Overvoltage Protection MCQ Quiz in हिन्दी - Objective Question with Answer for Overvoltage Protection - मुफ्त [PDF] डाउनलोड करें

ट्रांसले योजना का उपयोग बिजली से बचाव के लिए नहीं किया जाता है। ट्रांसले योजना एक डिफरेंशियल सुरक्षा योजना है जिसका उपयोग फीडर सुरक्षा में किया जाता है।

बिजली सुरक्षा विधियाँ:

बिजली एक उच्च-वोल्टेज प्राकृतिक घटना है जो बिजली प्रणालियों को गंभीर नुकसान पहुंचा सकती है। यह बादलों के बीच या बादलों और जमीन के बीच विद्युत ऊर्जा के निर्वहन के कारण होती है। बिजली प्रणालियों में, बिजली से अधिक वोल्टेज, इन्सुलेशन टूटना, उपकरण क्षति और बिजली आउटेज हो सकते हैं।

बिजली सुरक्षा योजनाएँ बिजली प्रणालियों को प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष बिजली के हमलों से होने वाले नुकसान को रोकने के लिए डिज़ाइन की गई हैं। कुछ बिजली सुरक्षा विधियाँ हैं:

• ओवरहेड ग्राउंड वायर: प्रत्यक्ष बिजली के हमलों से ट्रांसमिशन लाइनों की सुरक्षा के लिए उपयोग किया जाता है।
• अर्थिंग स्क्रीन: बिजली ऊर्जा को फैलाने के लिए एक ग्राउंडेड धातु जाल प्रदान करके सबस्टेशनों की रक्षा करता है।
• लाइटनिंग अरेस्टर: उच्च-वोल्टेज बिजली के सर्ज को सुरक्षित रूप से जमीन पर निर्देशित करता है।

सही उत्तर विकल्प 4 है।

लाइटनिंग अरेस्टर

एक लाइटनिंग अरेस्टर एक सुरक्षात्मक उपकरण है जो बिजली के उपकरणों को बिजली के झटके से होने वाले उच्च वोल्टेज सर्ज से बचाता है।

ये आमतौर पर ट्रांसमिशन पोल और इमारतों के शीर्ष पर स्थापित होते हैं और बिजली से सर्ज वोल्टेज को जमीन पर प्रवाहित करने के लिए एक आसान रास्ता प्रदान करते हैं।

लाइटनिंग अरेस्टर के प्रकार

वाल्व-टाइप लाइटनिंग अरेस्टर

एक वाल्व टाइप अरेस्टर में निम्नलिखित मुख्य घटक होते हैं:

• सीरीज स्पार्क गैप्स: इनका उपयोग सामान्य सिस्टम वोल्टेज को ब्लॉक करने के लिए किया जाता है और ये केवल तभी काम करते हैं जब ओवरवोल्टेज हो।
• नॉन-लीनियर रेसिस्टर डिस्क: ये रेसिस्टर उच्च वोल्टेज सर्ज दिखाई देने पर अपना प्रतिरोध कम करके सर्ज करंट को सीमित करते हैं।

रॉड गैप लाइटनिंग अरेस्टर

• यह लाइटनिंग अरेस्टर के सबसे सरल प्रकारों में से एक है।
• दो रॉड के अंत के बीच एक गैप होता है। ये दो रॉड सीधे पृथ्वी और लाइन से जुड़ जाते हैं। गैप हवा से भर जाता है।
• जब लाइन पर उच्च वोल्टेज होता है, तो हवा आयनित हो जाती है, जिससे स्पार्क उत्पन्न होता है। इस तरह, फॉल्ट करंट पृथ्वी पर चला जाता है।

एक्सपल्शन-टाइप लाइटनिंग अरेस्टर

• एक्सपल्शन टाइप अरेस्टर रॉड गैप अरेस्टर पर एक सुधार है।
• इस प्रकार के अरेस्टर को प्रोटेक्टर ट्यूब या एक्सपल्शन गैप के रूप में भी जाना जाता है और यह आमतौर पर 33kV तक के वोल्टेज पर काम करने वाले सिस्टम तक सीमित है।
• इस अरेस्टर में एक ट्यूब होती है जो बहुत प्रभावी फाइबर से बनी होती है, जो स्पार्क गैप को अलग करती है और फाइबर ट्यूब के अंदर एक इंटरप्टिंग स्पार्क गैप होती है।

