콘덴서에 축적되는 에너지는 $W=\dfrac{1}{2}CV^2$로 구한다. $C=8\times10^{3}\ \mathrm{pF}=8\times10^{-9}\ \mathrm{F}$, $V=100\ \mathrm{kV}=1\times10^{5}\ \mathrm{V}$를 대입하면 $W=\dfrac{1}{2}\times8\times10^{-9}\times(1\times10^{5})^2=40\ \mathrm{J}$이다.

이 에너지를 2초 동안 사용하는 전구의 일로 환산하면 소비전력은 $P=\dfrac{W}{t}=\dfrac{40}{2}=20\ \mathrm{W}$가 된다.

제벡 효과는 서로 다른 두 종류의 금속을 접합하고 두 접합부에 온도차를 주면 기전력이 발생하는 현상으로, 이를 이용한 대표적 소자가 열전대이다.

광전지는 광기전력 효과, 전자냉동은 펠티에 효과, 수정을 이용한 발진기는 압전 효과를 이용하므로 제벡 효과와는 서로 다른 물리 현상에 기반한다.

마찰전기는 서로 다른 두 물체를 마찰시킬 때 접촉면에서 자유전자가 한쪽 물체에서 다른 쪽으로 이동하면서 발생한다.

전자를 잃은 쪽은 양(+)전하로, 전자를 얻은 쪽은 음(-)전하로 대전된다. 양자나 중성자는 원자핵에 묶여 있어 이동하지 않으며, 자하는 전기적 대전 현상과 무관한 개념이다.

두 벡터의 내적은 $\vec{A}\cdot\vec{B}=(-7)(-3)+(-1)(-4)=21+4=25$이고, 크기는 각각 $|\vec{A}|=\sqrt{7^2+1^2}=\sqrt{50}$, $|\vec{B}|=\sqrt{3^2+4^2}=5$이다.

따라서 $\cos\theta=\dfrac{\vec{A}\cdot\vec{B}}{|\vec{A}||\vec{B}|}=\dfrac{25}{5\sqrt{50}}=\dfrac{1}{\sqrt{2}}$이 되어 $\theta=45^{\circ}$이다.

그림은 반지름 a[m]인 두 원통도체 A, B가 중심간격 d[m]를 두고 공기 중에 나란히 놓인 평행왕복도체로, 각각 +ρ_L, −ρ_L[C/m]의 선전하밀도를 갖는다.

무한장 선전하 하나가 만드는 전계는 E = ρ_L/(2πε₀r) 이고, 두 도체의 기여를 겹쳐 한 도체 표면에서 다른 도체 표면까지 적분하면 도체 간 전위차는 V = (ρ_L/πε₀)·ln{(d−a)/a} 이 된다. 조건 d ≫ a 에서 d−a ≒ d 로 두면 V ≒ (ρ_L/πε₀)·ln(d/a) 이다.

따라서 단위 길이당 정전용량은 C = ρ_L/V = πε₀ / ln(d/a) [F/m] 이다. 분모가 ln(a/d)인 식은 d≫a일 때 값이 음수가 되어 물리적으로 성립하지 않고, 계수가 4πε₀인 것은 구도체(점전하계) 정전용량에서 나오는 형태로 원통(선)계의 계수는 πε₀ 임을 구별해야 한다.

횡전자파(TEM파)는 전기장과 자기장이 모두 파의 진행 방향에 수직인 성분만 가지는 파동이다.

따라서 진행 방향으로는 전계(E) 성분도 자계(H) 성분도 존재하지 않는다는 것이 TEM파의 정의적 특성이며, 진행 방향에 E 성분만 남으면 TM파, H 성분만 남으면 TE파에 해당한다.

은, 구리, 비스무스는 자기장을 걸었을 때 반대 방향으로 미약하게 자화되는 반자성체의 대표적인 물질이다.

반면 니켈은 철, 코발트와 함께 강자성체에 속하는 물질로, 강한 자화 특성을 가지므로 반자성체에 해당하지 않는다.

맥스웰 전자계 기초방정식 네 개는 각각 앙페르-맥스웰 법칙 rot H = i_c + ∂D/∂t, 패러데이 법칙 rot E = −∂B/∂t, 전기에 관한 가우스 법칙 div D = ρ, 자기에 관한 가우스 법칙 div B = 0 이다.

보기 중 자속밀도의 발산을 전속밀도의 시간변화율과 같다고 쓴 식이 틀렸다. 자계에는 전하에 대응하는 고립된 자하(자기 단극자)가 존재하지 않으므로, 자속선은 반드시 폐곡선을 이루어 어떤 폐곡면에서도 들어간 자속과 나온 자속이 같다. 그 결과가 div B = 0 이다.

나머지 세 식은 모두 옳다. rot H 식의 ∂D/∂t는 맥스웰이 도입한 변위전류밀도로 전자파 전파를 가능하게 하는 항이고, rot E 식의 음부호는 유도기전력이 자속 변화를 방해하는 방향으로 생긴다는 렌츠의 법칙을 담고 있다.

두 평행 도선 사이에 작용하는 단위 길이당 힘은 $F=\dfrac{\mu_0 I_1 I_2}{2\pi d}$로 구한다.

$I_1=I_2=100\ \mathrm{A}$, $d=0.02\ \mathrm{m}$를 대입하면 $F=\dfrac{4\pi\times10^{-7}\times100\times100}{2\pi\times0.02}=0.1\ \mathrm{N/m}$이 된다.

전계 중에서 전하에 작용하는 힘은 $\vec F=q\vec E$로 계산되며, 자계가 주어지지 않았으므로 속도 조건은 이 힘의 크기에 영향을 주지 않는다.

전계의 크기는 $|\vec E|=\sqrt{18^2+5^2+10^2}=\sqrt{449}\approx21.19\ \mathrm{V/m}$이므로, 전하에 작용하는 힘의 크기는 $|\vec F|=|q||\vec E|=1.2\times21.19\approx25.4\ \mathrm{N}$이다.

주어진 전계식에서 최대값이 √2·E_e 이므로 전계의 실효값은 E_e[V/m] 이고, (t − z/v)는 +z 방향으로 속도 v로 진행하는 평면파임을 뜻한다.

평면 전자파에서 전계와 자계의 비는 매질의 고유임피던스 η = √(μ/ε) 로 일정하다. 진공(공기)에서는 η₀ = √(μ₀/ε₀) = √(4π×10⁻⁷ / 8.855×10⁻¹²) ≒ 377[Ω] (=120π) 이다.

따라서 자계의 실효값은 H_e = E_e/η₀ = E_e/377 ≒ 2.65×10⁻³ E_e [AT/m] 이다. 전계와 자계는 같은 위상으로 진행하며 서로 직교하고, 두 값을 잇는 상수가 377Ω이라는 점만 기억하면 최대값·실효값 어느 쪽으로 주어져도 같은 방식으로 환산할 수 있다.

전자석은 전류를 흘리는 동안에는 강한 자속을 내야 하므로 잔류자기는 커야 하고, 전류를 끊으면 곧바로 자성이 사라져야 하므로 보자력은 작아야 한다.

