GTO(Gate Turn-Off Thyristor)는 게이트에 역방향 전류를 흘려 자체적으로 턴오프시킬 수 있는 자기소호 기능을 갖춘 소자이다.

반면 SCR, DIAC, TRIAC은 게이트로 턴온은 가능하지만 턴오프를 위해서는 전류를 영(0) 이하로 낮추는 등 외부적인 소호 수단이 필요하여, 자기소호 능력이 GTO에 비해 떨어진다.

철도 곡선은 직선구간과 원곡선을 연결하는 방식에 따라 분류된다. 단곡선은 직선에서 일정한 반지름의 원곡선으로 바로 전환되는 형태이고, 완화곡선은 직선에서 원곡선으로 부드럽게 전환하기 위해 곡률을 점진적으로 변화시키는 구간이다. 반향곡선은 한 원곡선에서 반대 방향의 원곡선으로 전환되는 형태(S자형)를 말한다. 반면 복곡선은 철도 차량이 운행하는 표준적인 곡선 분류에 포함되지 않는 용어로, 철도 기술기준에서 정의하는 곡선의 종류가 아니다.

화력발전소, 시멘트 공장, 용광로, 쓰레기 소각장 등에서 배출되는 대기 중 분진 입자를 정전기력을 이용해 포집하는 공해 방지 장치는 전기 집진기이다.

전기 집진기는 고전압을 이용해 분진 입자를 하전시킨 뒤 집진극에 부착시켜 제거하는 원리로 동작하며, 정전 도장이나 전해 연마와는 목적과 원리가 다르다.

도체에 고주파 전류를 흘리면 전류가 도체 표면 쪽으로 집중되어 흐르는 현상을 표피 효과라고 한다.

이 성질을 이용해 금속의 표면만을 선택적으로 가열·경화시키는 고주파 표면 열처리(고주파 담금질)가 이루어진다.

톰슨 효과와 제벡 효과는 온도차와 전기 사이의 열전 현상이고, 핀치 효과는 대전류가 흐를 때 도체가 자기력으로 수축하는 현상이어서 전류의 표면 집중과는 무관하다.

물 100L(100kg)를 40℃에서 95℃까지 데우는 데 필요한 열량은 $Q = 100 \times 1 \times (95-40) = 5500\ \mathrm{kcal}$이다.

1kWh를 860kcal로 환산하면 $\dfrac{5500}{860} \approx 6.40\ \mathrm{kWh}$이며, 가열장치의 효율이 90%이므로 실제 소비 전력량은 $\dfrac{6.40}{0.9} \approx 7.11\ \mathrm{kWh}$가 된다.

겨울철 단가 56.10원/kWh를 적용하면 $7.11 \times 56.10 \approx 398.6\ \mathrm{원}$이고, 단서대로 원단위를 절삭하면 390원이 된다. 전열기 용량 20kW는 가열에 걸리는 시간을 정할 뿐 총 소비 전력량과 요금에는 영향을 주지 않는다.

기관차의 최대 견인력(점착견인력)은 궤조의 점착계수와 동륜상 중량의 곱으로 구할 수 있다.

$F = 1000 \times 0.3 \times 55 = 16500\ \mathrm{kgf}$

이때 전체 열차 중량 80ton이 아니라 동륜상 중량 55ton이 점착력 산정에 사용되는 값이며, 전체 중량은 이 계산과 직접 관련이 없다.

그림은 UJT(단일접합 트랜지스터)를 쓴 이완(relaxation) 발진회로이다. 전원 E_BB에서 가변저항 R_E를 통해 콘덴서 C가 충전되고, 이미터 E의 전압이 피크점 전압에 이르면 UJT가 도통해 C에 모인 전하가 B₁ 쪽 R_L을 통해 급격히 방전하면서 출력 펄스가 나온다.

이 충전–방전이 반복되므로 발진주기는 사실상 C가 피크점 전압까지 충전되는 데 걸리는 시간으로 정해지며, 그 시간은 $T=R_E C\ln\dfrac{1}{1-\eta}$처럼 R_EC 시정수에 비례한다. 즉 R_E를 키우면 충전전류가 줄어 주기가 길어지고, 줄이면 주기가 짧아진다.

따라서 R_E의 역할은 콘덴서의 충전전류를 제어해 펄스 주기를 조정하는 것이다. 방전시간은 UJT가 도통했을 때의 B₁ 경로 저항이 정하고, B₁·B₂ 사이 전압은 E_BB와 베이스 저항이 정하므로 모두 R_E의 역할이 아니다.

진공 텅스텐 전구는 인가전압이 변할 때 광도(광속)가 전압의 약 3.6제곱에 비례하여 변화하는 특성이 있다.

$\dfrac{I_2}{I_1} = \left(\dfrac{V_2}{V_1}\right)^{3.6} = \left(\dfrac{97}{100}\right)^{3.6} \approx 0.896$이므로, $I_2 \approx 100 \times 0.896 \approx 90\ \mathrm{cd}$가 된다.

즉 정격보다 낮은 97V로 점등하면 광도가 100cd에서 약 90cd로 떨어진다.

휴대용 라디오, 손전등, 완구, 시계 등 가정용·휴대용 기기에 널리 사용되는 대표적인 1차 전지는 망간 건전지이다.

망간 건전지는 저렴하고 구조가 간단하여 범용으로 널리 보급되어 있으며, 수은 건전지나 리튬 건전지는 정밀기기·장기 보존 등 특수 용도에 주로 사용된다.

플라이휠이 방출하는 에너지는 회전 운동에너지의 감소분으로 구하며, 플라이휠 효과 $GD^2$로부터 관성모멘트 $J=\dfrac{GD^2}{4}$를 이용한다.

각속도는 $\omega=\dfrac{2\pi N}{60}$이므로 1500rpm과 1200rpm을 대입하면 각각 약 157.1rad/s, 125.7rad/s가 되고, 방출 에너지는 $\Delta E=\dfrac{GD^2}{8}(\omega_1^2-\omega_2^2)$로 계산된다.

플라이휠 효과가 1kg·m²이므로 이를 대입하면 $\Delta E\approx1.11\times10^{3}\ \mathrm{J}$이 되어 이 값이 방출 에너지에 해당한다.

저압 핀 애자는 지지하는 전선의 굵기와 하중에 따라 크기를 구분하며, 규격상 소형·중형·대형의 세 가지로 분류된다.

특대형이라는 규격은 저압 핀 애자에 존재하지 않으므로 종류에 해당하지 않는다.

전선 접속 방법은 접속 위치와 형태에 따라 직선 접속, 분기 접속, 종단 접속으로 구분된다.

교차 접속은 전선 접속 방법의 명칭이 아니라 가공전선로에서 전선의 배열이 서로 교차되는 상태를 가리키는 용어이므로 접속 방법의 종류에 포함되지 않는다.

솔리드 케이블은 절연지를 감은 후 별도의 절연유 충전 없이 사용하는 방식으로, 벨트 케이블, H 케이블, SL 케이블이 이에 해당한다.

OF 케이블은 케이블 내부에 절연유를 충전하고 유압을 유지하여 절연 성능을 높이는 유입식(오일 충전식) 케이블로, 솔리드 케이블과는 구조가 구분된다.