मल्टी-गैप अरेस्टर

• एक मल्टीगैप अरेस्टर में कई सिलेंडरों की मदद से कई एयर गैप होते हैं, जो जिंक मिश्र धातु से बने होते हैं।
• शीर्ष सिलेंडर लाइन से जुड़ा होता है जबकि नीचे का सिलेंडर एक श्रृंखला प्रतिरोधक के साथ जमीन से जुड़ा होता है।
• सर्ज की स्थिति में, वायु इन्सुलेशन टूट जाएगा, और सर्ज शंट रेसिस्टर के बजाय सिलेंडरों और एयर गैप के माध्यम से जमीन पर जाएगा।

तड़ित प्रोत्कर्ष

• तड़ित प्रोत्कर्ष उच्च-वोल्टेज विद्युत क्षणिक होते हैं जो तड़ित निर्वहन के कारण होते हैं और विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों को महत्वपूर्ण नुकसान पहुंचा सकते हैं।
• ये प्रोत्कर्ष बिजली प्रणालियों, दूरसंचार और संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उनकी तीव्रता और व्यवधान की क्षमता के कारण एक प्रमुख चिंता का विषय हैं।

तड़ित प्रोत्कर्ष से सुरक्षा:

1. तड़ित रोधक: तड़ित रोधक उपकरण तड़ित प्रोत्कर्ष को जमीन पर मोड़ने के लिए स्थापित किए जाते हैं, जिससे वे संवेदनशील उपकरणों तक नहीं पहुंच पाते हैं। वे बिजली लाइनों पर, सेवा प्रवेश द्वारों पर और दूरसंचार लाइनों पर रखे जाते हैं।
2. प्रोत्कर्ष डायवर्टर: प्रोत्कर्ष डायवर्टर, जिन्हें प्रोत्कर्ष अरेस्टर या प्रोत्कर्ष प्रोटेक्टर भी कहा जाता है, ऐसे उपकरण हैं जिन्हें विद्युत प्रणालियों और उपकरणों को क्षणिक ओवरवोल्टेज से बचाने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जैसे कि बिजली गिरने या स्विचिंग प्रोत्कर्ष के कारण। उनका प्राथमिक कार्य संवेदनशील उपकरणों को नुकसान से बचाने के लिए वोल्टेज प्रोत्कर्ष को मोड़ना या सीमित करना है।
3. हॉर्न गैप: हॉर्न गैप एक प्रकार का विद्युत सुरक्षात्मक उपकरण है जिसका उपयोग मुख्य रूप से उच्च-वोल्टेज प्रणालियों में विद्युत उपकरणों को ओवरवोल्टेज से बचाने के लिए किया जाता है, जैसे कि बिजली गिरने या स्विचिंग प्रोत्कर्ष के कारण।
4. परिरक्षण:​ संवेदनशील इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और केबलों को परिरक्षित करने से तड़ित प्रोत्कर्ष से उत्पन्न विद्युत चुम्बकीय स्पंदों के प्रभाव को कम करने में मदद मिल सकती है।

हॉर्न अन्तराल सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला विद्युत निरोधक का प्रकार है।

व्याख्या:

हॉर्न अन्तराल निरोधक:

• इसमें दो हॉर्न-छायित धातु के टुकड़े होते हैं जो एक छोटे से वायु अंतराल से अलग होते हैं और प्रत्येक चालक और भूसंपर्कित के बीच एक शंट में जुड़े होते हैं।
• दो इलेक्ट्रोड के बीच की दूरी ऐसी होती है कि लाइन और भूसंपर्कित के बीच सामान्य वोल्टेज अन्तराल को पार करने के लिए अपर्याप्त होता है।
• लेकिन असामान्य उच्च वोल्टेज अन्तराल को तोड़ देगा और इस तरह भूसंपर्कित के लिए एक रास्ता खोज लेगा।

अतिरिक्त जानकारी

बहिर्क्षेपक प्रकार निरोधक:

