खोखले चालक (hollow conductor) का उपयोग करके कोरोना हानि को कम किया जा सकता है, क्योंकि

Question

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C: एक निश्चित अनुप्रस्थ काट (cross-section) के लिए, चालक की त्रिज्या बढ़ जाती है

Explanation & Concepts:
कोरोना हानि सीधे चालक की सतह के विभव प्रवणता (surface potential gradient) से संबंधित है। खोखले चालक का उपयोग करके, उसी अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल को एक बड़ी त्रिज्या पर फैलाया जाता है, जिससे सतह पर विद्युत क्षेत्र की तीव्रता कम हो जाती है और इस प्रकार कोरोना डिस्चार्ज कम हो जाता है।

Working Principle: वह महत्वपूर्ण विघटनकारी वोल्टेज जिस पर कोरोना होता है, चालक की त्रिज्या के समानुपाती होता है। एक निश्चित अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल के लिए त्रिज्या 'r' को बढ़ाकर, चालक की सतह पर विद्युत प्रतिबल ($E = V / (r \ln(D/r))$) कम हो जाता है, जिससे यह आसपास की हवा के आयनीकरण की सीमा से नीचे आ जाता है।

Key Formulas: $V_c = g_0 \cdot \delta \cdot r \cdot \ln(\frac{D}{r})$ — महत्वपूर्ण विघटनकारी वोल्टेज सूत्र; $P_c \propto (f+25) \sqrt{\frac{r}{D}} (V-V_c)^2$ — कोरोना हानि के लिए पीक (Peek) का सूत्र

Key Points: कोरोना हानि चालक की सतह पर वोल्टेज प्रवणता पर निर्भर करती है।; खोखले चालक अतिरिक्त सामग्री वजन की आवश्यकता के बिना प्रभावी त्रिज्या बढ़ाते हैं।; उच्च त्रिज्या से उच्च महत्वपूर्ण विघटनकारी वोल्टेज ($V_c$) प्राप्त होता है।; कोरोना प्रभावों में शक्ति हानि, ओजोन उत्पादन और रेडियो हस्तक्षेप शामिल हैं।

Advantages: कोरोना हानि को काफी कम करता है; स्किन इफेक्ट के शमन के कारण उच्च धारा वहन क्षमता प्रदान करता है; समान व्यास वाले ठोस चालकों की तुलना में कम वजन

Disadvantages: उच्च निर्माण लागत; ठोस या ACSR चालकों की तुलना में कम यांत्रिक शक्ति; विशेष जोड़ों और फिटिंग की आवश्यकता होती है

Applications: EHV (अति उच्च वोल्टेज) ट्रांसमिशन लाइनें; उच्च-आवृत्ति रेडियो ट्रांसमिशन उपकरण

Additional Info: ट्रांसमिशन सिस्टम में, यांत्रिक शक्ति के लिए खोखले चालकों के बजाय ACSR (एल्युमीनियम कंडक्टर स्टील रिइन्फोर्स्ड) को प्राथमिकता दी जाती है, भले ही खोखले चालक कोरोना कम करने के लिए बेहतर हों।. विकल्प A गलत है क्योंकि धारा घनत्व में परिवर्तन सीधे हवा के आयनीकरण को नहीं रोकता है।. विकल्प B अप्रासंगिक है क्योंकि कोरोना एक ढांकता हुआ (dielectric) ब्रेकडाउन घटना है, न कि एड़ी-धारा का मुद्दा।

Answer: C सही है — एक निश्चित अनुप्रस्थ काट के लिए त्रिज्या बढ़ाने से सतह का विद्युत प्रतिबल कम हो जाता है, जिससे कोरोना हानि कम हो जाती है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि पीक (Peek) का सूत्र दर्शाता है कि छोटी त्रिज्या के साथ कोरोना हानि बढ़ जाती है; इसलिए, इंजीनियरिंग डिजाइन हमेशा बड़े प्रभावी व्यास (बंडल या खोखले प्रकार) का लक्ष्य रखते हैं।

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Option A: धारा घनत्व कम हो जाता है

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Option B: चालक में एड़ी-धारा (eddy-current) समाप्त हो जाती है

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Option D: चालक में बेहतर वेंटिलेशन के कारण

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