전식(電食)은 직류 전기철도의 귀선전류가 대지나 매설 금속체로 누설되면서 전기화학적 부식을 일으키는 현상으로, 이를 막기 위해 변전소 간격을 짧게 하거나 레일의 대지에 대한 절연저항을 크게 하거나 귀선의 극성을 정기적으로 바꾸는 방법 등이 사용된다.

레일에 본드를 시설하는 목적은 레일 접속부의 저항을 줄여 귀선전류가 대지로 누설되지 않고 레일을 통해 원활히 흐르도록 하기 위한 것이므로, 귀선 저항을 크게 하기 위해 본드를 시설한다는 설명은 실제 목적과 반대되어 전식 방지법에 해당하지 않는다.

세류충전(trickle charging)은 축전지의 자기방전량에 해당하는 만큼만 미소한 전류로 항상 보충 충전하는 부동충전방식의 한 형태이다.

보통충전은 필요할 때마다 표준시간율로 충전하는 방식이고, 급속충전은 단시간에 큰 전류로 충전하는 방식이며, 균등충전은 축전지 셀 간의 전압 불균형을 보정하기 위해 일정 주기로 높은 전압을 가하는 방식이라는 점에서 세류충전과 구분된다.

경사각 θ, 마찰계수 μ인 경사면에서 중량 M(kg)인 물체를 경사면과 평행하게 등속도로 끌어올리는 데 필요한 힘은 중력의 경사면 방향 성분과 마찰력의 합으로 구해진다.

$F = 9.8M(\sin\theta + \mu \cos\theta)$ — 여기서 $9.8M\sin\theta$는 중력의 경사면 방향 분력이고, $9.8M\mu\cos\theta$는 경사면 수직항력에 의한 마찰력이다.

등속 운동이므로 이 힘은 속도 v와 무관하며, v가 곱해진 식은 힘이 아니라 일률(동력)에 해당하는 표현이라 옳지 않다. 또한 sinθ와 cosθ의 위치가 바뀐 식은 중력성분과 마찰력성분의 역할을 뒤바꾼 것이므로 옳지 않다.

엘리베이터용 전동기는 가감속이 잦고 정지 위치의 정밀도가 중요하므로, 소음이 적고 회전부분의 관성모멘트가 작으며 가속도의 변화비율(저크)이 일정하게 유지되도록 선택되어야 한다.

또한 정지 상태에서 큰 하중을 들어올려야 하므로 기동토크가 커야 하며, 기동토크가 작아야 한다는 설명은 엘리베이터 전동기에 요구되는 특성과 반대된다.

반경 r, 휘도 B인 완전 확산성 구면광원은 어느 방향에서 보아도 투영면적이 $\pi r^2$이므로, 광도가 $I = \pi B r^2$인 점광원과 동일하게 취급할 수 있다.

따라서 중심에서 거리 h 떨어진 점 P에서 광원 중심 방향으로의 조도는 점광원의 조도 공식 $E = \dfrac{I}{h^2}$을 적용하여 $E = \dfrac{\pi B r^2}{h^2}$로 구해진다.

교류 전기철도는 3상 전원을 단상으로 인출하여 사용하므로 각 급전구간에서 3상 전원에 불평형 부하를 유발한다. 이를 경감하기 위해 3상을 2개의 단상(주좌·T좌)으로 변환하는 스코트(Scott) 결선을 적용한 변압기를 사용한다.

Y결선, Δ결선, V결선은 일반적인 3상-3상 또는 3상-단상 변압 방식으로, 전기철도의 전압불평형 경감을 목적으로 특화된 결선방식은 아니다.

흑연화로, 카보런덤로, 카바이드로 등은 피가열물 자체에 전류를 직접 통전시켜 그 물체의 저항으로 발열시키는 가열방식을 사용하며, 이를 직접저항가열이라 한다.

간접저항가열은 발열체를 별도로 두고 그 열을 피가열물에 전달하는 방식이고, 유도가열과 아크가열은 각각 전자유도나 아크방전을 이용하는 방식이라는 점에서 이들 로의 가열원리와는 다르다.

SCR은 게이트에 트리거 전류를 인가하여 턴온(도통)시키고 나면, 그 이후의 애노드 전류는 게이트 전류가 아니라 외부 회로(부하)에 의해 결정되는 래칭 특성을 가진다.

따라서 턴온 이후 게이트 전류를 절반으로 줄이더라도 이미 도통 상태를 유지하는 SCR의 전류는 변하지 않고 그대로 20A를 유지한다.

완전 확산면(램버트면)에서 휘도 B와 광속발산도 R 사이에는 $R = \pi B$의 관계가 성립한다.

이는 완전확산면이 모든 방향으로 균일한 휘도를 가지며 반구 방향으로 방사하는 광속을 적분하여 얻어지는 표준 관계식이다.

IGBT는 MOSFET처럼 전압으로 도통·차단을 제어하는 절연게이트 구조를 가지므로, 게이트를 구동하는 데 필요한 전력이 매우 낮다는 것이 큰 장점 중 하나이다. 따라서 게이트 구동전력이 매우 높다는 설명은 IGBT의 실제 특성과 맞지 않는다.

IGBT는 소스(에미터)에 대한 게이트 전압으로 도통과 차단을 제어하며, 스위칭 속도는 BJT(트랜지스터)보다 빠르고 FET보다는 다소 느린 중간 수준에 속한다는 점은 옳은 특성이다.

리튬 1차전지에서 부극(음극)의 활물질은 금속리튬이며, 정극(양극)에는 이산화망간이나 불화카본 등이 사용된다.

리튬염은 전지 내부의 전해질을 구성하는 물질이지 전극재료가 아니라는 점에서 부극재료와는 구분된다.

낙뢰에 의한 외부 이상전압이나 개폐서지로 인한 내부 이상전압으로부터 변압기 등 전기설비를 보호하는 장치는 피뢰기(Lightning Arrester)이다. 피뢰기는 이상전압 유입 시 방전으로 전압을 억제한 뒤 속류를 신속히 차단하여 기기를 보호한다.

피뢰침은 건축물 자체를 뇌격으로부터 보호하기 위한 설비이고, 차단기와 변압기는 이상전압 보호를 목적으로 하는 장치가 아니라는 점에서 피뢰기와 구분된다.

LS(Line Switch, 선로개폐기)는 무부하 상태에서 선로를 개폐하기 위한 단로 계열 기기로, 단락전류와 같은 고장전류를 차단할 능력이 없다.

반면 VCB(진공차단기), ACB(기중차단기), MCCB(배선용차단기)는 모두 고장전류 차단을 목적으로 설계된 차단기이므로, 정해진 차단용량 범위에서 고장전류를 끊을 수 있다.

전선 재료는 도전율이 크고, 가요성(기계적 굴곡성)이 풍부하며, 접속이 용이하고 내식성이 커야 한다는 조건을 갖추어야 한다.

내식성이 작아야 한다는 설명은 부식에 취약한 재료를 전선으로 사용해도 된다는 뜻이 되어 전선 재료의 구비조건과 정반대이므로 틀린 내용이다.

나트륨등은 등황색의 단색광을 방출하며 발광효율이 매우 높고, 안개 속에서도 산란이 적어 투과성이 좋기 때문에 터널이나 안개가 잦은 도로 조명에 많이 사용된다.