보자력이 크면 전류를 끊어도 자화 상태가 남아 흡인력이 풀리지 않고 히스테리시스 손실도 커진다. 반대로 영구자석 재료는 자화 상태를 오래 유지해야 하므로 잔류자기와 보자력이 모두 커야 한다는 점에서 구분된다.

유전체 내부의 전속밀도는 진공 성분과 분극 성분의 합, 즉 D = ε₀E + P 로 주어진다. 여기서 ε₀E 는 진공에서의 전속밀도이고, P 는 유전체가 분극되면서 추가로 나타나는 성분이다.

변위전류밀도는 전속밀도의 시간 변화율로 정의되므로 J_d = ∂D/∂t 이고, 위 관계를 대입하면 J_d = ε₀(∂E/∂t) + ∂P/∂t 가 된다.

여기에 유전율 ε 를 그대로 붙여 ε(∂E/∂t) + ∂P/∂t 로 쓰면 분극 성분을 두 번 세는 오류가 된다. εE = ε₀E + P 이므로 ε(∂E/∂t) 자체에 이미 ∂P/∂t 가 포함되어 있기 때문이다. 같은 이유로 J_d = ε(∂E/∂t) 만으로 써도 동일한 값이 된다.

무한평면도체 앞에 놓인 점전하 +Q의 영상전하는 도체면을 기준으로 대칭인 위치에 크기는 같고 부호만 반대인 -Q로 나타난다.

이는 접지된 도체 표면의 전위를 0으로 만들기 위한 등가 전하로, 실제로 도체 내부에 존재하는 전하가 아니라 경계조건을 만족시키기 위한 가상의 전하이다.

두 코일을 직렬로 연결할 때, 자속이 서로 더해지도록 연결하면 합성 인덕턴스는 $L_{+}=L_1+L_2+2M$, 서로 상쇄되도록 연결하면 $L_{-}=L_1+L_2-2M$이 된다.

$L_1+L_2=3+5=8\ \mathrm{mH}$이고 $L_{-}=0.6L_{+}$이므로 $8-2M=0.6(8+2M)$을 풀면 $3.2=3.2M$, 즉 $M=1\ \mathrm{mH}$가 된다.

고립 도체구의 정전용량은 $C=4\pi\varepsilon_0 r$이므로 반지름은 $r=\dfrac{C}{4\pi\varepsilon_0}=9\times10^{9}\times C$로 구할 수 있다.

$C=50\ \mathrm{pF}=50\times10^{-12}\ \mathrm{F}$를 대입하면 $r=9\times10^{9}\times50\times10^{-12}=0.45\ \mathrm{m}=45\ \mathrm{cm}$가 된다.

솔레노이드의 인덕턴스 공식은 $L = \mu_0 \frac{N^2 S}{l}$이다. 권수를 N에서 N/2로 줄일 때 인덕턴스를 일정하게 유지하려면, $L = \mu_0 \frac{(N/2)^2 S}{l'} = \mu_0 \frac{N^2 S}{l}$이어야 한다. 정리하면 $\frac{N^2/4}{l'} = \frac{N^2}{l}$이므로 $l' = \frac{l}{4}$이다. 따라서 길이를 1/4로 줄여야 인덕턴스를 유지할 수 있다.

고유저항 ρ, 전류가 흐르는 길이 l, 단면적 A 인 도체의 저항은 R = ρ·l/A [Ω] 이다.

한 변의 길이가 r 인 정육면체에서 마주 보는 두 면 사이의 저항을 구하면, 전류가 지나는 길이는 l = r 이고 전류가 통과하는 단면적은 A = r × r = r² 이다.

따라서 R = ρ·r / r² = ρ/r [Ω] 이다. 정육면체는 어느 방향으로 잡아도 같은 값이 나오며, 한 변이 커질수록 단면적 증가가 길이 증가보다 크기 때문에 저항이 오히려 반비례로 작아진다는 점이 이 문제의 핵심이다.

내반지름 a, 외반지름 b, 길이 l 인 동축원통의 정전용량은 C = 2πεl / ln(b/a) 이다.

문제에서 주어진 RC = ρε = ε/σ 관계를 쓰면 두 원통 사이의 절연저항은 R = ε/(σC) = ε·ln(b/a) / (σ · 2πεl) = ln(b/a) / (2πσl) [Ω] 로 구해진다.

따라서 내원통과 외원통 사이에 전압 V 를 가했을 때 방사상으로 흐르는 전류는 I = V/R = 2πσlV / ln(b/a) [A] 이다.

주목할 점은 유전율 ε 이 R 과 C 에서 서로 상쇄되어 최종 전류식에는 도전율 σ 와 형상(a, b, l)만 남는다는 것이다. 손실전류는 유전율과 무관하게 결정된다.

그림에서 a-b 두 단자 사이는 세 갈래가 병렬로 연결되어 있다. 위쪽 갈래에 C_x, 가운데 갈래에 C₁ 과 C₂ 가 직렬, 아래쪽 갈래에 C₃ 가 놓여 있다.

가운데 직렬부의 합성정전용량은 C₁C₂/(C₁+C₂) = (3 × 3)/(3 + 3) = 1.5㎌ 이다.

세 갈래는 병렬이므로 단순히 더해서 합성값이 되고, a-b 사이 합성정전용량이 5㎌ 이므로 C_x + 1.5 + 3 = 5 라는 식이 세워진다.

따라서 C_x = 5 − 4.5 = 0.5㎌ 이다. 콘덴서는 직렬일 때 값이 작아지고 병렬일 때 더해진다는 점이 저항과 반대라는 것을 놓치지 않아야 한다.

과도안정도를 높이려면 고장 발생 시 신속히 차단하고, 속응 여자시스템으로 발전기 전압을 빠르게 회복시키며, 병렬 송전선로를 추가해 계통의 리액턴스를 낮추는 대책이 필요하다.

반대로 임피던스가 큰 변압기를 사용하는 것은 계통 전체의 리액턴스를 오히려 키워 전력 전달 능력과 안정도를 떨어뜨리므로, 과도안정도 향상 대책과는 관련이 없다.

페란티 현상은 경부하 또는 무부하 시 선로의 충전전류(진상전류)가 지배적이 되어 수전단 전압이 송전단보다 높아지는 현상이므로, 선로전류를 지상으로 유지하거나 분로리액터·부족여자 동기조상기로 진상 무효전력을 흡수하는 것이 방지 대책이 된다.

반면 부하를 차단하여 무부하 상태로 만드는 것은 오히려 충전전류의 영향을 극대화시켜 페란티 현상을 악화시키므로 방지대책으로 적합하지 않다.

보호계전기는 고장을 신속하고 정확하게 선택·검출할 수 있어야 하고, 감도가 예민하며 정정값 조정 범위가 넓으면서도 조정이 용이해야 한다.

반면 접점의 소모가 크고 열적·기계적 강도가 커야 한다는 서술은 앞부분이 실제와 반대로, 신뢰성 있는 보호계전기는 접점 소모는 적으면서 열적·기계적 강도는 커야 하므로 이 지문이 틀린 설명이다.

