केबल्स की कैपेसिटेंस ग्रेडिंग (Capacitance grading) का अर्थ है

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The correct answer is C: विभिन्न पारगम्यता (permittivity) वाले डाइलेक्ट्रिक्स का उपयोग. हाई-वोल्टेज केबल्स में कैपेसिटेंस ग्रेडिंग उस तकनीक को संदर्भित करती है जिसमें केबल इंसुलेशन में एकसमान विद्युत प्रतिबल (electric stress) वितरण सुनिश्चित करने के लिए विभिन्न पारगम्यता (\epsilon_r) वाले डाइलेक्ट्रिक्स की कई परतों का उपयोग किया जाता है। चालक के पास उच्च पारगम्यता और शीथ (sheath) की ओर कम पारगम्यता वाली सामग्रियों को व्यवस्थित करके, पोटेंशियल ग्रेडिएंट को अधिक एकसमान रखा जाता है, जिससे डाइलेक्ट्रिक सामग्री का बेहतर उपयोग हो पाता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
हाई-वोल्टेज केबल्स में कैपेसिटेंस ग्रेडिंग उस तकनीक को संदर्भित करती है जिसमें केबल इंसुलेशन में एकसमान विद्युत प्रतिबल (electric stress) वितरण सुनिश्चित करने के लिए विभिन्न पारगम्यता (\epsilon_r) वाले डाइलेक्ट्रिक्स की कई परतों का उपयोग किया जाता है। चालक के पास उच्च पारगम्यता और शीथ (sheath) की ओर कम पारगम्यता वाली सामग्रियों को व्यवस्थित करके, पोटेंशियल ग्रेडिएंट को अधिक एकसमान रखा जाता है, जिससे डाइलेक्ट्रिक सामग्री का बेहतर उपयोग हो पाता है।

Working Principle: एक समरूप केबल में, विद्युत प्रतिबल चालक की सतह पर अधिकतम और शीथ पर न्यूनतम होता है। ग्रेडिंग द्वारा, हम परतों में पारगम्यता और विद्युत क्षेत्र की तीव्रता (\epsilon E) के गुणनफल को स्थिर या कम से कम अधिक एकसमान बनाते हैं। यह पीक स्ट्रेस को कम करता है, डाइलेक्ट्रिक के स्थानीय ब्रेकडाउन को रोकता है और केबल इंसुलेशन की कुल मोटाई को कम करने की अनुमति देता है।

Key Formulas: $g = \frac{V}{x \ln(R/r)}$ — चालक के केंद्र से $x$ दूरी पर विद्युत प्रतिबल; $\epsilon_1 g_1 = \epsilon_2 g_2$ — ग्रेडेड स्ट्रेस के लिए शर्त

Key Points: केबल डाइलेक्ट्रिक में विद्युत क्षेत्र की ताकत को एकसमान बनाने के लिए उपयोग किया जाता है।; उच्च पारगम्यता वाला डाइलेक्ट्रिक चालक के पास रखा जाता है जहाँ प्रतिबल अधिक होता है।; कम पारगम्यता वाला डाइलेक्ट्रिक धात्विक शीथ के पास रखा जाता है।; ग्रेडिंग से पतले इंसुलेशन की अनुमति मिलती है, जिससे केबल का आकार और लागत कम हो जाती है।

Advantages: बेहतर डाइलेक्ट्रिक सामग्री उपयोग; कुल केबल आयामों में कमी; कम इंसुलेशन ब्रेकडाउन जोखिम

Disadvantages: बढ़ती विनिर्माण जटिलता; विशिष्ट डाइलेक्ट्रिक सामग्रियों की उच्च लागत; विभिन्न डाइलेक्ट्रिक्स के बीच के इंटरफेस कमजोर बिंदु बन सकते हैं

Applications: अतिरिक्त उच्च वोल्टेज (EHV) केबल; भूमिगत पारेषण प्रणाली (Underground transmission systems)

Additional Info: कैपेसिटेंस ग्रेडिंग का उपयोग मुख्य रूप से सिंगल-कोर केबल्स में अंतर्निहित गैर-एकसमान स्ट्रेस वितरण को दूर करने के लिए किया जाता है।. विकल्प B इंडक्टिव लोडिंग (जैसे, प्यूपिन कॉइल्स) को संदर्भित करता है, जो केबल डाइलेक्ट्रिक ग्रेडिंग से संबंधित नहीं है।

Answer: C सही है — कैपेसिटेंस ग्रेडिंग में केबल इंसुलेशन में एकसमान विद्युत प्रतिबल प्रोफाइल प्राप्त करने के लिए विभिन्न पारगम्यता मूल्यों वाले डाइलेक्ट्रिक्स का उपयोग करना शामिल है।

Exam Tip: याद रखें: कैपेसिटेंस ग्रेडिंग विद्युत प्रतिबल (डाइलेक्ट्रिक स्थिरांक) को संतुलित करती है, जबकि इंडक्टिव लोडिंग (प्यूपिन कॉइल्स) लाइन प्रतिबाधा (impedance) को संतुलित करती है।

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Option A: विभिन्न सांद्रता में डाइलेक्ट्रिक्स का उपयोग

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Option B: इंडक्टेंस के प्रभाव का मुकाबला करने के लिए केबल की विभिन्न लंबाई पर कैपेसिटेंस का परिचय

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Option D: केबल की प्रति किमी लंबाई के कैपेसिटेंस के अनुसार ग्रेडिंग

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