수은등, 크세논등, 메탈할라이드등은 여러 파장이 섞인 빛을 내며 안개지역에서의 투과성 면에서 나트륨등만큼 유리하지 않다.

누전차단기의 동작시간 기준에서 고감도 고속형은 정격감도전류에서 0.1초 이내(인체감전보호용은 0.03초 이내)에 동작해야 하고, 중감도 고속형 역시 정격감도전류에서 0.1초 이내에 동작해야 한다.

중감도 고속형의 동작시간을 0.2초 이내로 설명한 것은 실제 기준(0.1초 이내)과 달라 틀린 내용이며, 중감도 시연형이 0.1초를 초과하고 2초 이내에 동작한다는 설명은 옳은 내용이다.

특고압·고압·저압 배전선로에 사용하는 완금(완철)의 표준길이는 900, 1400, 1800, 2400㎜ 등으로 규격화되어 있다.

이 표준 규격에 해당하지 않는 3000㎜는 완금의 표준길이로 사용되지 않는 값이다.

조명기구는 하향광속과 상향광속의 비율에 따라 직접·반직접·전반확산·반간접·간접 조명기구로 구분되며, 이 중 전반확산 조명기구는 하향광속으로 작업면을 직접 비추는 동시에 상향으로 방출된 광속이 천장이나 벽에서 반사되어 다시 작업면의 조도를 보강하는 방식으로, 상하 광속이 비교적 고르게 분산되는 특징을 가진다.

직접조명기구는 대부분의 광속을 하향으로만 방출하고, 반직접조명기구는 하향광속의 비중이 커 상향 반사광의 기여가 작으며, 간접조명기구는 대부분을 상향으로 방출해 반사광에만 의존한다는 점에서, 하향 직사와 상향 반사광을 함께 고르게 활용하는 이 설명과는 차이가 있다.

절연부싱은 금속관공사에서 관의 단구(끝부분)에 시설하여, 금속관 절단면의 날카로운 모서리에 전선의 피복이 긁히거나 손상되는 것을 방지하기 위한 부속품이다.

관 끝이 터지는 것을 막거나 박스 내 전선 접속을 막는 것, 조영재와의 접속을 막는 것은 절연부싱 본래의 목적이 아니다.

강제전선관은 두께에 따라 후강전선관과 박강전선관으로 구분되고, 관 자체가 견고하여 폭발성 가스나 부식성 가스가 있는 장소의 배관 재료로도 적합하며, 녹이 스는 것을 막기 위해 건식 아연도금 등의 표면처리가 이루어진다.

다만 전선관 재료로는 일반 강판제 외에 스테인리스강처럼 강 계열이면서 강제전선관으로 다루어지는 것이 있고, 알루미늄·황동제 관도 같은 금속관공사 재료로 함께 사용되므로, 이들을 강제관에서 일률적으로 제외된다고 단정하는 설명은 옳지 않다.

보호계전기는 동작이 예민하면서도 오동작이 없어야 하고, 고장개소와 고장의 정도를 정확히 식별할 수 있어야 한다.

또한 고장이 발생한 부분만 신속하게 차단하고 나머지 건전한 부분은 계속 송전이 유지되도록 동작해야 하므로, 동작을 느리게 하여 건전부의 송전까지 막는 특성은 보호계전기에 요구되는 특성이 아니다.

GIS(가스절연개폐장치)는 SF6 가스 등을 절연매체로 사용해 대기절연 방식보다 현저하게 소형화가 가능하고, 신뢰성과 안전성이 높다는 장점이 있다.

반면 내부가 밀폐되어 있어 내부점검이나 부품교환이 번거롭다는 단점이 있으며, 장비 가격은 대기절연방식보다 고가이지만 조립식 구조로 현장 시설공사 자체는 비교적 간단하다는 특징을 가진다. 따라서 장비가 저렴하고 시설공사가 복잡하다는 설명은 GIS의 실제 특징과 반대된다.

장거리 송전선로를 분포정수 회로로 보면 4단자 관계는 $V_s=V_r\cosh\sqrt{ZY}+I_rZ_0\sinh\sqrt{ZY}$, $I_s=\dfrac{V_r}{Z_0}\sinh\sqrt{ZY}+I_r\cosh\sqrt{ZY}$ 로 쓸 수 있다.

수전단을 개방하면 $I_r=0$ 이므로 두 식은 $V_s=V_r\cosh\sqrt{ZY}$, $I_s=\dfrac{V_r}{Z_0}\sinh\sqrt{ZY}$ 로 줄어든다. 여기서 $V_r$ 을 소거하면 $I_s=\dfrac{V_s}{Z_0}\cdot\dfrac{\sinh\sqrt{ZY}}{\cosh\sqrt{ZY}}=\dfrac{V_s}{Z_0}\tanh\sqrt{ZY}$ 가 된다.

특성 임피던스가 $Z_0=\sqrt{Z/Y}$ 이므로 $\dfrac{1}{Z_0}=\sqrt{\dfrac{Y}{Z}}$ 이고, 결국 $I_s=\sqrt{\dfrac{Y}{Z}}\,\tanh\sqrt{ZY}\;V_s$ 이다. 반대로 수전단을 단락하면 $V_r=0$ 이 되어 $I_s=\sqrt{\dfrac{Y}{Z}}\,\coth\sqrt{ZY}\;V_s$ 가 되므로, 개방은 tanh·단락은 coth 로 짝지어 외워 두면 혼동을 막을 수 있다.

직접접지방식은 중성점을 저항 없이 대지에 직접 접속하므로, 1선 지락사고가 발생해도 건전상의 대지전위 상승이 억제되어 이상전압이 발생할 우려가 거의 없다.

비접지방식, 저항접지방식, 소호리액터접지방식은 중성점이 대지와 임피던스를 통해 연결되거나 절연되어 있어 지락 시 건전상의 대지전위가 상당히 상승할 수 있고, 그만큼 이상전압 발생 우려가 상대적으로 크다는 점에서 직접접지방식과 대비된다.

중성점 직접접지방식은 지락전류가 매우 커서 지락사고 시 보호계전기가 신속하고 정확하게 동작할 수 있고, 대지전위 상승을 억제하여 선로 및 기기의 절연레벨을 낮출 수 있다는 장점이 있다.

그러나 지락전류 자체가 크기 때문에 차단기 동작 등 계통에 가해지는 충격이 커서 계통의 과도안정도는 오히려 나빠지는 특성을 가지며, 안정도가 좋아진다는 설명은 직접접지방식의 실제 특징과 반대된다.

소호리액터접지방식은 공진작용을 이용해 1선 지락 시 아크를 신속히 소멸시킬 수 있다는 점에서 직접접지방식과는 다른 방식의 장점을 가진다.

차단기는 재투입 시 전자력 및 기계적 반발력에 견뎌야 하므로 정격투입전류는 정격차단전류의 2.5배 이상으로 규정한다. 이는 최대 비대칭 단락전류에 대응하기 위한 여유를 두는 것이다.

따라서 제시된 배수 중 2.5배가 정답이며, 이보다 작은 배수는 재투입 시 발생하는 전자·기계적 반발력을 견디기에 부족하다.

배전선로의 전압조정은 모선전압 일괄조정, 주상변압기 탭 조정, 배전용변전소 주변압기의 부하시탭절환(LRT) 등의 방법으로 이루어진다.