정전 유도는 전력선의 대지전압(가선 전압)과 전력선·통신선 사이의 정전용량에 의해 통신선에 전압이 유기되는 현상으로, 가선 전압의 크기에 따라 유도되는 값이 결정된다.

전자 유도는 전압이 아니라 선로에 흐르는 전류, 특히 지락 사고 시의 영상전류가 만드는 자속에 의해 발생하므로 발생 원인이 다르다.

피뢰침의 인하도선은 뇌격전류를 순간적으로 대지에 안전하게 흘려보내야 하므로 도전율이 크고 기계적 강도가 우수한 동선을 사용한다.

고무 절연전선, 비닐 절연전선, 캡타이어 케이블과 같은 절연전선은 대전류의 뇌격전류에 절연피복이 손상되기 쉬워 인하도선으로 적합하지 않다.

배전반과 분전반은 개폐기 조작과 회로 점검이 쉬워야 하므로 안정되고 노출된 장소에 설치하는 것이 원칙이다.

따라서 노출되어 있지 않은 장소는 개폐기 조작과 유지보수가 어려워 설치 장소로 적합하지 않다.

가공전선로의 완금 표준길이는 전압 구분과 전선 조수(배열 수)에 따라 정해지며, 특고압 22.9kV-Y 전선을 2조 수평으로 배열하는 경우 표준길이는 1800mm이다.

1400mm는 고압 2조 배열에 쓰이는 규격이고, 특고압이라도 3조로 배열하면 2400mm가 적용되므로, 2조 수평 배열에 해당하는 값은 1800mm이다.

계기용 변성기는 전력량 계량을 위해 계기용 변압기(PT)와 계기용 변류기(CT)를 하나의 함에 수납한 장치로, 약호로 MOF를 사용한다.

PT는 전압만을 변성하는 계기용 변압기, ZCT는 지락사고 검출용 영상변류기, PF는 전력퓨즈를 가리키므로 계기용 변성기를 나타내는 약호가 아니다.

전지에 부하를 걸어 전류가 흐르면 전극 표면에 발생하는 수소 기체 등이 전극을 감싸 내부저항을 늘리고 기전력을 떨어뜨리는데, 이를 분극 작용이라 한다.

주위 온도, 이온화 경향, 전해액의 변색은 전지의 화학적 특성과 관련되지만, 부하 인가 시 단자 전압이 즉각 저하되는 직접적 원인은 아니다.

무대 조명은 설치 위치에 따라 무대 앞 하부의 풋 라이트, 무대 옆의 타워 라이트, 객석 천장의 실링 스포트 라이트, 무대 상부에 매다는 서스펜션 스포트 라이트로 구분한다.

이 중 무대 상부에 배치되는 조명은 서스펜션 스포트 라이트이며, 실링 스포트 라이트는 객석 천장 측에 설치되는 조명이라는 점에서 구분된다.

동기조상기는 여자전류의 크기를 조정하여 진상과 지상 무효전력을 모두 연속적으로 공급·흡수할 수 있는 반면, 전력용 콘덴서는 병렬로 접속되어 진상 무효전력만 공급할 수 있다.

또한 동기조상기는 회전기이므로 전력 손실이 크고 무효전력을 연속적으로 조정하며 정전 후 시충전(선로 충전)이 가능한 반면, 콘덴서는 정지기여서 전력 손실이 작고 용량 단계별 계단적 조정만 가능하며 시충전에는 쓸 수 없다는 차이가 있다.

역률 개선에 필요한 콘덴서 용량은 개선 전후의 무효전력 차이로 구하며, $Q_c=P(\tan\theta_1-\tan\theta_2)$로 계산한다.

역률 0.6일 때 $\tan\theta_1=\dfrac{0.8}{0.6}=1.333$, 역률 0.9일 때 $\tan\theta_2=\dfrac{\sqrt{1-0.9^2}}{0.9}=0.484$이므로, $Q_c=100\times(1.333-0.484)\approx85\ \mathrm{kVA}$가 필요하다.

튜블러 수차는 낙차 15m 이하의 저낙차 구간에서 큰 유량을 사용해 발전하는 수차로, 낙차와 흐름의 방향이 자주 바뀌는 조력 발전에 특히 적합하여 널리 쓰인다.

펠톤 수차는 고낙차, 프란시스 수차는 중낙차 구간에 적합한 수차이며, 카플란 수차도 저낙차에 쓰이지만 조력 발전용으로 지목되는 것은 튜블러 수차이다.

공학기압 단위 kg/cm²을 표준 대기압 atm으로 변환할 때는 $1\ \mathrm{atm}=1.0332\ \mathrm{kg/cm^2}$의 환산 관계를 사용한다.

$169\ \mathrm{kg/cm^2}\div1.0332\approx163.6\ \mathrm{atm}$이므로 이 값이 과열기 출구의 증기압에 해당한다.

이도는 전선의 지지점을 연결한 수평선과 전선 최저점 사이의 처짐 정도를 말하며, 이도가 클수록 전선과 지표(또는 다른 시설물) 사이의 이격거리를 확보하기 위해 지지물을 더 높게 세워야 한다. 즉 이도의 대소가 지지물의 높이를 좌우한다.

전선을 팽팽하게 당길수록 이도는 오히려 작아지고, 장력은 이도에 비례가 아니라 반비례하여 이도가 작을수록 커진다. 또 전선이 좌우로 크게 흔들려 다른 상의 전선과 접촉하거나 서로 꼬이게 되는 것은 이도가 너무 클 때 생기는 현상이므로, 나머지 설명은 옳지 않다.

단상 변압기의 부하용량은 자기용량(W) = 전압(V) × 전류(I)의 관계식으로 구한다. 2차 정격전압이 e이고 자기용량이 W일 때, 2차 측 정격전류는 $I_2 = \frac{W}{e}$이다. 변압기의 turns ratio(변압비)는 1차 전압 $V_e$에서 2차 전압 $V_h$로 승압하므로 $n = \frac{V_h}{V_e}$이고, 1차 측 정격전류는 $I_1 = \frac{I_2}{n} = \frac{W}{e} \times \frac{V_e}{V_h}$이다. 따라서 1차 측에서 공급할 수 있는 부하용량(S)은 $S = V_e \times I_1 = V_e \times \frac{W}{e} \times \frac{V_e}{V_h} = \frac{W \cdot V_e^2}{e \cdot V_h}$이며, 이는 자기용량 W에 전압비의 제곱을 곱한 형태로 정리된다.

유도 전동기는 경부하로 운전될수록 유효전력에 비해 여자전류에 의한 무효전력 비중이 상대적으로 커져 역률이 낮아진다.

전등 부하는 저항 부하에 가까워 역률이 1에 가깝고, 선로의 충전전류는 진상 성분이어서 오히려 역률을 개선하는 방향으로 작용하며, 동기 전동기는 여자를 조정해 역률을 개선하는 데 쓰이므로 중부하 운전을 역률 저하의 일반적 원인으로 보기 어렵다.

송·수전단 사이를 리액턴스 X만으로 본 2단자 모델에서 전송전력은 P = (V_S·V_T/X)·sin δ 로 표현된다(δ: 송전단과 수전단 전압의 상차각).

이 식에서 P는 sin δ 가 최대인 δ = 90° 에서 최대가 되고 그때 sin δ = 1 이므로, 정상 시 최대 송전전력의 개략값은 P_max = V_S·V_T/X 이다. 즉 양단 전압의 곱을 선로 리액턴스로 나눈 값이다.

