रेडियो हस्तक्षेप (radio interference) से बचने के लिए सबसे अच्छी सामग्री है

Question

Accepted Answer

A: एल्यूमीनियम

Explanation & Concepts:
एल्यूमीनियम उच्च-वोल्टेज संचरण कंडक्टरों के लिए पसंदीदा सामग्री है, जिसका मुख्य कारण इसका उच्च सतह-से-वजन अनुपात और विद्युत क्षेत्र प्रवणता (electric field gradient) को कम करने की क्षमता है। एक बड़े कंडक्टर सतह क्षेत्र को बनाए रखकर, एल्यूमीनियम कोरोना डिस्चार्ज प्रभाव को कम करता है, जो EHV संचरण लाइनों में रेडियो हस्तक्षेप का प्राथमिक स्रोत है।

Working Principle: रेडियो हस्तक्षेप (RI) मुख्य रूप से कंडक्टरों की सतह पर कोरोना डिस्चार्ज के कारण होता है जब सतह का वोल्टेज प्रवणता हवा के विघटनकारी महत्वपूर्ण वोल्टेज से अधिक हो जाता है। एल्यूमीनियम बड़े प्रभावी व्यास वाले कंडक्टरों के डिजाइन की अनुमति देता है, जो कंडक्टर की सतह पर विद्युत क्षेत्र की तीव्रता $E$ को कम करता है, जिससे कोरोना डिस्चार्ज और उसके बाद होने वाले विद्युत चुम्बकीय शोर को दबाया जा सकता है।

Key Formulas: $E = \frac{V}{r \ln(d/r)}$ — बेलनाकार कंडक्टर की सतह पर विद्युत क्षेत्र की तीव्रता।; $V_c = g_0 \cdot m \cdot r \ln(\frac{d}{r})$ — कोरोना इनसेप्शन के लिए महत्वपूर्ण विघटनकारी वोल्टेज।

Key Points: कोरोना उच्च विभव प्रवणता के कारण कंडक्टर के चारों ओर हवा का आयनीकरण है।; एल्यूमीनियम हल्का और लागत प्रभावी है, जो बड़े क्रॉस-सेक्शन की अनुमति देता है जिससे सतह प्रवणता कम हो जाती है।; रेडियो हस्तक्षेप (RI) कोरोना डिस्चार्ज उच्च-आवृत्ति दालों की सीधी अभिव्यक्ति है।; बंडल्ड कंडक्टर चरण की प्रभावी त्रिज्या को बढ़ाकर RI को और कम कर देते हैं।

Advantages: उच्च चालकता-से-वजन अनुपात; तांबे की तुलना में कम लागत; कोरोना-संबंधी नुकसान को कम करने में प्रभावी

Disadvantages: स्टील की तुलना में उच्च थर्मल विस्तार गुणांक; कम तन्य शक्ति जिसके लिए स्टील सुदृढीकरण (ACSR) की आवश्यकता होती है

Applications: अतिरिक्त उच्च वोल्टेज (EHV) संचरण लाइनें; उच्च वोल्टेज डायरेक्ट करंट (HVDC) संचरण; ओवरहेड वितरण लाइनें

Additional Info: EHV लाइनों में, बंडल कॉन्फ़िगरेशन वास्तव में एक एकल एल्यूमीनियम कंडक्टर की तुलना में अधिक प्रभावी है, लेकिन एल्यूमीनियम इन कंडक्टरों के लिए उपयोग की जाने वाली आधार सामग्री है।. गैल्वेनाइज्ड स्टील का उपयोग मुख्य रूप से चरण कंडक्टरों के बजाय शील्डिंग (ग्राउंड तारों) के लिए किया जाता है क्योंकि इसका प्रतिरोध उच्च होता है।

Answer: A सही है — एल्यूमीनियम के गुण बड़े प्रभावी कंडक्टर त्रिज्या की अनुमति देते हैं, जो सतह के विद्युत क्षेत्र प्रवणता को काफी कम कर देते हैं और कोरोना-प्रेरित रेडियो हस्तक्षेप को न्यूनतम करते हैं।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि कोरोना हानि सीधे $(f+25)/\delta$ और $(V-V_c)^2$ के समानुपाती होती है। ज्यामिति या सामग्री चयन के माध्यम से सतह प्रवणता को कम करना मानक इंजीनियरिंग समाधान है।

Answer

Option B: गैल्वेनाइज्ड स्टील

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Option C: बंडल्ड कंडक्टर (Bundled Conductors)

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Option D: एल्यूमीनियम और बंडल्ड कंडक्टर

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