반면 변압기를 V결선하는 것은 단상변압기 2대로 3상 전력을 공급하는 결선 방식일 뿐, 전압을 조정하는 수단이 아니므로 전압조정 방법으로 옳지 않다.

가공선로는 전선 간 거리가 지중선로보다 훨씬 멀기 때문에 인덕턴스는 크고, 정전용량을 형성하는 유효 거리가 멀어 정전용량은 작다.

반대로 지중선로는 전선 간격이 좁고 절연물의 유전율이 커서 정전용량이 크고 인덕턴스는 작다. 따라서 가공선을 지중선과 비교하면 인덕턴스가 크고 정전용량이 작은 특성을 가진다.

그림에서 급전점~A 구간은 1선당 $R_1=0.05\,\Omega$, A~B 구간은 1선당 $R_2=0.1\,\Omega$ 이고, 부하는 A점에 $I_1=40\,\mathrm{A}$, B점에 $I_2=30\,\mathrm{A}$ 가 걸려 있다. 급전점 전압은 220V다.

단상 2선식은 왕복 2선 모두에서 전압강하가 생기므로 $e=2IR$ 로 계산한다. 급전점~A 구간에는 두 부하 전류가 합쳐져 $40+30=70\,\mathrm{A}$ 가 흐르므로 $e_1=2\times 70\times 0.05=7\,\mathrm{V}$ 이고, $V_A=220-7=\mathbf{213\,V}$ 이다.

A~B 구간에는 B점 부하 전류만 흐르므로 $e_2=2\times 30\times 0.1=6\,\mathrm{V}$ 이고, $V_B=213-6=\mathbf{207\,V}$ 이다. 저항값이 1선당이라는 단서를 놓쳐 2배를 빼먹으면 강하량이 절반(3.5V·3V)이 되어 다른 답이 나오고, 앞 구간 전류를 40A로만 잡아도 틀리게 된다.

수차의 특유속도(비속도)는 낙차가 클수록 낮고 낙차가 작을수록 높아지는 경향이 있다. 펠톤수차는 고낙차용으로 사용되며 수차 중 특유속도가 가장 낮다.

반대로 프로펠러수차(가동익형 포함)는 저낙차용으로 특유속도가 가장 높고, 프란시스수차와 사류수차는 그 중간에 위치한다.

전력선과 통신선 사이의 상호 정전용량에 의해 발생하는 것은 정전유도장해이며, 통신선에 유도되는 전압은 전력선의 대지전압에 비례한다.

한편 상호 인덕턴스에 의해 발생하는 것은 전자유도장해로, 주로 지락사고 시 흐르는 영상전류에 의해 통신선에 유도전압이 발생한다. 따라서 두 유도장해가 함께 나타난다는 설명이 옳다.

전자유도전압은 $E_m = 2\pi f \times M \times l \times 3I_0$로 계산하며, 여기서 $3I_0$는 영상전류의 3배인 총 지락전류이다.

주어진 값에서 영상전류가 110A이므로 $3I_0 = 330\ \mathrm{A}$, 상호인덕턴스 $M = 0.05\ \mathrm{mH/km}$, 병행길이 $l = 55\ \mathrm{km}$를 대입한다.

$E_m = 2\pi \times 60 \times 0.05\times10^{-3} \times 55 \times 330 \approx 342\ \mathrm{V}$로 계산되어 약 342V가 된다.

화력발전소의 열효율은 $\eta = \dfrac{860P}{H \times B}\times100\ (\%)$로 계산한다. 여기서 P는 출력(kW), H는 석탄의 발열량(kcal/kg), B는 시간당 연료소비량(kg/h)이다.

주어진 값을 대입하면 $\eta = \dfrac{860 \times 185000}{4000 \times 140000}\times100 \approx 28.4\ \%$로 계산된다.

캐스케이딩이란 저압뱅킹방식에서 저압선에 고장이 발생했을 때, 이 고장전류가 뱅킹된 다른 건전한 변압기를 통해서도 공급되면서 해당 변압기들의 보호장치가 연쇄적으로 차단되는 현상을 말한다.

이는 저압뱅킹방식의 대표적인 단점으로, 한 구간의 고장이 인접 구간 정전으로 확대되는 것을 의미한다.

화력발전소의 열사이클 효율을 높이는 방법으로는 재생·재열사이클 채용, 절탄기·공기예열기 설치, 고압·고온증기 채용과 과열기 설치 등이 있다.

반면 조속기(거버너)는 터빈의 회전속도를 제어하여 부하변동에 대응하는 속도조정장치로, 열효율 향상과는 직접적인 관련이 없다.

진공차단기(VCB)는 전류재단현상이 있어 전류를 급격히 차단하는 특성 때문에 오히려 개폐서지(이상전압)가 크게 발생하는 단점이 있다.

접점 소모가 적어 수명이 길고, 밀폐구조로 화재·폭발 위험이 없으며, 고속도 차단 성능이 우수한 것은 진공차단기의 실제 장점이다. 따라서 전류재단현상으로 개폐서지가 작아진다는 설명은 옳지 않다.

부등률은 각 수용가(설비)의 최대수용전력의 합을 합성최대 수용전력으로 나눈 값으로, 항상 1 이상의 값을 가진다.

부하가 동시에 최대로 나타나지 않는 정도를 나타내는 지표로, 부등률이 클수록 설비 이용률 측면에서 유리하다.

복도체는 전선표면의 전위경도를 낮춰 코로나 임계전압을 높이고, 선로의 인덕턴스를 감소시키고 정전용량을 증가시켜 송전용량을 늘리며, 안정도를 향상시키는 장점이 있다.

다만 전선이 여러 가닥으로 늘어나고 스페이서 등 부속설비가 추가되어 공사비가 증가하고 시공이 복잡해지는 단점이 있으므로, 공사비가 저렴하고 시공이 간편하다는 설명은 복도체의 장점으로 옳지 않다.

단로기(DS)는 소호 기능이 없어 부하전류나 사고전류를 차단할 수 없으며, 무부하 상태의 선로를 개폐하여 회로를 전기적으로 분리하는 목적으로 사용된다.

따라서 부하전류의 차단, 과전류·단락전류의 차단은 차단기(CB)가 담당하는 기능이며 단로기의 용도가 아니다.

반한시 계전기는 동작시간이 전류의 크기에 반비례하는 특성으로, 전류값이 클수록 빠르게 동작하고 전류값이 작아질수록 느리게 동작한다.

따라서 전류값이 클수록 느리게 동작한다는 설명은 반한시 계전기의 특성과 반대이므로 옳지 않다. 순한시·정한시·반한시성 정한시 계전기에 대한 나머지 설명은 각각의 정의에 부합한다.

철손 Pi는 부하와 무관하게 일정하고, 동손 Pc는 부하전류의 제곱에 비례한다. 출력 2kW와 8kW에서 효율이 각각 96%로 같다는 조건으로 두 식을 세운다.

$\dfrac{2}{2+P_i+P_{c1}} = 0.96$에서 $P_i + P_{c1} \approx 83.3\ \mathrm{W}$, $\dfrac{8}{8+P_i+P_{c2}} = 0.96$에서 $P_i + P_{c2} \approx 333.3\ \mathrm{W}$이다.

