मुख्य आपूर्ति से लाइन को डिस्कनेक्ट करने के बाद चार्जिंग करंट किसके माध्यम से डिस्चार्ज होता है?

Question

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A: अर्थ स्विच

Explanation & Concepts:
अर्थ स्विच एक यांत्रिक स्विचिंग उपकरण है जिसका उपयोग डिस्कनेक्ट की गई ट्रांसमिशन लाइन या उपकरण को ग्राउंड (अर्थ) करने के लिए किया जाता है। जब एक उच्च-वोल्टेज लाइन को आपूर्ति से डिस्कनेक्ट किया जाता है, तो लाइन कैपेसिटेंस के कारण शेष चार्ज को रखरखाव कर्मियों की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए सुरक्षित रूप से जमीन में डिस्चार्ज किया जाना चाहिए।

Working Principle: ट्रांसमिशन लाइनें कैपेसिटर की तरह व्यवहार करती हैं, जो आपूर्ति से डिस्कनेक्ट होने के बाद भी काफी मात्रा में विद्युत ऊर्जा जमा रखती हैं। अर्थ स्विच को संचालित करके, कंडक्टरों को ग्राउंड पोटेंशियल से जोड़ा जाता है। यह फंसे हुए चार्ज को समाप्त करने के लिए कम-प्रतिबाधा (low-impedance) पथ प्रदान करता है, जिससे रखरखाव के दौरान खतरनाक प्रेरित वोल्टेज के निर्माण या आकस्मिक बिजली के झटके को रोका जा सके।

Key Formulas: $Q = C \cdot V$ — वोल्टेज $V$ पर कैपेसिटेंस $C$ वाली ट्रांसमिशन लाइन में संचित चार्ज $Q$; $W = \frac{1}{2} C V^{2}$ — लाइन के विद्युत क्षेत्र में संचित ऊर्जा

Key Points: ट्रांसमिशन लाइनों में ग्राउंड के प्रति महत्वपूर्ण शंट कैपेसिटेंस होता है।; फंसे हुए चार्ज खतरनाक वोल्टेज पैदा करते हैं, जिसे 'कैपेसिटिव रेजिडुअल वोल्टेज' कहा जाता है।; सुरक्षा प्रोटोकॉल के लिए अर्थ स्विच को आइसोलेटर्स के साथ इंटरलॉक किया जाता है।; रखरखाव के लिए उपकरणों के पास जाने से पहले डिस्चार्ज करना अनिवार्य है।

Advantages: संचित ऊर्जा को समाप्त करके रखरखाव दल की सुरक्षा सुनिश्चित करता है।; आकस्मिक रूप से पुनः सक्रिय होने (re-energization) के प्रभावों को रोकता है।; परीक्षण के लिए शून्य-क्षमता (zero-potential) संदर्भ प्रदान करता है।

Disadvantages: उच्च यांत्रिक विश्वसनीयता की आवश्यकता होती है।; यदि लाइव लाइन पर बंद किया जाए तो इसे नुकसान हो सकता है (इंटरलॉक की आवश्यकता होती है)।

Applications: HV और EHV सबस्टेशन रखरखाव।; ट्रांसमिशन लाइन एंड-पॉइंट्स।; ट्रांसफार्मर बुशिंग्स और केबल टर्मिनेशन।

Additional Info: सर्किट ब्रेकर को फॉल्ट करंट को बाधित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, लेकिन यह दृश्य अलगाव (visual isolation) या ग्राउंडिंग प्रदान नहीं करता है।. आइसोलेटर एक यांत्रिक उपकरण है जिसका उपयोग उपकरण को लाइव स्रोत से अलग करने के लिए किया जाता है, लेकिन इसमें चार्ज को जमीन में फैलाने की क्षमता नहीं होती है।

Answer: A सही है — अर्थ स्विच विशेष रूप से डिस्कनेक्ट किए गए कंडक्टर को ग्राउंड करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे कैपेसिटिव चार्जिंग करंट सुरक्षित रूप से पृथ्वी में डिस्चार्ज हो सके।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि आइसोलेटर भौतिक पृथक्करण प्रदान करते हैं, जबकि अर्थ स्विच ग्राउंड पोटेंशियल पथ प्रदान करते हैं। उनके संचालन क्रम में कभी भ्रमित न हों: पहले सर्किट ब्रेकर खोलें, फिर आइसोलेटर, और फिर अर्थ स्विच बंद करें।

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Option B: सर्किट ब्रेकर

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Option C: आइसोलेटर

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Option D: रिले

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