ट्रांसमिशन लाइन में चार्जिंग करंट कोरोना प्रभाव के कारण बढ़ जाता है क्योंकि कोरोना बढ़ाता है

Question

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D: कंडक्टर का व्यास

Explanation & Concepts:
कोरोना प्रभाव कंडक्टर के आसपास के आयनित हवा के सुचालक होने के कारण कंडक्टर के व्यास में आभासी वृद्धि करता है। त्रिज्या में यह प्रभावी वृद्धि कंडक्टरों के बीच प्रति इकाई लंबाई धारिता (capacitance) को कम करती है, लेकिन आयनीकरण डिस्चार्ज पथ अनिवार्य रूप से कंडक्टर के विस्तार के रूप में कार्य करता है, जो इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र वितरण को संशोधित करता है।

Working Principle: जब सतह विभव प्रवणता (surface potential gradient) हवा की ढांकता विद्युत क्षमता (~30 kV/cm पीक) से अधिक हो जाती है, तो हवा आयनित हो जाती है। यह प्लाज्मा म्यान एक सुचालक सतह के रूप में कार्य करता है, जो प्रभावी रूप से कंडक्टर की भौतिक त्रिज्या को एक बड़े 'कोरोना व्यास' तक बढ़ा देता है। चूंकि ट्रांसमिशन लाइन की धारिता $C = \frac{2\pi\epsilon}{\ln(D/r)}$ होती है, इसलिए प्रभावी त्रिज्या $r$ में वृद्धि ज्यामितीय मापदंडों को बदल देती है, जो चार्जिंग करंट $I_c = V \omega C$ को प्रभावित करती है।

Key Formulas: $I_c = V \cdot \omega \cdot C$ — चार्जिंग करंट संबंध; $C = \frac{2\pi\epsilon_0}{\ln(D/r)}$ — प्रति इकाई लंबाई धारिता

Key Points: कोरोना डिस्चार्ज उच्च वोल्टेज कंडक्टरों के पास हवा का आंशिक ब्रेकडाउन है।; हवा का आयनीकरण एक चमकदार डिस्चार्ज बनाता है और धात्विक व्यास से बड़ा एक प्रभावी आभासी व्यास उत्पन्न करता है।; चार्जिंग करंट $I_c$ लाइन की धारिता $C$ के सीधे आनुपातिक होता है।; कंडक्टर के व्यास को बढ़ाना (उदाहरण के लिए, बंडल कंडक्टर का उपयोग करके) कोरोना लॉस को कम करने का प्राथमिक तरीका है।

Advantages: सतह वोल्टेज प्रवणता को कम करता है; कोरोना पावर लॉस को कम करता है

Disadvantages: चार्जिंग करंट बढ़ाता है जो रिएक्टिव पावर कंपनसेशन को प्रभावित कर सकता है; रेडियो हस्तक्षेप और श्रव्य शोर पैदा करता है

Applications: हाई वोल्टेज (HV) और एक्स्ट्रा हाई वोल्टेज (EHV) ट्रांसमिशन लाइन डिजाइन; ACSR (एल्युमीनियम कंडक्टर स्टील रीइन्फोर्स्ड) कंडक्टर का आकार निर्धारण

Additional Info: आभासी त्रिज्या वोल्टेज के परिमाण और वायुमंडलीय स्थितियों पर निर्भर करती है।. विकल्प B गलत है क्योंकि वोल्टेज कोरोना को बढ़ाता है, लेकिन कोरोना स्वयं सिस्टम वोल्टेज को नहीं बढ़ाता है।. विकल्प C गलत है क्योंकि पावर लॉस कोरोना का परिणाम है, न कि चार्जिंग करंट में वृद्धि का कारण।

Answer: D सही है — कोरोना प्रभाव कंडक्टर की त्रिज्या का आभासी विस्तार करता है, जो लाइन की धारिता और उसके बाद चार्जिंग करंट को संशोधित करता है।

Exam Tip: ट्रांसमिशन लाइन की समस्याओं में, याद रखें कि बंडल कंडक्टर का उपयोग करना 'प्रभावी व्यास' को बढ़ाने और कोरोना लॉस तथा इंडक्टिव रिएक्टेंस दोनों को कम करने का सबसे प्रभावी इंजीनियरिंग समाधान है।

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Option A: लाइन करंट

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Option B: लाइन वोल्टेज

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Option C: लाइन में पावर लॉस

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