12년 2회차

고속철도에서 열차운행속도가 250[km/h]를 초과하는 구간의 전차선 구배는 0[‰]을 원칙으로 한다.

속도가 높아질수록 팬터그래프와 전차선 사이의 접촉이 급격히 변화하지 않도록 전차선의 높이 변화(구배)를 최소화해야 하며, 250[km/h]를 넘는 고속 구간에서는 사실상 평면(구배 0)으로 가선한다.

지상부의 가공전차선이 터널 내에서 강체전차선으로 바뀌는 부분에는 지상부 이행장치를 설치한다.

이 장치는 가선 방식이 가공전차선에서 강체전차선으로 전환되는 구간에서 팬터그래프가 두 방식 사이를 끊김 없이 원활하게 넘어갈 수 있도록 접속 구조를 형성한다.

레일 전위는 귀선전류(부하전류)가 흐르면서 레일 저항에 의해 발생하는 전압강하이므로, 부하전류가 작을수록 낮아지고 클수록 높아진다 — 이 설명은 방향이 반대로 되어 있다.

레일의 고유저항이 크거나 변전소와 부하점 사이 거리가 멀면 귀선 경로의 저항이 커져 레일 전위가 높아지며, 대지 절연저항이 클수록 누설전류로 빠져나가는 양이 적어 레일 전위가 그대로 유지되어 높게 나타난다.

이선현상이 발생하면 팬터그래프와 전차선의 접촉이 순간적으로 끊어지면서 전압이 변동하고 아크가 발생하므로, 열차 속도가 높아질수록 이선 빈도가 늘어나 운전속도를 제한하는 요인이 된다 — 전압이 변동하지 않고 속도와 무관하다는 설명은 사실과 반대다.

이선은 팬터그래프의 상하 진동으로 전차선에서 순간적으로 이탈이 일어나는 현상이며, 접촉 불량으로 아크를 일으켜 전차선과 습판의 마모·손상을 가져온다.

이선은 접촉이 끊어져 있는 이선시간의 길이에 따라 소이선·중이선·대이선으로 구분하며, 이선시간이 수십분의 1초 정도로 매우 짧고 전차선이나 팬터그래프 습판의 미세한 진동에 의해 생기는 것이 소이선이다.

이선시간이 길어질수록 중이선·대이선으로 구분되며, 아크가 커져 전차선과 습판의 마모·손상이 심해지고 전압 변동도 커진다. 특이선이라는 구분은 이선의 분류에 쓰이지 않는 용어다.

피뢰기는 이상전압이 유입되면 방전시키고 속류를 신속히 차단하는 보호기기로, 직렬갭과 특성요소(비선형 저항)로 구성된다.

직렬갭은 평상시 회로를 차단하고 이상전압 유입 시에만 방전 경로를 형성하며, 특성요소는 전압에 따라 저항값이 급격히 변하여 방전 후 속류를 억제한다.

피뢰기는 큰 방전용량과 확실한 속류차단능력이 요구되며, 급전선 인출부나 터널 내 케이블 양단처럼 이상전압이 침입하기 쉬운 개소에는 반드시 설치한다.

교류 급전계통에서 급전분기장치는 변전소(SS), 급전구분소(SP), 병렬급전구분소(PP), 보조급전구분소(SSP) 등 급전구간을 나누고 연계하는 표준 개소에 설치되며, 단말보조급전구분소(ATP)라는 명칭은 이러한 급전분기장치 설치개소 체계에 포함되지 않는다.

급전구분소는 인접한 변전소의 급전구간을 분리·개폐하는 기능을 하고, 병렬급전구분소는 양쪽 급전구간을 병렬로 연계해 전압강하와 고장 영향 범위를 줄이는 기능을 한다.

스코트(Scott) 결선 변압기는 3상 전원을 2상(T상·M상) 전원으로 변환하는 결선으로, 2차측 T상과 M상 사이의 위상차는 90°이다.