우리나라 화력발전소에서는 냉각수와 증기가 직접 섞이지 않고 관 벽을 사이에 두고 열교환하는 표면 복수기가 가장 널리 사용된다. 응축수를 순수한 상태로 회수해 보일러 급수로 재사용할 수 있기 때문이다.

분사(혼합) 복수기는 냉각수와 증기가 직접 접촉해 섞이므로 급수 수질 관리가 어렵고, 방사 복수기나 증발 복수기는 냉각 능력과 용도가 제한적이어서 대용량 화력설비에는 적합하지 않다.

역률 개선에 필요한 콘덴서 용량은 $Q_C=P(\tan\theta_1-\tan\theta_2)$로 구한다.

개선 전 $\cos\theta_1=0.8$이므로 $\tan\theta_1=0.75$, 개선 후 $\cos\theta_2=0.95$이므로 $\tan\theta_2\approx0.329$이다. 따라서 $Q_C=1000\times(0.75-0.329)\approx420\ \mathrm{kVA}$가 된다.

현수애자련의 전압분담은 애자와 대지·전선 사이의 정전용량 때문에 균등하지 않으며, 전선에 가장 가까운 애자의 전압부담이 가장 크다.

철탑 쪽으로 갈수록 분담전압이 작아지다가 철탑에서 세 번째에 있는 애자에서 최소가 되고, 철탑에 가장 가까운 애자는 다시 조금 커진다. 따라서 전압부담이 가장 적은 것은 철탑에서 세 번째 애자이다.

선로 리액턴스를 통한 최대 송전전력은 $P=\dfrac{V_1V_2}{X}\sin\delta$로 나타나며, 선로 길이가 길어질수록 선로의 유도성 리액턴스 X가 커져 같은 전압에서 송전 가능한 최대 전력이 줄어든다.

표피효과나 코로나손, 어드미턴스 증가도 송전선로에서 나타나는 현상이지만, 거리 증가에 따른 송전가능전력 감소의 직접적 원인은 리액턴스 증가에 의한 전압강하 및 전력각 한계이다.

정류기와 콘덴서 등으로 구성되어, 평소 콘덴서에 충전해 둔 에너지를 트립 코일에 방전시켜 차단기를 동작시키는 방식을 콘덴서 트립방식이라 한다.

과전류 트립방식은 고장전류 자체를 이용하고, 직류전압 트립방식은 별도의 축전지 직류전원을, 부족전압 트립방식은 전압 저하를 검출하여 동작하므로 콘덴서의 충전에너지를 이용하는 방식과는 구분된다.

일정한 방향으로만 정해진 크기 이상의 단락전류가 흐를 때 동작하는 계전기는 방향성 과전류계전기이며, 약어로 DOCR(Directional Over Current Relay)라고 표기한다.

ZR은 거리를 검출하는 거리계전기, UFR은 주파수 저하를 검출하는 부족주파수계전기, OVR은 과전압을 검출하는 과전압계전기로, 모두 방향성 단락전류 검출과는 동작 원리가 다르다.

전선에 걸리는 하중 중 전선 자체 중량과 빙설하중은 연직(수직) 아래 방향으로 작용하고, 풍압하중은 이에 직각인 수평 방향으로 작용한다.

두 하중은 서로 직각이므로 대수적으로 더할 수 없고 벡터합으로 구해야 한다. 직각삼각형의 빗변에 해당하므로 합성하중은 W = √(W₁² + W₂²) 가 된다.

이 합성하중은 이도 계산식 D = WS²/(8T) 에 그대로 대입되며, 빙설과 바람이 동시에 작용하는 최악 조건이 전선 장력과 이도 설계의 기준이 된다.

한시특성 중 반한시형은 입력(고장전류)이 커질수록 동작시간이 짧아지는 특성으로, 고장전류의 크기에 반비례하여 동작시간이 결정된다.

입력 크기에 관계없이 정해진 시간에 동작하는 것은 정한시형의 정의이며, 일정 입력(200%)에서 0.2초·0.04초 등 정해진 짧은 시간 이내에 동작하는 것은 고속도(순시) 계전기의 정의로 반한시형과는 구분된다.

부하율 F 는 평균전력을 최대전력으로 나눈 값이고, 손실계수 H 는 평균전력손실을 최대전력손실로 나눈 값이다. 손실은 전류의 제곱에 비례하므로 두 값은 서로 같지 않다.

실측적으로 H = αF + (1 − α)F² (0 ≤ α ≤ 1) 의 관계가 성립하며, 배전선로에서는 대개 α = 0.2 ~ 0.3 을 적용한다. α 를 1 과 0 의 양 극단으로 놓아 보면 H 의 상한은 F, 하한은 F² 이 된다.

따라서 0 ≤ F² ≤ H ≤ F ≤ 1 의 부등식이 성립한다. 부하 변동이 심할수록 손실계수는 F² 에 가까워지고, 부하가 평탄할수록 F 에 가까워진다.

낙뢰로 인해 애자에 섬락이 발생하면 아크가 생기는데, 이 아크가 애자 표면을 따라 흐르며 애자를 손상시키는 것을 막기 위해 아크의 발생 경로를 애자 밖으로 유도하는 장치가 아킹혼(Arcing horn, 소호각)이다.

댐퍼는 전선의 진동을 억제하는 장치, 아모로드는 전선 소선을 보강하는 장치, 가공지선은 직격뢰로부터 전선을 차폐하는 설비로 각각 목적이 다르다.

%리액턴스는 다음 식으로 구한다.

$\%X = \dfrac{\sqrt{3}\,I\,X}{V}\times 100 = \dfrac{\sqrt{3}\times 200\times 10}{154000}\times 100 \approx 2.25$

선간전압 154kV, 선전류 200A, 리액턴스 10Ω을 대입하면 약 2.25%가 산출된다.

우리나라의 배전방식은 3상 4선식이 가장 널리 사용된다. 중성선을 다중접지하여 단상·3상 부하에 모두 대응할 수 있고, 전압강하와 전력손실 측면에서도 유리하기 때문이다.

조상설비는 무효전력을 조정하여 역률을 개선하고 전압을 조정하는 설비로, 동기조상기·전력용콘덴서·분로리액터가 이에 해당한다.

단권변압기는 1차·2차 권선의 일부를 공유하는 변압기로 전압을 승압·강압하는 데 사용될 뿐, 무효전력을 조정하는 조상설비는 아니다.

단거리 송전선(짧은 송전선)은 용량성 전류와 누설 전류를 무시하고 직렬 임피던스만 고려하는 π형 또는 T형 등가회로로 모델링된다. 4단자 정수(ABCD 행렬)는 송전선의 입출력 전압·전류 관계를 나타내는데, $V_s = AV_r + BI_r$, $I_s = CV_r + DI_r$ 형태이다. 단거리 송전선에서는 분로 임피던스(병렬 임피던스)가 없으므로 분로 어드미턴스에 해당하는 C = 0이 되고, A = D = 1, B = Z(직렬 임피던스)가 된다. 따라서 4단자 정수 중 0인 값은 C이다.

기준용량을 6MVA로 맞추기 위해 전원측 %Zs를 환산하면 $\%Z_s = 1\% \times \dfrac{6}{10} = 0.6\%$이다.