전압의 차 (V_S−V_T)나 제곱의 차 (V_S²−V_T²)를 X로 나눈 형태는 전압강하나 무효전력 흐름을 다룰 때 나오는 식이지 최대 송전전력이 아니다. 이 결과로부터 송전용량을 키우려면 전압을 높이거나(전압의 제곱에 비례) 직렬 콘덴서 보상 등으로 X를 줄여야 한다는 결론이 나온다.

가공지선은 낙뢰로부터 전력선을 보호하기 위해 직격뢰를 차폐하고, 유도뢰에 대한 정전차폐 효과와 통신선에 대한 전자유도 장해 경감 효과를 갖는다.

가공지선은 뇌해 방지를 목적으로 하는 설비로, 전압 강하를 방지하는 기능은 없으므로 설치 목적에 해당하지 않는다.

피뢰기가 방전을 시작한 이후 방전전류가 흐르는 동안 단자에 나타나는 전압의 파고값을 제한 전압이라 하며, 이는 피뢰기가 통과시키는 뇌서지 전압의 최댓값을 의미한다.

속류는 방전이 끝난 뒤에도 계통 전압에 의해 계속 흐르는 전류를 말하고, 기준충격절연강도와 상용주파 허용 단자전압은 절연설계·정격에 관한 기준값이므로 방전 중 단자전압의 파고값과는 다른 개념이다.

그림에서 1차측은 $\Delta$결선, 2차측은 중성점이 접지된 Y결선이다.
2차 중성점을 통해 영상전류가 흐르면 1차 $\Delta$권선 안에도 이에 대응하는 영상전류가 유기되어 순환한다.
그러나 $\Delta$결선에서 세 상의 영상전류는 크기와 위상이 같아 폐회로 안에서만 돌 뿐 선로로 빠져나갈 통로가 없다.
따라서 1차측 변압기 내부에는 영상전류가 존재하지만 1차측 선로에 나타나는 영상전류는 반드시 0이다.

밸런서는 단상 3선식 배전방식에서 부하 불평형으로 인한 중성선 전압 불평형을 방지하기 위해 사용하는 설비이다.

따라서 밸런서가 단상 2선식에 필요하다는 설명은 옳지 않으며, 저압 뱅킹 방식의 전압 변동 경감, 손실계수가 부하율 F와 F² 사이의 값을 갖는다는 관계, 수용률의 정의는 모두 옳은 설명이다.

수차 발전기는 부하 급변이나 계통 사고 시 회전자 속도가 흔들리기 쉬운데, 제동권선은 회전자 표면에 설치되어 난조(속도 진동)를 억제하는 역할을 한다.

이를 통해 발전기의 안정도를 증진시키는 것이 제동권선을 설치하는 주된 목적이며, 정지시간 단축이나 회전력 증가, 과부하 내량 증대와는 직접적인 관련이 없다.

3상 3선식 선로의 전압강하율은 $\varepsilon=\dfrac{P(R+X\tan\theta)}{V_r^2}\times100$으로 나타낼 수 있다(P는 W, $V_r$는 V 단위).

역률 0.8(뒤짐)이므로 $\tan\theta=0.75$이고, $R+X\tan\theta=15+20\times0.75=30\ \Omega$이다.

$10=\dfrac{P\times30}{(30000)^2}\times100$을 P에 대해 풀면 $P=3\times10^{6}\ \mathrm{W}=3000\ \mathrm{kW}$가 되어 이 값까지 수전할 수 있다.

변압기 결선에 △결선을 포함시키면 여자전류에 포함된 제3고조파 성분이 △권선 내부에서 순환전류로 흘러 외부로 나가지 못하고 상쇄된다.

이 때문에 Y-Y 결선만 사용할 경우 발생하는 제3고조파에 의한 통신선 유도장해나 전압 파형 왜곡을 방지하기 위해 한쪽 권선을 △로 구성한다.

직류 송전은 무효전력이 존재하지 않아 전압 변동률이 양호하고 안정도 한계가 없어 송전용량을 높일 수 있으며, 전력변환기(정류기·인버터) 동작 과정에서 고조파가 발생하는 특징이 있다.

반면 직류는 전류가 영점을 지나지 않아 아크가 잘 꺼지지 않으므로 고전압, 대전류의 차단이 오히려 어렵다는 것이 직류 송전 방식의 실제 특성이며, 이 점에서 해당 설명은 직류 송전 방식에 대한 옳은 설명이 아니다.

3상 무부하 충전전류는 상전압을 기준으로 $I_c=2\pi f C E$로 구하며, 여기서 $E=\dfrac{V}{\sqrt3}$는 상전압, C는 선로 전체 길이에 대한 정전용량이다.

선로 길이 15km에 대한 전체 정전용량은 $C=0.3587\times15\approx5.38\ \mu\mathrm{F}$이고, 상전압은 $E=\dfrac{66000}{\sqrt3}\approx38105\ \mathrm{V}$이다.

따라서 $I_c=2\pi\times60\times5.38\times10^{-6}\times38105\approx77.3\ \mathrm{A}$로 계산된다.

가스차단기(GCB)는 소호 능력과 절연 내력이 뛰어난 SF6(육불화황) 가스를 소호매질로 사용하여 대전류를 안전하게 차단한다.

SF6 가스는 무색·무취·불연성이며 절연내력이 공기보다 월등히 높아 차단기의 소형화에도 유리하다.

VCB(진공차단기)는 고진공 중에서 아크 생성물이 급속히 확산·소멸하는 성질을 이용해 아크를 소호하는 방식으로, 공기 중 냉각에 의한 소호가 아니다.

공기 중에서 아크를 냉각시켜 소호하는 것은 기중차단기(ACB) 계열의 방식이다. ABB(공기차단기)는 압축공기를 아크에 불어넣어 차단하고, OCB는 절연유가 분해되며 생기는 가스의 흡부력을, MBB(자기차단기)는 전자력으로 아크를 소호실로 유도해 냉각시키는 방식이므로 나머지는 모두 옳은 설명이다.

네트워크 배전 방식은 저압선을 그물망 형태로 상시 연계해 운전하므로 전압 변동이 적고 배전 신뢰도가 높으며 전력손실도 감소하는 장점이 있다.

다만 저압선이 여러 급전선으로부터 항상 충전된 상태로 유지되어 한쪽을 차단해도 선로가 살아 있으므로, 오히려 인축의 접촉사고 위험은 커진다는 점에서 이 설명은 옳지 않다.

환류다이오드는 유도성 부하에서 스위칭 소자가 꺼질 때 인덕터에 저장된 에너지를 소자 대신 흘려보내 부하전류를 연속적으로 유지시키는 역할을 한다.

따라서 유도성 부하에서는 오히려 반드시 필요한 소자이며, 에너지를 저장하는 성분이 없는 순저항 부하의 경우에만 불필요해진다는 점에서 해당 설명은 옳지 않다.

환류다이오드가 도통하는 동안 부하에 걸리는 전압은 다이오드의 순방향 전압강하 수준으로 거의 0V에 가까워지며, 이 과정에서 부하전류의 평활화에 기여한다.