이 90° 위상차 덕분에 스코트 결선은 단상 부하인 교류 전기철도의 급전을 3상 계통에 균형 있게 분산시키는 용도로 널리 쓰인다.

보호선(P.W)은 지지물 접지선과 연동되어 사고전류를 배류함으로써 지지물의 접지 전위 상승과 애자 섬락을 억제하는 목적의 전선으로, 오히려 통신유도장해 등 전자유도현상을 경감시키는 방향으로 작용하므로 이를 증가시킨다는 설명은 사실과 반대다.

보호선은 전차선로 사고 시 지지물이나 인접 시설물로 위험 전위가 전이되는 것을 막아 전차선로와 주변 설비를 보호하는 것이 주된 목적이다.

직류 전철화 구간에서 레일과 대지 사이로 새어 나가는 누설전류를 줄이기 위해 설치하는 것은 정류 포스트(RP)이다.

정류 포스트는 정류기(다이오드)를 통해 레일의 귀선전류를 변전소 쪽으로 한 방향으로만 흡상시켜, 레일 전위 상승과 그로 인한 대지 누설전류(매설 금속체 전식의 원인)를 억제한다.

변전소(SS)는 전력을 변환·공급하는 설비, 타이 포스트(TP)는 급전선을 서로 접속해 전압강하를 줄이는 개소, 급전구분소(SP)는 급전구간을 나누어 개폐하는 개소로 각각 목적이 다르다.

경량전철에서 LIM(Linear Induction Motor)방식은 차륜과 궤도의 점착력 대신, 차상의 리니어 모터와 궤도에 부설된 리액션 플레이트 사이에서 발생하는 전자력을 직접 추진력으로 사용하는 방식이다.

철제차륜·고무차륜·모노레일 방식은 모두 차륜과 주행면 사이의 마찰(점착력)로 추진력을 얻는다는 점에서 LIM방식과 구분된다.

가공전차선로의 동적 특성을 나타내는 도플러 계수는 파동전파속도와 운전속도의 차이를 두 속도의 합으로 나눈 값으로 구하며, 계산하면 0.1이 된다.

$\gamma=\dfrac{c-v}{c+v}=\dfrac{110-90}{110+90}=\dfrac{20}{200}=0.1$

운전속도가 파동전파속도에 가까워질수록 도플러 계수는 작아지며, 값이 작을수록 전차선이 팬터그래프의 밀어올림을 따라가지 못해 이선이 쉽게 발생한다. 따라서 운전속도는 파동전파속도보다 충분히 낮게 제한한다.

가공전차선의 굵기(공칭단면적)는 허용전류, 기계적 강도, 전압강하를 만족하도록 결정되며, 전선의 단면형상 자체는 굵기를 정하는 요소가 아니라 마모 특성 등에 관계된 별개의 설계 요소다.

허용전류는 통전 시 온도 상승 한계를, 기계적 강도는 장력·풍압 등 외력에 대한 안전율을, 전압강하는 급전거리에 따른 전압 저하 허용치를 각각 만족시키기 위해 검토되는 항목이다.

AT급전방식에서는 급전선과 전차선에 흐르는 전류가 각 단권변압기(AT)로 흡상되는 비율을 이용해 고장점을 표정하는 AT흡상 전류비 방식을 사용한다.

고장점과 가까운 단권변압기일수록 흡상전류 비율이 커지는 성질을 이용해 고장 구간의 위치를 추정하는 원리로, 리액턴스나 선로 임피던스를 직접 측정하는 방식과는 다른 AT급전 특유의 검출 방식이다.

귀선로는 전기차 전류를 변전소로 안전하게 되돌리는 경로이므로 레일 전위의 상승을 억제할 수 있어야 하며, 상승을 증가시킬 수 있어야 한다는 설명은 요구 성능과 반대다.

• 대지 누설전류가 작아야 한다는 것은 전식(전기부식) 방지를 위한 정상적인 요구 성능이다.
• 귀선로용 전선이 기계적 강도와 전류용량을 충분히 갖추어야 한다는 것도 귀선로에 요구되는 정상적인 성능이다.

