एक आदर्श सर्ज डाइवर्टर (surge diverter) में निम्नलिखित विशेषताएं होनी चाहिए:

Question

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The correct answer is D: उपरोक्त सभी. एक आदर्श सर्ज डाइवर्टर (लाइटनिंग अरेस्टर) को सामान्य सिस्टम वोल्टेज के तहत एक ओपन सर्किट के रूप में और ट्रांजिएंट ओवरवोल्टेज के दौरान एक आदर्श कम-प्रतिबाधा (low-impedance) पथ के रूप में कार्य करना चाहिए। यह सुनिश्चित करता है कि सर्ज को सुरक्षित रूप से ग्राउंड में डाइवर्ट कर दिया जाए जबकि सिस्टम निरंतर बिजली की आपूर्ति बनाए रखे।

Step-by-Step Solution & Concepts:
एक आदर्श सर्ज डाइवर्टर (लाइटनिंग अरेस्टर) को सामान्य सिस्टम वोल्टेज के तहत एक ओपन सर्किट के रूप में और ट्रांजिएंट ओवरवोल्टेज के दौरान एक आदर्श कम-प्रतिबाधा (low-impedance) पथ के रूप में कार्य करना चाहिए। यह सुनिश्चित करता है कि सर्ज को सुरक्षित रूप से ग्राउंड में डाइवर्ट कर दिया जाए जबकि सिस्टम निरंतर बिजली की आपूर्ति बनाए रखे।

Working Principle: यह उपकरण एक स्पार्क गैप के साथ श्रृंखला में जुड़े एक नॉन-लीनियर रेसिस्टर (जैसे सिलिकॉन कार्बाइड या मेटल ऑक्साइड) का उपयोग करता है। जब एक ट्रांजिएंट पल्स सुरक्षात्मक स्तर से अधिक हो जाती है, तो स्पार्क गैप ब्रेकडाउन हो जाता है, जिससे ग्राउंड के लिए कम-प्रतिरोध वाला पथ प्रदान होता है। एक बार जब सर्ज कम हो जाता है, तो नॉन-लीनियर तत्व पावर-फ्रीक्वेंसी फॉलो-करंट को इतना कम कर देता है कि आर्क स्वतः बुझ जाए।

Key Formulas: $V_{s} > V_{n}$ — जहाँ $V_s$ स्पार्कओवर वोल्टेज है और $V_n$ सामान्य पीक वोल्टेज है; $I_{d} = \frac{V_{surge} - V_{res}}{Z_{surge}}$ — डिस्चार्ज करंट की गणना को दर्शाता है

Key Points: लीकेज करंट से बचने के लिए सामान्य फ्रीक्वेंसी पर उच्च प्रतिबाधा होनी चाहिए।; उपकरणों की सुरक्षा के लिए ट्रांजिएंट के दौरान कम प्रतिबाधा प्रदान करनी चाहिए।; सिस्टम ट्रिप किए बिना फॉलो-करंट को प्रभावी ढंग से बुझाना चाहिए।; क्षय (degradation) के बिना बार-बार आने वाले सर्ज का सामना करने की क्षमता।

Advantages: महंगे इंसुलेशन (ट्रांसफार्मर/स्विचगियर) की सुरक्षा।; सर्ज डिस्चार्ज के बाद स्वयं को बहाल करने की प्रकृति।

Disadvantages: अपूर्ण क्वेंचिंग से कम अवधि के पावर फ्रीक्वेंसी आर्क उत्पन्न हो सकते हैं।; मेटल ऑक्साइड (ZnO) अरेस्टर में उम्र बढ़ने (aging) के प्रभाव।

Applications: ट्रांसमिशन लाइन टर्मिनल सुरक्षा।; ट्रांसफार्मर एचवी (HV) बुशिंग सुरक्षा।; सबस्टेशन लाइटनिंग सुरक्षा।

Additional Info: मानक सर्ज डाइवर्टर को अधिकतम निरंतर ऑपरेटिंग वोल्टेज (MCOV) के लिए रेट किया जाना चाहिए।. विकल्प A यह सुनिश्चित करता है कि उपकरण सामान्य सिस्टम ऑसिलेशन या अस्थायी ओवरवोल्टेज (TOV) के दौरान ट्रिप न हो।

Answer: D सही है — एक आदर्श सर्ज डाइवर्टर में फंडामेंटल फ्रीक्वेंसी पर उच्च वोल्टेज सहन करने की क्षमता, ट्रांजिएंट के दौरान तेजी से ब्रेकडाउन और उच्च ऊर्जा डिस्चार्ज क्षमता होनी चाहिए।

Exam Tip: याद रखें कि इंसुलेशन समन्वय के लिए उच्च इम्पल्स रेशियो वांछनीय है, लेकिन सर्ज डाइवर्टर के लिए, हमें कम इम्पल्स रेशियो की आवश्यकता होती है ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि इंसुलेशन विफल होने से पहले डाइवर्टर कार्य करे।

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Option A: इसका पावर फ्रीक्वेंसी ब्रेकडाउन या स्पार्क ओवर सामान्य या असामान्य फंडामेंटल फ्रीक्वेंसी से अधिक होना चाहिए

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Option B: जब वोल्टेज ट्रांजिएंट का मान पीक पर सर्ज डाइवर्टर के स्पार्क ओवर मान से अधिक हो जाता है, तो पृथ्वी के लिए एक कंडक्टिंग पथ प्रदान किया जाना चाहिए

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Option C: ब्रेकडाउन होने के बाद, इसे बिना किसी नुकसान के परिणामी डिस्चार्ज करंट को ले जाना चाहिए

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