न्यूट्रल अर्थिंग (Neutral earthing) के लाभ हैं

Question

Accepted Answer

A: यह एक बंद पथ (closed path) बना सकता है

Explanation & Concepts:
न्यूट्रल अर्थिंग पावर सिस्टम में फॉल्ट करंट के लिए वापसी का रास्ता प्रदान करती है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि रिले और सर्किट ब्रेकर जैसे सुरक्षा उपकरण विश्वसनीय रूप से फॉल्ट का पता लगा सकें और उन्हें अलग कर सकें। पृथ्वी से न्यूट्रल कनेक्शन के बिना, लाइन-टू-ग्राउंड फॉल्ट सुरक्षा को ट्रिप करने के लिए पर्याप्त करंट नहीं खींच सकता है, जिससे असामान्य वोल्टेज बना रह सकता है।

Working Principle: जब किसी अनग्राउंडेड सिस्टम में फॉल्ट होता है, तो सिस्टम का पृथ्वी के प्रति कैपेसिटेंस एक सर्किट बनाता है, जिससे रुक-रुक कर आर्किंग होती है। न्यूट्रल अर्थिंग ट्रांसफार्मर या जनरेटर के न्यूट्रल बिंदु को सीधे पृथ्वी से जोड़ती है, जिससे कम प्रतिबाधा (low-impedance) वाला पथ बनता है। यह सुनिश्चित करता है कि फॉल्ट करंट पृथ्वी के माध्यम से न्यूट्रल में वापस प्रवाहित हो, जिससे सुरक्षात्मक रिले के संचालन के लिए आवश्यक परिमाण प्राप्त हो सके।

Key Formulas: $I_f = \frac{V_{ph}}{Z_n + Z_s}$ — जहाँ $I_f$ फॉल्ट करंट है, $V_{ph}$ फेज वोल्टेज है, और $Z_n$ न्यूट्रल इम्पीडेंस है।; $V_{neutral} \approx 0$ — आदर्श ग्राउंडिंग स्थिति जहाँ न्यूट्रल पोटेंशियल पृथ्वी के पोटेंशियल पर क्लैंप होता है।

Key Points: न्यूट्रल अर्थिंग पृथ्वी के सापेक्ष फेज के पोटेंशियल को स्थिर करती है।; यह फ्लोटिंग न्यूट्रल कैपेसिटेंस के कारण होने वाले आर्किंग ग्राउंड की घटना को रोकता है।; दिशात्मक ओवरकरंट और अर्थ-फॉल्ट प्रोटेक्शन रिले के प्रभावी संचालन के लिए आवश्यक है।; लाइन-टू-ग्राउंड फॉल्ट के दौरान ओवरवॉल्टेज के जोखिम को कम करता है।

Advantages: आर्किंग ग्राउंड का उन्मूलन; फॉल्ट करंट के लिए बंद पथ प्रदान करना; असंतुलित भार (unbalanced loads) के दौरान वोल्टेज स्थिरीकरण; परिचालन कर्मियों के लिए बेहतर सुरक्षा

Disadvantages: उच्च शॉर्ट-सर्किट करंट का जोखिम बढ़ना, जिसके लिए मजबूत स्विचगियर की आवश्यकता होती है; संचार लाइनों के साथ हस्तक्षेप में वृद्धि की संभावना

Applications: प्रभावी बिजली सुरक्षा (lightning protection) के लिए ट्रांसमिशन सिस्टम; अर्थ फॉल्ट का पता लगाने के लिए वितरण नेटवर्क

Additional Info: विकल्प B (आर्किंग ग्राउंड का उन्मूलन) भी एक बड़ा लाभ है, लेकिन विकल्प A मौलिक रूप से वह कारण है जिसके लिए सुरक्षा योजना बंद होती है; कई पाठ्यपुस्तकों में, इन्हें संयुक्त लाभ माना जाता है।. अनग्राउंडेड सिस्टम सिस्टम कैपेसिटेंस के चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के कारण 'आर्किंग ग्राउंड' नामक उच्च-आवृत्ति क्षणिक (transients) के लिए प्रवण होते हैं।

Answer: A सही है — न्यूट्रल अर्थिंग फॉल्ट करंट को स्रोत तक वापस ले जाने के लिए एक स्थिर, कम-प्रतिबाधा वाला बंद पथ प्रदान करती है, जो सुरक्षात्मक रिले के विश्वसनीय संचालन के लिए महत्वपूर्ण है।

Exam Tip: परीक्षाओं में, हमेशा इक्विपमेंट अर्थिंग (झटके से सुरक्षा के लिए) और सिस्टम/न्यूट्रल अर्थिंग (इलेक्ट्रिकल नेटवर्क की सुरक्षा और स्थिरता के लिए) के बीच अंतर स्पष्ट रखें।

Answer

Option B: आर्किंग ग्राउंड (arcing ground) का उन्मूलन

Answer

Option C: दोनों

Answer

Option D: इनमें से कोई नहीं

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