लाइटनिंग अरेस्टर (तड़ित चालक) का स्थान किसके निकट होता है?

Question

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The correct answer is B: ट्रांसफार्मर. एक लाइटनिंग अरेस्टर (सर्ज अरेस्टर) को टर्मिनल उपकरणों, आमतौर पर एक पावर ट्रांसफार्मर के जितना संभव हो सके निकट रखा जाता है, ताकि इसके इंसुलेशन को उच्च-वोल्टेज सर्ज से बचाया जा सके। भौतिक दूरी को कम करके, अरेस्टर यह सुनिश्चित करता है कि ट्रांसफार्मर टर्मिनल पर वोल्टेज, अरेस्टर के अवशिष्ट वोल्टेज (residual voltage) से अधिक न हो, जिससे ट्रैवलिंग वेव से होने वाली क्षति को रोका जा सके।

Step-by-Step Solution & Concepts:
एक लाइटनिंग अरेस्टर (सर्ज अरेस्टर) को टर्मिनल उपकरणों, आमतौर पर एक पावर ट्रांसफार्मर के जितना संभव हो सके निकट रखा जाता है, ताकि इसके इंसुलेशन को उच्च-वोल्टेज सर्ज से बचाया जा सके। भौतिक दूरी को कम करके, अरेस्टर यह सुनिश्चित करता है कि ट्रांसफार्मर टर्मिनल पर वोल्टेज, अरेस्टर के अवशिष्ट वोल्टेज (residual voltage) से अधिक न हो, जिससे ट्रैवलिंग वेव से होने वाली क्षति को रोका जा सके।

Working Principle: जब एक आने वाली सर्ज वोल्टेज वेव सबस्टेशन तक पहुँचती है, तो यह ट्रांसफार्मर टर्मिनल पर प्रतिबाधा बेमेल (impedance mismatch) के कारण परावर्तित (reflect) होती है, जो संभावित रूप से इसके आयाम (amplitude) को दोगुना कर देती है। लाइटनिंग अरेस्टर ओवरवोल्टेज स्थितियों के दौरान जमीन के लिए कम-प्रतिबाधा वाला रास्ता प्रदान करता है। इसे ट्रांसफार्मर के पास रखने से 'लीड लेंथ' प्रतिबाधा कम हो जाती है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि वेव के संवेदनशील ट्रांसफार्मर वाइंडिंग तक पहुँचने से पहले क्लैम्पिंग वोल्टेज प्रभावी हो।

Key Formulas: $V_{max} = 2 	imes V_{incident}$ — लाइन के ओपन-सर्किट सिरे पर परावर्तन घटना; $Z_{surge} = \sqrt{\frac{L}{C}}$ — ट्रांसमिशन लाइन की अभिलक्षणिक प्रतिबाधा

Key Points: लाइटनिंग अरेस्टर को सुरक्षित किए जाने वाले उपकरण के समानांतर (parallel) स्थापित किया जाना चाहिए।; उच्च-गति सर्ज के दौरान इंडक्टिव वोल्टेज ड्रॉप से बचने के लिए कनेक्शन लीड की लंबाई न्यूनतम रखी जानी चाहिए।; ट्रांसफार्मर सबस्टेशन में सबसे महंगे और महत्वपूर्ण घटक होते हैं, जिन्हें प्राथमिकता वाली सुरक्षा की आवश्यकता होती है।; अरेस्टर का डिस्चार्ज वोल्टेज ट्रांसफार्मर के बेसिक इंसुलेशन लेवल (BIL) से कम होना चाहिए।

Advantages: ट्रांसफार्मर इंसुलेशन के विनाशकारी ब्रेकडाउन को रोकता है; सर्ज क्षति को सीमित करके रखरखाव लागत को कम करता है; कुल सबस्टेशन विश्वसनीयता में सुधार करता है

Disadvantages: प्रभावी संचालन के लिए उचित ग्राउंडिंग प्रतिरोध की आवश्यकता होती है; सर्ज संचालन की संख्या के आधार पर समय के साथ इसकी गुणवत्ता गिर सकती है

Applications: पावर ट्रांसफार्मर; स्विचगियर बसबार; हाई वोल्टेज सर्किट ब्रेकर

Additional Info: अरेस्टर और ट्रांसफार्मर के बीच की दूरी आदर्श रूप से शून्य होनी चाहिए; व्यवहार में, इसे 5-10 मीटर से कम रखा जाता है।. विकल्प A (जेनरेटर) को भी सुरक्षा की आवश्यकता होती है, लेकिन जेनरेटर आमतौर पर जेनरेटर टर्मिनलों पर सर्ज कैपेसिटर और अरेस्टर द्वारा सुरक्षित किए जाते हैं।. सर्किट ब्रेकर (विकल्प D) एक स्विचिंग डिवाइस है, न कि इंसुलेशन सुरक्षा का प्राथमिक केंद्र।

Answer: B सही है — लाइटनिंग अरेस्टर को ट्रांसफार्मर के सबसे निकट रखा जाता है ताकि इसके संवेदनशील इंसुलेशन पर वोल्टेज सर्ज के प्रभाव को कम किया जा सके।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि सुरक्षात्मक उपकरण को उस इंसुलेशन के जितना संभव हो सके करीब रखा जाना चाहिए जो खड़ी-फ्रंट (steep-fronted) वोल्टेज सर्ज के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील है।

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Option A: जेनरेटर

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Option C: बस बार

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Option D: सर्किट ब्रेकर

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