고속철도 구간의 전차선로에서 조가선과 전차선 사이의 수직 간격인 표준 가고는 1,400mm로 적용한다.

가고를 크게 두면 드로퍼 길이에 여유가 생겨 전차선의 높이를 일정하게 유지하기 쉽고 경간 내 탄성 변화가 작아지므로, 고속 주행 시 팬터그래프의 추종성과 접촉 안정성을 확보하는 데 유리하다.

여름부터 가을에 걸친 고온계에서 기준 풍속(약 40m/s급) 바람에 의해 발생하는 하중은 갑종 풍압하중으로 분류한다.

을종·병종 풍압하중은 저온계에서 빙설이 부착된 경우와 부착되지 않은 경우를 각각 나타내는 값으로, 고온계의 갑종 풍압하중과는 적용 계절과 산정 조건이 다르다.

구조물의 지점은 반력 성분에 따라 이동지점, 힌지지점, 고정지점으로 구분하며, 정정은 지점의 한 종류가 아니라 구조물 전체가 평형조건만으로 반력을 구할 수 있는 상태(정정구조물)를 가리키는 용어다.

따라서 지점의 분류 항목으로 정정지점을 드는 것은 지점 종류와 구조물의 해석상 구분을 혼동한 설명이다.

두 힘이 이루는 각을 이용한 합력은 코사인법칙으로 구하며, 계산 결과 약 20.3t이 된다.

$R=\sqrt{F_1^2+F_2^2+2F_1F_2\cos45^\circ}$
$R=\sqrt{10^2+12^2+2\times10\times12\times0.707}=\sqrt{413.7}\approx20.3\,\mathrm{t}$

지지점에서 전차선의 진행 방향이 편위만큼 꺾이면서 발생하는 수평장력은 장력에 편위 변화량과 경간의 비를 곱해 구하며, 계산하면 약 10kgf가 된다.

$F=T\times\dfrac{4e}{S}=1000\times\dfrac{4\times0.1}{40}=10\,\mathrm{kgf}$

편위가 인접 지지점마다 반대 방향으로 번갈아 배치되므로, 한 지지점에서 전차선이 꺾이는 각도는 편위 하나만 고려할 때보다 두 배로 커진다.

힘의 평형은 구조물이 어느 방향으로도 움직이지 않고 회전하지도 않는 상태를 의미하므로, 수직 방향으로 조금이라도 움직인다는 설명은 평형조건과 맞지 않는다.

수평 방향으로 움직이지 않는 것, 상하로 움직이지 않는 것, 회전하지 않는 것은 각각 힘의 평형이 성립하기 위한 정상적인 조건이다.

고정지점은 수평·수직 이동과 회전을 모두 구속하므로 반력의 수는 3개(수평반력, 수직반력, 모멘트반력)이다.

이동지점은 반력 1개, 힌지지점은 반력 2개(수평·수직)만 발생한다는 점에서 고정지점과 구분된다.

힘의 3요소는 크기, 방향, 작용점이며, 모멘트는 힘 자체의 요소가 아니라 힘이 작용점 이외의 점에 대해 만들어내는 회전 효과(힘×거리)를 나타내는 별개의 물리량이다.

곡선구간에서 전차선의 편위는 경간의 제곱에 비례하고 곡선반경에 반비례하는 관계로 산정하며, 계산하면 200mm가 된다.

$e=\dfrac{L^2}{16R}=\dfrac{40^2}{16\times500}=\dfrac{1600}{8000}=0.2\,\mathrm{m}=200\,\mathrm{mm}$

지지점에서 한쪽으로 e만큼, 경간 중앙에서 반대쪽으로 e만큼 두어 곡선에 대한 전차선의 치우침을 좌우로 나누어 담당하게 한 결과다.

후크의 법칙 $\sigma=E\varepsilon$에서 탄성계수는 $E=\dfrac{\sigma}{\varepsilon}$로 표현되므로, 응력이 일정할 때 탄성계수는 변형률에 반비례하는 관계를 가진다.

