ElectricalPower System

सबस्टेशन में 400 kV कंडक्टरों के लिए आवश्यक न्यूनतम फेज-टू-फेज क्लीयरेंस क्या है?

3500 mm

4200 mm

5000 mm

4500 mm

Correct Answer

⚙️ TE • Technical अवधारणा और सिद्धांतElectricalPower System

4200 mm

Quick Summary:

400 kV एक्स्ट्रा-हाई वोल्टेज (EHV) सबस्टेशनों में, फेज-टू-फेज क्लीयरेंस का निर्धारण फ्लैशओवर को रोकने के लिए एयर गैप की न्यूनतम डाइलेक्ट्रिक मजबूती द्वारा किया जाता है। BIS (भारतीय मानक ब्यूरो) IS 2147 और CBIP नियमावलियों के अनुसार, 400 kV सिस्टम के लिए न्यूनतम फेज-टू-फेज क्लीयरेंस 4200 mm निर्धारित की गई है ताकि सामान्य और स्विचिंग सर्ज स्थितियों के तहत सुरक्षित संचालन सुनिश्चित किया जा सके।

⚙️TETechnical Solutionअवधारणा और सिद्धांत

💡 Explanation

🔢 Key Formulas

$d_{min} \approx k \cdot V_{peak}$ — जहाँ $d_{min}$ न्यूनतम क्लीयरेंस है और $V_{peak}$ स्विचिंग सर्ज पर विचार करते हुए सिस्टम का पीक वोल्टेज है।

⚙️ Working Principle

सबस्टेशन में इंसुलेशन क्लीयरेंस वायुमंडल की डाइलेक्ट्रिक ब्रेकडाउन स्ट्रेंथ द्वारा नियंत्रित होता है, जिसमें विशेष रूप से 'स्विचिंग इम्पल्स विदस्टैंड वोल्टेज' पर विचार किया जाता है। जैसे-जैसे वोल्टेज स्तर बढ़ता है, फेजों के बीच विद्युत क्षेत्र की तीव्रता बढ़ जाती है; इसलिए, हवा के आयनीकरण को रोकने के लिए एयर गैप इतना चौड़ा होना चाहिए कि वह एक संवाहक आर्क मार्ग न बनने दे। 4200 mm का मान 400 kV नॉमिनल सिस्टम वोल्टेज और अपेक्षित ओवरवोल्टेज ट्रांजिएंट के लिए आवश्यक क्रिटिकल फ्लैशओवर दूरी के ऊपर एक सुरक्षा मार्जिन को ध्यान में रखता है।

📌 Key Points

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फेज-टू-फेज क्लीयरेंस, फेज-टू-ग्राउंड क्लीयरेंस से काफी अधिक होती है क्योंकि संभावित अंतर फेज-टू-न्यूट्रल की तुलना में $\sqrt{3}$ गुना अधिक होता है।
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4200 mm का मान विशेष रूप से आउटडोर स्विचयार्ड में 400 kV नॉमिनल सिस्टम के लिए आवश्यक है।
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क्लीयरेंस मान पर्यावरणीय कारकों जैसे आर्द्रता, ऊंचाई (डी-रेटिंग), और प्रदूषण के स्तर से प्रभावित होते हैं।
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300 kV से ऊपर के सिस्टम में इंसुलेशन स्तर निर्धारित करने के लिए स्विचिंग सर्ज सबसे प्रमुख कारक है।

✅ Advantages

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फेज-टू-फेज शॉर्ट सर्किट को रोकता है
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यार्ड में रखरखाव कर्मियों की सुरक्षा सुनिश्चित करता है
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विभिन्न वायुमंडलीय स्थितियों के तहत विश्वसनीय इंसुलेशन प्रदान करता है

❌ Disadvantages / Limitations

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सबस्टेशन के क्षेत्रफल और भूमि लागत में वृद्धि
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बसबार की लंबाई अधिक होने से उच्च इम्पीडेंस
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संरचनात्मक स्टील सपोर्ट के लिए अधिक सामग्री लागत

🛠️ Applications / Uses

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एयर इंसुलेटेड सबस्टेशन (AIS)
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एक्स्ट्रा हाई वोल्टेज (EHV) ट्रांसमिशन लाइन टर्मिनेशन
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स्विचयार्ड बे डिजाइन

📄 Additional Information

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मानक मान: 132 kV = 1300 mm, 220 kV = 2100 mm, 400 kV = 4200 mm।
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4200 mm का चयन स्विचिंग ओवरवोल्टेज से उपकरणों की सुरक्षा के लिए सुरक्षा मार्जिन को शामिल करता है, जो 400 kV स्तरों पर महत्वपूर्ण होते हैं।

📊 Diagram / Illustration

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B सही है — 400 kV सबस्टेशन के लिए न्यूनतम फेज-टू-फेज क्लीयरेंस 4200 mm है।

Core Concepts Used

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डाइलेक्ट्रिक स्ट्रेंथ स्विचिंग सर्ज सबस्टेशन लेआउट मानक

💡 EXAM TIP

हमेशा याद रखें कि 300 kV से ऊपर के वोल्टेज के लिए, डिजाइन स्विचिंग इम्पल्स विदस्टैंड वोल्टेज द्वारा नियंत्रित होता है, जबकि निचले वोल्टेज के लिए, पावर-फ्रीक्वेंसी विदस्टैंड वोल्टेज प्राथमिक कारक है।

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