंभव है जहाँ भूमि की कीमतें प्रति वर्ग फुट 1,200 डॉलर से अधिक तक पहुँच सकती हैं, जैसा कि अर्बन लैंड इंस्टीट्यूट ने अपनी 2023 की रिपोर्ट में उल्लेख किया है। इस जगह की समस्या के कारण, कई स्थान अब कॉम्पैक्ट RMU की ओर रुख कर रहे हैं। ये इकाइयाँ पारंपरिक विकल्पों की तुलना में लगभग 85% कम जगह लेती हैं, लेकिन बिजली वितरण का वही स्तर प्रदान करती हैं, जिससे भीड़-भाड़ वाले शहरी वातावरण के लिए यह एक व्यावहारिक समाधान बन जाता है।
आधुनिक संकुचित RMU आमतौर पर 12–15 वर्ग फुट के क्षेत्र में आधारित होते हैं, जबकि पारंपरिक स्विचगियर का क्षेत्रफल 50–75 वर्ग फुट होता है। उनकी मॉड्यूलर डिज़ाइन ऊर्ध्वाधर ढेर लगाने की अनुमति देती है, जो ऊंची इमारतों में छत पर स्थापना के लिए महत्वपूर्ण है। SF6 तकनीक का उपयोग करने वाले गैस-प्रेरित मॉडल वायु-प्रेरित विकल्पों की तुलना में 40% छोटे आवरण में 30% अधिक धारा रेटिंग प्राप्त करते हैं।
सिंगापुर में डाउनटाउन लाइन मेट्रो और टोक्यो में ओशिआगे सबस्टेशन दिखाते हैं कि शहरी क्षेत्र अपने आरएमयू (RMUs) को भूमिगत कैसे स्थानांतरित कर रहे हैं। आज के अधिकांश बड़े शहर 2024 की आईईईई अर्बन पावर रिपोर्ट के अनुसार सभी नए विद्युत कार्यों का लगभग 72 प्रतिशत हिस्सा तहखानों या बहु-मंजिला पार्किंग गैराजों में लगाते हैं। इन संकुचित आरएमयू में आईपी67 सुरक्षा रेटिंग और विशेष विस्फोट-रोधी कक्ष होते हैं, जो उन्हें नमी की समस्या वाले तंग स्थानों में भी सुरक्षित रूप से संचालित होने की अनुमति देते हैं। और इन सभी चुनौतियों के बावजूद, वे अभी भी उस महत्वपूर्ण 99.98% विश्वसनीयता के निशान तक पहुंचने में सफल रहते हैं, जिस पर सभी बिना किसी बाधा के सेवा के लिए निर्भर रहते हैं।
संकुचित आरएमयू (रिंग मेन यूनिट्स) शहरी बिजली बुनियादी ढांचे की दक्षता को पुनर्परिभाषित करने वाले तीन प्रमुख इंजीनियरिंग नवाचारों के माध्यम से स्थानिक सीमाओं का समाधान करते हैं।
आधुनिक संकुचित RMU अब स्टैक करने योग्य मॉड्यूल डिज़ाइन की सुविधा प्रदान करते हैं, जिसमें सर्किट ब्रेकर, स्विच और संरक्षण रिले सभी एक पूर्व-असेंबल पैकेज में एकीकृत होते हैं। स्विचगियर में सुधार पर पिछले वर्ष प्रकाशित शोध के अनुसार, इन नए प्रणालियों में पारंपरिक व्यवस्थाओं की तुलना में आवश्यक वायरिंग और सहायक संरचनाओं में 40 से 60 प्रतिशत तक की कमी आती है। इसे विशेष रूप से उपयोगी बनाने वाली बात यह है कि बिजली कंपनियाँ भूमिगत उपस्थानों या संकीर्ण उपयोगिता मार्गों जैसी तंग जगहों पर भी अपने उपकरणों की व्यवस्था को अनुकूलित कर सकती हैं, फिर भी अपने उपकरणों से पूर्ण प्रदर्शन प्राप्त कर सकती हैं। कई क्षेत्र इंजीनियरों ने यह रुझान देखा है कि स्थापना के कार्य अब अधिक साफ-सुथरे और तेज़ हो गए हैं।
वायु इन्सुलेशन के स्थान पर एसएफ6 गैस का उपयोग करके, आधुनिक संकुचित RMU छोटे आवरण में तुलनीय परावैद्युत शक्ति प्राप्त करते हैं 65% छोटे पारंपरिक डिज़ाइन की तुलना में। हाल के अध्ययनों से पता चलता है कि SF6-निरोधित इकाइयाँ केवल 0.8m³ मापने वाले कक्षों में 25 kV निरोधन प्रदर्शन प्रदान करती हैं—खुदरा फैसेड के पीछे या मेट्रो टनल सेवा निचले स्थानों में स्थापना के लिए महत्वपूर्ण।