같은 응력에서 변형률이 커진다는 것은 재료가 더 쉽게 늘어난다는 의미이므로, 이는 탄성계수(강성)가 오히려 작다는 것을 뜻한다.

신장량은 원래 길이에 변형률을 곱해 구하며, 계산하면 1.6mm가 된다.

$\delta=L\times\varepsilon=4\,\mathrm{m}\times0.0004=0.0016\,\mathrm{m}=1.6\,\mathrm{mm}$

수평분포하중에 의한 지면 경계점 모멘트는 전체 하중을 그 작용 중심 위치(전주 높이의 절반)까지의 거리와 곱해 구하며, 계산하면 1,936kgf·m가 된다.

$M=\dfrac{wH^2}{2}=\dfrac{32\times11^2}{2}=\dfrac{32\times121}{2}=1936\,\mathrm{kgf\cdot m}$

전차선로용 철주로는 강관주, H형강주, 사각철주 등 표준화된 단면 형태가 사용되며, Y형강주는 전차선로 지지물로 규정된 표준 단면 형강에 해당하지 않는다.

전선의 풍압하중은 수직투영면적당 풍압하중에 전선의 수직투영면적(지름×경간)을 곱해 구하며, 계산하면 92.5kgf가 된다.

$P=p\times d\times S=100\times0.0185\times50=92.5\,\mathrm{kgf}$

피뢰기의 직선적 유효 보호범위는 전파속도와 뢰의 파두장을 곱한 뒤 2로 나누어 구하며, 계산하면 450m가 된다.

$L=\dfrac{v\times t_f}{2}=\dfrac{300\times3}{2}=450\,\mathrm{m}$

파두장이 짧을수록 뇌서지가 급준하게 전파되어 피뢰기의 유효 보호범위가 좁아진다.

곡선로에서 전선에 작용하는 수평하중은 경간에 단위풍압하중을 곱한 값에 곡선로 횡장력을 더해 구하며, 계산하면 168kgf가 된다.

$F=S\times p+F_h=60\times1.85+57=111+57=168\,\mathrm{kgf}$

가공전차선로용 지선의 안전율은 2.5 이상으로 하도록 규정되어 있다.

지선은 전주에 걸리는 횡하중(풍압, 장력 불평형 등)을 대신 부담하는 보조 지지물이므로, 지선이 끊어지면 곧바로 전주 도괴로 이어진다. 그만큼 충분한 안전율을 확보하도록 정하고 있다.

부재의 축과 수직인 방향으로 부재를 자르려고 하는 힘을 전단력이라 한다.

외력은 부재에 가해지는 하중 전체를, 반력은 지점에서 하중에 대응해 발생하는 힘을, 모멘트는 회전 효과를 나타내는 개념이라는 점에서 전단력과 구분된다.

같은 철심에 감긴 두 코일의 자기 인덕턴스는 권수의 제곱에 비례하므로, 이를 이용해 B코일의 자기 인덕턴스를 구한 뒤 결합계수 1을 적용하면 상호 인덕턴스는 24mH가 된다.

$L_B=L_A\times\left(\dfrac{N_B}{N_A}\right)^2=360\times\left(\dfrac{200}{3000}\right)^2=1.6\,\mathrm{mH}$

$M=k\sqrt{L_AL_B}=\sqrt{360\times1.6}=\sqrt{576}=24\,\mathrm{mH}$

대전된 도체에서는 전하가 모두 표면에만 분포하고 도체 내부의 전계는 0이 되므로, 가우스 법칙에 의해 내부에 전하가 존재한다는 설명은 도체의 정전기적 특징과 반대다.

• 전하가 도체 표면에만 분포한다는 것은 정전 차폐의 기본 원리로 옳은 설명이다.
• 전계가 도체 표면에 수직으로 진행한다는 것과, 곡률이 클수록(뾰족할수록) 표면 전하밀도가 높아진다는 것도 대전된 도체의 정상적인 특징이다.

