केबल इन्सुलेशन का ब्रेकडाउन किसके कारण हो सकता है?

Question

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The correct answer is D: उपरोक्त में से कोई भी. केबल इन्सुलेशन का ब्रेकडाउन इन्सुलेटिंग सामग्री की डाइलेक्ट्रिक शक्ति में विफलता है, जो थर्मल, विद्युत या रासायनिक क्षरण द्वारा शुरू हो सकती है। चूंकि सूचीबद्ध तीनों घटनाएं—थर्मल अस्थिरता, पंचर और ट्रैकिंग—ऐसी इन्सुलेशन विफलता का कारण बनने वाले मान्यता प्राप्त तंत्र हैं, इसलिए विकल्प D सही उत्तर है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
केबल इन्सुलेशन का ब्रेकडाउन इन्सुलेटिंग सामग्री की डाइलेक्ट्रिक शक्ति में विफलता है, जो थर्मल, विद्युत या रासायनिक क्षरण द्वारा शुरू हो सकती है। चूंकि सूचीबद्ध तीनों घटनाएं—थर्मल अस्थिरता, पंचर और ट्रैकिंग—ऐसी इन्सुलेशन विफलता का कारण बनने वाले मान्यता प्राप्त तंत्र हैं, इसलिए विकल्प D सही उत्तर है।

Working Principle: 1. थर्मल अस्थिरता तब होती है जब डाइलेक्ट्रिक नुकसान ($W_d = V^2 \omega C 	an \delta$) के कारण उत्पन्न गर्मी गर्मी के अपव्यय से अधिक हो जाती है, जिससे तापमान अनियंत्रित रूप से बढ़ जाता है। 2. पंचर सामग्री की डाइलेक्ट्रिक शक्ति से अधिक वोल्टेज तनाव के अनुप्रयोग के कारण होने वाला एक स्थानीयकृत विद्युत ब्रेकडाउन है। 3. ट्रैकिंग वोल्टेज तनाव, नमी और सतह संदूषण के कारण इन्सुलेशन की सतह पर स्थायी संचालन पथों का निर्माण है, जो अंततः एक पूर्ण शॉर्ट सर्किट की ओर ले जाता है।

Key Formulas: $W_d = V^2 \omega C 	an \delta$ — डाइलेक्ट्रिक नुकसान का सूत्र जो इन्सुलेशन में उत्पन्न गर्मी को दर्शाता है; $E_{breakdown} = \frac{V}{d}$ — विद्युत क्षेत्र का तनाव जो सामग्री की सीमा से अधिक होने पर पंचर का कारण बनता है

Key Points: थर्मल अस्थिरता उच्च-वोल्टेज केबलों में प्रचलित है जहां डाइलेक्ट्रिक नुकसान आवृत्ति और वोल्टेज के साथ बढ़ता है।; पंचर इन्सुलेशन में voids या गैस के बुलबुले जैसी विनिर्माण खामियों के कारण हो सकता है।; ट्रैकिंग बाहरी केबल टर्मिनेशन और जोड़ों में आम है जो पर्यावरणीय नमी और प्रदूषण के संपर्क में आते हैं।; इन्सुलेशन विफलता इन्सुलेशन प्रतिरोध ($R_{ins}$) में विनाशकारी कमी की ओर ले जाती है।

Applications: उच्च वोल्टेज भूमिगत संचरण; विद्युत वितरण बुनियादी ढांचा

Additional Info: ट्रैकिंग को कभी-कभी 'सतह डिस्चार्ज' कहा जाता है जो सतह पर कार्बनयुक्त पथ बनाता है।. पंचर आमतौर पर स्थायी होता है और तत्काल फॉल्ट करंट ट्रिपिंग की ओर ले जाता है।

Answer: D सही है — सूचीबद्ध सभी विकल्प प्राथमिक भौतिक तंत्र हैं जिनके द्वारा भूमिगत केबल की इन्सुलेशन अखंडता से समझौता किया जाता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि बिजली प्रणालियों में, इन्सुलेशन विफलता शायद ही कभी किसी एक कारक के कारण होती है; पर्यावरणीय स्थितियां और विद्युत तनाव सामग्री के क्षरण को तेज करने के लिए परस्पर क्रिया करते हैं।

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Option A: थर्मल अस्थिरता

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Option B: पंचर

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Option C: ट्रैकिंग

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