변압기 %Zt=6.9%를 더하면 합성 %Z는 $0.6\% + 6.9\% = 7.5\%$이고, 단락용량은 $P_s = \dfrac{100}{\%Z}\times P_n = \dfrac{100}{7.5}\times 6 \approx 80\,\mathrm{MVA}$로 계산된다.

그림에서 A-B 구간의 1선 저항은 0.05Ω, B-C 구간은 0.1Ω 이고, 부하는 B점에서 40[A], C점에서 20[A] 가 각각 분기되어 나간다.

단상 2선식은 왕복 두 가닥 모두에서 전압강하가 생기므로 구간 전압강하는 e = 2·I·R 로 계산한다. 저항값이 1선의 값으로 주어졌다는 단서가 바로 이 2배를 쓰라는 뜻이다.

A-B 구간에는 두 부하 전류가 합쳐진 40 + 20 = 60[A] 가 흐르므로 e_AB = 2 × 60 × 0.05 = 6V, B-C 구간에는 20[A] 만 흐르므로 e_BC = 2 × 20 × 0.1 = 4V 이다.

총 전압강하는 6 + 4 = 10V 이므로 C점의 전압은 220 − 10 = 210[V] 가 된다.

파동임피던스는 $Z_0 = \sqrt{\frac{L}{C}}$로 정의되며, 저항과 누설콘덕턴스를 무시할 때 전송선 이론에서 $Z_0 = \sqrt{\frac{L}{C}} = 300\,\Omega$이다. 또한 전자파의 속도 관계식 $v = \frac{1}{\sqrt{LC}}$에서, 공기 중 전파 속도 $v \approx 3 \times 10^8\,\text{m/s}$를 사용하면 $LC = \frac{1}{(3 \times 10^8)^2} = 1.111 \times 10^{-17}$이다. $Z_0 = 300$에서 $L = 300C$이므로, $300C \times C = 1.111 \times 10^{-17}$에서 $C = 6.086 \times 10^{-10}\,\text{F/m}$, 따라서 $L = 300 \times 6.086 \times 10^{-10} = 1.826 \times 10^{-7}\,\text{H/m} = 1\,\text{mH/km}$이다.

수전단 유효전력은 $P = \sqrt{3}\,V I \cos\theta = \sqrt{3}\times 3300\times 1000\times 0.8\times 10^{-3} \approx 4572.6\,\mathrm{kW}$이다.

역률 0.8(지상)일 때의 무효전력은 $Q = P\tan\theta = 4572.6\times 0.75 \approx 3429\,\mathrm{kVar}$이며, 역률을 1로 개선하려면 이 무효전력을 전부 상쇄해야 하므로 필요한 동기조상기 용량은 약 3429kVA가 된다.

단상 유도전동기는 자체적으로 기동토크가 발생하지 않아 별도의 기동장치가 필요하며, 대표적으로 분상기동형·반발기동형·콘덴서기동형·셰이딩코일형 등이 사용된다.

2중 농형은 회전자 도체를 이중으로 배치해 기동특성을 개선한 농형 회전자 구조로, 주로 3상 유도전동기에 적용되는 회전자 형식이지 단상 유도전동기의 기동장치 방식은 아니다.

직류전동기의 정격표시는 부하가 걸리는 시간적 조건에 따라 연속정격·단시간정격·반복정격 등으로 구분한다.

순시정격은 일반적인 직류전동기의 정격표시 용어로 사용되지 않는다.

워드 레오나드 방식과 같은 전압제어법은 전기자에 인가하는 전압 자체를 넓은 범위로 변화시켜 속도를 제어하므로, 손실이 적어 운전 효율이 높고 광범위한 속도제어가 가능하다.

계자제어는 정출력 특성이지만 속도범위가 제한적이고, 직렬·병렬 저항제어는 저항에서 손실이 발생해 효율이 낮다.

트라이액은 SCR 2개를 역병렬로 연결한 것과 같은 구조의 쌍방향성 3단자 사이리스터로, 게이트에 전류를 흘리면 양방향으로 전류를 도통시킬 수 있다.

다만 트라이액은 턴오프 시간이 SCR보다 길고, 급격한 전압변동(dv/dt)에 취약하여 오동작이 발생하기 쉬운 단점이 있으므로 해당 설명은 틀린 내용이다.

탭전환 변압기의 1차측 탭은 부하 변동이나 선로 조건 변화에 따라 달라지는 수전점(수요가측)의 전압을 일정하게 유지하기 위해 권수비를 조정하는 용도로 설치된다.

스테핑전동기의 회전속도는 다음과 같이 구한다.

$N[\mathrm{rps}] = \dfrac{\theta_s}{360°}\times f_p = \dfrac{3°}{360°}\times 1200 = 10\,\mathrm{rps}$

스텝각 3°, 펄스속도 1200pps를 대입하면 회전속도는 10rps가 된다.

전기자 반작용이 일어나면 전기적 중성축이 이동하고, 정류작용에 악영향을 주며, 정류자 편간전압이 국부적으로 상승하는 등의 영향이 나타난다.

다만 전기자 반작용은 감자작용에 의해 주자속을 감소시키는 것이 일반적이므로, 주자속이 증가한다는 것은 전기자 반작용의 영향으로 볼 수 없다.

권상기나 크레인에서 하강 시 속도가 무한정 커지는 것을 막기 위해, 역상제동 상태에서 전동기가 유도발전기처럼 동작하며 제동력을 발생시켜 속도를 일정하게 제한하는 방식을 유도제동이라 한다.

발전제동은 전동기를 발전기로 동작시켜 저항에서 소비하는 방식, 회생제동은 전원측으로 전력을 되돌리는 방식으로 이 상황과는 동작 원리가 다르다.

단락비가 큰 동기기(철기계)는 동기 리액턴스가 작아 전기자 반작용이 작고, 전압변동률도 작으며 안정도가 높다.

또한 계자자속에 여유가 있어 과부하 내량이 크고, 송전선로에 대한 충전용량도 큰 것이 특징이다.

전류가 불연속인(순저항 부하) 단상 전파정류회로의 직류 평균전압은 다음과 같이 구한다.

$E_d = \dfrac{\sqrt{2}\,V}{\pi}(1+\cos\alpha) = \dfrac{\sqrt{2}\times 220}{\pi}(1+\cos 90°) \approx 99\,\mathrm{V}$

점호각 90°에서 cos90°=0이므로 위 식에 대입하면 직류 평균전압은 약 99V가 된다.

변압기 절연유를 이용해 자연 순환·자연 냉각시키는 방식인 유입자냉식은 국제 규격상 ONAN(Oil Natural Air Natural)으로 표기한다.

타여자 직류전동기의 워드 레오나드 방식은 발전기의 계자전류를 조정하여 전기자에 인가되는 전압 자체를 변화시키는 전압제어법을 이용한 속도제어 방식이다.

스코트 결선(T 결선)은 단상변압기 2대로 3상을 2상으로 변환하는 방식으로, 주좌(M좌) 변압기와 T좌 변압기로 구성된다.

주좌 변압기의 1차 권선은 3상 선간전압을 그대로 받으므로 3150V 이다. T좌 변압기의 1차 권선은 주좌 권선의 중점에서 분기해 남은 한 상으로 연결되는데, 이는 정삼각형의 높이에 해당하므로 (√3/2) × 3150 ≒ 2727V 가 된다.

