मल्टीपल कंडक्टर लाइनों (Multiple conductor lines) में होता है

Question

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A: सिंगल लाइन कंडक्टर की तुलना में कम सर्ज इम्पीडेंस (Surge impedance)

Explanation & Concepts:
मल्टीपल कंडक्टर लाइनें (बंडल कंडक्टर) सिंगल-कंडक्टर लाइनों की तुलना में कम सर्ज इम्पीडेंस प्रदर्शित करती हैं क्योंकि बंडल विन्यास जियोमेट्रिक मीन रेडियस (GMR) को बढ़ाता है, जो प्रभावी रूप से लाइन इंडक्टेंस को कम कर देता है।

Working Principle: एक ट्रांसमिशन लाइन का सर्ज इम्पीडेंस ($Z_c$) $Z_c = \sqrt{\frac{L}{C}}$ द्वारा दिया जाता है। बंडल कंडक्टरों का उपयोग करने से, सेल्फ-GMD में वृद्धि के कारण प्रभावी इंडक्टेंस ($L$) कम हो जाता है, जबकि शंट कैपेसिटेंस ($C$) बढ़ जाता है। चूंकि $L$ कम हो जाता है और $C$ बढ़ जाता है, इसलिए $L/C$ अनुपात काफी कम हो जाता है, जिससे सर्ज इम्पीडेंस में कमी आती है।

Key Formulas: $Z_c = \sqrt{\frac{L}{C}}$ — ट्रांसमिशन लाइन का सर्ज इम्पीडेंस; $L = 2 	imes 10^{-7} \ln(\frac{GMD}{GMR})$ — प्रति इकाई लंबाई इंडक्टेंस

Key Points: बंडलिंग प्रभावी क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र को बढ़ाती है और सतह वोल्टेज ग्रेडिएंट को कम करती है।; $Z_c$ में कमी लाइन की सर्ज इम्पीडेंस लोडिंग (SIL) को बढ़ाती है ($SIL = \frac{V^2}{Z_c}$)।; बंडल कंडक्टर कम इलेक्ट्रिक फील्ड स्ट्रेस के कारण कोरोना लॉस और रेडियो इंटरफेरेंस को कम करने में मदद करते हैं।

Advantages: बढ़ी हुई पावर ट्रांसफर क्षमता (उच्च SIL); कम कोरोना लॉस और रेडियो इंटरफेरेंस; बेहतर स्थिरता सीमाएँ

Disadvantages: टावरों पर बढ़ा हुआ हवा और बर्फ का भार; स्थापना की उच्च लागत और जटिल स्पेसर्स; बढ़ा हुआ चार्जिंग करंट

Applications: एक्स्ट्रा हाई वोल्टेज (EHV) ट्रांसमिशन लाइनें; अल्ट्रा हाई वोल्टेज (UHV) लाइनें; वे सिस्टम जहाँ कोरोना दमन महत्वपूर्ण है

Additional Info: ओवरहेड लाइनों के लिए सामान्य सर्ज इम्पीडेंस सिंगल कंडक्टर के लिए लगभग 400 Ω होता है, जो बंडलिंग के साथ घटकर 250-300 Ω रह जाता है।. विकल्प B गलत है क्योंकि बंडलिंग फेज पाथ के सेल्फ-इंडक्टेंस को कम करती है, जिससे सर्ज इम्पीडेंस बढ़ने के बजाय घट जाता है।

Answer: A सही है — मल्टीपल कंडक्टर लाइनें इंडक्टेंस को कम करती हैं और कैपेसिटेंस को बढ़ाती हैं, जिसके परिणामस्वरूप सिंगल-कंडक्टर लाइनों की तुलना में सर्ज इम्पीडेंस कम हो जाता है।

Exam Tip: याद रखें कि SIL, $Z_c$ के व्युत्क्रमानुपाती होता है। इसलिए, कंडक्टरों की बंडलिंग SIL को बढ़ाती है, जिससे लंबी दूरी पर उच्च पावर क्षमता की अनुमति मिलती है।

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Option B: सिंगल लाइन कंडक्टर की तुलना में अधिक सर्ज इम्पीडेंस

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Option C: छोटी लंबाई के लिए सिंगल लाइन कंडक्टर की तुलना में अधिक सर्ज इम्पीडेंस

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Option D: मध्यम लंबाई के लिए सिंगल लाइन कंडक्टर की तुलना में अधिक सर्ज इम्पीडेंस

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