3상 변압기의 병렬운전은 1차와 2차 사이의 위상 변위(각변위)가 서로 같아야 가능하다. △-△와 Y-Y는 위상 변위가 없어 서로 조합할 수 있고, △-Y와 Y-△는 위상 변위가 같아 조합할 수 있으며, 같은 △-Y끼리도 당연히 병렬운전이 가능하다.

반면 △-Y와 △-△는 한쪽에만 위상 변위가 생겨 두 변압기의 2차 전압에 위상차가 남으므로 병렬운전이 불가능하다. 조합에 포함된 △(또는 Y) 결선의 개수가 홀수이면 불가능하다고 기억하면 판별이 쉽다.

3상 직권 정류자 전동기의 중간(직렬)변압기는 전원전압의 크기에 관계없이 정류자 전압을 정류에 알맞은 값으로 조정하고, 실효 권수비를 선정·조정해 특성을 맞추며, 경부하 시 나타나는 속도의 이상 상승을 방지하는 데 사용된다.

반면 회전자 상수의 감소는 중간변압기를 사용하는 이유로 들지 않으므로, 사용 목적에 해당하지 않는다.

직류 분권 전동기는 속도가 계자자속에 반비례하는 특성을 가지므로, 무부하 운전 중 계자 회로가 단선되면 계자자속이 잔류자속 수준으로 급감한다.

이때 속도는 이론상 급격히 상승하여 위험한 과속도(폭주) 상태에 이르게 되므로, 분권 전동기는 무부하 상태에서 계자 회로를 개방한 채 운전해서는 안 된다.

변압기의 여자전류는 철심에 자속을 발생시키는 자화전류 성분과 철손에 해당하는 철손전류 성분으로 나뉜다.

이 중 부하의 유무와 관계없이 철심에 자속만을 만드는 전류는 자화전류이며, 여자전류는 자화전류와 철손전류를 합한 전체 전류를 가리키므로 자속만을 발생시키는 성분과는 구분된다.

규약효율은 입·출력을 동시에 실측하지 않고 손실을 따로 구해 계산하는 효율로, 기기마다 '측정하기 쉬운 쪽'을 기준으로 삼는다. 출력을 전기량으로 정확히 잴 수 있는 발전기·변압기는 출력 기준, 입력을 전기량으로 잴 수 있는 전동기는 입력 기준이다.

직류 전동기는 입력이 전기적 값(V·I)이라 정밀하게 측정되고 출력은 기계적 동력이라 측정이 까다롭다. 그래서 출력 = 입력 − 손실 로 두고 규약효율을 (입력 − 손실)/입력 × 100% 로 정의한다.

출력/(출력+손실)×100% 는 같은 원리를 출력 기준으로 쓴 발전기·변압기의 규약효율이고, 출력/입력×100% 는 손실을 분리하지 않고 실제 입·출력을 그대로 잰 실측효율이어서 규약효율의 정의식이 아니다.

타여자 전동기는 계자권선이 별도의 전원에서 여자되어 부하 전류가 변해도 계자자속이 거의 일정하게 유지되므로, 부하 변동에 따른 속도 변화가 작은 정속도 전동기로 분류된다(분권 전동기도 같은 계열이다).

직권 전동기는 부하에 따라 자속이 크게 변해 속도 변화가 큰 변속도 전동기이고, 화동 복권 전동기는 부하가 커질수록 속도가 뚜렷하게 떨어져 정속도로 보기 어렵다. 차동 복권 전동기는 속도 변동이 작은 편이지만 운전이 불안정해 정속도 전동기의 대표로 들지는 않는다.

단상 유도전동기의 기동 방법 중 반발 기동형은 브러시를 통해 정류자에 흐르는 전류와 자속의 상호작용으로 큰 기동 토크를 얻는 방식으로, 여러 기동 방식 중 기동 토크가 가장 크다.

콘덴서 분상 기동형과 분상 기동형은 보조권선에 위상차를 두어 기동하지만 반발 기동형보다 토크가 작고, 세이딩 코일형은 구조가 간단한 대신 기동 토크가 매우 작다.

부흐홀츠 계전기는 변압기 내부고장이나 이상 시 발생하는 가스와 오일의 흐름을 기계적으로 검출해 동작하는 계전기로, 전압·전류 같은 전기적 신호를 직접 검출하는 방식이 아니다. 따라서 전기적 신호로 동작한다는 설명은 부흐홀츠 계전기의 동작 원리와 맞지 않는다.

이 계전기는 변압기의 주탱크와 콘서베이터를 연결하는 관 중간에 설치되어 내부고장 시 발생하는 가스를 검출해 변압기 보호에 사용되며, 기계적 검출 방식의 특성상 진동 등에 의한 오동작 가능성이 있다는 점도 함께 인정되는 특징이다.

정류코일의 리액턴스 전압은 정류가 진행되는 동안 코일의 자기 인덕턴스에 유기되는 전압으로, 평균값을 e = L·(Δi/Δt) 로 구한다.

문제 조건에서 전류는 정류주기 T_C 동안 +I_C 에서 −I_C 까지 변하므로 전류 변화량은 Δi = I_C − (−I_C) = 2I_C 이고 변화 시간은 Δt = T_C 이다. 따라서 평균 리액턴스 전압은 e = L·2I_C/T_C [V] 가 된다.

전류 변화 폭을 I_C 하나로만 잡으면 값이 절반이 되고, 정류주기 T_C를 분자에 두면 시간에 비례하는 엉뚱한 차원이 되어 성립하지 않는다. 이 전압이 클수록 정류 말기에 전류가 급변해 브러시에서 불꽃(섬락)이 생긴다. 그래서 정류 개선책은 인덕턴스 L을 줄이고(단절권 채용), 정류주기를 길게(정류자 주변속도를 낮춤) 하며, 여기에 더해 보극을 설치해 리액턴스 전압을 상쇄하는 세 갈래로 정리된다.

리니어 전동기(선형 전동기)는 회전자 없이 직접 직선(병진) 운동을 만들어내는 전동기이지, 회전운동을 얻는 장치가 아니다. 오히려 기어나 벨트로 회전운동을 변환할 필요가 없다는 점이 리니어 전동기의 장점이므로, '직접 원운동이 얻어진다'는 설명은 성립하지 않는다.

이 외에 구조가 간단해 신뢰성이 높고, 마찰 없이 추진력을 얻으며, 회전체가 없어 원심력에 의한 속도 제한이 없어 고속을 쉽게 얻을 수 있는 점은 모두 리니어 전동기의 실제 장점에 해당한다.

초퍼(chopper)는 직류를 다른 크기의 직류로 직접 변환하는 직류-직류(DC-DC) 전력변환기기로, 스위칭 소자의 온·오프 시간비(듀티비)를 조절해 출력 전압을 승압 또는 강압한다.

인버터는 직류를 교류로 변환하는 장치이고, 브리지형 인버터 역시 스위칭 소자를 브리지로 구성한 인버터의 한 형태이므로 직류를 교류로 변환한다. 사이클로컨버터는 교류를 다른 주파수의 교류로 직접 변환하는 장치이므로, 어느 것도 직류 사이의 전압 변환용으로는 사용되지 않는다.

와전류손은 시변 자속에 의해 강자성체 철심 내부에 유기전압이 발생하고, 이 전압으로 철심 내에 와전류가 흘러 줄열로 소비되는 손실이다. 여기까지는 패러데이 법칙에 따른 정상적인 설명이다.