संकुचित आरएमयू उन शहरों के लिए आवश्यक समाधान बन रहे हैं जो ऊपर की ओर बढ़ रहे हैं, क्योंकि वे लंबी इमारतों में विश्वसनीय बिजली वितरण प्रदान करते हैं जहां मानक स्विचगियर सेटअप के लिए पर्याप्त जगह नहीं होती। शहरी बिजली अध्ययन 2023 में प्रकाशित शोध के अनुसार, आजकल निर्माणाधीन लगभग 8 में से 10 नई गगनचुंबी इमारतों के विद्युत कक्षों में संकुचित आरएमयू के लिए विनिर्देश शामिल हैं। इसका कारण? इन इकाइयों में एक मॉड्यूलर सेटअप होता है जो कई मंजिलों में बहुत अच्छा काम करता है। इसके अलावा, परीक्षणों से पता चलता है कि ये खराबी को बेहतर ढंग से संभालते हैं, जब बात गलत हो जाती है तो पुराने प्रणाली डिज़ाइन की तुलना में लगभग 16 प्रतिशत सुधार प्रदान करते हैं। घने शहरी वातावरण में इस तरह की विश्वसनीयता का बहुत महत्व होता है जहां बंद रहने से भारी नुकसान हो सकता है।
ये जगह बचाने वाले समाधान भूमिगत बुनियादी ढांचे में प्रभावशाली हैं, जहां 1.2-मीटर चौड़ा संकुचित आरएमयू चलने योग्य मार्ग की क्लीयरेंस को प्रभावित किए बिना मेट्रो टनलों में सुरक्षित बिजली मार्ग सक्षम करते हैं। इनके गैस-इन्सुलेटेड निर्माण से बाढ़ प्रवण क्षेत्रों में नमी के कारण होने वाले नुकसान से बचाव होता है, जिससे वायु-इन्सुलेटेड विकल्पों की तुलना में रखरखाव लागत में प्रति वर्ष 18,000 डॉलर तक की कमी आती है।
ऐतिहासिक शहरी केंद्रों में नगर निगम संकुचित RMU का उपयोग पुराने माध्यमिक नेटवर्क को आधुनिक बनाने के लिए करते हैं, जहां ज़ोनिंग भूमि के ऊपर उपकरण लगाने की अनुमति नहीं देती है। एकीकृत निगरानी सर्किट समय पर लोड संतुलन प्रदान करते हैं 4–6 फीडर लाइनों में एक साथ, उन जिलों में ओवरलोड से बचाव करते हैं जहां बिजली घनत्व 5 मेगावाट/किमी² (ग्लोबल ग्रिड रिपोर्ट 2024) से अधिक है।
कॉम्पैक्ट रूप में आरएमयू उल्लेखनीय विश्वसनीयता प्रदान करते हैं क्योंकि उनके पास पारंपरिक स्विचगियर विकल्पों की तुलना में बहुत कम चलती घटकों के साथ सरल डिजाइन हैं। ठोस इन्सुलेशन और वैक्यूम इंटरप्टर तकनीक का मतलब है कि तेल बदलने जैसे नियमित रखरखाव कार्यों से निपटने की जरूरत नहीं है, जो विभिन्न उद्योग रिपोर्टों के आधार पर समय के साथ परिचालन खर्चों में लगभग 40% की कटौती कर सकता है। ये डिजाइन विशेषताएं वास्तव में एक अंतर बनाते हैं जब यह शहर के बिजली नेटवर्क के भीतर विफलताओं को खाड़ी में रखने की बात आती है। आखिरकार घनी आबादी वाले क्षेत्रों में बिजली की आपूर्ति को बनाए रखना बहुत महत्वपूर्ण है जहां छोटे समय के लिए भी बिजली का बंद होना व्यवसायों और निवासियों दोनों के लिए बड़ी समस्याएं पैदा कर सकता है।