출력이 4배(2kW→8kW)이므로 동손은 전류 제곱에 비례해 $P_{c2} = 16P_{c1}$이 되고, 두 식을 연립하면 $P_{c1} \approx 16.7\ \mathrm{W}$, $P_i \approx 66.7\ \mathrm{W}$를 얻는다. 따라서 출력 8kW에서는 동손 약 $266.7\ \mathrm{W}$, 철손 약 $66.7\ \mathrm{W}$가 된다.

역호는 수은정류기의 양극에 음극점이 형성되면서 전류가 역방향으로 흐르는 이상현상으로, 전압과 전류가 과대해질 때 가장 크게 문제가 된다. 이 밖에 양극에 수은 방울이 부착되거나 증기 밀도가 과대해지는 경우, 냉각이 불충분한 경우 등도 원인이 될 수 있다.

반면 전원전압의 상승이나 전원주파수의 저하, 내부저항의 저하 등은 역호의 직접적인 주원인으로 보기 어렵다.

교류발전기의 철심이 포화하면 자기회로의 투자율이 낮아져 자기저항이 증가하고, 이에 따라 동기리액턴스(자화 성분)가 감소한다.

동기임피던스는 주로 동기리액턴스에 의해 결정되므로, 철심이 포화될수록 동기임피던스도 함께 감소하는 경향을 보인다.

60Hz에서 3600rpm으로 회전하는 고속기는 원심력을 줄이기 위해 회전자 직경을 작게 하고 축방향으로 길게 만든 원통형 회전자를 사용하는데, 이러한 구조는 증기(가스) 터빈 발전기의 전형적인 특징이다.

수차발전기와 같은 저속기는 반대로 직경이 크고 극수가 많은 돌극형 회전자를 사용한다.

공급전압 100V, 전기자전류 4A, 전저항 0.5Ω일 때 역기전력은 $E_1 = 100 - 4\times0.5 = 98\ \mathrm{V}$이다. 공급전압을 80V로 낮추어도 전기자전류가 동일(4A)하므로 $E_2 = 80 - 4\times0.5 = 78\ \mathrm{V}$이다.

직권전동기는 전기자전류가 같으면 자속도 동일하므로 회전속도는 역기전력에 비례한다. 따라서 $N_2 = N_1\times\dfrac{E_2}{E_1} = 1500\times\dfrac{78}{98} \approx 1194\ \mathrm{rpm}$이 된다.

와류손은 $P_e \propto f^2 B_m^2$이고 최대자속밀도는 $B_m \propto \dfrac{V}{f}$에 비례하므로, 이를 대입하면 $P_e \propto V^2$으로 와류손은 주파수와 무관하게 전압의 제곱에만 비례한다.

따라서 $P_{e2} = P_{e1}\times\left(\dfrac{V_2}{V_1}\right)^2 = 360\times\left(\dfrac{2750}{3300}\right)^2 \approx 250\ \mathrm{W}$가 된다.

단중중권에서는 병렬회로수 a가 극수 p와 같으므로($a=p$) 토크식이 $T = \dfrac{Z\phi I_a}{2\pi}$로 간단해진다.

주어진 값을 대입하면 $T = \dfrac{100\times0.628\times5}{2\pi} \approx 50\ \mathrm{N\cdot m}$가 된다.

직류발전기에서 자속을 끊어 기전력을 유기시키는 부분은 전기자이며, 계자에서 만든 자속을 전기자 도체가 회전하며 가로질러 기전력을 발생시킨다.

계자는 자속을 발생시키는 부분, 계철은 자기회로를 구성하며 계자를 지지하는 부분, 정류자는 발생한 교류 기전력을 직류로 변환하는 부분으로 각각 역할이 다르다.

위상차가 있는 두 동기발전기를 병렬로 연결하면, 각 발전기의 기전력 벡터 차이에 의해 유효순환전류가 흐른다. 각 발전기의 동기리액턴스를 $X_s$라 할 때, 유효순환전류는 $I_s = \dfrac{E}{X_s}\sin\dfrac{\delta}{2}$로 구한다.

주어진 값을 대입하면 $I_s = \dfrac{1000}{100}\times\sin45^\circ \approx 7\ \mathrm{A}$가 된다.

유도전동기의 기동토크는 인가전압의 제곱에 비례한다($T \propto V^2$). 정격전압 200V에서 기동토크가 전부하토크의 225%이므로, 기동토크를 150%(1.5배)로 낮추기 위한 전압은 다음과 같이 구한다.

$V' = V\sqrt{\dfrac{T'}{T}} = 200\times\sqrt{\dfrac{150}{225}} \approx 163\ \mathrm{V}$가 된다.

분포권 계수는 $K_d=\dfrac{\sin\dfrac{\pi}{2m}}{q\,\sin\dfrac{\pi}{2mq}}$ 로 구한다. 여기서 m은 상수(相數), q는 매극 매상의 슬롯수다. 권선을 여러 슬롯에 나누어 감으면 각 코일 기전력의 위상이 어긋나 합성 기전력이 줄어드는데, 그 감소 비율이 이 계수다.

3상이므로 $m=3$, 문제 조건에서 $q=3$ 이다. 대입하면 분자는 $\sin\dfrac{\pi}{2\times 3}=\sin\dfrac{\pi}{6}=\dfrac{1}{2}$, 분모는 $3\sin\dfrac{\pi}{2\times 3\times 3}=3\sin\dfrac{\pi}{18}$ 이 된다.

따라서 $K_d=\dfrac{\frac{1}{2}}{3\sin\dfrac{\pi}{18}}=\dfrac{1}{6\sin\dfrac{\pi}{18}}\approx 0.96$ 이다. 분모의 각도가 $\dfrac{\pi}{2mq}=\dfrac{\pi}{18}$ 라는 점, 그리고 결과가 1보다 작은 값이어야 한다는 점을 확인하면 형태가 뒤집힌 식을 걸러낼 수 있다.

변압기의 철손은 인가전압과 주파수에 의해 결정되는 무부하손이므로, 부하가 증가하더라도 거의 일정하게 유지된다.

반면 동손은 부하전류의 제곱에 비례하여 증가하고, 이에 따라 온도도 상승한다. 여자전류는 인가전압이 일정하면 부하와 무관하게 거의 일정하다. 따라서 부하 증가에 따라 철손이 증가한다는 설명은 옳지 않다.

회전계자형 동기발전기를 채택하는 이유는, 전압이 높고 결선이 복잡한 전기자권선을 고정자로 두어 절연과 인출을 쉽게 하고, 상대적으로 저압·소전력인 계자회로를 회전자로 두어 슬립링을 통한 전력 인출 부담을 줄이기 위함이다.

그런데 대용량 발전기일수록 전기자에 흐르는 전류는 오히려 커지므로, 대용량의 경우에도 전류가 작다는 설명은 옳지 않다. 계자극의 기계적 견고성, 계자회로가 직류 저압·소요전력이 적다는 설명은 회전계자형의 실제 특징에 부합한다.

직권전동기는 자기포화를 무시하면 자속이 전기자전류에 비례하므로 토크는 $T \propto I_a^2$에 비례하고, 속도는 $N \propto \dfrac{1}{I_a}$에 반비례한다. 이를 결합하면 $N \propto \dfrac{1}{\sqrt{T}}$의 관계가 성립한다.