그러나 와전류에 의한 에너지 손실량은 전류가 흐르는 경로(철심 두께)가 클수록 커지는 비례 관계이며, 반비례하지 않는다. 이 때문에 철심을 얇은 규소강판으로 성층하여 와전류 경로를 작게 만들어 손실을 줄인다.

철손이 P_i ∝ f·B_m² 로 주어졌고, 변압기 유기전압 V = 4.44 f N B_m A 에서 B_m ∝ V/f 이다. 이를 대입하면 P_i ∝ f·(V/f)² = V²/f 로 정리된다.

조건은 전압 3% 상승(V′ = 1.03V), 주파수 3% 감소(f′ = 0.97f)이므로 철손비는 (1.03)²/0.97 = 1.0609/0.97 ≒ 1.094 이다. 자속밀도로 따져도 B_m′ = 1.03/0.97 ≒ 1.062배, 철손 = 0.97 × 1.062² ≒ 1.094 로 결과가 같다.

즉 철손은 정격 상태의 약 1.094배가 되어 약 9.4% 증가한다. 전압 상승과 주파수 저하가 겹치면 자속밀도가 이중으로 커져 철손이 급증하므로, 변압기에서 V/f 비를 일정하게 유지하는 것이 과여자와 철심 과열을 막는 핵심이다.

교류정류자기에서 브러시축이 자극축과 이루는 각을 $\beta$라 하면, 속도 기전력의 최댓값은 $E_{sm} = \dfrac{P \cdot Z \cdot \phi_m \cdot N}{60 \cdot a}\sin\beta$로 구해진다.

주어진 값을 대입하면 $E_{sm} = \dfrac{2 \times 200 \times 0.14 \times 1200}{60 \times 1}\sin 30^\circ = 1120 \times 0.5 = 560\,\mathrm{V}$이다.

이 최댓값을 실효값으로 환산하면 $E_s = \dfrac{E_{sm}}{\sqrt{2}} \approx \dfrac{560}{1.414} \approx 396\,\mathrm{V}$로, 약 400V에 해당한다.

부하(350kW, 역률 0.85)의 무효전력은 $Q_1 = 350 \times \dfrac{\sqrt{1-0.85^2}}{0.85} \approx 216.9\,\mathrm{kVar}$이다.

동기전동기가 50kW를 추가로 소비하므로 합성 유효전력은 $350+50=400\,\mathrm{kW}$이고, 역률 0.95로 개선된 후의 무효전력은 $Q_2 = 400 \times \dfrac{\sqrt{1-0.95^2}}{0.95} \approx 131.5\,\mathrm{kVar}$이다.

동기전동기가 과여자로 공급해야 하는 진상 무효전력은 개선 전후 무효전력의 차이인 $Q_1 - Q_2 \approx 216.9-131.5 \approx 85\,\mathrm{kVar}$이다.

무부하시험은 여자전류와 철손을, 단락시험은 임피던스 전압과 동손을 구하는 시험으로, 이 두 시험 결과로부터 등가회로 정수를 얻어 전압 변동률도 계산할 수 있다.

반면 절연 내력은 변압기 권선의 절연 성능을 확인하는 것으로, 별도의 절연내력시험(내전압시험)을 통해서만 확인할 수 있으며 무부하시험이나 단락시험으로는 알 수 없다.

3상 동기발전기의 단락곡선이 전류값과 상관없이 직선으로 나타나는 것은, 단락 시 흐르는 대전류에 의한 전기자 반작용(감자작용)이 계자기자력을 상쇄해 철심의 자속을 낮은 수준으로 유지시키기 때문이다.

그 결과 철심이 자기포화에 이르지 않으므로 단락전류와 계자전류가 비례 관계를 유지하여 단락곡선이 직선의 형태를 갖게 된다. 반대로 무부하 포화곡선은 철심의 자기포화로 인해 곡선(휘어짐)을 나타낸다.

정격상전압은 $V_p = \dfrac{3300}{\sqrt{3}} \approx 1905\,\mathrm{V}$이고, 정격상전류는 $I_n = \dfrac{5000\times10^3}{\sqrt{3}\times3300} \approx 875\,\mathrm{A}$이다.

동기 임피던스 강하율은 $\%Z = \dfrac{I_n \times Z_s}{V_p}\times100 = \dfrac{875\times1.8}{1905}\times100 \approx 82.6\%$이다.

단락비는 %Z의 역수이므로 $K_s = \dfrac{100}{\%Z} \approx 1.2$가 된다.

동기기의 회전자는 어느 부분이 회전하는가를 기준으로 회전계자형·회전전기자형·유도자형으로 분류된다. 회전계자형은 계자가 회전하고 전기자가 고정, 회전전기자형은 그 반대, 유도자형은 계자와 전기자가 모두 고정된 채 유도자만 회전하는 구조이다.

원통형은 회전자의 자극 형상(돌극형과 대비되는 형상)에 따른 분류이지 무엇이 회전하는지를 기준으로 한 분류가 아니므로, '회전자에 의한 분류'에는 해당하지 않는다.

제어계에서 기준입력과 주궤환량의 차로 만들어지는 신호를 동작 신호(동작 오차 신호)라 하며, 이 신호가 제어요소에 입력되어 제어계의 실제 동작을 일으키는 원인이 된다.

이후 동작 신호는 제어요소를 거쳐 조작 신호로 변환되어 조작량을 결정하며, 주궤환 신호는 제어량을 검출해 되돌리는 신호이므로 문제에서 정의한 것과는 다른 개념이다.

주어진 식은 표준 2차 제어계 w_n²/(s²+2δw_ns+w_n²) 형태이며, 분모를 0으로 놓은 s²+2δw_ns+w_n² = 0 이 특성방정식이다. 여기서 δ는 제동비, w_n은 고유(무제동) 각주파수다.

단위계단 응답의 최대 오버슈트는 e^{−πδ/√(1−δ²)} 로 δ가 커질수록 작아지고, δ = 0.1 이면 0 < δ < 1 이므로 특성근이 공액복소근이 되어 부족제동(under-damped) 으로 진동하며 수렴한다. 여기까지는 모두 맞는 설명이다.

반면 δ를 작게 할수록 제동이 많이 걸려 비교안정도가 향상된다는 서술은 방향이 정반대다. δ가 작아지면 제동이 약해져 오버슈트와 진동이 커지고 상대안정도(비교안정도)는 오히려 나빠진다. δ = 0 이면 지속진동, 0 < δ < 1 부족제동, δ = 1 임계제동, δ > 1 과제동으로 구분된다.

이산치(디지털) 제어계의 안정도는 특성방정식의 근이 z평면 단위원 내부에 있는지로 판별하며, 근의 절댓값이 모두 1보다 작으면 안정하다.

주어진 근 $-0.3,\ -0.2,\ +0.5$는 모두 절댓값이 1보다 작아 단위원 내부에 위치하므로, 이 시스템은 안정한 시스템이다.

Routh 표를 세우면 s⁵행 [1, 2, 11], s⁴행 [2, 4, 10]이고, s³행 첫 항은 (2×2 − 1×4)/2 = 0, 둘째 항은 (2×11 − 1×10)/2 = 6 이 된다. 제1열에 0이 나왔으므로 아주 작은 양수 ε으로 치환해 계속 전개한다.

