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ElectricalPower System

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अंडरग्राउंड सिस्टम को किस वोल्टेज से ऊपर संचालित नहीं किया जा सकता है

220 kV

66 kV

33 kV

11 kV

Correct Answer

⚙️ TE • Technical अवधारणा और सिद्धांतElectricalPower System

66 kV

Quick Summary:

इंसुलेशन, कैपेसिटेंस और गर्मी के क्षय (heat dissipation) से संबंधित तकनीकी चुनौतियों के कारण अंडरग्राउंड पावर केबल सिस्टम आमतौर पर 66 kV तक सीमित होते हैं। इस वोल्टेज स्तर से परे, केबल इंसुलेशन पर डाइइलेक्ट्रिक तनाव अत्यधिक हो जाता है, और केबल का चार्जिंग करंट बहुत अधिक बढ़ जाता है।

⚙️TETechnical Solutionअवधारणा और सिद्धांत

💡 Explanation

🔢 Key Formulas

$I_c = 2\pi f C V$ — चार्जिंग करंट वोल्टेज और कैपेसिटेंस के साथ रैखिक रूप से बढ़ता है

$g_{max} = \frac{V}{r \ln(R/r)}$ — केबल में अधिकतम डाइइलेक्ट्रिक तनाव

⚙️ Working Principle

मुख्य सीमा इंसुलेशन सामग्री (जैसे XLPE) की डाइइलेक्ट्रिक स्ट्रेंथ है। कंडक्टर और धात्विक म्यान (metallic sheath) की निकटता के कारण हाई-वोल्टेज केबल बड़े कैपेसिटर के रूप में कार्य करते हैं। 66 kV से अधिक वोल्टेज पर, चार्जिंग करंट $I_c = \omega CV$ महत्वपूर्ण हो जाता है, जो प्रभावी विद्युत संचरण क्षमता को कम करता है। इसके अलावा, अंडरग्राउंड केबल्स को ठंडा करना मुश्किल होता है, जिससे गर्मी जमा हो जाती है और इंसुलेशन का जीवन समय से पहले खराब हो जाता है।

📌 Key Points

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ओवरहेड लाइनों की तुलना में अंडरग्राउंड केबल्स में प्रति इकाई लंबाई अधिक कैपेसिटेंस होती है।
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उच्च वोल्टेज स्तरों पर डाइइलेक्ट्रिक नुकसान काफी बढ़ जाते हैं।
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मिट्टी की थर्मल प्रतिरोधकता के कारण गर्मी का क्षय सीमित होता है।
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66 kV कई पुरानी पावर सिस्टम डिज़ाइनों में किफायती अंडरग्राउंड संचरण के लिए पारंपरिक सीमा है।

✅ Advantages

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संचार लाइनों के साथ कोई हस्तक्षेप नहीं
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बिजली और मौसम के प्रति कम संवेदनशील
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शहरी क्षेत्रों में बेहतर सौंदर्य

❌ Disadvantages / Limitations

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उच्च स्थापना लागत
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खराबी का पता लगाने और मरम्मत में कठिनाई
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उच्च चार्जिंग करंट जो संचरण लंबाई को सीमित करता है

🛠️ Applications / Uses

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शहरी बिजली वितरण
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नदी और झील पार करना
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हवाई अड्डे के आसपास

📄 Additional Information

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हालांकि 66 kV इस क्लासिक MCQ के लिए पारंपरिक उत्तर है, आधुनिक EHV/UHV XLPE तकनीक अब उन्नत शीतलन और इंसुलेशन तकनीकों का उपयोग करके अंडरग्राउंड केबल्स को 220 kV और 400 kV पर संचालित करने की अनुमति देती है।
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चार्जिंग करंट केबल की बनावट का परिणाम है: एक केंद्रीय कंडक्टर, एक डाइइलेक्ट्रिक, और एक अर्थ वाली म्यान जो एक कैपेसिटर की दो प्लेटों के रूप में कार्य करती है।

📊 Diagram / Illustration

✅

B सही है — इंसुलेशन और कैपेसिटिव चार्जिंग करंट बाधाओं के कारण 66 kV अंडरग्राउंड ट्रांसमिशन सिस्टम के लिए मानक पारंपरिक ऊपरी सीमा है।

Core Concepts Used

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डाइइलेक्ट्रिक तनाव केबल कैपेसिटेंस चार्जिंग करंट इंसुलेशन थर्मल सीमाएं

💡 EXAM TIP

हमेशा याद रखें कि अंडरग्राउंड केबल्स बड़े कैपेसिटर की तरह काम करती हैं; इसी परिणामी चार्जिंग करंट के कारण उनकी संचरण लंबाई समान वोल्टेज की ओवरहेड लाइनों की तुलना में कम होती है।

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