부하토크가 3/4로 감소하면 $N_2 = N_1\sqrt{\dfrac{T_1}{T_2}} = 1732\times\sqrt{\dfrac{4}{3}} \approx 2000\ \mathrm{rpm}$이 된다.

보호계전기의 기본 동작원리에는 전자흡인형, 전자유도형, 정지형(스위칭회로를 이용한 방식) 등이 있다.

광전관은 빛의 세기 변화를 전기신호로 바꾸는 소자로, 보호계전기의 기본 동작원리에 해당하지 않는다.

단상직권정류자전동기는 계자권선의 리액턴스 강하가 커서 역률이 낮아지는 특성이 있는데, 회전속도를 높이면 회전에 의해 유기되는 속도기전력(회전기전력)이 커져 상대적으로 리액턴스 강하분의 비중이 줄어들어 역률이 개선된다.

따라서 이 전동기의 회전속도를 높이는 주된 목적은 역률 개선에 있으며, 토크 증가나 리액턴스 강하 확대가 목적은 아니다.

그림은 교류 10V가 다이오드 4개로 구성된 브리지형 전파정류회로에 가해지고, 정류된 출력이 5H 리액터와 5kΩ 저항을 거쳐 전류계로 들어가는 회로이다.

가동코일형 전류계는 파형의 평균값(직류분)을 지시한다. 전파정류파의 평균값은 $V_{av}=\dfrac{2V_m}{\pi}$이고 최댓값이 $V_m=\sqrt{2}\times 10=14.14\,\mathrm{V}$이므로 $V_{av}=\dfrac{2\times 14.14}{\pi}=9.0\,\mathrm{V}$이다.

직렬로 들어간 5H 인덕턴스는 맥동분을 평활시킬 뿐 평균전류를 바꾸지 않는다(직류분에 대한 리액턴스가 0). 정류기 저항을 무시하면 지시값은 $I=\dfrac{9.0}{5\times 10^{3}}=1.8\times 10^{-3}\,\mathrm{A}=1.8\,\mathrm{mA}$이다.

농형유도전동기는 구조가 간단하고 튼튼하지만, 기동 시 회전자저항을 조절할 수 없어 기동전류(기동 kVA)가 크면서도 기동토크는 작다는 결점이 있다.

이 때문에 대용량 농형전동기는 Y-△ 기동, 리액터 기동 등의 감전압 기동법을 적용하여 기동전류를 억제하는 것이 일반적이다.

교류분권정류자전동기(시라게 전동기 등)는 브러시의 이동으로 속도를 연속적으로 가감할 수 있으면서도, 설정된 속도에서는 부하변동에 관계없이 정속도 운전을 유지할 수 있는 특성을 가진다.

따라서 속도의 연속적인 가감과 정속도 운전을 함께 요구하는 용도에 가장 적합한 전동기이다.

3상 유도전동기의 슬립이 0보다 작다는 것은 회전자 속도가 동기속도보다 빠른 상태를 의미하며, 이 영역에서 유도기는 전동기가 아닌 유도발전기로 동작하여 전원 쪽으로 전력을 공급한다.

다만 유도발전기는 자체적으로 여자(무효전력)를 공급할 수 없으므로 전원계통이나 콘덴서 등 외부의 무효전력원이 있어야 동작할 수 있고, 단독으로는 발전 동작이 불가능하다. 따라서 유도전동기 단독으로 동작이 가능하다는 설명은 옳지 않다.

영상전류는 $I_0 = \dfrac{1}{3}(I_a+I_b+I_c)$로 구한다.

주어진 값을 더하면 실수부는 $25-18+7=14$, 허수부는 $4-16+15=3$이므로 $I_0 = \dfrac{14+j3}{3} \approx 4.67+j1$이 된다.

RC 직렬회로에 직류전압을 인가하면 충분한 시간이 지난 뒤(완충 상태) 커패시터에는 더 이상 전류가 흐르지 않고 전원전압이 그대로 걸리므로, 축적된 전기량은 $Q = CV$로 계산한다.

$Q = 50\times10^{-6}\ \mathrm{F} \times 200\ \mathrm{V} = 0.01\ \mathrm{C}$이 된다.

코일의 임피던스는 $Z = \dfrac{E_m}{I_m} = \dfrac{200}{10} = 20\ \Omega$이다.

내부저항이 5Ω이므로 유도리액턴스는 $X_L = \sqrt{Z^2-R^2} = \sqrt{20^2-5^2} \approx 19.4\ \Omega$이 된다.

따라서 인덕턴스는 $L = \dfrac{X_L}{2\pi f} = \dfrac{19.4}{2\pi\times50} \approx 0.062\ \mathrm{H} = 62\ \mathrm{mH}$로 계산된다.

그림은 위쪽에 직렬로 9Ω, 그 뒤 세로 분로에 7Ω이 들어간 L형 4단자 회로이다. 4단자 정수는 $A=1+\dfrac{Z_1}{Z_2}=1+\dfrac{9}{7}=\dfrac{16}{7}$, $B=Z_1=9$, $C=\dfrac{1}{Z_2}=\dfrac{1}{7}$, $D=1$이다.

출력측 영상 임피던스는 $Z_{02}=\sqrt{\dfrac{BD}{AC}}$이므로 $Z_{02}=\sqrt{\dfrac{9\times 1}{\dfrac{16}{7}\times\dfrac{1}{7}}}=\sqrt{\dfrac{9\times 49}{16}}=\dfrac{21}{4}\,\Omega$이다.

입력측은 $Z_{01}=\sqrt{\dfrac{AB}{CD}}=\sqrt{\dfrac{16}{7}\times 9\times 7}=12\,\Omega$으로, 회로가 좌우 대칭이 아니므로 Z₀₁과 Z₀₂가 서로 다르다. 어느 쪽 단자를 묻는지 확인하지 않으면 12Ω을 답으로 고르기 쉽다.

분모를 완전제곱 형태로 정리하면 $s^{2}+4s+13=(s+2)^{2}+3^{2}$이다. 분자가 마침 $s+2$이므로 $F(s)=\dfrac{s+2}{(s+2)^{2}+3^{2}}$로 딱 맞아떨어진다.

기본 변환쌍 $\mathcal{L}[\cos\omega t]=\dfrac{s}{s^{2}+\omega^{2}}$에 복소추이(제1이동) 정리를 적용하면 $\dfrac{s+a}{(s+a)^{2}+\omega^{2}}\;\leftrightarrow\;e^{-at}\cos\omega t$가 된다. s를 s+a로 바꾸는 것은 시간함수에 $e^{-at}$를 곱하는 것과 같기 때문이다.

여기서 $a=2$, $\omega=3$이므로 역변환은 $f(t)=e^{-2t}\cos 3t$이다. 감쇠지수는 1차항 계수의 절반(4÷2=2)에서, 각주파수는 $\sqrt{13-2^{2}}=3$에서 나온다고 외워두면 빠르게 판별할 수 있다.

선로에서 신호가 파형의 일그러짐(왜곡) 없이 전달되는 무왜선로 조건은 단위 길이당 저항·인덕턴스의 비가 누설 콘덕턴스·정전용량의 비와 같아지는 경우, 즉 $\dfrac{R}{L}=\dfrac{G}{C}$이다.

이를 정리하면 $RC=LG$가 되어, 저항과 정전용량의 곱이 인덕턴스와 콘덕턴스의 곱과 같다는 관계식이 성립한다.