आधुनिक RMU में उन्नत दोष पता लगाने वाले सर्किट 50 मिलीसेकंड के भीतर विघटन को स्वचालित रूप से अलग कर देते हैं, जिससे नेटवर्क में फैलने वाली विफलताओं को रोका जा सकता है। इस त्वरित प्रतिक्रिया से आर्क-फ्लैश के जोखिम को कम करके कर्मचारियों की सुरक्षा बढ़ जाती है और भूमिगत स्थापनाओं में 80% तक बंद रहने का समय कम हो जाता है, जहाँ मैन्युअल मरम्मत के लिए अक्सर जटिल पहुँच प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है।
आधुनिक संकुचित RMU में आईओटी-अनुकूल नियंत्रण पैनल लगे होते हैं, जो इंजीनियरों को वास्तविक समय में चल रही हर गतिविधि पर नज़र रखने और अपने केंद्रीय नियंत्रण केंद्रों से ही आवश्यक ग्रिड समायोजन करने की सुविधा देते हैं। शहरी कर्मचारियों को अब नेटवर्क के विभिन्न बिंदुओं के बीच यात्रा करने की आवश्यकता नहीं होती, क्योंकि वे कई वितरण बिंदुओं को एक साथ संभाल सकते हैं और सिस्टम में भार संतुलन की स्थिति पर नज़र बनाए रख सकते हैं। इस तरह का दूरस्थ प्रबंधन विशेष रूप से उन महानगरों के लिए महत्वपूर्ण है जहाँ गर्मी की लहर या तूफान के दौरान बिजली की स्थिरता सबसे अधिक महत्वपूर्ण होती है। इसके अलावा, ये स्मार्ट प्रणाली घटकों में घिसाव दिखाई देने पर समय रहते चेतावनी संकेत भेजती हैं, जिसका अर्थ है कि तकनीशियन पुराने बुनियादी ढांचे वाले घनी आबादी वाले शहरी क्षेत्रों में समस्याओं को बड़ी मुसीबत बनने से पहले ही ठीक कर सकते हैं।
कॉम्पैक्ट RMU का आकार काफी छोटा होता है, जिससे मानक स्विचगियर व्यवस्थाओं की तुलना में खुदाई और नींव के काम की लागत लगभग 60% तक कम हो जाती है। ये एन्क्लोजर आमतौर पर देखे जाने वाले आकार की तुलना में लगभग 40% छोटे होते हैं, इसलिए शहरी परियोजनाओं को सड़कों को इतना अधिक खोदने या संरचनाओं को मजबूत करने की आवश्यकता नहीं होती। यह उन स्थानों पर विशेष रूप से महत्वपूर्ण है जहां पहले से ही बहुत सारे पाइप और केबल भूमिगत दबे हुए हैं या जहां इमारतों के बीच स्थान सीमित है। पिछले वर्ष की ऊर्जा बुनियादी ढांचे की रिपोर्टों से हाल के शोध के अनुसार, जिन शहरों ने इन कॉम्पैक्ट प्रणालियों पर स्विच किया, उन्होंने अपने बिजली ग्रिड में सुधार के दौरान प्रत्येक रैखिक फुट पर लगभग 180 डॉलर से 240 डॉलर तक बचत की।
कॉम्पैक्ट आरएमयू से तैनाती के समय में लगभग 30 से 50 प्रतिशत की कमी आती है, क्योंकि इनमें पहले से इंजीनियर किए गए मॉड्यूल होते हैं जो अधिकांश फील्ड समायोजनों को पहले से ही संभाल लेते हैं। इस त्वरित स्थापना प्रक्रिया के कारण, उपयोगिता कंपनियाँ पूरे शहरी ब्लॉकों को केवल 6 से 8 सप्ताह में ऑनलाइन ला सकती हैं, जबकि पहले इसमें कई महीनों का समय लगता था, जो शहरों में आमतौर पर उपलब्ध छोटी निर्माण अवधि के अनुरूप बैठता है। इसके अतिरिक्त, मॉड्यूलर डिज़ाइन के कारण भविष्य में क्षमता बढ़ाने पर ऑपरेटरों को सब कुछ बदलने की आवश्यकता नहीं होती है। वे बस आवश्यकतानुसार नए फीडर सर्किट जोड़ सकते हैं या निगरानी प्रणालियों को अपग्रेड कर सकते हैं, जिससे विशेष रूप से उन क्षेत्रों में जहाँ शहरी विकास तेजी से हो रहा है, इन प्रारंभिक निवेशों का लंबे समय तक उपयोग हो सकता है।
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