निम्नलिखित कथनों पर विचार करें। वितरण ट्रांसफार्मर को ओवर वोल्टेज से विश्वसनीय सुरक्षा प्रदान करने के लिए लाइट

Question

निम्नलिखित कथनों पर विचार करें। वितरण ट्रांसफार्मर को ओवर वोल्टेज से विश्वसनीय सुरक्षा प्रदान करने के लिए लाइटनिंग अरेस्टर का उपयोग करते समय, यह आवश्यक है कि

लीड प्रतिरोध उच्च हो
ट्रांसफार्मर और अरेस्टर के बीच की दूरी कम हो
ट्रांसफार्मर और अरेस्टर का एक सामान्य इंटरकनेक्टिंग ग्राउंड हो
अरेस्टर का स्पार्क ओवर वोल्टेज रेजिडुअल वोल्टेज से अधिक हो

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The correct answer is B: 2 और 3 सही हैं. एक वितरण ट्रांसफार्मर की सुरक्षा के लिए, लाइटनिंग अरेस्टर को उपकरण के जितना संभव हो सके उतना करीब रखा जाना चाहिए और एक सामान्य ग्राउंडिंग सिस्टम साझा करना चाहिए ताकि सर्ज वोल्टेज रिफ्लेक्शन और अरेस्टर तथा ट्रांसफार्मर टैंक के बीच संभावित अंतर को कम किया जा सके।

Step-by-Step Solution & Concepts:
एक वितरण ट्रांसफार्मर की सुरक्षा के लिए, लाइटनिंग अरेस्टर को उपकरण के जितना संभव हो सके उतना करीब रखा जाना चाहिए और एक सामान्य ग्राउंडिंग सिस्टम साझा करना चाहिए ताकि सर्ज वोल्टेज रिफ्लेक्शन और अरेस्टर तथा ट्रांसफार्मर टैंक के बीच संभावित अंतर को कम किया जा सके।

Working Principle: जब कोई सर्ज लाइन के साथ यात्रा करता है, तो अरेस्टर और ट्रांसफार्मर के बीच की दूरी रिफ्लेक्शन में देरी का कारण बनती है, जिससे ट्रांसफार्मर टर्मिनल पर वोल्टेज दोगुना होने की संभावना बढ़ जाती है। एक सामान्य ग्राउंड यह सुनिश्चित करता है कि डिस्चार्ज के दौरान ट्रांसफार्मर फ्रेम और अरेस्टर ग्राउंड लीड एक ही विभव (potential) पर उठें, जिससे ट्रांसफार्मर इंसुलेशन में फ्लैशओवर को रोका जा सके।

Key Formulas: $V_{max} = V_{a} + 2 \cdot \left( \frac{dv}{dt} \right) \cdot \left( \frac{d}{v} \right)$ — जहाँ $V_{max}$ ट्रांसफार्मर पर चरम वोल्टेज है, $d$ दूरी है, और $v$ सर्ज की गति है

Key Points: अरेस्टर और ट्रांसफार्मर के बीच की दूरी महत्वपूर्ण है; कुछ मीटर की दूरी भी वेव रिफ्लेक्शन के कारण सर्ज वोल्टेज में काफी वृद्धि कर सकती है।; सर्ज को कुशलतापूर्वक खत्म करने के लिए ग्राउंड का कम प्रतिबाधा (low impedance) पथ आवश्यक है।; लाइटनिंग अरेस्टर का रेजिडुअल वोल्टेज हमेशा सुरक्षित उपकरण के बेसिक इंसुलेशन लेवल (BIL) से कम होना चाहिए।

Advantages: रिफ्लेक्शन के कारण होने वाले वोल्टेज स्ट्रेस को कम करता है।; उपकरण और सुरक्षा उपकरण के बीच डिफरेंशियल ग्राउंड पोटेंशियल राइज को रोकता है।

Disadvantages: भौतिक बाधाएं घने शहरी नेटवर्क में आदर्श प्लेसमेंट को रोक सकती हैं।; हस्तक्षेप से बचने के लिए सामान्य ग्राउंडिंग को सावधानीपूर्वक इंजीनियर किया जाना चाहिए।

Applications: वितरण ट्रांसफार्मर सुरक्षा।; सबस्टेशन इनकमिंग लाइन सुरक्षा।

Additional Info: कथन 1 गलत है क्योंकि डिस्चार्ज के दौरान वोल्टेज ड्रॉप ($V = I \cdot R$) को कम करने के लिए कम लीड प्रतिरोध वांछित है।. कथन 4 गलत है क्योंकि अरेस्टर का स्पार्क-ओवर वोल्टेज और रेजिडुअल वोल्टेज ट्रांसफार्मर के इंसुलेशन स्तर से कम होना चाहिए, न कि एक-दूसरे से अधिक।

Answer: B सही है — उचित सुरक्षा के लिए इंडक्टिव वोल्टेज ड्रॉप को कम करने हेतु लीड की लंबाई को कम करना और संभावित अंतर को रोकने के लिए एक सामान्य ग्राउंड का उपयोग करना आवश्यक है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि एक अरेस्टर का 'सुरक्षा क्षेत्र' उपकरण से दूरी के व्युत्क्रमानुपाती होता है; ट्रांजिएंट प्रोटेक्शन में पास होना हमेशा बेहतर होता है।

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Option A: 1, 3 और 4 सही हैं

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Option C: 2, 3 और 4 सही हैं

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Option D: 1 और 4 सही हैं

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