이어서 s²행은 (4ε − 12)/ε ≒ −12/ε(음수) 와 10, s¹행은 약 6, s⁰행은 10 이 된다. 제1열을 위에서부터 나열하면 1, 2, ε(+), −12/ε(−), 6(+), 10(+) 으로 부호가 두 번 바뀐다.

Routh-Hurwitz 판별법에서 제1열의 부호 변화 횟수는 s 평면 우반면에 있는 근의 개수와 같으므로, 이 계는 우반면 근이 2개 존재하는 불안정한 계다. 실제로 근을 구하면 0.895 ± j1.456 두 개가 우반면에 놓여 판별 결과와 일치한다.

근궤적은 개루프 전달함수 G(s)H(s)의 극점에서 출발해 영점(또는 무한대)으로 끝나는 궤적이며, 그 개수는 극점 수와 영점 수 중 큰 값과 같다.

주어진 식에서 분모 s(s+1)(s+2) = 0 이므로 극점은 s = 0, −1, −2 의 3개이고, 분자 K(s+1) = 0 이므로 유한 영점은 s = −1 의 1개다.

따라서 근궤적의 수는 max(3, 1) = 3 이다. 이 중 1개는 유한 영점 s = −1 로 들어가고, 나머지 3 − 1 = 2개는 점근선을 따라 무한대로 발산한다(점근선 수 = 극점 수 − 영점 수).

주어진 미분방정식 2·dc(t)/dt + 5c(t) = r(t) 에 c(t) = X₁(t), X₂(t) = dX₁(t)/dt 를 대입하면 2X₂ + 5X₁ = r 이 되고, X₂에 대해 풀면 X₂ = (1/2)r − (5/2)X₁ 이다.

따라서 신호흐름선도에서 X₂ 마디로는 입력 R로부터 이득 1/2 인 가지와, 출력쪽 X₁ 마디에서 되돌아오는 이득 −5/2 인 되먹임 가지가 함께 들어와야 한다. 또 X₁ = (1/s)X₂ 이므로 X₂ → X₁ 가지의 이득은 s⁻¹, X₁ → C 가지의 이득은 1이다.

이 조건을 모두 만족하는 것은 화살표가 X₁에서 X₂ 쪽으로 향하고 이득이 −5/2 인 선도다. 검산하면 C/R = (1/2)(1/s) / {1 + (5/2)(1/s)} = 1/(2s+5) 로, 원식을 라플라스 변환한 (2s+5)C(s) = R(s) 와 정확히 일치한다. 가지 방향이 X₂ → X₁ 로 그려진 것은 되먹임이 아니라 또 하나의 전향 경로가 되고, 이득이 +5/2 인 것은 부호가 반대여서 원식을 만족하지 못한다.

그림에서 $H_1$과 $H_2$는 모두 출력 $C$에서 갈라져 나와 가산점에 $-$ 부호로 들어가는 부궤환이다.
$C=G(R-H_1C-H_2C)$이므로 $\dfrac{C}{R}=\dfrac{G}{1+GH_1+GH_2}$이다.
이 값이 1이 되려면 $G=1+GH_1+GH_2$, 즉 $G(1-H_1-H_2)=1$이어야 한다.
따라서 조건은 $G=\dfrac{1}{1-H_1-H_2}$이다.

연속시간 제어계의 안정도는 특성방정식의 근이 s복소평면의 좌반면(실수부가 음수)에 있는지로 판별한다.

모든 근이 좌반면에 있으면 시간이 지남에 따라 응답이 지수적으로 감쇠하여 발산하지 않으므로 이 계는 안정하다. 근이 허수축에 있으면 임계안정, 우반면에 하나라도 있으면 불안정이 된다.

그림에서 입력 A, B는 각각 다이오드의 애노드에 연결되고 두 다이오드의 캐소드가 한 점에서 묶여 출력 X가 되며, 그 점은 $R_g$를 통해 접지되어 있다.
A와 B가 모두 낮은 준위이면 두 다이오드 모두 도통하지 못하고 X는 $R_g$를 통해 접지 전위, 즉 낮은 준위가 된다.
A나 B 중 어느 하나라도 높은 준위가 되면 그 다이오드가 순방향으로 도통하여 X도 높은 준위가 된다.
입력 중 하나만 1이어도 출력이 1이 되므로 이 회로는 OR 게이트이다.

단위 임펄스 입력은 X(s)=1이므로 출력은 Y(s)=G(s) 그 자체가 된다. 주어진 전달함수가 $G(s)=\dfrac{Y(s)}{X(s)}=\dfrac{1}{s^{2}(s+1)}$이므로, 임펄스 응답은 이 식의 라플라스 역변환이다.

부분분수로 $\dfrac{1}{s^{2}(s+1)}=\dfrac{A}{s}+\dfrac{B}{s^{2}}+\dfrac{C}{s+1}$라 두면 $1=As(s+1)+B(s+1)+Cs^{2}$이다. $s=0$을 넣어 B=1, $s=-1$을 넣어 C=1, $s^{2}$ 계수 비교 $A+C=0$에서 A=-1을 얻는다.

따라서 $G(s)=-\dfrac{1}{s}+\dfrac{1}{s^{2}}+\dfrac{1}{s+1}$이고, 각 항을 역변환하면 $y(t)=-1+t+e^{-t}=t-1+e^{-t}$이다. 중근 $s^{2}$이 t 항을, 극점 $s=-1$이 $e^{-t}$ 항을 만든다는 대응을 기억하면 부호 실수를 줄일 수 있다.

그림은 직렬 가지가 각각 $j600\,\Omega$이고 병렬 가지가 $-j300\,\Omega$인 대칭 T형 회로다.
4단자 정수를 구하면 $A=1+\frac{j600}{-j300}=-1$, $D=-1$, $B=j600+j600+\frac{(j600)^{2}}{-j300}=j1200-j1200=0$, $C=\frac{1}{-j300}=j\frac{1}{300}$이다.
영상전달정수는 $\theta=\ln\left(\sqrt{AD}+\sqrt{BC}\right)$인데 $\sqrt{AD}=\sqrt{(-1)(-1)}=1$, $\sqrt{BC}=0$이다.
따라서 $\theta=\ln 1=0$이다.

선로손실 $P_l = 3I_L^2 R$에서 선전류를 구하면 $I_L = \sqrt{\dfrac{50}{3\times0.5}} \approx 5.77\,\mathrm{A}$이다.

부하 소비전력 $P=\sqrt{3}\,V_L I_L\cos\theta$에서 부하단자전압을 구하면 $V_L = \dfrac{1800}{\sqrt{3}\times5.77\times0.8} \approx 225\,\mathrm{V}$가 된다.

복소전력은 $S = E\bar{I} = (40+j30)(30-j10) = 1500+j500\,\mathrm{VA}$로 구해지며, 유효전력은 $1500\,\mathrm{W}$, 무효전력은 $500\,\mathrm{Var}$이다.

피상전력은 $|S| = \sqrt{1500^2+500^2} \approx 1581\,\mathrm{VA}$이므로, 역률은 $\cos\theta = \dfrac{P}{|S|} = \dfrac{1500}{1581} \approx 0.949$가 된다.