저항에 인덕턴스를 곱한 값을 정전용량과 콘덕턴스의 곱과 같다고 둔 식($RL=CG$)이나, 저항을 $L/C$ 또는 $\sqrt{LC}$로 나타낸 식은 무왜조건과 관계가 없다.

주어진 식은 RC 직렬회로의 키르히호프 전압식 $V=Ri(t)+\dfrac{1}{C}\int i(t)\,dt$이다. 좌변의 직류전압 V는 계단함수이므로 라플라스 변환하면 $\dfrac{V}{s}$가 된다.

우변은 $Ri(t)\rightarrow RI(s)$, 초기전하가 없으므로 적분항은 $\dfrac{1}{C}\int i\,dt\rightarrow\dfrac{I(s)}{sC}$이다. 따라서 $\dfrac{V}{s}=I(s)\left(R+\dfrac{1}{sC}\right)$이다.

I(s)에 대해 풀면 $I(s)=\dfrac{V}{s\left(R+\dfrac{1}{sC}\right)}=\dfrac{V}{sR+\dfrac{1}{C}}=\dfrac{V}{R}\cdot\dfrac{1}{s+\dfrac{1}{RC}}$이다. 시간영역으로 되돌리면 $i(t)=\dfrac{V}{R}e^{-t/RC}$로, 초깃값이 V/R(콘덴서 단락)이고 시정수 RC로 감쇠하는 익숙한 파형이 나온다. 극점은 반드시 $-\dfrac{1}{RC}$이므로 분모가 $s-\dfrac{1}{RC}$인 보기는 발산하는 전류를 뜻해 틀리고, 계수도 C/R가 아니라 V/R여야 전류의 차원이 맞는다.

비정현파의 평균전력은 같은 차수의 성분끼리만 곱해 더한다. $P=\sum\dfrac{V_m I_m}{2}\cos\theta$ 를 차수별로 적용한다.

기본파는 위상차가 $\dfrac{\pi}{6}-\left(-\dfrac{\pi}{6}\right)=60^\circ$이므로 $\dfrac{100\times20}{2}\cos 60^\circ=500\,\mathrm{W}$. 제3고조파는 전압 진폭이 −50이고 위상차가 $\dfrac{\pi}{3}-\dfrac{\pi}{6}=30^\circ$이므로 $\dfrac{-50\times15}{2}\cos 30^\circ=-324.8\,\mathrm{W}$. 제5고조파는 $10\cos\left(5\omega t-\dfrac{\pi}{3}\right)=10\sin\left(5\omega t+\dfrac{\pi}{6}\right)$로 고쳐 쓰면 위상차 30°이므로 $\dfrac{25\times10}{2}\cos 30^\circ=108.3\,\mathrm{W}$. 합하면 P ≒ 283.5 W이다.

피상전력은 전압·전류 실효값의 곱이다. $V=\sqrt{\dfrac{100^{2}+50^{2}+25^{2}}{2}}=81.0\,\mathrm{V}$, $I=\sqrt{\dfrac{20^{2}+15^{2}+10^{2}}{2}}=19.04\,\mathrm{A}$이므로 $P_a=81.0\times19.04\approx1.54\times10^{3}\,\mathrm{VA}$, 즉 약 1541 VA이다(중간 반올림에 따라 1542 VA로도 나오지만 자릿수가 같은 보기는 하나뿐이다). cos 부호를 무시하거나 3고조파의 음부호를 빠뜨리면 400W대가 나오므로 주의한다.

그림은 직류전원 E=100V, 저항 R=1kΩ, 정전용량 C=1μF이 스위치 K를 통해 직렬로 이어진 RC 회로이다.

초기전하가 없는 콘덴서는 $t=0^{+}$에서 양단 전압이 0이므로 그 순간에는 단락(短絡)과 같이 동작한다. 따라서 전원 전압이 전부 저항에 걸린다.

$i(0^{+})=\dfrac{E}{R}=\dfrac{100}{1\times10^{3}}=0.1\,\mathrm{A}$이다. 이후 전류는 $i(t)=\dfrac{E}{R}e^{-t/RC}$로 감쇠하며, 시정수는 $RC=1\times10^{3}\times1\times10^{-6}=1\,\mathrm{ms}$이고 $t=\infty$에서 0이 된다.

n상 성형(星形) 결선에서 인접한 상 사이의 선간전압은 상전압에 $2\sin\dfrac{\pi}{n}$을 곱한 값이다.

6상인 경우 $2\sin\dfrac{\pi}{6}=2\times0.5=1$이므로, 선간전압은 상전압과 같은 크기가 된다.

상전압이 100V이므로 선간전압도 100V가 되며, 이는 3상 결선에서 선간전압이 상전압의 $\sqrt{3}$배가 되는 것과 대비되는 6상 특유의 성질이다.

샘플링 관계식 $z=e^{sT}$에서 $s=\sigma+j\omega$라 하면 $|z|=e^{\sigma T}$이다.

s평면의 우반 평면은 실수부 $\sigma>0$인 영역이므로 $|z|=e^{\sigma T}>1$이 되어, z평면에서는 단위원의 바깥쪽(외점)으로 사상된다.

반대로 s평면의 좌반 평면($\sigma<0$)은 단위원 내부로, 허수축($\sigma=0$)은 단위원의 원주 위로 사상된다.

2차계에서 대역폭과 공진주파수는 모두 고유주파수와 제동비에 의해 결정되며, 제동비가 일정할 때 같은 방향으로 변화한다. 즉 대역폭이 커지면 공진주파수도 함께 커지는 비례 관계이지, 반비례 관계가 아니다.

따라서 대역폭이 공진주파수에 반비례한다는 서술이 틀린 설명이 된다.

반면 최대 오버슈트와 공진 첨두값이 제동비만의 함수로 표현되는 것, 공진주파수가 일정할 때 제동비가 증가할수록 상승시간이 늘고 대역폭이 줄어드는 것, 대역폭이 클수록 공진 첨두값도 커지는 경향은 모두 2차계의 표준적인 특성이다.

PD(비례-미분) 제어동작은 미분 성분에 의해 위상을 앞서게(진상) 만들어 계의 응답 속도와 과도 특성을 개선하는 역할을 한다.

이는 주파수응답 관점에서 진상 보상 요소에 대응하며, 반대로 적분 성분이 포함된 PI 제어는 지상 보상에 대응한다.

그림의 접점 배치를 보면 A 접점과 B 접점이 세로로 직렬로 이어져 위·아래 모선을 잇고, C 접점은 그 직렬 조합과 나란한 별도의 세로 가지로 같은 두 모선 사이에 연결되어 있다.

계전기 접점회로에서 직렬은 논리곱(AND), 병렬은 논리합(OR)에 대응한다. A와 B가 직렬이므로 $A\cdot B$, 이 조합과 C가 병렬이므로 전체 논리식은 $A\cdot B+C$가 된다.

동작으로 풀면 A와 B가 동시에 닫히거나, C 하나만 닫혀도 두 모선 사이가 도통한다는 뜻이다. 세 접점이 모두 한 줄로 직렬이면 ABC, 셋 다 나란히 병렬이면 A+B+C가 되므로 배선 형태를 정확히 구분해야 한다.

