ट्रांसमिशन लाइन के अंत में डेड-एंड टावर और सब-स्टेशन के बीच केबल की एक छोटी लंबाई जुड़ी होती है। जब वोल्टेज तरंग ओवरहेड लाइन से केबल में प्रवेश करती है, तो निम्नलिखित में से क्या घट जाएगा? 1. वोल्टेज तरंग के संचरण का वेग (Velocity of propagation) 2. वोल्टेज तरंग की तीक्ष्णता (Steepness) 3. वोल्टेज तरंग का परिमाण (Magnitude) नीचे दिए गए कूट का उपयोग करके सही उत्तर चुनें

D: 1, 2 और 3 Explanation & Concepts: जब एक वोल्टेज सर्ज उच्च सर्ज प्रतिबाधा वाली ओवरहेड लाइन से कम सर्ज प्रतिबाधा वाली केबल में यात्रा करता है, तो संचारित वोल्टेज का परिमाण और संचरण वेग दोनों कम हो जाते हैं। जंक्शन पर असंततता के कारण केबल की उच्च शंट धारिता (shunt capacitance) की वजह से वेवफ्रंट की तीक्ष्णता भी कम हो जाती है (राइज टाइम बढ़ जाता है)। Working Principle: ओवरहेड लाइन की सर्ज प्रतिबाधा आमतौर पर $400-500 \Omega$ होती है, जबकि केबल की $20-50 \Omega$ होती है। चूंकि केबल की पारगम्यता (permittivity) अधिक होती है ($\epsilon_r > 1$), वेग $v = \frac{1}{\sqrt{LC}}$ कम होता है। इसके अलावा, अपवर्तन गुणांक $\beta = \frac{2Z_2}{Z_1+Z_2}$ के कारण संचारित वोल्टेज का परिमाण आपतित तरंग से कम होता है। केबल की उच्च धारिता उच्च-आवृत्ति घटकों को फ़िल्टर करती है, जिससे तरंग की तीक्ष्णता कम हो जाती है। Key Formulas: $v = \frac{1}{\sqrt{LC}}$ — संचरण का वेग; $\beta = \frac{2Z_2}{Z_1+Z_2}$ — अपवर्तन गुणांक Key Points: ओवरहेड लाइनों की सर्ज प्रतिबाधा पावर केबलों की तुलना में काफी अधिक होती है।; उच्च से निम्न सर्ज प्रतिबाधा में संक्रमण एक शंट कैपेसिटिव लोड के रूप में कार्य करता है।; केबलों में कम वेग इंसुलेशन सामग्री की उच्च सापेक्ष पारगम्यता के कारण होता है।; अपवर्तन गुणांक केबल की तरफ वोल्टेज के परिमाण को निर्धारित करता है। Advantages: केबल सेक्शन उच्च-आवृत्ति सर्ज को कम करने और सब-स्टेशन उपकरणों की सुरक्षा में मदद करते हैं।; भूमिगत प्रवेश बिजली गिरने की संभावना को कम करता है। Disadvantages: लाइन के लिए कैपेसिटिव करंट की आवश्यकता बढ़ जाती है।; जंक्शन पर परावर्तन ओवरहेड लाइन के इंसुलेशन पर दबाव डाल सकते हैं। Applications: पावर सब-स्टेशन पर लाइन-टू-केबल ट्रांजिशन।; डिस्ट्रीब्यूशन नेटवर्क के प्रवेश बिंदु। Additional Info: यह घटना असंततता पर मैक्सवेल के समीकरणों की सीमा स्थितियों द्वारा नियंत्रित होती है।. तीक्ष्णता में कमी को अक्सर केबल की वितरित धारिता (distributed capacitance) के कारण 'सर्ज मॉडिफिकेशन' या 'सर्ज सप्रेशन' के रूप में वर्णित किया जाता है। Answer: D सही है — ओवरहेड लाइन से केबल में संक्रमण उच्च पारगम्यता के कारण वेग को कम करता है, अपवर्तन गुणांक के कारण परिमाण को कम करता है, और केबल की बढ़ी हुई शंट धारिता के कारण तीक्ष्णता को कम करता है। Exam Tip: याद रखें कि माध्यम में वेग पारगम्यता के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होता है; चूंकि केबलों में हवा की तुलना में अधिक पारगम्यता होती है, इसलिए केबल में प्रवेश करते समय तरंग हमेशा धीमी हो जाती है।

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ट्रांसमिशन लाइन के अंत में डेड-एंड टावर और सब-स्टेशन के बीच केबल की एक छोटी लंबाई जुड़ी होती है। जब वोल्टेज तरंग ओवरहेड लाइन से केबल में प्रवेश करती है, तो निम्नलिखित में से क्या घट जाएगा?

