शॉर्ट सर्किट का एक बड़ा हिस्सा असुरक्षित ओवरहेड लाइनों पर होता है, जो सर्ज फेनोमेनन (surge phenomenon) के कारण

Question

शॉर्ट सर्किट का एक बड़ा हिस्सा असुरक्षित ओवरहेड लाइनों पर होता है, जो सर्ज फेनोमेनन (surge phenomenon) के कारण इंसुलेटर की विफलता की वजह से होता है।

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A: सही

Explanation & Concepts:
ओवरहेड ट्रांसमिशन और डिस्ट्रीब्यूशन लाइनें बिजली गिरने (आकाशीय बिजली) और स्विचिंग सर्ज के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होती हैं, जो उच्च-वोल्टेज ट्रांजिएंट उत्पन्न करते हैं। ये ट्रांजिएंट अक्सर इंसुलेटर के बेसिक इंसुलेशन लेवल (BIL) से अधिक हो जाते हैं, जिससे फ्लैशओवर या स्थायी इंसुलेशन विफलता होती है, जिसके परिणामस्वरूप लाइन-टू-ग्राउंड शॉर्ट सर्किट होता है।

Working Principle: जब एक सर्ज ओवरहेड लाइन के साथ यात्रा करता है, तो यह इंसुलेटर स्ट्रिंग्स का सामना करता है। यदि सर्ज का पीक वोल्टेज इंसुलेटर स्ट्रिंग के विदस्टैंड वोल्टेज से अधिक हो जाता है, तो हवा का गैप आयनित हो जाता है, जिससे ब्रेकडाउन होता है। यह आयनीकरण सिस्टम करंट के लिए जमीन तक एक कम-प्रतिरोध वाला रास्ता बनाता है, जो शॉर्ट सर्किट या ग्राउंड फॉल्ट के रूप में प्रकट होता है।

Key Formulas: $V_{surge} > V_{withstand}$ — इंसुलेशन फ्लैशओवर के लिए स्थिति; $Z_c = \sqrt{\frac{L}{C}}$ — ट्रांसमिशन लाइन का सर्ज इम्पीडेंस

Key Points: ओवरहेड लाइनें अपनी असुरक्षित स्थिति के कारण पावर सिस्टम में सबसे कमजोर घटक हैं।; बिजली गिरना ट्रांजिएंट सर्ज का सबसे सामान्य कारण है जो इंसुलेटर की विफलता का कारण बनता है।; इंसुलेटर का संरक्षण आमतौर पर सर्ज अरेस्टर और ग्राउंड वायर का उपयोग करके प्रबंधित किया जाता है।; फ्लैशओवर या तो ट्रांजिएंट (स्वयं ठीक होने वाले) या स्थायी (इंसुलेटर डिस्क को नुकसान) हो सकते हैं।

Advantages: इसे समझने से उपयुक्त इंसुलेशन को-ऑर्डिनेशन स्तर चुनने में मदद मिलती है।; बिजली गिरने से बचाने वाले अरेस्टर (lightning arresters) के अनुकूलित प्लेसमेंट की अनुमति देता है।

Disadvantages: अत्यधिक पर्यावरणीय परिस्थितियों में उच्च-वोल्टेज इंसुलेशन को बनाए रखने की उच्च लागत।; फ्लैशओवर के कारण पावर सिस्टम में बार-बार ट्रांजिएंट आउटेज होता है।

Applications: ओवरहेड ट्रांसमिशन लाइनों का डिज़ाइन।; HV और EHV सबस्टेशनों के लिए इंसुलेशन को-ऑर्डिनेशन अध्ययन।

Additional Info: बेसिक इंसुलेशन लेवल (BIL) उपकरण इंसुलेशन की विदस्टैंड क्षमता के लिए महत्वपूर्ण संदर्भ बिंदु है।. विकल्प B (गलत) गलत है क्योंकि पावर सिस्टम की विश्वसनीयता में अनुभवजन्य डेटा से पता चलता है कि बिजली के कारण होने वाली इंसुलेटर विफलता ओवरहेड नेटवर्क में शॉर्ट सर्किट का प्रमुख कारण है।

Answer: A सही है — सर्ज फेनोमेनन इंसुलेटर स्ट्रिंग्स के वोल्टेज को उनकी डाइलेक्ट्रिक स्ट्रेंथ से काफी ऊपर बढ़ा देते हैं, जिसके परिणामस्वरूप फ्लैशओवर होता है जो शॉर्ट सर्किट के रूप में प्रकट होता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि स्विचिंग सर्ज महत्वपूर्ण होते हैं, लेकिन 400kV से कम रेटिंग वाली लाइनों पर इंसुलेशन विफलता का प्राथमिक कारण बिजली गिरना है।

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Option B: गलत

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Option C: कुछ नहीं कहा जा सकता

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