보드선도에서 계가 안정하려면 이득곡선이 0dB를 지나는 이득 교차주파수에서의 위상이 $-180^\circ$보다 커야 하고(위상여유가 양수), 위상이 $-180^\circ$인 위상 교차주파수에서의 이득이 0dB보다 작아야(이득여유가 양수) 한다.

이를 그래프에서 이득(0dB) 기준선과 위상($-180^\circ$) 기준선을 나란히 겹쳐 보면, 안정한 계는 위상 곡선이 그 $-180^\circ$ 기준선보다 위쪽에 위치하는 형태로 나타난다.

이득여유와 위상여유가 서로 반대 부호를 가지거나, 위상교차점에서 이득이 양(0dB 초과)이거나, 이득교차점에서 위상 지연이 $180^\circ$보다 큰 경우는 모두 불안정한 상태를 나타내므로 옳은 설명이 아니다.

단위피드백계의 안정도는 개루프 전달함수의 벡터궤적과 (−1, j0)점의 위치 관계로 판정한다. ω를 0에서 ∞로 증가시키며 궤적을 따라갈 때 진행 방향의 왼쪽에 (−1, j0)점이 놓이면 안정, 오른쪽에 놓이면 불안정하다.

안정한 궤적은 ω=0에서 −1보다 왼쪽의 음의 실축에서 출발해 실축 아래쪽(음의 허수부)으로 반원을 그리며 ω=∞에서 원점으로 들어오는 것이다. 진행 방향이 오른쪽이므로 위쪽에 있는 (−1, j0)점이 궤적의 왼쪽에 놓여 안정 조건을 만족한다.

반면 같은 모양이 실축 위쪽으로 그려진 궤적은 (−1, j0)이 진행 방향의 오른쪽에 놓이므로 불안정하고, 음의 실축을 −1보다 바깥쪽에서 가로지르며 위로 뻗는 궤적이나 (−1, j0)을 에워싸는 폐곡선 형태의 궤적도 불안정하다.

미분방정식 $\ddot{x}+2\dot{x}+x=3u$를 상태방정식 $\dot{\mathbf{x}}=A\mathbf{x}+Bu$ 꼴로 바꾼다. 상태변수를 $x_1=x$, $x_2=\dot{x}$로 잡으면 첫 식은 $\dot{x}_1=x_2$이다.

원식을 최고차항에 대해 풀면 $\ddot{x}=-x-2\dot{x}+3u$이므로 두 번째 식은 $\dot{x}_2=-x_1-2x_2+3u$가 된다.

따라서 시스템행렬은 $A=\begin{bmatrix}0&1\\-1&-2\end{bmatrix}$, 입력행렬은 $B=\begin{bmatrix}0\\3\end{bmatrix}$이다. A의 마지막 행에는 특성방정식 계수의 부호를 뒤집은 값(−1, −2)이 차례로 오고, 입력계수 3은 B의 맨 아래 성분에만 나타난다는 규칙을 기억하면 빠르게 고를 수 있다.

주어진 특성방정식은 $s^4+7s^3+17s^2+17s+6=(s+1)^2(s+2)(s+3)=0$으로 인수분해된다.

근은 $s=-1$(중근), $-2$, $-3$으로 모두 실수이며 전부 음의 값을 가지므로, 양의 실수부를 갖는 근은 존재하지 않는다.

따라서 이 계는 안정하며, 양의 실수부를 갖는 근의 개수는 없음(무근)이다.

근궤적은 특성방정식의 계수가 모두 실수이기 때문에 근이 항상 켤레복소수 쌍으로 나타난다.

켤레복소수는 실수축을 기준으로 서로 대칭이므로, 근궤적은 실수축에 대하여 대칭인 형태로 그려진다.

블록선도를 보면 입력 A가 두 갈래로 나뉘어 위쪽은 G₁, 아래쪽은 G₃를 지난 뒤 가산점에서 둘 다 (+)로 더해지고, 출력 C가 (−) 부호로 되먹임되어 같은 가산점에 들어간다. 가산점 출력은 G₂를 통과해 C가 된다.

가산점 출력을 X라 하면 $X=G_1A+G_3A-C$이고 $C=G_2X$이다. 두 식에서 X를 소거하면 $\dfrac{C}{G_2}=(G_1+G_3)A-C$가 된다.

정리하면 $C\left(\dfrac{1}{G_2}+1\right)=(G_1+G_3)A$이므로 전달함수는 $\dfrac{C}{A}=\dfrac{G_2(G_1+G_3)}{1+G_2}$이다. 되먹임이 (−)여서 분모가 $1+G_2$가 되고, 되먹임 경로에 별도 이득요소가 없어 루프이득이 G₂뿐이라는 점이 핵심이다.

두 개 이상의 전선을 병렬로 사용하는 경우, 각 전선의 굵기는 동선이면 50mm² 이상, 알루미늄선이면 70mm² 이상이어야 한다는 것이 기준이다.

제시된 선택지처럼 35mm² 이상의 동선을 사용해도 된다는 서술은 이 기준에 미치지 못하므로 틀린 설명이다.

나전선 상호 접속 시 전선 세기를 20% 이상 감소시키지 않아야 하는 것, 알루미늄과 동을 접속할 때 전기적 부식이 생기지 않도록 하는 것, 절연전선 상호 접속부를 절연효력이 있는 것으로 충분히 피복하는 것은 모두 올바른 접속 기준이다.

이 문항은 출제 당시 법령을 기준으로 한 문항입니다. 이후 관련 규정이 개정되어 현행 기준과 다를 수 있으니, 시험을 준비하실 때는 최신 법령을 함께 확인하시기 바랍니다.

고압 가공전선로는 사고나 정전 시 신속한 연락과 조치를 위해 전력보안통신설비를 갖추어야 하며, 선로의 길이가 5km 이상인 경우에는 휴대용 또는 이동용 전화기로 통화할 수 있는 설비를 시설하도록 정하고 있다(출제 당시 기준).

선로 길이가 짧으면 순회·연락이 어렵지 않으므로 이러한 통신설비 시설 의무가 완화되지만, 일정 길이 이상으로 길어지면 신속한 사고 대응을 위해 통신수단 확보가 요구된다.

이 문항은 출제 당시 법령을 기준으로 한 문항입니다. 이후 관련 규정이 개정되어 현행 기준과 다를 수 있으니, 시험을 준비하실 때는 최신 법령을 함께 확인하시기 바랍니다.

사용전압 100kV 이상의 변압기를 설치하는 곳에는 절연유가 구외로 유출되거나 지하로 침투하는 것을 막기 위해 절연유 유출 방지설비를 시설해야 한다.

규정은 “변압기 주변에 집유조 등을 설치할 것”, “절연유 유출방지설비의 용량은 변압기 탱크 내장 유량의 50% 이상으로 할 것”으로 정하고 있다. 집유조는 누설된 기름을 받아 가두는 설비이고, 용량 기준은 탱크에 들어 있는 기름의 절반 이상을 담을 수 있어야 한다는 뜻이다.

측벽이나 소화기는 방화·소화를 위한 설비여서 흘러나온 절연유를 받아 가두는 기능이 없고, 용량 기준도 20%·40%가 아니라 50%라는 점을 함께 정리해 두면 혼동하지 않는다.

특고압 가공전선과 가공 약전류전선 등을 같은 지지물에 함께 시설(공가)하는 것은 원칙적으로 제한되며, 사용전압이 35,000V(35kV)를 초과하는 특고압 가공전선은 가공약전류전선 등과 동일 지지물에 시설할 수 없다.

