केबल के लिए इंसुलेटिंग सामग्री में होना चाहिए

Question

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D: उपर्युक्त सभी

Explanation & Concepts:
पावर केबल के लिए एक आदर्श इंसुलेटिंग सामग्री में ब्रेकडाउन को रोकने के लिए उच्च डाइलेक्ट्रिक शक्ति, हैंडलिंग और इंस्टॉलेशन के तनाव को सहन करने के लिए उच्च यांत्रिक शक्ति, और परियोजना को आर्थिक रूप से व्यवहार्य बनाने के लिए कम लागत का संयोजन होना चाहिए।

Working Principle: इंसुलेटिंग परत केबल की कैपेसिटिव संरचना में डाइलेक्ट्रिक माध्यम के रूप में कार्य करती है। इसकी डाइलेक्ट्रिक शक्ति ($E_{max} = \frac{V}{d}$) उस अधिकतम वोल्टेज को निर्धारित करती है जिसे यह इंसुलेशन विफलता के बिना सहन कर सकती है। साथ ही, केबल बिछाने के दौरान थर्मल विस्तार और यांत्रिक प्रभाव को संभालने के लिए इसे पर्याप्त रूप से मजबूत होना चाहिए।

Key Formulas: $E_{max} = \frac{V}{t}$ — डाइलेक्ट्रिक तनाव जहाँ $V$ वोल्टेज है और $t$ मोटाई है; $R_{ins} = \frac{\rho}{2\pi L} \ln(\frac{D}{d})$ — इंसुलेशन प्रतिरोध की गणना

Key Points: उच्च डाइलेक्ट्रिक शक्ति ऑपरेटिंग वोल्टेज पर पंचर को रोकती है।; भौतिक तनाव के खिलाफ टिकाऊपन के लिए यांत्रिक शक्ति आवश्यक है।; बड़े पैमाने की ट्रांसमिशन परियोजनाओं के लिए कम लागत आवश्यक है।; अतिरिक्त कारकों में कम डाइलेक्ट्रिक हानि और नमी प्रतिरोध शामिल हैं।

Advantages: पावर सिस्टम की उच्च विश्वसनीयता; लागत प्रभावी स्थापना और रखरखाव; शॉर्ट सर्किट के खिलाफ बेहतर सुरक्षा

Disadvantages: उच्च यांत्रिक शक्ति वाली सामग्री अक्सर मोड़ने में कठिन होती है; कम लागत वाली सामग्रियों की तापमान सीमा कम हो सकती है

Applications: भूमिगत पावर ट्रांसमिशन; सबमरीन केबल; नियंत्रण और इंस्ट्रूमेंटेशन वायरिंग

Additional Info: सामान्य सामग्रियों में क्रॉस-लिंक्ड पॉलीइथाइलीन (XLPE) और एथिलीन प्रोपलीन रबर (EPR) शामिल हैं।. विकल्प D सबसे अच्छा उत्तर है क्योंकि सामग्री को प्रदर्शन और अर्थशास्त्र के बीच संतुलन बनाना चाहिए।

Answer: D सही है — एक आदर्श केबल इंसुलेटर को विद्युत रूप से मजबूत, यांत्रिक रूप से सुदृढ़ और आर्थिक रूप से व्यवहार्य होना चाहिए।

Exam Tip: याद रखें कि इंसुलेशन की मोटाई अक्सर डाइलेक्ट्रिक शक्ति द्वारा निर्धारित होती है, लेकिन समग्र केबल डिजाइन सामग्री के प्रदर्शन और कुल परियोजना लागत के बीच के संतुलन द्वारा निर्धारित होता है।

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Option A: कम लागत

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Option B: उच्च डाइलेक्ट्रिक शक्ति

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Option C: उच्च यांत्रिक शक्ति

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