반면 2차 측은 크기가 같고 위상이 90° 차이 나는 2상을 만들어야 하므로 두 변압기 모두 210V 로 동일하다. 즉 1차 전압만 서로 다르고 2차 전압은 같은 구성이 정답이다.

2차 저항제어는 비례추이 특성을 이용해 회전자(2차) 회로에 외부저항을 삽입하여 토크-속도 특성을 조정하는 방식으로, 조작이 간단하고 넓은 범위의 속도제어가 가능하지만 저항에서 손실이 발생해 효율이 낮아지는 단점이 있다.

이 방식은 회전자 권선에 외부저항을 연결할 수 있는 권선형 유도전동기에서만 가능하며, 회전자가 도체로 단락되어 있는 농형 유도전동기에는 적용할 수 없다.

직류발전기의 무부하 특성곡선(무부하 포화곡선)은 정격속도로 무부하 운전하면서 계자전류를 변화시킬 때 유기되는 단자전압과 계자전류의 관계를 나타낸 곡선이다.

변압기가 최대효율을 나타내는 부하는 철손과 부하손(동손)이 같아지는 지점이며, 부하율은 다음과 같다.

$m = \sqrt{\dfrac{P_i}{P_c}} = \sqrt{\dfrac{1}{2}} \approx 0.707$

정격용량 50kVA에 이 부하율을 곱하면 $50\times 0.707 \approx 35\,\mathrm{kVA}$에서 최대효율이 나타난다.

기동보상기법은 3상 단권변압기로 전압을 낮춰 기동한 뒤, 속도가 충분히 올라가면 단권변압기를 회로에서 분리하고 전원전압을 직접 인가하는 방식이다. 따라서 최종속도 도달 후에도 기동보상기가 계속 필요하다는 설명은 틀렸다.

나머지 기동법을 정리하면, 전전압(직입) 기동은 별도 기동장치 없이 정격전압을 바로 인가하므로 기동전류가 정격의 5~6배까지 커져 통상 5kW 이하 소용량에 한해 적용한다.

Y-△ 기동은 기동 시 Y결선으로 상전압이 1/√3 로 낮아져 기동전류와 기동토크가 모두 정격의 1/3 이 되고, 리액터 기동은 직렬 리액터로 전압을 낮춘 뒤 기동이 끝나면 스위치로 리액터를 단락시켜 전전압을 걸어 준다.

3상 반작용 전동기(리액턴스 전동기)는 회전자에 별도의 여자권선이나 영구자석 없이, 돌극형 회전자의 자기저항(릴럭턴스) 차이를 이용해 토크를 발생시키며 여자권선 없이 동기속도로 회전하는 전동기이다.

여자권선이 없는 대신 역률과 토크는 상대적으로 낮은 편이다.

위상차가 있는 두 동기발전기 사이에서 수수되는 1상당 전력은 다음 식으로 구한다.

$P = \dfrac{E^2}{2X_s}\sin\delta,\quad E=\dfrac{3300}{\sqrt{3}} \approx 1905\,\mathrm{V}$

상전압 약 1905V, 동기 리액턴스 5Ω, 위상차 60°를 대입하면 $P = \dfrac{1905^2}{2\times 5}\sin 60° \approx 314\,\mathrm{kW}$가 된다.

코일의 임피던스와 역률을 구하면 다음과 같다.

$Z=\dfrac{V}{I}=\dfrac{100}{30}\approx3.33\,\Omega,\quad \cos\theta=\dfrac{P}{VI}=\dfrac{1800}{3000}=0.6,\quad \sin\theta=0.8$

코일의 무효전력은 $Q=VI\sin\theta=100\times 30\times 0.8=2400\,\mathrm{Var}$이며, 역률을 100%로 만들려면 이와 같은 크기의 진상 무효전력이 필요하므로 $X_C=\dfrac{V^2}{Q}=\dfrac{100^2}{2400}\approx4.2\,\Omega$이 된다.

그림의 회로는 48V 전원에 4Ω 이 직렬로 연결되고, 그 뒤에 r₁ 과 r₂ 가 병렬로 붙어 있는 구조이며, 전원에서 나오는 전체 전류는 4A 로 표시되어 있다.

먼저 직렬 4Ω 에서의 전압강하가 4 × 4 = 16V 이므로, 병렬부에 걸리는 전압은 48 − 16 = 32V 이다.

병렬 두 가지의 전류비가 1 : 2 이고 그 합이 4A 이므로 r₁ 쪽 전류는 4/3 A, r₂ 쪽 전류는 8/3 A 이다.

따라서 r₁ = 32 ÷ (4/3) = 24Ω, r₂ = 32 ÷ (8/3) = 12Ω 이다. 병렬에서는 전류가 저항에 반비례하므로 전류비 1 : 2 는 저항비 2 : 1 에 대응한다는 점을 이용하면 빠르게 확인할 수 있다.

그림은 직류 전원 E 에 스위치 S, 저항 R, 콘덴서 C 가 직렬로 연결된 R-C 과도 회로이다.

스위치를 닫는 순간 콘덴서의 초기전하가 0 이므로 콘덴서 양단 전압도 0 이고, 전류를 제한하는 것은 저항뿐이어서 이때 전류가 E/R 로 최댓값을 갖는다. 이후 콘덴서가 충전될수록 전류는 지수적으로 줄어들어 정상상태에서 0 이 된다.

회로방정식 Ri + (1/C)∫i dt = E 를 풀면 i(t) = (E/R)·e^−t/RC [A] 가 얻어진다.

이때 시정수 τ = RC 이며, 시간이 RC 만큼 지나면 전류는 초깃값의 약 36.8% 로 감소한다. 지수부가 (C/R)t 나 (R/C)t 처럼 되어 있으면 시정수의 차원 자체가 맞지 않고, 부호가 + 인 식은 시간이 갈수록 전류가 무한히 커진다는 뜻이 되어 물리적으로 성립하지 않으므로 계산 전에 걸러낼 수 있다.

그림에서 입력 e_i 쪽에는 R₁ 과 L 이 병렬로 묶인 블록이 직렬로 들어가고, 출력 e₀ 는 그 뒤에 연결된 R₂ 양단에서 얻어진다.

R₁ 과 L 의 병렬 임피던스는 Z = R₁Ls / (R₁ + Ls) 이므로, 전압분배에 의해 전달함수는 G(s) = R₂ / (Z + R₂) 가 된다.

이를 대입해 분모·분자에 (R₁ + Ls) 를 곱해 정리하면 G(s) = R₂(R₁ + Ls) / (R₁R₂ + R₁Ls + R₂Ls) 이다.

극한으로 검산하면, 직류(s → 0)에서는 인덕터가 단락되어 앞단 임피던스가 0 이 되므로 G = 1 이어야 하는데 식에 넣으면 R₁R₂/R₁R₂ = 1 로 맞고, 고주파(s → ∞)에서는 인덕터가 개방되어 R₁ 과 R₂ 의 분압이 되어야 하는데 식에서도 R₂/(R₁ + R₂) 가 나와 일치한다.

