220 kV लाइनों के लिए उपयोग की जाने वाली केबलें सदैव होती हैं

Question

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The correct answer is A: संपीड़ित तेल (Compressed oil) या संपीड़ित गैस (compressed gas) इन्सुलेटेड. 220 kV जैसे एक्स्ट्रा हाई वोल्टेज (EHV) स्तरों के लिए डिज़ाइन की गई केबलों को ढांकता हुआ नुकसान (dielectric losses) को कम करने और आंतरिक आयनीकरण (internal ionization) को रोकने के लिए उन्नत इन्सुलेशन प्रणालियों की आवश्यकता होती है। संपीड़ित तेल या संपीड़ित गैस इन्सुलेशन प्रणालियों का उपयोग किया जाता है क्योंकि वे उच्च ढांकता हुआ ताकत (dielectric strength) बनाए रखती हैं और लोड के तहत केबल द्वारा उत्पन्न गर्मी को प्रभावी ढंग से समाप्त करती हैं।

Step-by-Step Solution & Concepts:
220 kV जैसे एक्स्ट्रा हाई वोल्टेज (EHV) स्तरों के लिए डिज़ाइन की गई केबलों को ढांकता हुआ नुकसान (dielectric losses) को कम करने और आंतरिक आयनीकरण (internal ionization) को रोकने के लिए उन्नत इन्सुलेशन प्रणालियों की आवश्यकता होती है। संपीड़ित तेल या संपीड़ित गैस इन्सुलेशन प्रणालियों का उपयोग किया जाता है क्योंकि वे उच्च ढांकता हुआ ताकत (dielectric strength) बनाए रखती हैं और लोड के तहत केबल द्वारा उत्पन्न गर्मी को प्रभावी ढंग से समाप्त करती हैं।

Working Principle: तेल-युक्त केबलों में, डाइइलेक्ट्रिक (आमतौर पर कागज) को उच्च दबाव पर रखे गए कम-चिपचिपाहट वाले तेल से संसेचित (impregnated) किया जाता है, जो रिक्तियों (voids) को बनने से रोकता है और यह सुनिश्चित करता है कि इन्सुलेशन का कोई भी ब्रेकडाउन दब जाए। गैस-दबाव वाली केबलों (जैसे $SF_6$) में, उच्च-दबाव वाली गैस डाइइलेक्ट्रिक माध्यम और एक बेहतर कूलेंट दोनों के रूप में कार्य करती है, जो ठोस-इन्सुलेटेड विकल्पों की तुलना में केबल के भौतिक आयामों और वजन को काफी कम कर देती है।

Key Formulas: $E = \frac{V}{r \ln(R/r)}$ — सिंगल-कोर केबल में कंडक्टर की सतह पर इलेक्ट्रिक फील्ड स्ट्रेस

Key Points: ठोस इन्सुलेशन 66 kV से अधिक वोल्टेज पर आयनीकरण रिक्तियों (ionization voids) के लिए प्रवृत्त होता है।; दबाव प्रणालियाँ (तेल/गैस) सुनिश्चित करती हैं कि इन्सुलेशन गैप-मुक्त रहे।; उच्च दबाव इन्सुलेशन की ढांकता हुआ ब्रेकडाउन ताकत को बढ़ाता है।; 220 kV प्रणालियों को परिसंचारी धाराओं को कम करने के लिए परिष्कृत म्यान बॉन्डिंग (sheath bonding) की आवश्यकता होती है।

Advantages: इन्सुलेशन में आंतरिक रिक्तियों का उन्मूलन; बेहतर ताप हस्तांतरण क्षमताएं; कम इन्सुलेशन मोटाई; उच्च ढांकता हुआ अखंडता (dielectric integrity)

Disadvantages: उच्च रखरखाव जटिलता; तेल/गैस के रिसाव का खतरा; सहायक दबाव बनाए रखने वाले उपकरणों की आवश्यकता होती है

Applications: भूमिगत ट्रांसमिशन नेटवर्क; पनडुब्बी बिजली इंटरकनेक्शन; HVDC लिंक टर्मिनेशन

Additional Info: 220 kV के लिए केवल कागज इन्सुलेशन अपर्याप्त है क्योंकि इन्सुलेशन परतों के भीतर हवा की जेबों में आंशिक डिस्चार्ज होने की संभावना होती है।. विकल्प B (कागज इन्सुलेटेड) ठोस-प्रकार के संसेचित कागज को संदर्भित करता है, जो आमतौर पर 33 kV या 66 kV तक के वोल्टेज तक सीमित होता है।

Answer: A सही है — 220 kV केबलों को डाइइलेक्ट्रिक रिक्तियों को खत्म करने और गर्मी का प्रबंधन करने के लिए दबावयुक्त द्रव या गैस इन्सुलेशन की आवश्यकता होती है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि जैसे-जैसे वोल्टेज 66 kV से अधिक बढ़ता है, केबल डिज़ाइन का ध्यान सामग्रियों की डाइइलेक्ट्रिक ताकत से हटकर आंतरिक आयनीकरण (रिक्तियों) को दबाने पर केंद्रित हो जाता है।

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Option B: कागज (Paper) इन्सुलेटेड

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Option C: अभ्रक (Mica) इन्सुलेटेड

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Option D: उपरोक्त में से कोई नहीं

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