전자파의 전파속도는 매질의 유전율과 투자율의 곱의 제곱근에 반비례한다.

$v=\dfrac{1}{\sqrt{\mu\varepsilon}}$

따라서 유전율이나 투자율이 큰 매질일수록 전자파의 전파속도는 느려진다.

패러데이의 전자유도 법칙은 유도기전력이 자속쇄교수의 시간 변화율에 비례한다는 것으로, $e=-N\dfrac{d\phi}{dt}$로 표현된다.

이 크기 관계는 반비례가 아니라 비례이므로, 시간 변화율에 반비례한다는 설명은 틀렸다.

• 기전력이 자속쇄교수의 증가율에 반비례한다는 설명은 비례 관계를 거꾸로 서술한 것이다.
• 자속의 변화를 방해하는 방향으로 유도된다는 설명은 방향을 정하는 렌츠의 법칙에 해당하며, 패러데이 법칙이 규정하는 크기 관계를 설명한 것은 아니다.
• 정전유도에 의해 기자력이 유도된다는 설명은 전자유도 현상과 기전력이라는 용어 자체를 잘못 사용한 것이다.

솔레노이드 내부 자계는 $H=\dfrac{NI}{l}$이고, 철심이 있으면 자속밀도는 $B=\mu_0\mu_r H$로 구해진다.

주어진 값을 대입하면 $I=\dfrac{Bl}{\mu_0\mu_r N}=\dfrac{1\times1}{4\pi\times10^{-7}\times1000\times1000}=\dfrac{10}{4\pi}\,\mathrm{A}$가 되어, 필요한 전류는 10/4π[A]이다.

맥스웰 방정식 중 $\nabla\cdot B=0$은 자계가 발산하지 않으며 자극이 단독으로 존재할 수 없다는 것을 의미하므로, 자계가 발산하고 자극이 단독 존재한다는 설명은 틀렸다.

• 자계의 회전이 전류밀도와 같다는 설명은 앙페르의 법칙 $\nabla\times H=J$를 옳게 서술한 것이다.
• 전계의 회전이 자속밀도의 시간적 감소율과 같다는 설명은 $\nabla\times E=-\dfrac{\partial B}{\partial t}$를 옳게 서술한 것이다.
• 단위체적당 발산 전속수가 단위체적당 공간전하밀도와 같다는 설명은 $\nabla\cdot D=\rho$를 옳게 서술한 것이다.

강자성체에서 자속밀도는 $B=\mu_0H+J$로 표현되며, $\mu_0H$ 항이 $J$에 비해 매우 작으므로 자화의 세기 J는 자속밀도 B보다 약간 작다.

J가 B와 같거나 더 크다는 설명은 이 관계식과 맞지 않는다.

변위전류밀도는 $J_d=\dfrac{\partial D}{\partial t}$로 정의되므로, 유전체의 변위전류는 전속밀도의 시간적 변화에서 발생한다.

• 전속밀도의 공간적 변화는 $\nabla\cdot D=\rho$와 같이 전하의 분포를 나타내는 양이어서 변위전류와는 다른 항이다.
• 분극전하밀도의 시간적 변화는 $D=\varepsilon_0E+P$에서 분극 성분에만 해당하는 일부분일 뿐이고, 변위전류 전체를 규정하는 것은 전속밀도 D의 시간 변화율이다.

단위체적당 정전에너지는 $w=\dfrac{D^2}{2\varepsilon}$이고, 전속은 매질에 축적되는 에너지가 최소가 되도록 분포한다. 에너지가 최대가 되도록 분포한다는 설명은 이와 반대이므로 틀렸다.

• 같은 전속밀도라면 유전율이 클수록 에너지가 작아진다는 설명은 위 식에서 옳다.
• 같은 정전에너지라면 유전율이 클수록 전속밀도가 커진다는 설명도 위 식에서 옳다.
• 굴절각이 큰 유전체일수록 유전율이 크다는 설명은 유전체 경계면의 굴절법칙 $\dfrac{\tan\theta_1}{\tan\theta_2}=\dfrac{\varepsilon_1}{\varepsilon_2}$와 일치한다.

