100% की स्ट्रिंग दक्षता का अर्थ है

Question

Accepted Answer

B: प्रत्येक डिस्क के पार विभव (potential) समान है

Explanation & Concepts:
स्ट्रिंग दक्षता को स्ट्रिंग के कुल वोल्टेज और डिस्क की संख्या तथा कंडक्टर के सबसे निकट वाली डिस्क के वोल्टेज के गुणनफल के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है। 100% स्ट्रिंग दक्षता का मतलब है कि स्ट्रिंग की प्रत्येक डिस्क पर वोल्टेज समान है।

Working Principle: ट्रांसमिशन लाइन इंसुलेटर स्ट्रिंग में, टावर के प्रति शंट कैपेसिटेंस असमान वोल्टेज वितरण का कारण बनता है, जहाँ कंडक्टर के सबसे निकट वाली डिस्क पर सबसे अधिक तनाव होता है। यदि शंट कैपेसिटेंस शून्य होता, तो वोल्टेज वितरण सभी डिस्क पर पूरी तरह से समान होता। चूंकि स्ट्रिंग दक्षता को $\eta = \frac{V_{total}}{n \cdot V_{conductor_disc}}$ के रूप में परिभाषित किया गया है, 100% तक पहुँचने का अर्थ है $V_{conductor_disc} = \frac{V_{total}}{n}$, जो प्रत्येक डिस्क पर समान विभव गिरावट (potential drop) को दर्शाता है।

Key Formulas: $\eta = \frac{V_{total}}{n 	imes V_{disc_max}} 	imes 100\%$ — स्ट्रिंग दक्षता के लिए सामान्य सूत्र; $V_{disc_i} = \frac{V_{total}}{n}$ — 100% दक्षता के लिए स्थिति

Key Points: समान वोल्टेज वितरण आदर्श है लेकिन शंट कैपेसिटेंस के कारण व्यावहारिक रूप से असंभव है।; व्यावहारिक ओवरहेड ट्रांसमिशन लाइनों में स्ट्रिंग दक्षता हमेशा 100% से कम होती है।; डिस्क की अधिक संख्या होने पर दिए गए वोल्टेज स्तर के लिए स्ट्रिंग दक्षता कम हो जाती है।

Advantages: सभी इंसुलेटरों पर विद्युत तनाव को समान करता है।; कंडक्टर के निकट वाली डिस्क की समय से पहले विफलता को रोकता है।

Disadvantages: लगभग समान वितरण प्राप्त करने के लिए कैपेसिटेंस की जटिल ग्रेडिंग या लंबे क्रॉस-आर्म्स की आवश्यकता होती है।; मानक सस्पेंशन स्ट्रिंग्स में 100% भौतिक रूप से अप्राप्य है।

Applications: HV ट्रांसमिशन लाइनों का डिज़ाइन।; इंसुलेटर स्ट्रिंग कॉन्फ़िगरेशन विश्लेषण।

Additional Info: शंट कैपेसिटेंस प्रत्येक इंसुलेटर डिस्क के धातु लिंक और अर्थ वाले टावर संरचना के बीच का स्ट्रे (stray) कैपेसिटेंस है।. विकल्प C गलत है क्योंकि प्रत्येक डिस्क के पार विभव शून्य नहीं बल्कि V/n के बराबर होना चाहिए। विकल्प D एक डिस्क को शॉर्ट कर देगा, जिससे कुल प्रभावी डिस्क की संख्या कम हो जाएगी, न कि वोल्टेज समान होगा।

Answer: B सही है — 100% की स्ट्रिंग दक्षता यह दर्शाती है कि विभव समान रूप से वितरित है, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक डिस्क कुल स्ट्रिंग वोल्टेज का एक समान हिस्सा वहन करती है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि शंट कैपेसिटेंस के कारण एक व्यावहारिक स्ट्रिंग में लाइन कंडक्टर के सबसे करीब वाली डिस्क सबसे अधिक वोल्टेज तनाव सहन करती है; इसलिए, वास्तविक इंस्टॉलेशन में दक्षता कभी भी 100% नहीं होती है।

Answer

Option A: शंट कैपेसिटेंस 1 माइक्रो फैराड है

Answer

Option C: प्रत्येक डिस्क के पार विभव शून्य है

Answer

Option D: इंसुलेटर डिस्क में से एक शॉर्ट हो गई है

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