निम्नलिखित में से किस उपकरण का उपयोग करके रेंज (सीमा) को बढ़ाया जा सकता है?

Question

Examoogle · Accepted Answer

The correct answer is D: करंट ट्रांसफॉर्मर (Current Transformer). एक करंट ट्रांसफॉर्मर (CT) एक इंस्ट्रूमेंट ट्रांसफॉर्मर है जिसका उपयोग उच्च धाराओं को एक मानकीकृत निम्न मान, आमतौर पर 5A या 1A तक कम करने के लिए किया जाता है, जो निम्न-रेंज वाले एमीटर का उपयोग करके उच्च-परिमाण वाली धाराओं को मापने की अनुमति देता है। टर्न अनुपात को बदलकर, जुड़े हुए मापन उपकरण की प्रभावी रेंज काफी बढ़ जाती है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
एक करंट ट्रांसफॉर्मर (CT) एक इंस्ट्रूमेंट ट्रांसफॉर्मर है जिसका उपयोग उच्च धाराओं को एक मानकीकृत निम्न मान, आमतौर पर 5A या 1A तक कम करने के लिए किया जाता है, जो निम्न-रेंज वाले एमीटर का उपयोग करके उच्च-परिमाण वाली धाराओं को मापने की अनुमति देता है। टर्न अनुपात को बदलकर, जुड़े हुए मापन उपकरण की प्रभावी रेंज काफी बढ़ जाती है।

Working Principle: CT एक मानक ट्रांसफॉर्मर के समान विद्युत चुंबकीय प्रेरण के सिद्धांत पर काम करता है। प्राइमरी वाइंडिंग, जो उच्च-धारा सर्किट के साथ श्रृंखला में जुड़ी होती है, में कुछ टर्न होते हैं, जबकि सेकेंडरी वाइंडिंग में टर्न की संख्या अधिक होती है। ट्रांसफॉर्मर नियम $N_1 I_1 = N_2 I_2$ के अनुसार, सेकेंडरी करंट $I_2$ प्राइमरी करंट $I_1$ के समानुपाती होता है जिसे टर्न अनुपात $N_1/N_2$ द्वारा स्केल किया जाता है, जिससे एक निम्न-रेंज वाला एमीटर प्राइमरी करंट के एक स्केल किए गए संस्करण को माप सकता है।

Key Formulas: $I_2 = I_1 	imes \frac{N_1}{N_2}$ — सेकेंडरी करंट संबंध; $K = \frac{N_2}{N_1}$ — CT का ट्रांसफॉर्मेशन अनुपात

Key Points: CTs मापन उपकरणों को उच्च-वोल्टेज प्राइमरी सर्किट से अलग (आइसोलेट) करते हैं।; प्राइमरी के सक्रिय होने पर CT की सेकेंडरी को कभी भी ओपन-सर्किट नहीं छोड़ना चाहिए ताकि उच्च प्रेरित वोल्टेज और कोर सैचुरेशन से बचा जा सके।; मानक सेकेंडरी करंट रेटिंग आमतौर पर 1A या 5A होती है।

Advantages: मानक निम्न-रेंज वाले उपकरणों का उपयोग करके बहुत उच्च धाराओं के मापन की अनुमति देता है।; उच्च-वोल्टेज सर्किट और सेकेंडरी मीटरिंग सर्किट के बीच विद्युत अलगाव (isolation) प्रदान करता है।; मीटरिंग इन्फ्रास्ट्रक्चर की लागत कम करता है।

Disadvantages: यदि सेकेंडरी सर्किट खुल जाए तो उच्च वोल्टेज प्रेरण का जोखिम।; उच्च-सटीक अनुप्रयोगों में फेज एंगल त्रुटियों और अनुपात त्रुटियों को जन्म देता है।

Applications: विद्युत पावर ग्रिड मीटरिंग।; ओवरकरंट स्थितियों के लिए सुरक्षा रिले।; औद्योगिक ऊर्जा निगरानी प्रणाली।

Additional Info: विकल्प B (वोल्टमीटर) अपनी रेंज बढ़ाने के लिए पोटेंशियल ट्रांसफॉर्मर (PT) का उपयोग करता है।. विकल्प C (एमीटर) बिना CT के अपनी आंतरिक शंट क्षमता तक ही सीमित है।. एमीटर को डिस्कनेक्ट करने से पहले CT के सेकेंडरी टर्मिनलों को शॉर्ट किया जाना चाहिए।

Answer: D सही है — एक करंट ट्रांसफॉर्मर (CT) को विशेष रूप से उच्च प्राइमरी करंट को मानक एमीटर द्वारा मापन के लिए उपयुक्त रेंज तक कम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिससे प्रभावी मापन रेंज बढ़ जाती है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें: CTs लाइन के साथ श्रृंखला में जुड़े होते हैं, और कोर फ्लक्स सैचुरेशन के कारण उच्च प्रेरित EMF से बचने के लिए उनकी सेकेंडरी को बंद (closed) रखा जाना चाहिए।

Examoogle · Answer

Option A: एनर्जीमीटर (Energymeter)

Examoogle · Answer

Option B: वोल्टमीटर (Voltmeter)

Examoogle · Answer

Option C: एमीटर (Ammeter)

Correct Answer

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