बंडल्ड कंडक्टरों (Bundled conductors) का उपयोग सुधार करने के लिए किया जाता है

Question

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D: लाइन का कोरोना प्रदर्शन

Explanation & Concepts:
बंडल्ड कंडक्टरों का उपयोग मुख्य रूप से कंडक्टरों की सतह पर विद्युत क्षेत्र की तीव्रता को कम करने के लिए किया जाता है, जो प्रभावी रूप से कोरोना डिस्चार्ज और उससे जुड़ी बिजली की हानि को कम करता है। एक बड़े व्यास वाले कंडक्टर को छोटे कंडक्टरों के बंडल से बदलकर, ट्रांसमिशन लाइन की समतुल्य त्रिज्या (equivalent radius) को बढ़ा दिया जाता है।

Working Principle: कोरोना तब होता है जब विद्युत क्षेत्र का तनाव हवा की परावैद्युत शक्ति (dielectric strength) से अधिक हो जाता है। क्षेत्र की तीव्रता कंडक्टर की त्रिज्या के व्युत्क्रमानुपाती होती है। बंडल्ड कंडक्टरों का उपयोग करने से एक 'समतुल्य' त्रिज्या $r_{eq}$ बनती है जो व्यक्तिगत कंडक्टर की त्रिज्या से बहुत बड़ी होती है, जिससे सतह का विभव प्रवणता (surface potential gradient) $E = \frac{V}{r \ln(D/r)}$ कम हो जाता है। यह कमी अधिकतम सतह तनाव को हवा के महत्वपूर्ण विघटनकारी वोल्टेज से नीचे रखती है, जिससे कोरोना को रोका जा सकता है।

Key Formulas: $E_{max} = \frac{V}{r \ln(D/r_{eq})}$ — कंडक्टर पर सतह विभव प्रवणता; $GMR_{bundle} = (d^n \cdot r)^{1/n}$ — बंडल की ज्यामितीय माध्य त्रिज्या (GMR)

Key Points: सतह वोल्टेज प्रवणता को कम करता है, जिससे कोरोना डिस्चार्ज सीमित होता है।; GMR में वृद्धि के कारण लाइन के आगमनात्मक प्रतिक्रिया (inductive reactance) को काफी कम करता है।; ट्रांसमिशन लाइन की धारिता (capacitance) को बढ़ाता है, जो सर्ज प्रतिबाधा लोडिंग (surge impedance loading) में सुधार करता है।; लंबी दूरी पर उच्च विद्युत पारेषण क्षमता की अनुमति देता है।

Advantages: कोरोना हानि और रेडियो हस्तक्षेप में कमी; लाइन आगमनात्मक प्रतिक्रिया में कमी; सर्ज प्रतिबाधा लोडिंग (SIL) में वृद्धि; बेहतर वोल्टेज विनियमन

Disadvantages: टावरों पर हवा और बर्फ का भार बढ़ना; उच्च स्थापना और रखरखाव लागत; स्पेसर्स के लिए जटिल यांत्रिक डिजाइन

Applications: अतिरिक्त उच्च वोल्टेज (EHV) लाइनें (400 kV और उससे ऊपर); अल्ट्रा हाई वोल्टेज (UHV) ट्रांसमिशन नेटवर्क

Additional Info: बंडल्ड कंडक्टर अधिष्ठापन (L) को कम करते हैं और धारिता (C) को बढ़ाते हैं।. विकल्प B (यांत्रिक स्थिरता) आमतौर पर हवा के प्रतिरोध के बढ़ने से बाधित होती है, न कि बेहतर होती है।. विकल्प C (धारा वहन क्षमता) गौण है; हालांकि बंडलिंग कुल क्रॉस-सेक्शन को बढ़ाती है, लेकिन उच्च-वोल्टेज अनुप्रयोग का प्राथमिक कारण कोरोना नियंत्रण है।

Answer: D सही है — बंडल्ड कंडक्टर सतह विभव प्रवणता को कम करते हैं, जो कोरोना डिस्चार्ज और उससे जुड़ी बिजली की हानि को काफी कम कर देता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि बंडलिंग धारिता को बढ़ाती है और अधिष्ठापन को कम करती है, जो स्थिरता बनाए रखने के लिए लंबी दूरी के EHV ट्रांसमिशन के लिए एक आवश्यक तकनीक है।

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Option A: ट्रांसमिशन लाइन का स्वरूप

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Option B: लाइन की यांत्रिक स्थिरता

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Option C: लाइन की धारा वहन क्षमता

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