발문의 '지구'는 자구(磁區)를 가리키는 표기다. 강자성체는 내부에 자기모멘트가 같은 방향으로 정렬된 자구 구조를 가지는 것이 특징이며, 이 구조 때문에 강한 자화 특성을 나타낸다.

상자성체·역자성체·비자성체는 이러한 자구 구조를 갖지 않는다.

송전선로에서 이상전압은 무부하 상태의 선로를 개방(차단)할 때 가장 크게 발생하기 쉽다. 무부하 충전전류를 차단하는 순간 재점호 등으로 개폐서지가 크게 나타나기 때문이다.

선로를 투입(폐로)하는 경우나 부하가 걸린 상태에서 개폐하는 경우는 상대적으로 이상전압의 크기가 작다.

3상 송전선의 전압강하는 근사식 $e=\sqrt{3}I(R\cos\theta+X\sin\theta)$로 구할 수 있다.

$e=\sqrt{3}\times100\times(10\times0.8+15\times0.6)=\sqrt{3}\times100\times17\approx2944\,\mathrm{V}$

따라서 송전단 전압은 $V_s=60+2.94\approx63\,\mathrm{kV}$로, 약 63kV가 된다.

원자력 발전은 연료비 비중이 낮고 발전단가가 저렴한 대신 기동·정지에 시간이 오래 걸려, 부하 변동과 무관하게 24시간 연속 가동하는 기저부하에 가장 적합하다.

저수지식·양수식 수력은 출력 조정이 쉬워 첨두부하 대응에 활용되고, 화력은 주로 중간부하 대응에 쓰인다.

비접지 계통은 1선 지락 시 지락전류가 대지정전용량을 통한 작은 값으로 제한되므로, 이를 검출하기 위해 영상변류기(ZCT)로 영상전류를, 접지형계기용변압기(GPT)로 영상전압을 검출하고 선택접지계전기(SGR)로 고장회선을 선택한다.

과전류계전기(OCR)는 부하전류 수준의 큰 전류를 검출하는 계전기로, 작은 지락전류를 검출하는 지락보호에는 특별히 필요하지 않다.

직렬콘덴서는 선로의 유도리액턴스를 보상해 전압강하와 전압변동률을 줄이고 정태안정도를 높이는 효과가 있다.

다만 선로에 직렬로 삽입되어 부하전류가 그대로 흐르므로 역률 개선 효과는 없으며, 수전단 역률 개선은 병렬(전력용) 콘덴서의 역할이다.

연평균 유량은 유역면적, 강수량, 유출계수를 곱한 연간 유출 체적을 1년의 초 단위 시간으로 나누어 구한다.

$Q=\dfrac{4000\times10^6\,\mathrm{m^2}\times1.4\,\mathrm{m}\times0.75}{365\times24\times3600\,\mathrm{s}}\approx133\,\mathrm{m^3/s}$

따라서 연평균 유량은 약 133m³/s이다.

△결선 비접지 계통에서 1선이 지락하면 대지전위의 기준점이 지락상으로 옮겨가면서, 건전상의 대지전위가 지락 전의 √3배로 상승한다.

이는 비접지 계통의 절연설계에서 대지전위 상승을 고려해야 하는 대표적 근거가 된다.

비접지 계통의 1선 지락전류는 $I_g=3\omega C\dfrac{V}{\sqrt{3}}$로 구할 수 있다.

$I_g=3\times2\pi\times60\times(0.005\times10^{-6}\times10)\times\dfrac{6600}{\sqrt{3}}\approx0.22\,\mathrm{A}$

계산된 고장전류가 1A 미만이므로 Ig<1 범위에 해당한다.

전력원선도로부터 송·수전 최대전력, 상차각, 선로손실·송전효율, 조상설비 용량 등을 구할 수 있다.

