इन्सुलेटर (विद्युत रोधी) के निर्माण के लिए सामान्यतः उपयोग की जाने वाली सामग्री है

Question

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The correct answer is A: पोर्सिलेन (Porcelain). पोर्सिलेन अपनी उच्च डाइइलेक्ट्रिक शक्ति, उत्कृष्ट यांत्रिक शक्ति और पर्यावरणीय क्षरण के प्रति प्रतिरोध के कारण बिजली प्रणालियों में विद्युत इन्सुलेटर के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली सामग्री है। इसे काओलिन, फेल्डस्पार और क्वार्ट्ज के मिश्रण को उच्च तापमान पर पकाकर एक विट्रीफाइड, गैर-छिद्रपूर्ण संरचना बनाने के लिए निर्मित किया जाता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
पोर्सिलेन अपनी उच्च डाइइलेक्ट्रिक शक्ति, उत्कृष्ट यांत्रिक शक्ति और पर्यावरणीय क्षरण के प्रति प्रतिरोध के कारण बिजली प्रणालियों में विद्युत इन्सुलेटर के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली सामग्री है। इसे काओलिन, फेल्डस्पार और क्वार्ट्ज के मिश्रण को उच्च तापमान पर पकाकर एक विट्रीफाइड, गैर-छिद्रपूर्ण संरचना बनाने के लिए निर्मित किया जाता है।

Working Principle: इन्सुलेटिंग गुण सामग्री की उच्च प्रतिरोधकता पर निर्भर करता है ताकि लीकेज करंट को रोका जा सके। ट्रांसमिशन लाइनों में, पोर्सिलेन इन्सुलेटर सक्रिय कंडक्टर और ग्राउंडेड सपोर्ट स्ट्रक्चर (टावर) के बीच एक उच्च-प्रतिबाधा अवरोध के रूप में कार्य करता है, जो यह सुनिश्चित करता है कि अलग-अलग जलवायु परिस्थितियों में भी $V_{leakage} \approx 0$ रहे।

Key Formulas: $I_{leak} = \frac{V}{R}$ — इन्सुलेटर के माध्यम से लीकेज करंट को नियंत्रित करने वाला ओम का नियम; $R = \rho \frac{l}{A}$ — सामग्री की प्रतिरोधकता $\rho$ के आधार पर प्रतिरोध की गणना

Key Points: उच्च डाइइलेक्ट्रिक शक्ति (लगभग 15-20 kV/mm)।; ग्लेजिंग प्रक्रिया के कारण नमी के लिए अभेद्य।; रासायनिक धुएं और थर्मल विस्तार के प्रति अच्छा प्रतिरोध।; पिन, सस्पेंशन और स्ट्रेन इन्सुलेटर के लिए मानक सामग्री।

Advantages: लागत प्रभावी और व्यापक रूप से उपलब्ध; उच्च संपीड़ित शक्ति (compressive strength); बाहरी वातावरण में दीर्घायु

Disadvantages: भंगुर प्रकृति (यांत्रिक प्रभाव के प्रति संवेदनशील); कम्पोजिट इन्सुलेटर की तुलना में अधिक वजन

Applications: ओवरहेड ट्रांसमिशन लाइनें; सबस्टेशन बुशिंग और बसबार सपोर्ट; वितरण नेटवर्क इन्सुलेटर

Additional Info: सीमेंट का उपयोग असेंबली के लिए एक बाइंडिंग एजेंट के रूप में किया जाता है, न कि प्राथमिक इन्सुलेटिंग सामग्री के रूप में।. सिरेमिक्स एक व्यापक श्रेणी है; हालांकि पोर्सिलेन सिरेमिक का ही एक प्रकार है, 'पोर्सिलेन' उच्च-वोल्टेज इन्सुलेशन के लिए विशिष्ट मानक औद्योगिक शब्द है।. आधुनिक विकल्पों में ग्लास और पॉलीमर (कम्पोजिट/सिलिकॉन रबर) इन्सुलेटर शामिल हैं।

Answer: A सही है — पोर्सिलेन अपने संतुलित डाइइलेक्ट्रिक और यांत्रिक गुणों के कारण उच्च-वोल्टेज इन्सुलेशन के लिए उद्योग मानक सामग्री है।

Exam Tip: प्रतियोगी परीक्षाओं में, यदि 'पोर्सिलेन' और 'सिरेमिक्स' दोनों विकल्प दिए गए हों, तो हमेशा अधिक विशिष्ट तकनीकी शब्द 'पोर्सिलेन' का चयन करें क्योंकि यह बिजली प्रणालियों में उपयोग की जाने वाली मानक औद्योगिक ग्रेड सामग्री का प्रतिनिधित्व करता है।

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Option B: सीमेंट

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Option C: सिरेमिक्स

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Option D: उपरोक्त सभी

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