कॉपर कंडक्टर केबल और एल्युमिनियम कंडक्टर केबल को जोड़ने के लिए उपयोग की जाने वाली विधियाँ हैं

Question

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The correct answer is D: दोनों (b) और (c). कॉपर को एल्युमिनियम कंडक्टरों से जोड़ने के लिए द्वि-धात्विक क्षरण (गैल्वेनिक क्रिया) को रोकने और तापीय विस्तार गुणांकों तथा सतह पर ऑक्साइड परत के गठन में अंतर को ध्यान में रखने के लिए विशेष तकनीकों की आवश्यकता होती है। विशेष फ्लक्स के साथ सोल्डरिंग और इनहिबिटेड कंपाउंड का उपयोग करके कम्प्रेशन जॉइंट, इन भिन्न धातुओं के कनेक्शन के लिए मानक औद्योगिक विधियाँ हैं।

Step-by-Step Solution & Concepts:
कॉपर को एल्युमिनियम कंडक्टरों से जोड़ने के लिए द्वि-धात्विक क्षरण (गैल्वेनिक क्रिया) को रोकने और तापीय विस्तार गुणांकों तथा सतह पर ऑक्साइड परत के गठन में अंतर को ध्यान में रखने के लिए विशेष तकनीकों की आवश्यकता होती है। विशेष फ्लक्स के साथ सोल्डरिंग और इनहिबिटेड कंपाउंड का उपयोग करके कम्प्रेशन जॉइंट, इन भिन्न धातुओं के कनेक्शन के लिए मानक औद्योगिक विधियाँ हैं।

Working Principle: कम्प्रेशन जॉइंट में, एक मैकेनिकल क्रिम्पिंग टूल गैस-टाइट बॉन्ड बनाने के लिए उच्च दबाव लागू करता है, जबकि एक ऑक्साइड-इनहिबिटिंग कंपाउंड एल्युमिनियम ऑक्साइड ($Al_2O_3$) को दोबारा बनने से रोकता है। सोल्डरिंग के लिए ऐसे विशिष्ट फ्लक्स की आवश्यकता होती है जो कठिन एल्युमिनियम ऑक्साइड परत को घोल सकें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि टिन-लेड या सिल्वर सोल्डर अलॉय दोनों धातुओं से जुड़ जाए, जिससे एक निरंतर विद्युत पथ बन सके।

Key Formulas: $R = \rho \frac{L}{A}$ — जॉइंट पर हीटिंग को नियंत्रित करने वाला कंडक्टर का प्रतिरोध; $I_{th} = \sqrt{\frac{H}{R \cdot t}}$ — जॉइंट की तापीय सीमाओं पर आधारित करंट क्षमता

Key Points: गैल्वेनिक क्षरण तब होता है जब नमी की उपस्थिति में कॉपर और एल्युमिनियम संपर्क में होते हैं।; एल्युमिनियम को कॉपर से जोड़ने के लिए अक्सर द्वि-धात्विक कनेक्टर या 'बाई-मेटल लग्स' का उपयोग किया जाता है।; एल्युमिनियम ऑक्साइड एक इन्सुलेटर है जिसे जॉइंट करते समय फ्लक्स या यांत्रिक घर्षण के माध्यम से हटाया जाना चाहिए।; कम्प्रेशन जॉइंट उच्च संपर्क दबाव बनाए रखने के लिए भौतिक विरूपण पर निर्भर करते हैं।

Advantages: कम्प्रेशन जॉइंट उच्च यांत्रिक शक्ति प्रदान करते हैं।; सोल्डरिंग कम-करंट वाले वातावरण में उत्कृष्ट संपर्क सतह क्षेत्र प्रदान करती है।

Disadvantages: कॉपर और एल्युमिनियम के तापीय विस्तार गुणांक अलग-अलग होते हैं।; गैल्वेनिक क्रिया समय के साथ संपर्क प्रतिरोध में वृद्धि का कारण बन सकती है।

Applications: विद्युत वितरण केबल टर्मिनेशन।; सर्विस एंट्रेंस केबल कनेक्शन।; बसबार से केबल ट्रांजिशन।

Additional Info: थर्मिट वेल्डिंग का उपयोग मुख्य रूप से ग्राउंडिंग कनेक्शन (कॉपर से कॉपर या कॉपर से स्टील) के लिए किया जाता है और यह एल्युमिनियम के यांत्रिक गुणों को प्रभावित करने वाली अत्यधिक गर्मी के कारण सामान्य उद्देश्य वाले एल्युमिनियम-से-कॉपर पावर केबल जोड़ने के लिए अनुपयुक्त है।. विश्वसनीयता के कारण उच्च-वोल्टेज पावर केबल के लिए कम्प्रेशन जॉइंट को प्राथमिकता दी जाती है।

Answer: D सही है — जब गैल्वेनिक क्षरण को रोकने के लिए उपयुक्त इनहिबिटर या फ्लक्स का उपयोग किया जाता है, तो सोल्डरिंग और कम्प्रेशन दोनों ही भिन्न कॉपर और एल्युमिनियम कंडक्टरों को जोड़ने के लिए प्रभावी विधियाँ हैं।

Exam Tip: प्रतियोगी परीक्षाओं में याद रखें कि थर्मिट वेल्डिंग का उपयोग स्थायी अर्थिंग कनेक्शन के लिए 'एक्सोथर्मिक वेल्डिंग' के रूप में किया जाता है, न कि नाजुक भिन्न धातुओं वाले पावर केबल को जोड़ने के लिए।

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Option A: थर्मिट वेल्डिंग

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Option B: सोल्डरिंग

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Option C: कम्प्रेशन (Compression)

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