वोल्टेज तरंग के संचरण का वेग (Velocity of propagation)₂. वोल्टेज तरंग की तीक्ष्णता (Steepness)₃. वोल्टेज तरंग का परिमाण (Magnitude)

नीचे दिए गए कूट का उपयोग करके सही उत्तर चुनें

1 और 2

2 और 3

3 और 1

1, 2 और 3

Correct Answer

⚙️ TE • Technical अवधारणा और सिद्धांतElectricalPower System

1, 2 और 3

Quick Summary:

जब एक वोल्टेज सर्ज उच्च सर्ज प्रतिबाधा वाली ओवरहेड लाइन से कम सर्ज प्रतिबाधा वाली केबल में यात्रा करता है, तो संचारित वोल्टेज का परिमाण और संचरण वेग दोनों कम हो जाते हैं। जंक्शन पर असंततता के कारण केबल की उच्च शंट धारिता (shunt capacitance) की वजह से वेवफ्रंट की तीक्ष्णता भी कम हो जाती है (राइज टाइम बढ़ जाता है)।

⚙️TETechnical Solutionअवधारणा और सिद्धांत

💡 Explanation

🔢 Key Formulas

$v = \frac{1}{\sqrt{LC}}$ — संचरण का वेग

$\beta = \frac{2Z_2}{Z_1+Z_2}$ — अपवर्तन गुणांक

⚙️ Working Principle

ओवरहेड लाइन की सर्ज प्रतिबाधा आमतौर पर $400-500 \Omega$ होती है, जबकि केबल की $20-50 \Omega$ होती है। चूंकि केबल की पारगम्यता (permittivity) अधिक होती है ( $\epsilon_r > 1$ ), वेग $v = \frac{1}{\sqrt{LC}}$ कम होता है। इसके अलावा, अपवर्तन गुणांक $\beta = \frac{2Z_2}{Z_1+Z_2}$ के कारण संचारित वोल्टेज का परिमाण आपतित तरंग से कम होता है। केबल की उच्च धारिता उच्च-आवृत्ति घटकों को फ़िल्टर करती है, जिससे तरंग की तीक्ष्णता कम हो जाती है।

📌 Key Points

▸
ओवरहेड लाइनों की सर्ज प्रतिबाधा पावर केबलों की तुलना में काफी अधिक होती है।
▸
उच्च से निम्न सर्ज प्रतिबाधा में संक्रमण एक शंट कैपेसिटिव लोड के रूप में कार्य करता है।
▸
केबलों में कम वेग इंसुलेशन सामग्री की उच्च सापेक्ष पारगम्यता के कारण होता है।
▸
अपवर्तन गुणांक केबल की तरफ वोल्टेज के परिमाण को निर्धारित करता है।

✅ Advantages

▸
केबल सेक्शन उच्च-आवृत्ति सर्ज को कम करने और सब-स्टेशन उपकरणों की सुरक्षा में मदद करते हैं।
▸
भूमिगत प्रवेश बिजली गिरने की संभावना को कम करता है।

❌ Disadvantages / Limitations

▸
लाइन के लिए कैपेसिटिव करंट की आवश्यकता बढ़ जाती है।
▸
जंक्शन पर परावर्तन ओवरहेड लाइन के इंसुलेशन पर दबाव डाल सकते हैं।

🛠️ Applications / Uses

▸
पावर सब-स्टेशन पर लाइन-टू-केबल ट्रांजिशन।
▸
डिस्ट्रीब्यूशन नेटवर्क के प्रवेश बिंदु।

📄 Additional Information

▸
यह घटना असंततता पर मैक्सवेल के समीकरणों की सीमा स्थितियों द्वारा नियंत्रित होती है।
▸
तीक्ष्णता में कमी को अक्सर केबल की वितरित धारिता (distributed capacitance) के कारण 'सर्ज मॉडिफिकेशन' या 'सर्ज सप्रेशन' के रूप में वर्णित किया जाता है।

📊 Diagram / Illustration

✅

D सही है — ओवरहेड लाइन से केबल में संक्रमण उच्च पारगम्यता के कारण वेग को कम करता है, अपवर्तन गुणांक के कारण परिमाण को कम करता है, और केबल की बढ़ी हुई शंट धारिता के कारण तीक्ष्णता को कम करता है।

Core Concepts Used

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सर्ज प्रतिबाधा अपवर्तन गुणांक ट्रांजिएंट प्रोपेगेशन

💡 EXAM TIP

याद रखें कि माध्यम में वेग पारगम्यता के वर्गमूल के व्युत्क्रमानुपाती होता है; चूंकि केबलों में हवा की तुलना में अधिक पारगम्यता होती है, इसलिए केबल में प्रवेश करते समय तरंग हमेशा धीमी हो जाती है।

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