이는 고전압 전선에서 발생할 수 있는 유도장해나 혼촉 사고로부터 통신선 등 약전류 설비를 보호하기 위한 규정이다.

고압 가공전선으로 경동선 또는 내열동합금선을 사용하는 경우, 이도(처짐)를 계산할 때 적용하는 안전율은 2.2 이상이 되도록 시설하여야 한다.

그 밖의 전선(강심알루미늄연선 등)에는 이보다 큰 안전율 2.5 이상이 적용되는 것과 구분된다.

중성점 접지식(중성선에 다중접지를 한 것)으로 사용되는 최대 사용전압 23000V 권선의 절연내력 시험전압은 최대 사용전압에 0.92배를 곱하여 구한다.

$23000 \times 0.92 = 21160\ \mathrm{V}$이므로 시험전압은 21160V가 된다.

다중접지 중성선을 가지는 특고압 전로는 비접지식(1.25배)이나 직접접지식(0.72배) 등 다른 접지방식보다 낮은 배율이 적용되는 것이 특징이다.

특고압 가공전선로가 건조물과 제1차 접근상태로 시설되는 경우에는 제3종 특고압 보안공사에 의하여 시설하여야 한다.

건조물과의 접근 정도(제1차/제2차 접근상태)와 사용전압 구분에 따라 요구되는 보안공사의 등급이 달라지는 체계 중, 상대적으로 위험도가 낮은 제1차 접근상태에 적용되는 기준이다.

철도·궤도 또는 자동차도 전용터널 안의 전선로에 나경동선을 사용하는 경우, 저압 전선은 지름 2.6mm 이상, 고압 전선은 지름 4mm 이상의 경동선을 사용하도록 정하고 있다.

이는 일반 옥외 저압·고압 가공전선에 요구되는 전선 굵기 기준을 터널이라는 시설 환경에 맞추어 별도로 규정한 것이다.

특고압 가공전선로의 지지물로 사용하는 철탑은 상시 상정하중 또는 이상 시 상정하중의 2/3배의 하중 중 큰 것에 견디는 강도로 시설하여야 한다(출제 당시 기준).

완금류는 이 완화된 배수를 적용받지 않고 별도로 다루기 때문에, 문제에서도 완금류를 제외한다는 단서를 달고 있다.

이 문항은 출제 당시 법령을 기준으로 한 문항입니다. 이후 관련 규정이 개정되어 현행 기준과 다를 수 있으니, 시험을 준비하실 때는 최신 법령을 함께 확인하시기 바랍니다.

특고압 가공전선로에 케이블을 사용하여 시설하는 경우에는 고압 가공케이블의 시설 방법을 준용하며, 케이블을 매다는 조가용선과 케이블 피복에 사용하는 금속체에는 제3종 접지공사를 하여야 한다(출제 당시 기준).

조가용선과 금속 피복은 사람이나 다른 시설물이 접촉할 가능성이 있는 노출 금속체이므로, 누설전류나 지락 사고 시의 위험을 줄이기 위해 접지를 요구하는 것이다.

출퇴표시등 회로에 전기를 공급하는 절연변압기는 1차측 전로의 대지전압이 300V 이하이어야 하고, 2차측 전로의 사용전압은 60V 이하이어야 한다.

이는 다수의 사람이 접촉할 가능성이 있는 표시등 회로의 특성상 감전 위험을 낮추기 위해 2차측 전압을 저전압으로 제한하는 규정이다.

라이팅 덕트 공사에 의한 저압 옥내배선에서 덕트의 지지점 간 거리는 2m 이하로 하여야 한다.

이는 덕트가 처지거나 이탈하지 않고 안정적으로 지지되도록 하기 위한 시설 기준이다.

특고압 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선(또는 이에 직접 접속하는 통신선)과 삭도 또는 다른 가공약전류전선 등 사이의 이격거리는 원칙적으로 0.8m 이상이어야 한다.

다만 그 통신선이 케이블 또는 광섬유케이블인 경우에는 절연·보호 성능이 확보되므로 0.4m(40cm) 이상으로 완화된다.

문제는 통신선이 케이블인 조건을 명시하고 있으므로 요구되는 최소 이격거리는 40cm가 된다.

피뢰기는 원칙적으로 발전소·변전소(또는 이에 준하는 장소)의 가공전선 인입구 및 인출구, 고압·특고압 가공전선로로부터 공급받는 수용장소의 인입구, 가공전선로에 접속하는 1차측 전압 35kV 이하인 배전용 변압기의 고압측 및 특고압측, 그리고 가공전선로와 지중전선로가 접속되는 곳에 설치하도록 정하고 있다.

제시된 선택지 중 "가공전선로와 특고압 전선로가 접속되는 곳"은 실제 기준인 "가공전선로와 지중전선로가 접속되는 곳"과 다르게 서술되어 있어 틀린 설치기준이다.

나머지 발전소·변전소의 인입구·인출구, 고압·특고압 가공전선로로부터 공급받는 수용장소의 인입구, 배전용 변압기의 고압측·특고압측에 대한 서술은 모두 올바른 피뢰기 설치 장소이다.

전장 16m로 15m를 초과하는 철근콘크리트주는 기본적으로 땅에 묻는 깊이를 2.5m 이상으로 하여야 한다.

다만 설계하중이 6.8kN을 초과하고 9.8kN 이하인 경우에는 이 기본 깊이에 0.3m를 가산하도록 정하고 있으므로, 설계하중이 8.2kN인 이 지지물은 $2.5+0.3=2.8\ \mathrm{m}$ 이상 묻어야 한다.

고압 보안공사를 시행할 때 지지물로 B종 철주 또는 B종 철근콘크리트주를 사용하는 경우, 경간은 150m 이하로 제한된다.

참고로 목주나 A종 지지물은 100m 이하, 철탑은 400m 이하로 각각 더 짧거나 긴 경간 제한이 적용되어 지지물의 강도에 따라 단계적으로 구분된다.

저압 옥내배선의 전선은 원칙적으로 단면적 2.5mm² 이상의 연동선(또는 이와 동등 이상의 세기·굵기의 것)을 사용하여야 한다.

다만 미네럴인슈레이션(MI) 케이블을 옥내배선으로 사용하는 경우에는 무기절연물과 금속 시스로 보호되는 구조적 특성을 인정하여 단면적 1mm² 이상의 것을 사용할 수 있도록 정하고 있다(출제 당시 기준).

애자사용공사에 의한 저압 옥내배선에서 사용전압이 400V 이상인 경우 전선과 조영재 사이의 이격거리는 원칙적으로 4.5cm 이상이어야 하지만, 건조한 장소에 시설하는 경우에는 이 거리를 2.5cm 이상으로 완화할 수 있다.

문제에서 건조한 장소임을 명시하고 있으므로, 요구되는 최소 이격거리는 2.5cm이다.

건조한 곳에 시설하고 내부도 건조한 상태로 사용하는 진열장 안의 저압 옥내배선은 사용전압이 400V 미만인 경우에 코드나 캡타이어케이블 등을 사용하여 시설할 수 있다.

진열장이라는 한정된 공간의 특성상 일반 옥내배선 공사 방법 대신 완화된 별도의 시설 기준이 적용된다.