• इस प्रकार के निरोधक को रक्षक नलिका भी कहा जाता है और आमतौर पर 33 kV तक के वोल्टेज पर काम करने वाले निकाय पर उपयोग किया जाता है।
• चित्र एक बहिर्क्षेपक प्रकार विद्युत निरोधक के आवश्यक भागों को दर्शाता है। इसमें अनिवार्य रूप से प्रकाशिक नलिका के अंदर संलग्न दूसरे अन्तराल के साथ एक छड़ अन्तराल A A′ होता है।
• प्रकाशिक नलिका में अन्तराल दो इलेक्ट्रोड द्वारा बनाया जाता है। ऊपरी इलेक्ट्रोड छड़ अन्तराल से जुड़ा होता है और निचला इलेक्ट्रोड भूसंपर्कित से जुड़ा होता है।
• प्रत्येक लाइन चालक के नीचे एक बहिर्क्षेपक निरोधक रखा जाता है। चित्र एक शिरोपरी लाइन पर एक बहिर्क्षेपक निरोधक की स्थापना को दर्शाता है।

 

महत्वपूर्ण बिंदु:

• उनके अनुप्रयोग के अनुसार, वाल्व प्रकार निरोधक को (i) स्टेशन प्रकार और (ii) लाइन प्रकार के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
• स्टेशन प्रकार निरोधक का उपयोग आम तौर पर 220 kV या उससे अधिक वोल्टेज पर काम करने वाले बिजलीघरों में महत्वपूर्ण उपकरणों की सुरक्षा के लिए किया जाता है।
• लाइन प्रकार निरोधक का उपयोग 66 kV तक के वोल्टेज को संभालने वाले स्टेशनों के लिए किया जाता है।

दंड अन्तराल निरोधक:

• इस प्रकार के निरोधक में, दो छड़ों के सिरों के बीच एक वायु अन्तराल होता है।
• निरोधक का एक सिरा लाइन से जुड़ा होता है और छड़ का दूसरा सिरा भूसंपर्कित से जुड़ा होता है।
• निरोधक की अन्तराल सेटिंग ऐसी होनी चाहिए कि यह क्षति से पहले टूट जाए।
• जब लाइन पर उच्च वोल्टेज आता है, तो अन्तराल आर्क देता है, और भ्रंश धारा भूसंपर्कित पर चली जाती है। इसलिए उपकरण क्षति से सुरक्षित है।

 

 

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प्रश्न:

• निम्नलिखित में से कौन सा बिजली प्रणाली में अतिवोल्टेज का आंतरिक कारण नहीं है?

विकल्प:

1. अनुनाद
2. बिजली
3. विद्युतरोधी भंग
4. स्विचन प्रोत्कर्ष

सही उत्तर:

• सही उत्तर विकल्प 2 है।

हल कथन:

• बिजली बिजली प्रणालियों में ओअतिवोल्टेज का बाहरी कारण है। आंतरिक कारणों में अनुनाद, विद्युत भंग और स्विच प्रोत्कर्ष शामिल हैं। इसलिए, विकल्प 2 सही उत्तर है।

निष्कासन प्रकार का रोधक:

• इस प्रकार के रोधक को रक्षक नलिका भी कहा जाता है और सामान्यतौर पर 33 kV तक के वोल्टेज पर संचालित होने वाली प्रणाली पर प्रयोग किया जाता है। 
• नीचे दी गयी आकृति एक निष्कासन प्रकार के तड़ित रोधक के अनिवार्य भाग को दर्शाती है। इसमें अनिवार्य रूप से फाइबर नलिका में संलग्न दूसरे अंतराल के साथ श्रृंखला में छड़ अंतराल वाला A A′ शामिल होता है। 
• फाइबर नलिका में अंतराल दो इलेक्ट्रॉड द्वारा निर्मित होता है। ऊपरी इलेक्ट्रॉड छड़ अंतराल से और निचला इलेक्ट्रॉड भूमि से जुड़ा होता है। 
• एक निष्कासन रोधक प्रत्येक लाइन चालक के तहत स्थित होता है। नीचे दी गयी आकृति एक ऊपरी लाइन पर निष्कासन रोधक के प्रतिष्ठापन को दर्शाती है।

