ट्रांसमिशन लाइन को आकाशीय बिजली (लाइटनिंग स्ट्रोक) से बचाने और... | Electrical MCQ (हिंदी) | Examoogle

ElectricalPower System

ट्रांसमिशन लाइन को आकाशीय बिजली (लाइटनिंग स्ट्रोक) से बचाने और बैक फ्लैशओवर से बचने के लिए, टावर फुटिंग प्रतिरोध (Rt) HV लाइन में _________ ओम और EHV लाइन में ________ ओम से अधिक नहीं होना चाहिए।

A) 10, 10

B) 10, 20

C) 5, 15

D) 5, 15

Correct Answer

⚙️ TE • Technical अवधारणा और सिद्धांतElectricalPower System

10, 20

Quick Summary:

हाई-वोल्टेज (HV) और एक्स्ट्रा-हाई-वोल्टेज (EHV) ओवरहेड ट्रांसमिशन लाइनों को बिजली गिरने से प्रभावी ढंग से सुरक्षित रखने और बैक फ्लैशओवर से बचने के लिए, टावर फुटिंग प्रतिरोध ( $R_t$ ) को कम से कम रखा जाना चाहिए। HV लाइनों ( $66\text{ kV}$ / $132\text{ kV}$ तक) के लिए, $R_t10\ \Omega$ से अधिक नहीं होना चाहिए, जबकि EHV लाइनों ( $220\text{ kV}$ और उससे अधिक) के लिए, लाइन इंसुलेशन स्तरों के आधार पर $R_t$ आदर्श रूप से $10\ \Omega$ से $20\ \Omega$ से अधिक नहीं होना चाहिए, जहाँ मानक दिशानिर्देश कठिन भू-भागों में $20\ \Omega$ तक की ऊपरी परिचालन सीमा की अनुमति देते हैं।

⚙️TETechnical Solutionअवधारणा और सिद्धांत

📜 Standard Reference & Code Clause

IEEE Std 1243 / IS 3043:2018 Cl. 12

💡 Explanation

🔢 Key Formulas

$V_{top} = I \times R_t$ — बिजली डिस्चार्ज के दौरान टावर टॉप विभव

$V_{flashover} > V_{insulation}$ — स्थिति जो इंसुलेटर स्ट्रिंग पर बैक फ्लैशओवर का कारण बनती है

⚙️ Working Principle

जब आकाशीय बिजली किसी ग्राउंड वायर या ट्रांसमिशन टावर के शीर्ष पर गिरती है, तो टावर फुटिंग प्रतिरोध ( $R_t$ ) के माध्यम से जमीन में एक तीव्र सर्ज धारा ( $I$ ) प्रवाहित होती है। इससे टावर के शीर्ष पर $V_{top} = I \times R_t + L \frac{di}{dt}$ द्वारा व्यक्त एक विशाल वोल्टेज सर्ज उत्पन्न होता है। यदि $V_{top}$ इंसुलेटर स्ट्रिंग के इम्पल्स फ्लैशओवर वोल्टेज स्तर से अधिक हो जाता है, तो टावर संरचना से इंसुलेटर के पार फेज कंडक्टर तक एक आर्क डिस्चार्ज होता है; इस घटना को बैक फ्लैशओवर कहा जाता है।

📌 Key Points

▸
टावर फुटिंग प्रतिरोध ( $R_t$ ) अर्थ डिस्चार्ज पथ के लिए टावर की नींव द्वारा प्रदान किया जाने वाला प्रतिरोध है।
▸
उच्च $R_t$ बिजली गिरने के दौरान टावर के शीर्ष पर विभव को बढ़ाता है, जिससे टावर से कंडक्टर तक बैक फ्लैशओवर को बढ़ावा मिलता है।
▸
$R_t$ को कम करने की विधियों में काउंटरपॉइज़ तार, उपचारित अर्थ इलेक्ट्रोड और रासायनिक अर्थिंग यौगिक शामिल हैं।

✅ Advantages

▸
कम $R_t$ बैक फ्लैशओवर को रोकता है और इंसुलेटर की क्षति को सीमित करता है।
▸
ट्रांसमिशन सिस्टम की परिचालन विश्वसनीयता और क्रिटिकल इम्पल्स विद्स्टैंड वोल्टेज ( $CIL$ ) को बढ़ाता है।

❌ Disadvantages / Limitations

▸
उच्च प्रतिरोधकता वाली चट्टानी या रेतीली मिट्टी में कम $R_t$ ( $10\ \Omega$ से कम) प्राप्त करने के लिए महंगे काउंटरपॉइज़ प्रतिष्ठानों की आवश्यकता होती है।

🛠️ Applications / Uses

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हाई वोल्टेज (HV) ट्रांसमिशन लाइनें ( $66\text{ kV} - 132\text{ kV}$ )।
▸
एक्स्ट्रा हाई वोल्टेज (EHV) ट्रांसमिशन लाइनें ( $220\text{ kV} - 765\text{ kV}$ )।

📄 Additional Information

▸
HV लाइनों में, $R_t$ आदर्श रूप से $10\ \Omega$ से अधिक नहीं होना चाहिए।
▸
EHV लाइनों में, कठिन भू-भागों में $20\ \Omega$ तक के मानों को स्वीकार्य ऊपरी डिज़ाइन सीमा माना जाता है, हालांकि जहाँ भी आर्थिक रूप से संभव हो $< 10\ \Omega$ को प्राथमिकता दी जाती है।
▸
विकल्प B ( $10, 20$ ) HV और EHV लाइनों के लिए इन मानक डिज़ाइन ऊपरी सीमाओं को सही ढंग से दर्शाता है।

📊 Diagram / Illustration

✅

B सही है — बैक फ्लैशओवर से प्रभावी रूप से बचाव के लिए टावर फुटिंग प्रतिरोध HV लाइनों में $10\ \Omega$ और EHV लाइनों में $20\ \Omega$ से अधिक नहीं होना चाहिए।

Core Concepts Used

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टावर फुटिंग प्रतिरोध ($R_t$) बैक फ्लैशओवर लाइटनिंग इम्पल्स प्रोटेक्शन

💡 EXAM TIP

हमेशा याद रखें कि बैक फ्लैशओवर टावर संरचना से फेज कंडक्टर की ओर होता है (सामान्य फ्लैशओवर की विपरीत दिशा), और इसकी तीव्रता सीधे टावर फुटिंग प्रतिरोध $R_t$ के समानुपाती होती है।

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