그림은 $R$와 $L$이 직렬인 가지와 $R$와 $C$가 직렬인 가지가 전원에 병렬로 붙은 회로다.
두 가지의 시정수가 같아지면 스위치를 닫아도 과도분이 나타나지 않으므로 조건은 $\frac{L}{R}=RC$, 즉 $R=\sqrt{\frac{L}{C}}$이다.
그림의 $L=0.9\,[H]$, $C=10\,[\mu F]$를 대입하면 $R=\sqrt{\frac{0.9}{10\times 10^{-6}}}=\sqrt{9\times 10^{4}}=300$이다.
따라서 $300\,[\Omega]$이다.

분포정수 회로에서 단위길이당 직렬 임피던스를 Z, 병렬 어드미턴스를 Y라 하면, 특성임피던스는 진행파의 전압과 전류의 비로 정의되어 $Z_{0}=\sqrt{\dfrac{Z}{Y}}$로 주어진다.

차원으로도 곧바로 확인된다. Z는 [Ω], Y는 [S]이므로 $Z/Y$는 $[\Omega^{2}]$가 되어 제곱근을 취하면 [Ω]이 된다. 반대로 $ZY$는 무차원이 되어 임피던스가 될 수 없으며, $\sqrt{ZY}$는 전파정수 $\gamma=\alpha+j\beta$다. $\sqrt{Y/Z}$는 어드미턴스 차원이다.

무손실 선로라면 $Z=j\omega L$, $Y=j\omega C$이므로 $Z_{0}=\sqrt{\dfrac{L}{C}}$라는 익숙한 형태가 되며, 이 값은 주파수와 선로 길이에 무관한 상수가 된다.

그림은 $L$과 $R$가 직렬로 연결된 가지에 $C$ 가지가 병렬로 접속된 회로다.
합성 어드미턴스는 $Y=\frac{1}{R+j\omega L}+j\omega C=\frac{R}{R^{2}+(\omega L)^{2}}+j\left(\omega C-\frac{\omega L}{R^{2}+(\omega L)^{2}}\right)$이다.
공진은 허수부가 0이 되는 조건이므로 $\omega C=\frac{\omega L}{R^{2}+(\omega L)^{2}}$에서 $R^{2}+(\omega L)^{2}=\frac{L}{C}$를 얻는다.
이를 실수부에 넣으면 공진시 어드미턴스는 $Y=\frac{R}{L/C}=\frac{RC}{L}$이다.

그림에서 $2\,[\Omega]$ 저항, 유도성 리액턴스 $4\,[\Omega]$, 용량성 리액턴스 $4\,[\Omega]$가 모두 $1\angle 0^\circ\,[V]$ 전원에 병렬로 접속되어 있다.
합성 어드미턴스는 $Y=\frac{1}{2}+\frac{1}{j4}+\frac{1}{-j4}=0.5-j0.25+j0.25=0.5\,[S]$로, 크기가 같은 유도성 성분과 용량성 성분이 서로 상쇄되어 순저항만 남는다.
따라서 $I=YV=0.5\times 1=0.5\,[A]$이다.

주어진 함수는 $F(s)=\dfrac{s+1}{s^{2}+2s}=\dfrac{s+1}{s(s+2)}$로, 극점이 $s=0$과 $s=-2$인 서로 다른 두 개의 단일 극점을 갖는다.

부분분수로 $F(s)=\dfrac{A}{s}+\dfrac{B}{s+2}$라 두면 유수 계산으로 $A=\left.\dfrac{s+1}{s+2}\right|_{s=0}=\dfrac{1}{2}$, $B=\left.\dfrac{s+1}{s}\right|_{s=-2}=\dfrac{-1}{-2}=\dfrac{1}{2}$이다.

따라서 $F(s)=\dfrac{1}{2}\cdot\dfrac{1}{s}+\dfrac{1}{2}\cdot\dfrac{1}{s+2}$이고 역변환하면 $f(t)=\dfrac{1}{2}\left(1+e^{-2t}\right)$이다. 분모의 극점이 $s=-2$이므로 지수의 감쇠계수가 2이고, 두 유수가 모두 (+)1/2이라 부호가 (+)로 결합된다는 두 가지가 판별 포인트다.

주어진 전압은 $e(t)=100\sqrt{2}\sin wt+150\sqrt{2}\sin 3wt+260\sqrt{2}\sin 5wt\,[\mathrm{V}]$이다. 각 항의 진폭이 $\sqrt{2}$ 배 형태로 쓰여 있으므로 제5고조파 성분의 실효값은 그대로 260[V]가 된다.

R-L 직렬회로에서 n차 고조파에 대한 임피던스는 $Z_{n}=R+jn\omega L$이다. 기본파에서 $\omega L=1[\Omega]$이므로 5고조파에서는 리액턴스가 5배가 되어 $5\omega L=5[\Omega]$, 저항은 그대로 $R=12[\Omega]$이다. 따라서 $|Z_{5}|=\sqrt{12^{2}+5^{2}}=\sqrt{169}=13\,[\Omega]$이다.

그러므로 $I_{5}=\dfrac{E_{5}}{|Z_{5}|}=\dfrac{260}{13}=20\,[\mathrm{A}]$이다. 고조파 차수가 올라가면 유도리액턴스는 차수에 비례해 커지지만 저항은 변하지 않는다는 점이 핵심이며, 12와 5로 13이 떨어지도록 수치가 설계되어 있다.

그림의 세로축 눈금이 최댓값 $100\,[V]$를 가리키므로 진폭은 $100$이다.
순시값을 $v=100\sin(\omega t+\theta)$로 두면, 파형이 감소하면서 0을 지나는 점이 $\omega t=\frac{5\pi}{6}$이므로 $\frac{5\pi}{6}+\theta=\pi$에서 $\theta=\frac{\pi}{6}$이다.
이 값을 넣으면 $\omega t=0$에서 $v=100\sin\frac{\pi}{6}=50\,[V]$로 양수이면서 증가 중이고, 이는 원점보다 조금 앞에서 상승 방향으로 0을 지나는 그림과 일치한다.
따라서 순시값은 $v=100\sin\left(\omega t+\frac{\pi}{6}\right)[V]$이다.

지선에 연선을 사용하는 경우에는 소선을 3가닥 이상 꼬아 사용해야 하며, 이는 가공전선로 지지물의 지선 시설기준 중 옳은 내용에 해당한다.

나머지 조건들은 실제 기준과 다르다. 지선의 소선은 지름 2.6mm 이상인 금속선을 사용해야 하고, 도로를 횡단하는 지선의 높이는 지표상 5m 이상(교통 지장이 없으면 4.5m까지 감할 수 있음)이며, 지선의 안전율은 2.5 이상이어야 한다.

사용전압이 400V 미만인 옥내배선에서 전광표시장치·출퇴표시등이나 제어회로 등에 다심케이블을 사용하는 경우, 배선의 단면적은 $0.75\,\mathrm{mm^2}$ 이상이면 되도록 완화된 기준이 적용된다.

이는 일반 옥내배선의 최소 굵기 기준보다 완화된 값으로, 제어·표시용 회로처럼 부하전류가 작은 배선에 한해 적용되는 예외 규정이다.

제1종 특고압 보안공사에서 사용되는 전선의 굵기는 사용전압 구간별로 정해지며, 100kV 이상 300kV 미만인 경우 인장강도 58.84kN 이상의 연선 또는 단면적 150mm² 이상의 경동연선을 사용하도록 규정되어 있다.