 

महत्वपूर्ण बिंदु:

• उनके अनुप्रयोग के अनुसार वाल्व प्रकार के रोधक को (i) स्टेशन प्रकार (ii) लाइन प्रकार के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। 
• स्टेशन प्रकार के रोधक को सामान्यतौर पर 220 kV या उससे अधिक के वोल्टेज पर संचालित शक्ति केंद्रों में महत्वपूर्ण उपकरण की सुरक्षा के लिए प्रयोग किया जाता है।
• लाइन प्रकार के रोधक का प्रयोग 66 kV तक के वोल्टेज को संभालने वाले केंद्रों के लिए किया जाता है।

Additional Information 

श्रृंंग अंतराल निवर्तक:

• इसमें धातु के दो श्रृंंग-शेडेड टुकड़े होते हैं जो एक छोटे से हवा के अंतर से अलग होते हैं और प्रत्येक चालक और पृथ्वी के बीच एक शंट में जुड़े होते हैं।
• दो इलेक्ट्रोडों के बीच की दूरी ऐसी है कि रेखा और पृथ्वी के बीच सामान्य वोल्टेज अंतराल को पार करने के लिए अपर्याप्त है।
• लेकिन असामान्य उच्च वोल्टेज अंतर को तोड़ देगा और इसलिए पृथ्वी पर जाने का रास्ता खोजेगा।

शलाका अंतराल निवर्तक:

• इस प्रकार के निवर्तक में, दो शलाका के सिरों के बीच वायु अंतराल होता है।
• निवर्तक का एक सिरा लाइन से जुड़ा होता है और शलाका का दूसरा सिरा जमीन से जुड़ा होता है।
• निवर्तक की अंतराल सेटिंग ऐसी होनी चाहिए कि वह डैमेज होने से पहले ही टूट जाए।
• जब लाइन पर उच्च वोल्टेज होता है, तो अंतराल चिंगारी निकलती है और त्रुटि धारा पृथ्वी पर चली जाती है। इसलिए उपकरण क्षति से सुरक्षित है।

 

 

प्रोत्कर्ष पंथातरक:

तड़ित रोधक या प्रोत्कर्ष पंथातरक एक सुरक्षत्माक उपकरण है जो शक्ति प्रणाली पर उच्च वोल्टेज प्रोत्कर्षों को जमीन की ओर संचालित करता है।

प्रोत्कर्ष अवशोषक:

प्रोत्कर्ष अवशोषक एक सुरक्षात्मक उपकरण है जो प्रोत्कर्ष ऊर्जा को अवशोषित करके तरंगाग्र में तरंग के ढलान को कम करता है।

स्विचन प्रोत्कर्ष:

स्विचन संचालनों के कारण शक्ति प्रणाली पर उत्पादित अतिवोल्टेज को स्विचन प्रोत्कर्षों के रूप में जाना जाता है।

• एक थायराइट तड़ित रोधक में विपरीत प्रतिरोध विशेषताएँ और एक अंतराल का संयोजन होता है
• थायराइट रोधक सबसे सामान्य है और इसका उपयोग ज्यादातर उच्च खतरनाक वोल्टेज से सुरक्षा के लिए किया जाता है
• निर्माण प्रक्रियाओं को परिपूर्ण किया गया है ताकि विद्युत और यांत्रिक विशेषताओं को व्यावहारिक सीमाओं के भीतर वांछित रूप से दोहराया या परिवर्तित किया जा सके
• यह ओम के नियम का पालन नहीं करता है, हर बार जब वोल्टेज दोगुना होता है तो धारा 12.6 गुना बढ़ जाती है
• इस प्रकार, यह गैर रेखीय विशेषताओं को दर्शाता है

तड़ित प्रोत्कर्ष के प्रति सुरक्षा के लिए सबसे सामान्यतौर पर प्रयोग किए जाने वाले उपकरण निम्नवत हैं:

तड़ित रोधक या प्रोत्कर्ष डाइवर्टर:

