निम्नलिखित में से किस उदासीन (neutral) प्रणाली को सबसे कम वोल्टेज रेटिंग वाले लाइटनिंग अरेस्टर की आवश्यकता होग

Question

निम्नलिखित में से किस उदासीन (neutral) प्रणाली को सबसे कम वोल्टेज रेटिंग वाले लाइटनिंग अरेस्टर की आवश्यकता होगी

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B: सॉलिडली अर्थेड (Solidly earthed)

Explanation & Concepts:
एक सॉलिडली अर्थेड प्रणाली सामान्य परिस्थितियों में न्यूट्रल विभव को ग्राउंड विभव (0V) पर बनाए रखती है। यह सुनिश्चित करता है कि फॉल्ट की स्थिति में लाइन-टू-ग्राउंड वोल्टेज में बहुत अधिक वृद्धि नहीं होती है, जिससे लाइटनिंग अरेस्टर (LA) को फेज-टू-फेज वोल्टेज ($V_{L}$) के बजाय फेज-टू-न्यूट्रल वोल्टेज ($V_{ph}$) के करीब कम वोल्टेज के लिए रेट किया जा सकता है।

Working Principle: एक अर्थहीन या उच्च-प्रतिबाधा (high-impedance) वाली अर्थेड प्रणाली में, सिंगल लाइन-टू-ग्राउंड फॉल्ट के कारण स्वस्थ फेज का विभव पृथ्वी के सापेक्ष पूर्ण लाइन-टू-लाइन वोल्टेज तक बढ़ जाता है। विफलता को रोकने के लिए लाइटनिंग अरेस्टर को इस ओवरवॉल्टेज का सामना करने के लिए रेट किया जाना चाहिए। प्रणाली को सॉलिडली ग्राउंड करने से फॉल्ट के दौरान यह न्यूट्रल शिफ्ट सीमित हो जाता है, जिससे कम अधिकतम निरंतर ऑपरेटिंग वोल्टेज (MCOV) रेटिंग वाले अरेस्टर का उपयोग करना संभव हो जाता है।

Key Formulas: $V_{LA} \geq 1.414 	imes V_{ph}$; $V_{fault} = V_{L}$ (आइसोलेटेड न्यूट्रल के लिए)

Key Points: सॉलिड अर्थिंग लाइन-टू-ग्राउंड फॉल्ट के दौरान डायनेमिक ओवरवॉल्टेज को सीमित करती है।; लाइटनिंग अरेस्टर रेटिंग का चयन प्रणाली की अस्थायी ओवरवॉल्टेज (TOV) क्षमता के आधार पर किया जाता है।; LA के लिए कम वोल्टेज रेटिंग का परिणाम कम सुरक्षा स्तर होता है, जो उपकरणों के लिए बेहतर इंसुलेशन समन्वय प्रदान करता है।; आइसोलेटेड प्रणालियों में स्थायी क्षति को रोकने के लिए पूर्ण लाइन-टू-लाइन वोल्टेज के लिए रेटेड LA की आवश्यकता होती है।

Advantages: सर्ज अरेस्टर के लिए इंसुलेशन की लागत में कमी; कनेक्टेड विद्युत उपकरणों के लिए बेहतर सुरक्षा स्तर

Disadvantages: लाइन-टू-ग्राउंड फॉल्ट के दौरान उच्च फॉल्ट करंट; संचार सर्किट के साथ हस्तक्षेप में वृद्धि

Applications: उच्च वोल्टेज (HV) ट्रांसमिशन सिस्टम (132kV और उससे अधिक); सब-ट्रांसमिशन नेटवर्क

Additional Info: लाइटनिंग अरेस्टर रेटिंग सीधे तौर पर ग्राउंडिंग प्रणाली के TOV (अस्थायी ओवरवॉल्टेज) कारक से जुड़ी होती है।. विकल्प A (इंसुलेटेड/आइसोलेटेड) LA रेटिंग के लिए सबसे खराब स्थिति है क्योंकि न्यूट्रल पूर्ण फेज विभव तक शिफ्ट हो सकता है।

Answer: B सही है — सॉलिडली अर्थेड प्रणालियों में ग्राउंड फॉल्ट के दौरान सबसे कम न्यूट्रल विस्थापन होता है, जिससे लाइटनिंग अरेस्टर के लिए कम वोल्टेज रेटिंग का उपयोग किया जा सकता है।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि पावर सिस्टम में, 'सॉलिडली अर्थेड' का मतलब न्यूनतम विभव वृद्धि है, जो रेजोनेंट या आइसोलेटेड प्रणालियों की तुलना में सुरक्षात्मक उपकरणों के चयन को सरल बनाता है।

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Option A: इंसुलेटेड (Insulated)

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Option C: रेजिस्टेंस अर्थेड (Resistance earthed)

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Option D: रिएक्टेंस अर्थेड (Reactance earthed)

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