केबल के लेड म्यान (lead sheath) को होने वाली क्षति का कारण है

Question

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The correct answer is D: उपरोक्त सभी. अंडरग्राउंड केबल में लेड म्यान नमी के प्रवेश और यांत्रिक क्षति के खिलाफ एक सुरक्षात्मक परत के रूप में कार्य करता है; हालाँकि, यह विभिन्न क्षरण प्रक्रियाओं के प्रति संवेदनशील होता है। इनमें रासायनिक जंग, भौतिक तनाव और बाहरी पर्यावरणीय कारकों के कारण सामग्री की थकान (material fatigue) शामिल हैं।

Step-by-Step Solution & Concepts:
अंडरग्राउंड केबल में लेड म्यान नमी के प्रवेश और यांत्रिक क्षति के खिलाफ एक सुरक्षात्मक परत के रूप में कार्य करता है; हालाँकि, यह विभिन्न क्षरण प्रक्रियाओं के प्रति संवेदनशील होता है। इनमें रासायनिक जंग, भौतिक तनाव और बाहरी पर्यावरणीय कारकों के कारण सामग्री की थकान (material fatigue) शामिल हैं।

Working Principle: 1. क्रिस्टलीकरण: निरंतर यांत्रिक कंपन (जैसे, आसपास के यातायात या मशीनरी से) लेड पर चक्रीय तनाव पैदा करते हैं, जिससे थकान और इंटर-क्रिस्टलाइन दरारें पैदा होती हैं। 2. रासायनिक जंग: मिट्टी में मौजूद एसिड, क्षार या कार्बनिक पदार्थ लेड के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, जिससे म्यान पतला हो जाता है। 3. यांत्रिक चोट: भौतिक प्रभाव या अनुचित स्थापना/हैंडलिंग से म्यान में छेद या घर्षण हो सकता है, जिससे केबल का इन्सुलेशन खराब हो जाता है।

Key Formulas: $S = \frac{F}{A}$ — यांत्रिक तनाव जहाँ $F$ बल है और $A$ अनुप्रस्थ काट का क्षेत्रफल है, जो यह दर्शाता है कि म्यान में थकान कैसे उत्पन्न होती है

Key Points: लेड का उपयोग इसलिए किया जाता है क्योंकि यह नमी के लिए अभेद्य है और स्थापना के लिए अत्यधिक लचीला है।; लेड म्यान गैर-चुंबकीय होता है और कुछ विन्यासों में अर्थ रिटर्न पाथ (earth return path) के रूप में कार्य करता है।; जंग से सुरक्षा के लिए अक्सर सर्विंग या बेडिंग (बिटुमिनस यौगिक) का उपयोग किया जाता है।; थकान के कारण होने वाली दरारों को व्यापारिक शब्दावली में अक्सर 'क्रिस्टलीकरण' कहा जाता है।

Advantages: नमी-रोधी अवरोध; विशिष्ट तटस्थ वातावरण में जंग प्रतिरोध; प्रभावी अर्थ निरंतरता

Disadvantages: अधिक वजन; कंपन-जनित दरारों के प्रति संवेदनशीलता; आधुनिक सिंथेटिक म्यान की तुलना में अधिक लागत

Applications: हाई-वोल्टेज अंडरग्राउंड ट्रांसमिशन; सबमरीन पावर केबल; रासायनिक उपस्थिति वाले औद्योगिक वातावरण

Additional Info: आधुनिक केबलों में लेड के वजन और थकान के मुद्दों के कारण अक्सर एल्यूमीनियम या सिंथेटिक म्यान (जैसे XLPE/PVC परतें) का उपयोग किया जाता है।. विकल्प A चक्रीय तनाव के तहत दीर्घकालिक थकान को संदर्भित करता है।. विकल्प B मिट्टी और लेड म्यान के बीच इलेक्ट्रोकेमिकल क्षमता अंतर से संबंधित है।

Answer: D सही है — सूचीबद्ध सभी कारक लेड म्यान के खराब होने में योगदान करते हैं, जिससे अंततः नमी का प्रवेश होता है और केबल का इन्सुलेशन विफल हो सकता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि पावर सिस्टम फॉल्ट विश्लेषण में 'उपरोक्त सभी' में अक्सर सभी पर्यावरणीय और भौतिक तनाव शामिल होते हैं; केबल के बारे में एक ऐसे घटक के रूप में सोचें जो गतिशील भौतिक वातावरण में मौजूद है।

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Option A: कंपन के कारण लेड का क्रिस्टलीकरण

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Option B: मिट्टी में मौजूद अशुद्धियों के साथ रासायनिक प्रतिक्रिया

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Option C: यांत्रिक चोट

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