154kV는 이 구간에 해당하므로 경동연선의 굵기는 150mm² 이상이어야 한다.

저압 옥내간선에서 분기하여 전기사용기계기구에 이르는 저압 옥내전로는 원칙적으로 분기점에서 전선의 길이가 3m 이하인 곳에 개폐기 및 과전류차단기를 시설해야 한다.

다만 분기회로의 허용전류가 간선 과전류차단기 정격전류의 일정 비율 이상인 경우 등 조건을 만족하면 이 거리 제한을 완화(8m 이하 또는 제한 없음)해 적용할 수 있다.

전동기 과부하 보호장치의 시설에서, 전원측 전로에 시설한 배선용차단기의 정격전류가 20A 이하인 경우에는 그 전로에 접속하는 단상 전동기에 한해 과부하 보호장치의 시설을 생략할 수 있다.

이는 소용량 단상 전동기의 경우 배선용차단기의 낮은 정격전류가 과전류에 대한 보호기능을 어느 정도 겸할 수 있기 때문에 적용되는 예외 규정이다.

사용전압 35kV 이하의 특고압 가공전선과 가공약전류전선 등을 동일 지지물에 시설(공가)하는 경우, 특고압 가공전선로는 제2종 특고압 보안공사에 의하여 시설해야 한다.

이는 통신선 등 약전류전선과 특고압전선이 같은 지지물에 있을 때 단선이나 접촉사고 시 위험이 커지므로, 일반적인 특고압 가공전선로보다 강화된 보안공사 기준을 적용하기 위함이다.

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.

MI(미네럴 인슐레이션) 케이블은 절연물로 무기질 분말을 사용하는 케이블로, 국내 전기설비 기준상 저압 옥내배선용으로 규정되어 있어 사용전압이 고압인 전로의 전선으로는 사용할 수 없다.

반면 연피 케이블, 비닐외장 케이블, 폴리에틸렌 외장 케이블 등은 고압 케이블로 사용 가능한 케이블 종류에 포함된다.

가로등, 경기장, 공장, 아파트 단지 등의 일반 조명용으로 시설하는 고압방전등은 광효율이 70lm/W 이상인 것을 사용해야 한다.

이는 옥외 대규모 조명에 에너지 효율이 낮은 광원을 사용하지 못하도록 하기 위한 규정이다.

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.

제1종 접지공사의 접지선은 공칭단면적 6mm² 이상의 연동선(또는 이와 동등 이상의 세기 및 굵기)을 사용해야 한다.

이는 고압·특고압 기계기구의 철대 및 금속제 외함 등 위험도가 높은 설비에 적용되는 접지공사이므로, 제3종·특별제3종 접지공사보다 굵은 접지선 굵기가 요구된다.

금속관 공사에서 관 끝(단구)에 절연부싱을 사용하는 가장 주된 목적은, 금속관의 날카로운 단면에 전선이 닿아 전선 피복이 손상되는 것을 방지하기 위함이다.

관의 끝이 터지는 것을 막거나 관 안으로 이물질이 들어오는 것을 막는 것, 조영재와의 접촉을 막는 것은 절연부싱의 주된 목적이 아니며, 부싱은 전선이 관 단구에 직접 쓸려 절연이 상하지 않도록 보호하는 데 그 목적이 있다.

최대사용전압이 7kV 이하인 전로의 절연내력 시험전압은 최대사용전압의 1.5배로 정해져 있다.

따라서 최대사용전압 3.3kV인 차단기 전로의 시험전압은 $3300\,\mathrm{V}\times1.5=4950\,\mathrm{V}$가 된다.

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.

관·암거 등에 넣은 지중전선의 방호장치 금속제 부분(케이블 지지 금구류 제외) 및 지중전선의 피복으로 사용하는 금속체에는 제3종 접지공사를 하여야 한다.

이는 사람이 접촉할 가능성이 있는 금속 구조물에 대한 감전 방지 목적의 접지 기준이다.

가반형(이동형) 아크 용접장치의 용접변압기 1차측 전로의 대지전압은 300V 이하로 제한된다.

이는 작업자가 직접 다루는 이동형 용접기의 특성상 감전 위험을 줄이기 위해 고정형 용접장치보다 엄격한 전압 제한을 두는 규정이다.

지중전선로를 직접매설식으로 시설할 때, 차량이나 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소에서는 KEC 개정 규정상 매설 깊이를 1.0m 이상으로 하여야 한다.

중량물의 압력을 받을 우려가 없는 일반 장소는 이보다 얕은 깊이(0.6m 이상)가 적용되므로, 압력 우려 여부에 따라 요구되는 매설 깊이가 달라진다.

특고압 가공전선과 그 지지물·완금류·지주 또는 지선 사이의 이격거리는 사용전압 구간별로 규정되며, 15kV 이상 25kV 미만 구간에서는 20cm 이상을 확보해야 한다.

22.9kV는 이 구간에 해당하므로 이격거리는 20cm 이상이어야 한다.

고압 옥내배선은 케이블공사와 케이블트레이공사로 시설하는 것이 원칙이며, 애자사용공사는 건조하고 전개된 장소에 한하여 시설할 수 있도록 허용된다. 따라서 문제가 제시한 조건에서는 애자사용공사로 시설할 수 있다.

금속관공사, 합성수지관공사, 덕트공사는 저압 옥내배선에서 주로 쓰이는 공사방법으로, 고압 옥내배선의 시설방법에는 포함되지 않는다.

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.

고압의 계기용변성기 2차측 전로에는 제3종 접지공사를 하도록 규정되어 있다.

반면 특고압 계기용변성기의 2차측 전로에는 이보다 강화된 제1종 접지공사가 적용되고, 고압용 변압기의 외함(고압용 기계기구의 철대·금속제 외함)과 특고압·고압 혼촉방지용 방전장치에도 제1종 접지공사를 하여야 하므로 제3종에는 해당하지 않는다.

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강제 배류기는 제2종 접지공사가 아니라 제3종 접지공사를 한 금속제 외함 등 견고한 함에 넣어 시설하거나, 사람이 접촉할 우려가 없도록 시설해야 한다. 따라서 제2종 접지공사라고 한 설명은 시설기준과 맞지 않는다.

나머지 조건들 — 전원장치의 변압기를 절연변압기로 할 것, 적정한 과전류차단기를 시설할 것, 귀선에서 배류기를 거쳐 금속제 지중관로로 흐르는 전류(역류)를 저지하는 구조로 할 것 — 은 모두 강제 배류기 시설의 올바른 요건에 해당한다.

고압 가공전선에 케이블을 사용하여 조가용선에 행거로 시설하는 경우, 행거의 간격은 50cm 이하로 하여야 한다.

이는 케이블이 조가용선을 따라 고르게 지지되어 처짐이나 흔들림에 의한 손상을 방지하기 위한 시설 기준이다.

고압 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선의 높이는 도로를 횡단하는 경우 원칙적으로 지표상 6m 이상이어야 하지만, 교통에 지장을 줄 우려가 없는 경우에는 지표상 5m까지 감할 수 있다.

이는 통신선 자체가 전력선보다 상대적으로 위험도가 낮은 점을 고려해, 도로 여건에 따라 최소 높이를 완화 적용할 수 있도록 한 규정이다.