그러나 과도안정 극한전력(과도극한전력)은 정상상태를 가정하는 전력원선도로는 구할 수 없는 값이다.

비접지 방식은 3상3선식 구성이 간단해 변압기 2대만으로 V-V결선을 구성할 수 있다는 장점이 있다.

• 지락전류가 매우 작아 검출이 어려우므로 보호계전기 동작이 확실하다는 설명은 맞지 않는다.
• 대지정전용량으로 인한 이상전압 문제 때문에 고전압·장거리 송전에는 부적합하다.

차동보호계전기용 CT는 변압기 권선 결선과 반대로 결선해 30° 위상차를 보정한다. 부하측은 11kV Y권선이므로 그 쪽 CT는 △결선이 된다.

부하측 선전류는 $I=\dfrac{30\times10^6}{\sqrt{3}\times11\times10^3}\approx1575\,\mathrm{A}$이고, 이 전류에 맞춰 CT비를 2000/5로 잡으면 2차 전류는 약 3.9A이다.

CT를 △결선하면 계전기에 흐르는 전류는 2차 상전류의 √3배가 되므로 $3.9\times\sqrt{3}\approx6.8\,\mathrm{A}$이다. 따라서 △결선·약 6.8A가 적합하다.

영상 임피던스(영상분)는 대지로 전류가 흐르는 비대칭 지락사고를 대칭좌표법으로 해석할 때 필요한 값이다.

• 3상 단락은 대칭고장이라 정상분만으로 해석되어 영상분이 필요 없다.
• 선간단락은 대지와 무관한 고장이라 정상분·역상분만 필요하고 영상분은 나타나지 않는다.
• 3선 단선은 3상이 함께 끊기는 대칭 고장이어서 영상분이 나타나지 않는다.

반면 1선 지락은 고장전류가 대지를 통해 흐르므로 영상 임피던스가 반드시 필요하다.

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

$Q_c=3000\times\left(\dfrac{0.6}{0.8}-\dfrac{\sqrt{1-0.9^2}}{0.9}\right)=3000\times(0.75-0.484)\approx800\,\mathrm{kVA}$

따라서 필요한 전력용 콘덴서 용량은 약 800kVA이다.

조상설비는 무효전력을 조정해 송·수전단 전압을 일정하게 유지하고, 역률 개선으로 송전손실을 줄이며 계통 안정도 향상에 기여한다.

그러나 이상전압으로부터 선로·기기를 보호하는 기능은 피뢰기의 역할이며, 조상설비의 기능은 아니다.

단락·지락전류를 줄이는 대책으로는 계통 전압을 높이거나 한류리액터를 삽입하는 방법, 고장 시 모선을 분리하는 방법 등이 있다.

반대로 발전기·변압기의 임피던스를 작게 하면 고장전류를 제한하는 성분이 줄어들어 오히려 단락·지락전류가 커지므로, 이는 경감대책이 될 수 없다.

부하율은 평균전력을 최대전력으로 나눈 값으로, 부등률이 클수록 합성 최대수요전력이 작아져 부하율이 커지고, 수용률이 클수록 최대수요전력이 커져 부하율은 작아진다.

따라서 수용가군 총합의 부하율은 부등률에 비례하고 수용률에 반비례하는 관계를 가진다.

선로정수(저항·인덕턴스·정전용량)가 선로를 따라 고르게 분포된 장거리 송전선로는 분포정수회로로 취급해 해석한다.

단거리·중거리 선로에서 쓰는 집중정수회로 근사는 장거리에서는 오차가 커지기 때문이다.

감속재는 중성자와의 탄성충돌로 에너지를 잃게 하는 역할을 하므로, 원자 질량이 작을수록 한 번의 충돌로 에너지를 크게 잃어 감속 효율이 높아진다.

따라서 원자의 질량이 클 것이라는 조건은 감속재의 구비조건과 반대되는 설명이다.

불필요한 중성자 흡수가 적고 감속능·감속비가 클 것이라는 조건은 감속재가 갖춰야 할 옳은 성질이다.