EHV ट्रांसमिशन लाइनों में, कोरोना हानि को कम करके ट्रांसमिशन की दक्षता को बढ़ाया जा सकता है। यह निम्न में से क

Question

EHV ट्रांसमिशन लाइनों में, कोरोना हानि को कम करके ट्रांसमिशन की दक्षता को बढ़ाया जा सकता है। यह निम्न में से किसके द्वारा प्राप्त किया जाता है?

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B: बंडल्ड (bundled) कंडक्टरों का उपयोग करके

Explanation & Concepts:
EHV लाइनों में कोरोना हानि मुख्य रूप से हवा के आयनीकरण के कारण होती है जब सतह पर विद्युत क्षेत्र की तीव्रता हवा की डाइइलेक्ट्रिक शक्ति से अधिक हो जाती है। बंडल्ड कंडक्टर कंडक्टर की प्रभावी त्रिज्या को बढ़ाते हैं, जो अधिकतम सतह विद्युत क्षेत्र की तीव्रता को कम करता है और परिणामस्वरूप कोरोना हानि को कम करता है।

Working Principle: कंडक्टर की सतह पर विद्युत क्षेत्र की तीव्रता ($E$) उसकी प्रभावी त्रिज्या ($r$) के व्युत्क्रमानุपाती होती है। बंडल्ड कंडक्टर (प्रति फेज कई उप-कंडक्टर) का उपयोग करके, समग्र ज्यामितीय माध्य त्रिज्या (GMR) बढ़ जाती है। जैसे-जैसे प्रभावी त्रिज्या बढ़ती है, बंडल की सतह पर अधिकतम विद्युत क्षेत्र प्रवणता (gradient) विघटनकारी क्रांतिक वोल्टेज प्रवणता से नीचे गिर जाती है, जिससे कोरोना डिस्चार्ज प्रभावी रूप से दब जाता है।

Key Formulas: $P_c = \frac{244}{\delta}(f+25)\sqrt{\frac{r}{D}}(V-V_c)^2 	imes 10^{-5}$ — kW प्रति किमी प्रति फेज में कोरोना हानि के लिए अनुभवजन्य सूत्र; $E = \frac{V}{r \ln(D/r)}$ — कंडक्टर की सतह पर विद्युत क्षेत्र की तीव्रता

Key Points: कोरोना हानि गैर-रेखीय होती है और लागू वोल्टेज के साथ काफी बढ़ जाती है।; कंडक्टरों को बंडल करने से प्रभावी त्रिज्या $r$ बढ़ जाती है, जो सतह के तनाव $E$ को कम करती है।; कोरोना डिस्चार्ज के कारण बिजली की हानि, रेडियो हस्तक्षेप और श्रव्य शोर (audible noise) होता है।; विघटनकारी क्रांतिक वोल्टेज $V_c$ कंडक्टर की त्रिज्या $r$ के सीधे समानुपाती होता है।

Advantages: कोरोना हानि और श्रव्य शोर को कम करता है; लाइन की धारा-वहन क्षमता को बढ़ाता है; लाइन के अधिष्ठापन (inductance) को कम करता है, जिससे सर्ज इम्पीडेंस लोडिंग (SIL) बढ़ जाती है

Disadvantages: टावर डिज़ाइन में उच्च यांत्रिक जटिलता; स्पेसर जैसे अतिरिक्त हार्डवेयर के कारण बढ़ा हुआ वजन और लागत

Applications: लगभग सभी EHV और UHV (220 kV से ऊपर) ट्रांसमिशन लाइनों में उपयोग किया जाता है; लंबी दूरी के पावर ट्रांसमिशन में स्थिरता बनाए रखने में मदद करता है

Additional Info: कोरोना हवा का ब्रेकडाउन है जो चमक, हिसिंग शोर और ओजोन उत्सर्जन के रूप में प्रकट होता है।. विकल्प A (दूरी बढ़ाना) वास्तव में लाइन के अधिष्ठापन को बढ़ाता है, जो लंबी दूरी के पावर ट्रांसफर के लिए आमतौर पर अवांछनीय है, हालांकि यह कोरोना हानि को थोड़ा कम करता है।. विकल्प C (मोटे कंडक्टर) कोरोना को कम करने के लिए सैद्धांतिक रूप से सही है, लेकिन बंडलिंग की तुलना में भौतिक और आर्थिक रूप से अव्यावहारिक है।

Answer: B सही है — बंडल्ड कंडक्टरों का उपयोग करने से कंडक्टर की प्रभावी त्रिज्या बढ़ जाती है, जिससे सतह वोल्टेज प्रवणता और परिणामी कोरोना हानि कम हो जाती है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि बंडलिंग GMR को बढ़ाती है, जो शंट कैपेसिटेंस को कम करती है और अधिष्ठापन को घटाती है, जो कोरोना शमन और बेहतर वोल्टेज स्थिरता दोनों में दोहरी भूमिका निभाती है।

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Option A: लाइन कंडक्टरों के बीच की दूरी बढ़ाकर

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Option C: मोटे कंडक्टरों का उपयोग करके

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Option D: पतले कंडक्टरों का उपयोग करके

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