अर्थ वायर या ग्राउंड वायर किससे बना होता है

Question

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D: गैल्वेनाइज्ड स्टील

Explanation & Concepts:
एक अर्थ वायर या ग्राउंड वायर मुख्य रूप से गैल्वेनाइज्ड स्टील से बना होता है ताकि यह बाहरी या भूमिगत वातावरण में यांत्रिक शक्ति और संक्षारण (corrosion) के प्रति प्रतिरोध प्रदान कर सके। यह फॉल्ट करंट के लिए जमीन तक कम प्रतिबाधा (low-impedance) का मार्ग प्रदान करता है, जिससे कर्मियों और उपकरणों की सुरक्षा सुनिश्चित होती है।

Working Principle: अर्थिंग का सिद्धांत मानव शरीर की प्रतिबाधा की तुलना में काफी कम प्रतिबाधा $Z_e$ वाला मार्ग प्रदान करने पर निर्भर करता है। जब इंसुलेशन विफलता होती है, तो फॉल्ट करंट गैल्वेनाइज्ड स्टील वायर के माध्यम से जमीन में प्रवाहित होता है, जिससे MCB या ELCB जैसे सुरक्षात्मक उपकरण आपूर्ति को डिस्कनेक्ट कर देते हैं। गैल्वनाइजेशन प्रक्रिया (जस्ता कोटिंग) स्टील के ऑक्सीकरण को रोकती है, जिससे समय के साथ सुरक्षा सर्किट की निरंतरता बनी रहती है।

Key Formulas: $R = \rho \frac{l}{A}$ — कंडक्टर का प्रतिरोध प्रतिरोधकता, लंबाई और अनुप्रस्थ काट के क्षेत्रफल पर निर्भर करता है।; $I_{f} = \frac{V}{Z}$ — फॉल्ट करंट का परिमाण सिस्टम वोल्टेज और पथ की प्रतिबाधा द्वारा निर्धारित होता है।

Key Points: गैल्वनाइजेशन में लोहे या स्टील को जस्ते (zinc) की एक सुरक्षात्मक परत से लेपित करना शामिल है।; स्टील उच्च तन्यता शक्ति प्रदान करता है, जो ओवरहेड लाइनों और बाहरी ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड के लिए महत्वपूर्ण है।; अर्थ वायर का आकार अधिकतम संभावित फॉल्ट करंट के आधार पर तय किया जाता है जिसे उन्हें वहन करना होता है।; स्टील की प्रतिरोधकता तांबे की तुलना में अधिक होती है, इसलिए अर्थ वायर में अक्सर बड़ा अनुप्रस्थ काट (cross-section) होता है।

Advantages: उच्च यांत्रिक शक्ति और स्थायित्व; बड़े पैमाने पर प्रतिष्ठानों के लिए तांबे की तुलना में लागत प्रभावी; जस्ता कोटिंग के कारण पर्यावरणीय संक्षारण के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध

Disadvantages: तांबे की तुलना में अधिक विद्युत प्रतिरोध; यदि गैल्वेनाइज्ड कोटिंग खरोंच या क्षतिग्रस्त हो जाए, तो धीमे ऑक्सीकरण की संभावना

Applications: आवासीय और वाणिज्यिक भवनों के लिए विद्युत ग्राउंडिंग सिस्टम; ओवरहेड ट्रांसमिशन लाइन शील्डिंग वायर; वितरण सबस्टेशनों के लिए ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड

Additional Info: गैल्वेनाइज्ड स्टील को संक्षारक मिट्टी की स्थितियों में इसकी लंबी उम्र के कारण अर्थ इलेक्ट्रोड के लिए मानकीकृत किया गया है।. विकल्प A (तांबा) अत्यधिक प्रवाहकीय है लेकिन काफी महंगा है और उपयोगिता अनुप्रयोगों में चोरी का शिकार होने की अधिक संभावना है।. विकल्प C (लोहा) नमी के संपर्क में आने पर जल्दी ऑक्सीकृत (जंग) हो जाता है, जिससे यह गैल्वनाइजेशन के बिना अनुपयुक्त हो जाता है।

Answer: D सही है — गैल्वेनाइज्ड स्टील का उपयोग अर्थिंग वायर के लिए किया जाता है ताकि यांत्रिक स्थायित्व और संक्षारण प्रतिरोध का आवश्यक संयोजन प्रदान किया जा सके।

Exam Tip: परीक्षाओं में, हमेशा ट्रांसमिशन के लिए 'कंडक्टर' (आमतौर पर ACSR - एल्युमिनियम कंडक्टर स्टील रीइन्फोर्स्ड) और सुरक्षा के लिए 'अर्थ वायर' के बीच अंतर करें, जहां चालकता (conductivity) के बजाय यांत्रिक शक्ति और संक्षारण प्रतिरोध को प्राथमिकता दी जाती है।

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Option A: तांबा

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Option B: एल्युमिनियम

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Option C: लोहा

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