• तड़ित रोधक या प्रोत्कर्ष डाइवर्टर वह सुरक्षात्मक उपकरण है जो शक्ति प्रणाली पर उच्च वोल्टेज प्रोत्कर्ष को जमीन तक संचालित करता है
• इसमें गैर-रैखिक प्रतिरोधक के साथ श्रेणी में एक स्पार्क अंतराल शामिल होता है
• अंतराल की लम्बाई को इस प्रकार स्थापित किया जाता है जिससे सामान्य लाइन वोल्टेज अंतराल पर आर्क के कारण पर्याप्त नहीं होता है, लेकिन एक खतरनाक उच्च वोल्टेज वायु अवरोधन को वियोजित कर देगा और एक आर्क निर्मित करेगा
• गैर-रैखिक प्रतिरोध में वह गुण होता है कि इसका प्रतिरोध वोल्टेज (या धारा) के बढ़ने पर कम होता है और इसके विपरीत
• डाइवर्टर का एक छोर सुरक्षित किए जाने वाले उपकरण के टर्मिनल से जुड़ा होता है और दूसरा छोर प्रभावी रूप से भुसम्पर्कित होता है

अवरोधक का आवेग अनुपात:

• एक अवरोधक के आवेग अनुपात को आवेग शीर्ष वोल्टेज और शीर्ष वोल्टेज के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।
• इसका प्रयोग अवरोधन के फ्लैशओवर या छिद्र के मान को निर्धारित करने के लिए किया जाता है।
• सामान्यतौर पर, अवरोधक का आवेग अनुपात उच्च होता है। 

सूचना:

• आवेग शीर्ष वोल्टेज को आवेग आवृत्ति पर परिभाषित किया जाता है। 
• शीर्ष वोल्टेज को शक्ति आवृत्ति पर परिभाषित किया जाता है। 

 

तड़ित रोधक का आवेग अनुपात:

• किसी तड़ित रोधक का आवेग अनुपात विशेष अवधि के तरंग के भंजन वोल्टेज और 50 Hz तरंग के भंजन वोल्टेज का अनुपात होता है। 
• सामान्यतौर पर तड़ित रोधक का आवेग अनुपात निम्न होता है।
• तड़ित रोधक का प्रयोग आवेशों और तड़ित आघातों के विरुद्ध सुरक्षा करने के लिए किया जाता है।
• तड़ित रोधक पदार्थ ZnO या SiC का बना होता है।

तड़ित रोधक या प्रोत्कर्ष डाइवर्टर:

• तड़ित रोधक या प्रोत्कर्ष डाइवर्टर वह सुरक्षात्मक उपकरण है जो शक्ति प्रणाली पर उच्च वोल्टेज प्रोत्कर्ष को जमीन तक संचालित करता है
• इसमें गैर-रैखिक प्रतिरोधक के साथ श्रेणी में एक स्पार्क अंतराल शामिल होता है
• अंतराल की लम्बाई को इस प्रकार स्थापित किया जाता है जिससे सामान्य लाइन वोल्टेज अंतराल पर आर्क के कारण पर्याप्त नहीं होता है, लेकिन एक खतरनाक उच्च वोल्टेज वायु अवरोधन को वियोजित कर देगा और एक आर्क निर्मित करेगा
• गैर-रैखिक प्रतिरोध में वह गुण होता है कि इसका प्रतिरोध वोल्टेज (या धारा) के बढ़ने पर कम होता है और इसके विपरीत
• डाइवर्टर का एक छोर सुरक्षित किए जाने वाले उपकरण के टर्मिनल से जुड़ा होता है और दूसरा छोर प्रभावी रूप से भुसम्पर्कित होता है

परिपथ घटक	प्रतीक
भू-संपर्कन
परिपथ वियोजक
धारा ट्रांसफॉर्मर
बस बार
विभव ट्रांसफॉर्मर
तड़ित रोधक
फ्यूज
ट्रांसफॉर्मर
विलगकारक
अनुबद्ध विलगकारक
ऑटो ट्रांसफॉर्मर

क्षणिक स्थिरता: क्षणिक स्थिरता एक तीव्र क्षणिक विक्षोभ के अधीन होने पर समकालिकता बनाए रखने की शक्ति प्रणाली की क्षमता है।