변압기 1대의 용량을 P라 하면 △결선의 출력은 3P, 1대를 제거한 V결선의 출력은 √3P이므로 출력비는 다음과 같다.

$\dfrac{\sqrt{3}P}{3P}\times 100 = \dfrac{\sqrt{3}}{3}\times 100 \approx 57.7\,\%$

즉 V결선으로 운전하면 고장 전 △결선 전력의 약 57.7%만 공급할 수 있다.

대칭좌표법에서 대칭분으로부터 선전류를 되돌리는 역변환식은 I_a = I₀+I₁+I₂, I_b = I₀+a²I₁+aI₂, I_c = I₀+aI₁+a²I₂ 이다.

문제에 주어진 벡터연산자 a = -1/2 + j(√3/2) 는 크기 1, 위상 120°인 회전연산자(1∠120°)이며, a² = 1∠240° = 1∠-120°, a³ = 1, 1+a+a² = 0 의 성질을 갖는다.

정상분은 a-b-c 순으로 120°씩 뒤지므로 b상에는 a²이 곱해지고, 역상분은 회전 순서가 반대이므로 b상에는 a가 곱해진다. 영상분은 세 상이 모두 같은 크기·위상이므로 계수가 1이다. 따라서 I_b = I₀+a²I₁+aI₂ 가 된다.

앞에 1/3 이 붙은 형태는 선전류에서 대칭분을 구하는 정변환식(I₀ = ⅓(I_a+I_b+I_c) 등)이므로 방향이 반대인 식이다.

직류성분과 교류성분이 혼재된 파형의 실효값은 각 성분 실효값의 제곱합의 제곱근으로 구한다.

$V = \sqrt{3^2 + 10^2} = \sqrt{109} \approx 10.4\,\mathrm{V}$

직류분 3V와 정현파 진폭 10√2V(실효값 10V)를 각각 제곱해 더한 뒤 제곱근을 취하면 약 10.4V가 된다.

초기값을 0으로 두고 미분방정식 dy(t)/dt + y(t) = x(t-T) 의 양변을 라플라스 변환한다. 좌변은 sY(s) + Y(s) 가 되고, 우변의 시간지연 T는 시간추이 정리에 의해 X(s)e^-sT 로 나타난다.

정리하면 (s+1)Y(s) = e^-sTX(s) 이므로 전달함수는 G(s) = Y(s)/X(s) = e^-sT/(s+1) 이다. 즉 1차 지연요소 1/(s+1)과 낭비시간(무주기) 요소 e^-sT의 곱으로 구성된 계다.

지연항 e^-sT는 반드시 분자에 놓인다. 분모에 놓이면 e^+sT와 같아져 입력보다 출력이 앞서는 비인과적인 계가 되고, 분모가 (s-1)인 형태는 극점이 우반평면에 있어 불안정한 계가 되므로 주어진 방정식과 맞지 않는다.

그림은 a, b 를 입력단자로 하는 휘트스톤 브리지 회로다. 오른쪽 위 꼭짓점을 c, 오른쪽 아래 꼭짓점을 d 라 하면 위쪽 가로 가지 a-c 는 2r, a 에서 오른쪽 아래로 내려가는 대각선 a-d 는 2r, 아래쪽 가로 가지 b-d 는 r, b 에서 오른쪽 위로 올라가는 대각선 b-c 는 r 이고, 오른쪽 세로 가지 3r 이 c-d 를 잇는 브리지 가지다.

브리지 평형조건을 확인하면 (a-c):(c-b) = 2r:r = 2, (a-d):(d-b) = 2r:r = 2 로 두 비가 같다. 즉 c 와 d 의 전위가 같아 3r 가지에는 전류가 흐르지 않으므로 이 가지를 떼어내고 계산해도 된다.

남는 것은 a→c→b 경로 2r+r = 3r 과 a→d→b 경로 2r+r = 3r 의 병렬이므로, R_ab = (3r×3r)/(3r+3r) = 3r/2 이다.

4단자(2포트) 회로망이 가역적(reciprocal)이기 위한 조건은 임피던스 파라미터에서 $Z_{12}=Z_{21}$, 어드미턴스 파라미터에서 $Y_{12}=Y_{21}$, 하이브리드 파라미터에서 $H_{12}=-H_{21}$이며, ABCD 파라미터에서는 $AD-BC=1$이다.

보기에 제시된 $AB-CD=1$은 실제 가역조건과 다른 잘못된 식이므로, 가역조건으로 틀린 것에 해당한다.

그림은 3[Ω] 저항과 유도성 리액턴스 X_L 이 서로 병렬로 접속되고, 여기에 12[V] 교류전원이 걸린 회로다. 전원에서 흘러나오는 전체 전류는 5[A] 로 표시되어 있고, 각 가지 전류는 I_R, I_L 이다.

병렬이므로 두 가지에 모두 같은 12[V] 가 걸린다. 저항 가지의 전류는 I_R = V/R = 12/3 = 4[A] 이다. 저항 전류는 전압과 동상, 인덕터 전류는 전압보다 90° 뒤지므로 두 전류는 직각으로 합성되어 전체 전류는 I = √(I_R²+I_L²) 가 된다.

5 = √(4²+I_L²) 에서 I_L = √(25-16) = 3[A] 이므로, X_L = V/I_L = 12/3 = 4[Ω] 이다.

그림은 입력단자쌍(V₁, I₁)과 출력단자쌍(V₂, I₂) 사이에 임피던스 Z 하나만 직렬로 놓인 4단자 회로다. 4단자 정수는 V₁ = AV₂ + BI₂, I₁ = CV₂ + DI₂ 로 정의된다.

직렬 가지뿐이고 옆으로 갈라지는 가지가 없으므로 입력전류가 그대로 출력으로 흐른다. 즉 I₁ = I₂ (V₂ 항 없음). 또 입력전압은 Z 에서의 전압강하만큼만 출력전압과 차이가 나므로 V₁ = V₂ + ZI₂ 이다.

두 식을 정의와 비교하면 A=1, B=Z, C=0, D=1 이며, AD-BC = 1×1-Z×0 = 1 로 가역(상반) 조건도 만족한다. 참고로 소자가 병렬(옆가지)로 놓인 경우에는 A=1, B=0, C=Y, D=1 이 되어 B와 C의 자리가 바뀐다.

Y결선에서는 선전류와 상전류가 같으므로 저항값은 $R=\dfrac{V_p}{I_p}=\dfrac{200/\sqrt3}{20}\approx5.77\,\Omega$이다.

같은 저항을 같은 선간전압 200V에서 △결선으로 바꾸면 상전압이 선간전압과 같아지므로 상전류는 $\dfrac{200}{5.77}\approx 34.6\,\mathrm{A}$가 되고, 선전류는 그 √3배이다. 결국 △결선 선전류는 Y결선일 때의 3배이므로 $20\times 3 = 60\,\mathrm{A}$가 된다.

R-L 직렬회로에서 전원을 끊고 단자를 단락하면 전류는 초기값에서 시정수에 따라 지수적으로 감쇠한다.

