केबल में अर्थ फॉल्ट का पता लगाने के लिए किए गए लूप परीक्षण में, फॉल्ट रेजिस्टेंस (दोष प्रतिरोध)

Question

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The correct answer is B: ब्रिज की संवेदनशीलता को प्रभावित करता है. केबल में अर्थ फॉल्ट का पता लगाने के लिए उपयोग किए जाने वाले मरे लूप (Murray loop) परीक्षण में, फॉल्ट रेजिस्टेंस बैटरी या गैल्वेनोमीटर शाखा के साथ श्रृंखला (series) में होता है। हालांकि यह ब्रिज संतुलन समीकरण (जो केवल अनुपात भुजाओं और केबल रेजिस्टेंस पर निर्भर करता है) को प्रभावित नहीं करता है, लेकिन एक उच्च फॉल्ट रेजिस्टेंस नल डिटेक्टर की संवेदनशीलता को काफी कम कर देता है, जिससे संतुलन बिंदु का सटीक निर्धारण करना कठिन हो जाता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
केबल में अर्थ फॉल्ट का पता लगाने के लिए उपयोग किए जाने वाले मरे लूप (Murray loop) परीक्षण में, फॉल्ट रेजिस्टेंस बैटरी या गैल्वेनोमीटर शाखा के साथ श्रृंखला (series) में होता है। हालांकि यह ब्रिज संतुलन समीकरण (जो केवल अनुपात भुजाओं और केबल रेजिस्टेंस पर निर्भर करता है) को प्रभावित नहीं करता है, लेकिन एक उच्च फॉल्ट रेजिस्टेंस नल डिटेक्टर की संवेदनशीलता को काफी कम कर देता है, जिससे संतुलन बिंदु का सटीक निर्धारण करना कठिन हो जाता है।

Working Principle: मरे लूप परीक्षण एक व्हीटस्टोन ब्रिज विन्यास का उपयोग करता है जहां दोषपूर्ण केबल अनुभाग ब्रिज सर्किट का हिस्सा बनता है। संतुलन की स्थिति $\frac{R_a}{R_b} = \frac{l_1}{l_2}$ द्वारा दी जाती है। उच्च फॉल्ट रेजिस्टेंस गैल्वेनोमीटर पथ के प्रतिबाधा को बढ़ा देता है, जो डिटेक्टर के माध्यम से करंट के प्रवाह को सीमित करता है, जिससे ब्रिज रेजिस्टेंस में प्रति इकाई परिवर्तन पर विक्षेपण (संवेदनशीलता) कम हो जाता है।

Key Formulas: $\frac{R_a}{R_b} = \frac{l_1}{l_2}$ — मरे लूप के लिए ब्रिज संतुलन स्थिति; $S = \frac{\Delta I_g}{\Delta R}$ — संवेदनशीलता की परिभाषा जो प्रति इकाई रेजिस्टेंस परिवर्तन पर डिटेक्टर करंट परिवर्तन का प्रतिनिधित्व करती है

Key Points: मरे लूप परीक्षण मुख्य रूप से कम-रेजिस्टेंस वाले अर्थ फॉल्ट को खोजने के लिए उपयोग किया जाता है।; ब्रिज संतुलन समीकरण फॉल्ट रेजिस्टेंस मान $R_f$ से स्वतंत्र होता है।; बहुत उच्च $R_f$ ब्रिज को 'डेड' बना देता है, क्योंकि गैल्वेनोमीटर को नल बिंदु का पता लगाने के लिए अपर्याप्त करंट प्राप्त होता है।; उच्च रेजिस्टेंस फॉल्ट के लिए, 'वार्ले लूप परीक्षण' या पल्स करंट विधियों जैसी तकनीकों को प्राथमिकता दी जाती है।

Advantages: सरल सर्किट व्यवस्था; कम-रेजिस्टेंस फॉल्ट के लिए सटीक

Disadvantages: उच्च-रेजिस्टेंस (इन्सुलेशन) फॉल्ट के लिए अप्रभावी; फॉल्ट रेजिस्टेंस बढ़ने के साथ संवेदनशीलता कम हो जाती है

Applications: भूमिगत पावर केबल में अर्थ फॉल्ट का पता लगाना; ट्रांसमिशन लाइनों में शॉर्ट-सर्किट फॉल्ट का पता लगाना

Additional Info: विकल्प A गलत है क्योंकि फॉल्ट रेजिस्टेंस संतुलन बिंदु या संतुलन स्थिति $\frac{R_a}{R_b} = \frac{l_1}{l_2}$ को नहीं बदलता है।. विकल्प C गलत है क्योंकि केबल का भौतिक रेजिस्टेंस $R$, फॉल्ट रेजिस्टेंस की परवाह किए बिना स्थिर रहता है।. मानक प्रक्रिया के लिए संवेदनशीलता संबंधी समस्याओं को कम करने हेतु एक संवेदनशील नल डिटेक्टर (गैल्वेनोमीटर) के उपयोग की आवश्यकता होती है।

Answer: B सही है — फॉल्ट रेजिस्टेंस गैल्वेनोमीटर/बैटरी लूप में कुल श्रृंखला रेजिस्टेंस को बढ़ाता है, जिससे करंट का प्रवाह कम हो जाता है और ब्रिज की संवेदनशीलता घट जाती है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि ब्रिज सर्किट में, डिटेक्टर या सप्लाई शाखा में फॉल्ट या कॉन्टैक्ट रेजिस्टेंस संवेदनशीलता को प्रभावित करता है, जबकि अनुपात भुजाओं में कॉन्टैक्ट रेजिस्टेंस सीधे सटीकता को प्रभावित करता है।

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Option A: संतुलन की स्थिति को प्रभावित करता है

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Option C: केबल रेजिस्टेंस के मान को प्रभावित करता है

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Option D: उपरोक्त सभी

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