ट्रांसमिशन सिस्टम से आने पर सबस्टेशन में दिखाई देने वाला पहला उपकरण कौन सा है?

Question

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B: लाइटनिंग अरेस्टर (तड़ित चालक)

Explanation & Concepts:
लाइटनिंग अरेस्टर (LA) सबस्टेशन के प्रवेश द्वार पर स्थापित पहला उपकरण है। इसका प्राथमिक उद्देश्य सबस्टेशन के उपकरणों को आकाशीय बिजली (lightning strikes) या आने वाली ट्रांसमिशन लाइनों पर स्विचिंग ट्रांजिएंट्स के कारण होने वाले हाई-वोल्टेज सर्ज से बचाना है।

Working Principle: लाइटनिंग अरेस्टर एक नॉन-लीनियर रेजिस्टर (अरेखीय प्रतिरोधक) के रूप में कार्य करता है जो उन उपकरणों के समानांतर जुड़ा होता है जिनकी यह सुरक्षा करता है। सामान्य परिचालन स्थितियों के तहत, यह बहुत उच्च प्रतिरोध प्रदान करता है और एक इंसुलेटर की तरह कार्य करता है; हालाँकि, वोल्टेज सर्ज के दौरान, इसका प्रतिरोध काफी कम हो जाता है, जिससे ओवरवोल्टेज को सुरक्षित रूप से डिस्चार्ज करने के लिए जमीन तक एक कम-प्रतिबाधा (low-impedance) वाला पथ मिलता है।

Key Formulas: $V_{surge} = I 	imes Z_{surge}$ — वोल्टेज सर्ज के लिए बुनियादी संबंध; $R(V) \approx k \cdot V^{-\alpha}$ — अरेस्टर की नॉन-लीनियर रेजिस्टेंस विशेषता

Key Points: लाइटनिंग अरेस्टर फेज कंडक्टर और अर्थ के बीच जुड़े होते हैं।; इन्हें उन उपकरणों के जितना संभव हो सके करीब होना चाहिए जिनकी सुरक्षा की जानी है।; आधुनिक सबस्टेशन गैपलेस जिंक-ऑक्साइड (ZnO) प्रकार के लाइटनिंग अरेस्टर का उपयोग करते हैं।; वोल्टेज रेटिंग सिस्टम के अधिकतम फेज-टू-ग्राउंड वोल्टेज के आधार पर चुनी जाती है।

Advantages: ट्रांसफार्मर और स्विचगियर के इंसुलेशन की सुरक्षा करता है; स्टेशन उपकरणों के लिए इंसुलेशन आवश्यकताओं की लागत को कम करता है; स्व-पुनर्स्थापना (स्वतः उच्च-प्रतिरोध अवस्था में लौट आता है)

Disadvantages: क्षरण (degradation) को रोकने के लिए उचित रखरखाव की आवश्यकता होती है; यदि डिस्चार्ज करंट ऊर्जा अवशोषण क्षमता से अधिक हो जाता है तो यह विफल हो सकता है

Applications: पावर ट्रांसमिशन सबस्टेशन; वितरण ट्रांसफार्मर; स्विचयार्ड और हाई-वोल्टेज रोटेटिंग मशीनरी

Additional Info: ट्रांसमिशन लाइन से उपकरणों का क्रम आमतौर पर इस प्रकार होता है: लाइटनिंग अरेस्टर -> लाइन ट्रैप -> वेव ट्रैप (यदि उपयोग किया जाता है) -> CT/PT -> सर्किट ब्रेकर -> आइसोलेटर -> ट्रांसफार्मर।. विकल्प A (सर्किट ब्रेकर) स्विचिंग के लिए है; विकल्प C (CT) माप/सुरक्षा के लिए है; विकल्प D (ट्रांसफार्मर) वोल्टेज रूपांतरण के लिए है।

Answer: B सही है — लाइटनिंग अरेस्टर प्राथमिक सर्ज सुरक्षा प्रदान करने के लिए सामना किया जाने वाला पहला उपकरण है।

Exam Tip: क्रम 'LA-CT-CB' याद रखें—कई प्रतियोगी परीक्षाओं में विशेष रूप से सबस्टेशन स्विचयार्ड में उपकरणों के क्रम का परीक्षण किया जाता है।

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Option A: सर्किट ब्रेकर

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Option C: करंट ट्रांसफार्मर

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Option D: ट्रांसफार्मर

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