थाइराइट (Thyrite) प्रकार का लाइटनिंग अरेस्टर (तड़ित रोधक)

Question

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The correct answer is C: लाइन में उत्पन्न सर्ज के लिए कम प्रतिरोध वाला पथ प्रदान करता है. थाइराइट लाइटनिंग अरेस्टर एक गैर-रेखीय (non-linear) प्रतिरोधक उपकरण है जिसका उपयोग बिजली के उपकरणों को उच्च-वोल्टेज सर्ज से बचाने के लिए किया जाता है। यह तब काम करता है जब सर्ज वोल्टेज सामान्य ऑपरेटिंग स्तर से अधिक हो जाता है, जिससे यह जमीन की ओर कम-प्रतिबाधा (low-impedance) वाला पथ प्रदान करता है, और इस प्रकार सर्ज करंट को सुरक्षित रूप से हटा देता है।

Step-by-Step Solution & Concepts:
थाइराइट लाइटनिंग अरेस्टर एक गैर-रेखीय (non-linear) प्रतिरोधक उपकरण है जिसका उपयोग बिजली के उपकरणों को उच्च-वोल्टेज सर्ज से बचाने के लिए किया जाता है। यह तब काम करता है जब सर्ज वोल्टेज सामान्य ऑपरेटिंग स्तर से अधिक हो जाता है, जिससे यह जमीन की ओर कम-प्रतिबाधा (low-impedance) वाला पथ प्रदान करता है, और इस प्रकार सर्ज करंट को सुरक्षित रूप से हटा देता है।

Working Principle: थाइराइट, जो सिलिकॉन कार्बाइड का एक रूप है, का प्रतिरोध गैर-रेखीय होता है और यह $I = KV^a$ संबंध का पालन करता है। सामान्य सिस्टम वोल्टेज के तहत, यह उच्च प्रतिरोध प्रदान करता है, जो एक इंसुलेटर की तरह कार्य करता है; हालांकि, उच्च-वोल्टेज सर्ज स्थितियों के तहत, प्रतिरोध काफी कम हो जाता है, जिससे सर्ज ऊर्जा सुरक्षित उपकरणों को बायपास करके जमीन में चली जाती है।

Key Formulas: $I = KV^a$ — थाइराइट सामग्री की गैर-रेखीय वोल्ट-एम्पीयर विशेषता, जहाँ $a$ गैर-रेखीयता का घातांक (exponent) है।

Key Points: थाइराइट सिलिकॉन कार्बाइड का एक यौगिक है।; यह सर्ज के दौरान वोल्टेज पर निर्भर प्रतिरोध में गिरावट प्रदर्शित करता है।; सर्ज करंट को सुरक्षित रूप से पृथ्वी (अर्थ) में बायपास कर दिया जाता है।; यह ऊर्जा को 'अवशोषित' नहीं करता बल्कि उसे पुनर्निर्देशित (redirect) करता है।

Advantages: सर्ज ट्रांजिएंट्स के प्रति अत्यंत तीव्र प्रतिक्रिया समय।; प्रदर्शन में गिरावट के बिना बार-बार होने वाले सर्ज को संभालने में सक्षम।; पावर सिस्टम में उच्च स्तर की विश्वसनीयता।

Disadvantages: गैप को सूखा रखने के लिए उचित रखरखाव की आवश्यकता होती है।; लंबे कार्यात्मक जीवन के बाद प्रतिरोध विशेषता थोड़ी बदल सकती है।

Applications: ट्रांसफार्मर और जनरेटर की सुरक्षा।; ट्रांसमिशन लाइनों और सबस्टेशन उपकरणों की सुरक्षा में उपयोग किया जाता है।

Additional Info: थाइराइट के लिए घातांक 'a' का मान आमतौर पर 3.5 और 7 के बीच होता है।. विकल्प B गलत है क्योंकि लाइटनिंग अरेस्टर ऊर्जा को 'अवशोषित' (जैसे कैपेसिटर या बैटरी की तरह) नहीं करता है, बल्कि इसे जमीन की ओर मोड़ देता है।. विकल्प D गलत है क्योंकि अरेस्टर सर्ज को स्रोत पर वापस नहीं भेजता; यह इसे जमीन में शंट (shunt) कर देता है।

Answer: C सही है — थाइराइट लाइटनिंग अरेस्टर गैर-रेखीय प्रतिरोधक के रूप में कार्य करते हैं जो उच्च-वोल्टेज सर्ज को सुरक्षित रूप से जमीन तक पहुँचाने के लिए कम-प्रतिरोध वाला शंट पथ प्रदान करते हैं।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि अरेस्टर जैसे सुरक्षा उपकरण 'शंटिंग' उपकरण होते हैं; वे कभी भी सर्ज को 'रोकते' या 'अवशोषित' नहीं करते, वे बस संवेदनशील उपकरणों से दूर करंट के बहने के लिए एक आसान रास्ता प्रदान करते हैं।

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Option A: लाइन में उत्पन्न सर्ज वोल्टेज को रोकता है

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Option B: लाइन में उत्पन्न सर्ज वोल्टेज को अवशोषित करता है

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Option D: सर्ज को वापस स्रोत की ओर भेज देता है

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