लाइटनिंग अरेस्टर (तड़ित चालक) के लिए किस प्रकार की सामग्री का उपयोग किया जाता है?

Question

Accepted Answer

D: उपरोक्त सभी

Explanation & Concepts:
एक लाइटनिंग अरेस्टर (सर्ज अरेस्टर) को क्षणिक ओवरवोल्टेज सर्ज को जमीन में भेजने के लिए उच्च विद्युत चालकता और मौसम की स्थिति का सामना करने के लिए उच्च यांत्रिक शक्ति की आवश्यकता होती है। तांबा, एल्यूमीनियम और कॉपर-क्लेड स्टील सभी उत्कृष्ट चालकता और संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करते हैं, जो उन्हें डिस्चार्ज पथ और संबंधित इलेक्ट्रोड के लिए उपयुक्त सामग्री बनाते हैं।

Working Principle: लाइटनिंग अरेस्टर एक वोल्टेज-निर्भर अवरोधक (resistor) के रूप में कार्य करता है। सामान्य परिचालन स्थितियों में, यह एक इंसुलेटर की तरह व्यवहार करता है। जब हाई-वोल्टेज सर्ज (जैसे बिजली गिरना) होता है, तो प्रतिरोध काफी कम हो जाता है, जिससे जमीन तक एक निम्न-प्रतिबाधा (low-impedance) पथ प्रदान होता है, जिससे डाउनस्ट्रीम उपकरण डाइलेक्ट्रिक ब्रेकडाउन से सुरक्षित रहते हैं।

Key Formulas: $V_{surge} = I 	imes Z_{arrester}$ — सर्ज वोल्टेज, डिस्चार्ज करंट और अरेस्टर प्रतिबाधा के बीच का संबंध।; $Z_{low} \ll Z_{load}$ — प्रभावी मोड़ के लिए निम्न प्रतिबाधा की आवश्यकता वाली मूलभूत परिचालन स्थिति।

Key Points: सर्ज करंट द्वारा उत्पन्न तीव्र गर्मी का सामना करने के लिए सामग्रियों में उच्च तापीय स्थिरता होनी चाहिए।; यांत्रिक मजबूती और उच्च सतह चालकता के संयोजन के लिए अक्सर कॉपर-क्लेड स्टील को प्राथमिकता दी जाती है।; अरेस्टर से जुड़ी ग्राउंडिंग इलेक्ट्रोड प्रणाली में कम अर्थ रेजिस्टेंस होना चाहिए, आमतौर पर महत्वपूर्ण उपकरणों के लिए $

Advantages: उच्च चालकता सर्ज का तेजी से प्रसार सुनिश्चित करती है।; संक्षारण प्रतिरोध बाहरी वातावरण में लंबे परिचालन जीवन को सुनिश्चित करता है।

Disadvantages: बहुत बड़े इंस्टॉलेशन के लिए उच्च-ग्रेड तांबे की लागत निषेधात्मक हो सकती है।; मिश्रित सामग्रियों में थर्मल विस्तार बेमेल होने से यांत्रिक तनाव पैदा हो सकता है।

Applications: ट्रांसमिशन लाइन सुरक्षा; सबस्टेशन ट्रांसफार्मर इंसुलेशन सुरक्षा; वितरण प्रणाली सर्ज दमन

Additional Info: लाइटनिंग अरेस्टर उन उपकरणों के समानांतर जुड़े होते हैं जिनकी वे रक्षा करते हैं।. सामग्री का चुनाव अक्सर साइट की विशिष्ट पर्यावरणीय स्थितियों पर निर्भर करता है (उदाहरण के लिए, तटीय क्षेत्रों में उच्च संक्षारण प्रतिरोध की आवश्यकता होती है)।

Answer: D सही है — तांबा, एल्यूमीनियम और कॉपर-क्लेड स्टील अपनी उच्च चालकता, यांत्रिक शक्ति और अनुकूल संक्षारण विशेषताओं के कारण उद्योग-मानक सामग्री हैं।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि एक प्रभावी लाइटनिंग अरेस्टर केवल अपने ग्राउंड कनेक्शन जितना ही अच्छा होता है; इस्तेमाल की गई सामग्री की परवाह किए बिना, यदि ग्राउंडिंग रेजिस्टेंस अधिक है, तो डिवाइस उपकरण की सुरक्षा करने में विफल रहेगा।

Answer

Option A: तांबा (Copper)

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Option B: एल्यूमीनियम

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Option C: कॉपर क्लेड स्टील

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