$I_0=\dfrac{V}{R}=\dfrac{200}{4000}=0.05\,\mathrm{A}=50\,\mathrm{mA},\quad \tau=\dfrac{L}{R}=\dfrac{5}{4000}=\dfrac{1}{800}\,\mathrm{s}$

주어진 시간이 정확히 시정수와 같으므로 $i(\tau)=I_0 e^{-1} \approx 50\times 0.368 \approx 18.4\,\mathrm{mA}$가 된다.

그림의 파형은 x = ωt 를 가로축으로 하여 0~π 구간에서 +A, π~2π 구간에서 -A 인 구형파(사각파)다. 한 주기의 평균이 0이므로 직류분은 0 이다.

이 파형은 원점 대칭인 기함수(정현대칭)이므로 cos 항이 모두 사라지고 sin 항만 남는다. 또 반주기마다 부호만 뒤집히는 반파대칭이므로 짝수 고조파도 사라져 홀수차만 존재한다.

계수를 직접 구하면 b_n = (2/π)∫₀^πA sin nx dx = 2A(1-cos nπ)/(nπ) 이고, n 이 홀수이면 4A/(nπ), 짝수이면 0 이다. 따라서 y = (4A/π){sin x + (1/3)sin 3x + (1/5)sin 5x + …} 로 전개된다.

cos 항으로 전개된 형태, 짝수차(2x, 4x)만 남는 형태, 상수항(A/π)이 붙은 형태는 위의 기함수·반파대칭 성질과 맞지 않는다.

$i_2 = I_m\cos\omega t = I_m\sin(\omega t + 90°)$이므로, 두 전류 $i_1$과 $i_2$ 사이의 위상차는 90°이다.

제3고조파에서의 리액턴스는 기본파 리액턴스의 3배이므로 $3\omega L = 3\times 2 = 6\,\Omega$이고, 임피던스는 $Z_3=\sqrt{R^2+(3\omega L)^2}=\sqrt{8^2+6^2}=10\,\Omega$이다.

제3고조파 전압의 실효값은 $\dfrac{50\sqrt2}{\sqrt2}=50\,\mathrm{V}$이므로, 제3고조파 전류의 실효값은 $I_3=\dfrac{50}{10}=5\,\mathrm{A}$가 된다.

대칭 n상 Y(성형)결선에서 선간전압은 이웃한 두 상전압의 벡터 차로 얻어진다. 대칭 n상에서는 상전압끼리의 위상차가 2π/n 이므로, 크기가 같고 2π/n 만큼 벌어진 두 벡터의 차의 크기는 2sin(π/n) 배가 된다.

즉 V_선간 = 2sin(π/n)·V_상 이며, 위상은 상전압보다 (π/2 - π/n) 만큼 앞선다. 선전류와 상전류는 같다.

n = 3 을 대입하면 2sin(π/3) = 2×(√3/2) = √3 으로 익숙한 3상 Y결선의 √3배 관계가 그대로 나오므로 식을 검산할 수 있다. 참고로 대칭 n상 환상(Δ)결선에서는 선전류가 상전류의 2sin(π/n) 배가 된다.

F(s) = (5s+3)/{s(s+1)} 은 분모가 서로 다른 1차 인수의 곱이므로 부분분수 A/s + B/(s+1) 로 나눌 수 있다.

유수(留數)를 이용하면 A = [(5s+3)/(s+1)]_s=0 = 3/1 = 3, B = [(5s+3)/s]_s=-1 = (-5+3)/(-1) = 2 이므로 F(s) = 3/s + 2/(s+1) 이다.

1/s 의 역변환은 단위계단함수 1, 1/(s+a) 의 역변환은 e^-at 이므로 f(t) = 3 + 2e^-t 가 된다.

검산하면 초기값 정리 lim_s→∞sF(s) = 5 는 f(0) = 3+2 = 5 와, 최종값 정리 lim_s→0sF(s) = 3 은 t→∞ 에서의 값 3과 각각 일치한다.

그림은 단자 사이에 R과 L이 직렬로 연결된 가지가 있고, 그 가지 전체와 C가 병렬로 접속된 회로다. 병렬 접속이므로 어드미턴스로 더하는 것이 편하다.

Y = 1/(R+jωL) + jωC = R/(R²+ω²L²) + j{ωC - ωL/(R²+ω²L²)} 이고, 공진은 허수부가 0이 되는 조건이므로 ωC = ωL/(R²+ω²L²), 즉 R²+ω²L² = L/C 이다.

이 관계를 실수부에 대입하면 Y = R/(L/C) = CR/L 이 된다. 공진 시 회로는 순저항성이 되어 어드미턴스가 주파수와 무관하게 소자값 R, L, C 만으로 정해진다.

저압 가공전선이 안테나와 접근상태로 시설되는 경우, 전선이 고압 절연전선·특고압 절연전선 또는 케이블이 아닌 일반 저압 절연전선이라면 가공전선과 안테나 사이의 이격거리는 60cm 이상이어야 한다.

고압 절연전선·특고압 절연전선 또는 케이블을 사용하는 경우에는 30cm 이상으로 완화된다.

금속덕트공사에서 전선(케이블 포함)의 단면적 합계는 덕트 내부 단면적의 20% 이하가 되도록 시설해야 한다(단, 제어회로 등의 배선만을 넣는 경우는 50% 이하까지 허용).

가공전선로의 지지물 중 철탑은 그 자체가 충분한 자립강도를 갖도록 설계되는 구조물이므로, 지선을 사용하여 강도의 일부를 분담시키는 것이 금지된다.

반면 목주·철주·철근 콘크리트주는 풍압이나 불평형 장력에 대한 안전율이 부족할 수 있어 지선으로 강도를 보강하는 것이 허용된다.

저압 가공인입선의 높이는 시설 장소에 따라 달라지며, 도로를 횡단하는 경우에는 노면상 5m 이상으로 해야 한다(기술상 부득이하고 교통에 지장이 없는 경우에만 완화된다).

참고로 철도·궤도를 횡단하는 경우는 레일면상 6.5m 이상, 횡단보도교 위쪽은 노면상 3m 이상, 그 밖의 경우는 지표상 4m 이상이 기준이므로, 도로 횡단에 4m나 4.5m를 적용할 수는 없다.

사용전압 60kV 이하의 특고압 가공전선이 식물(수목)에 접촉하지 않도록 유지해야 하는 최소 이격거리는 2m 이상이다.

전압이 60kV를 초과하면 초과분 10kV 단수마다 거리가 0.12m씩 더해지므로, 2.12m·2.24m·2.36m 같은 값들은 60kV를 넘는 구간에 적용되는 값이다.

전기부식방지(전기방식) 설비에서 수중에 시설하는 양극과 그 주위 1m 이내에 있는 임의의 점 사이의 전위차는 10V를 넘지 않아야 한다.

나머지 보기는 수치가 틀렸다. 전기부식방지 회로의 사용전압은 교류가 아닌 직류 60V 이하여야 하고, 지중에 매설하는 양극의 매설깊이는 50㎝가 아닌 75㎝ 이상, 지표 또는 수중에서 1m 간격의 임의 2점간 전위차는 7V가 아닌 5V 이하로 제한된다.