प्रणाली की क्षणिक स्थिरता में निम्न द्वारा सुधार किया जा सकता है

• प्रणाली वोल्टेज बढ़ाना
• X/R अनुपात में वृद्धि
• मशीनों पर उच्च गति गवर्नरों का उपयोग करके
• उच्च गति परिपथ वियोजक दोष को जल्द से जल्द दूर करने में मदद करते हैं
• टरबाइन तह वाल्विंग द्वारा
• उच्च गति उत्तेजना
• ऑटो पुनः-बंद करनेवाले वियोजक का उपयोग
• क्षणिक स्थिरता को बेहतर बनाने के कुछ अन्य तरीके हैं - तडित रोधक, उच्च तटस्थ भू-सम्पर्कन प्रतिबाधा, एकल ध्रुव स्विचिंग, त्वरित स्वचालित वोल्टेज नियामकों (AVR) को नियोजित करके।

ओवरहेड भूसम्पर्कन तार:

• प्रत्यक्ष बिजली के झटकों के विरुद्ध संचरण लाइनों को सुरक्षा प्रदान करने का सबसे प्रभावी तरीका ओवरहेड भूसम्पर्कन तारों का उपयोग करना है
• यह संचरण लाइनों पर प्रत्यक्ष बिजली के झटकों के विरुद्ध काफी सुरक्षा प्रदान करता है
• एक भूसम्पर्कन तार लाइन के अनुदिश होने वाली किसी भी गड़बड़ी पर एक अवमन्दन प्रभाव प्रदान करता है क्योंकि यह लघु-परिपथित द्वितीयक के रूप में कार्य करता है
• यह बाहरी क्षेत्रों के विरुद्ध निश्चित मात्रा में विद्युत्स्थैतिक परिरक्षण प्रदान करता है
• इसलिए, यह निकटवर्ती बादल के निर्वहन के कारण लाइन चालकों में प्रेरित होने वाले वोल्टेज को कम करता है

 

महवत्पूर्ण बिंदु:

भूसम्पर्कन स्क्रीन:

• शक्ति स्टेशनों और उप-स्टेशनों में सामान्यतौर पर महंगे उपकरण होते हैं
• इन स्टेशनों को भूसम्पर्कन स्क्रीन प्रदान करके सीधे बिजली के झटके से बचाया जा सकता है
• यह उपस्टेशन या शक्ति स्टेशन में सभी विद्युत उपकरणों पर लगे तांबे के चालकों (जिसे आमतौर पर आवरण या स्क्रीन कहा जाता है) का एक नेटवर्क होता है
• आवरण निम्न प्रतिबाधा के माध्यम से कम से कम दो बिंदुओं पर भूमि से पूर्ण रूप से जुड़ा होता है
• स्टेशन पर सीधे झटकों की घटना पर, स्क्रीन निम्न प्रतिरोध वाला पथ प्रदान करती है जिसके द्वारा बिजली के प्रोत्कर्ष को भूसम्पर्कन तक संचालित किया जाता है; इस प्रकार, स्टेशन उपकरण को नुकसान से बचाया जाता है
• इस विधि की सीमा यह है कि यह चल तरंगों के विरुद्ध सुरक्षा प्रदान नहीं करती है जो स्टेशन में उपकरण तक पहुंच सकती है

वैरिएस्टर एक गैर-रैखिक प्रतिरोधक होता है जिसका प्रतिरोध वोल्टेज के बढ़ने के साथ घटता है। इसलिए, एक वैरिस्टर एक वोल्टेज-निर्भर प्रतिरोधक है। यह सिलिकॉन-कार्बाइड पाउडर से बना होता है और डिस्क के आकार में निर्मित होता है।

सिलिकॉन-कार्बाइड वेरिस्टर में उच्च शक्ति-धारण क्षमता होती है और इसका उपयोग उच्च-वोल्टेज आवेश (बिजली) अरेस्टर में किया जाता है। इन उपकरणों में सामान्य अवस्था में काफी धारा खींचने की प्रवृत्ति होती है, और इसलिए वे सामान्यतौर पर एक अंतराल के साथ श्रृंखला में प्रयोग किये जाते हैं जो आवेश के होने तक एक खुला परिपथ प्रदान करते हैं।