사용전압 400V 미만인 저압용 전동기 등 기계기구의 철대 및 금속제 외함을 접지할 때, 접지선은 공칭단면적 2.5mm² 이상의 연동선(또는 이와 동등 이상의 세기·굵기를 가진 금속선)을 사용하도록 규정되어 있었다.

0.75mm²는 소형 이동형 기기의 코드 등에 쓰이는 굵기라 너무 가늘고, 6mm²·16mm²는 고압·특고압 기기의 접지나 변압기 중성점 접지에 요구되던 굵기이다. 다만 이 구분은 접지공사를 종별로 나누던 시기의 기준이므로, 접지공사 종별이 폐지된 현행 규정에서는 접지도체 굵기 기준이 달라진 점에 유의한다.

사용전압이 160kV를 초과하는 특고압 변전소의 울타리는, 울타리의 높이와 충전부분까지의 거리의 합계가 기본값 6m에 160kV를 초과하는 10kV 단수마다 0.12m를 더한 값 이상이 되도록 시설해야 한다.

345kV는 160kV를 185kV 초과하므로 단수는 $185 \div 10 = 18.5 \to 19$(절상)이고, 합계 기준은 $6 + 19 \times 0.12 = 8.28\,\mathrm{m}$이다. 충전부분까지의 거리가 5.98m이므로 필요한 울타리 최소 높이는 $8.28 - 5.98 = 2.3\,\mathrm{m}$가 된다.

동기발전기를 사용하는 전력계통에서는 병렬 투입 시 위상·전압·주파수가 일치하는지 확인할 수 있도록 동기검정장치를 시설해야 한다.

비상조속기나 분로리액터, 절연유 유출방지설비는 각각 속도제어·무효전력 보상·유류 확산 방지를 위한 설비로, 병렬 투입 시의 동기 확인과는 관계가 없다.

특고압 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선(또는 이에 직접 접속하는 통신선) 중 옥내에 시설하는 부분은, 400V 이상의 저압 옥내배선 규정에 준하여 시설해야 한다.

특고압 전선로에 함께 가설된 통신선에는 유도전압이 높게 나타날 수 있어, 일반 통신선이 아니라 고전압 저압배선에 준하는 강화된 절연·시설 기준을 요구하는 것이다.

제2종 특고압 보안공사에서 B종 철주를 지지물로 사용할 때 경간의 최대값은 200m 이하로 규정되어 있다. 이는 전기설비기술기준 등의 관련 기준에서 지지물의 종류별로 허용되는 경간을 제한하고 있으며, B종 철주는 A종 철주보다 강도가 낮아 더 짧은 경간을 요구한다. 따라서 정답은 2번이다.

설계하중 6.8kN 이하인 철근 콘크리트주는 전체 길이에 따라 땅에 묻는 깊이 기준이 정해져 있으며, 전장이 16m를 초과하고 20m 이하인 경우에는 매설 깊이가 2.8m 이상이어야 기초 안전율을 별도로 검토하지 않아도 된다.

전장이 18m인 이 지지물은 이 구간(16m 초과 20m 이하)에 해당하므로 2.8m가 적용되며, 15m 이하 구간에 적용되는 전장의 1/6 규정이나 그보다 얕은 2.5m 기준은 해당하지 않는다.

변전소를 관리하는 기술원이 상주하는 장소에 경보해야 하는 항목 중 특고압용 변압기의 온도 상승은 출력 3,000kVA를 초과하는 변압기에 적용된다. 출력 2,000kVA인 변압기는 이 기준에 미달하므로, 온도가 현저히 상승하더라도 경보장치를 시설하지 않아도 된다.

반면 조상기의 내부 고장, 주요 변압기 전원측 전로의 무전압, 특고압용 타냉식 변압기의 냉각장치 고장은 용량과 무관하게 경보장치를 시설해야 하는 항목이다.

케이블 트레이의 안전율은 1.5 이상이어야 하며, 1.25 이상이라는 기준은 실제 규정과 다르므로 옳지 않은 설명이다.

금속재 트레이의 내식성, 비금속제 트레이의 난연성, 전선 피복 손상을 막기 위해 돌기 없이 매끈해야 한다는 나머지 설명들은 모두 케이블 트레이 공사의 올바른 시설기준에 해당한다.

의료장소 수술실에서 의료용 절연변압기를 사용하는 경우, 그 2차측 전로는 접지하지 않고 비접지 상태로 시설해야 한다. 1선 지락이 생겨도 전류가 순환하지 않아 감전 위험과 전원 차단으로 인한 시술 중단을 막을 수 있기 때문이다.

정격출력 10kVA 이하, 2차측 정격전압 교류 250V 이하, 누설전류가 5mA에 도달하면 경보를 발하는 절연감시장치를 설치한다는 나머지 내용은 모두 올바른 시설기준이다.

백열전등이나 방전등에 저압으로 전기를 공급하는 옥내전로의 대지전압은 원칙적으로 300V 이하로 제한된다.

이는 조명기구를 직접 취급하는 일반인의 감전 위험을 낮추기 위한 규정으로, 400V와 같이 그보다 높은 대지전압은 원칙적으로 허용되지 않는다.

저압 가공인입선에 사용하는 인입용 비닐절연전선은 지름 2.6mm 이상이거나, 이와 동등한 세기인 인장강도 2.30kN 이상이어야 한다.

인장강도 1.2kN인 전선은 이 기준에 미달하므로 저압 가공인입선으로 사용할 수 없다. 절연전선·다심형 전선·케이블, 지름 2.6mm 이상의 인입용 비닐절연전선, 사람이 접촉할 우려가 없도록 시설하는 경우의 옥외용 비닐절연전선은 모두 사용이 허용된다.

가공 직류 전차선의 레일면상 높이는 원칙적으로 4.8m 이상이며, 사람이나 차량의 접촉 우려가 적은 전용부지에 시설하는 경우에만 4.4m 이상으로 완화된다.

이 문제는 전용부지가 아닌 경우이므로 완화 규정을 적용할 수 없고, 원칙값인 4.8m 이상이 기준이 된다.

고압 가공전선로에 나경동선을 가공지선으로 사용하는 경우, 그 지름은 4mm 이상(인장강도 5.26kN 이상)이어야 한다.

가공지선은 낙뢰를 대신 받아 뇌전류를 흘려보내며 전선로를 차폐하는 역할을 하므로 충분한 기계적 강도와 단면적을 갖추어야 하며, 이보다 가는 3.2mm는 기준에 미달한다.

저압 옥측배선 또는 옥외배선의 개폐기 및 과전류차단기는 옥내 전로용의 것과 겸용하지 않고 따로 시설하는 것이 원칙이다. 겸용이 허용되는 것은 분기점에서 배선 길이가 매우 짧고 차단기 정격도 작은 제한된 예외뿐이므로, 분기점에서 10m 이상 떨어진 배선의 개폐기를 옥내 전로용과 겸용하겠다는 설명은 옳지 않다.

전개된 장소의 애자사용공사, 합성수지관·금속관·가요전선관 공사, 점검할 수 있는 은폐장소의 버스덕트 공사는 각각 정해진 조건에서 옥측·옥외배선에 허용되는 공사방법이다.