12년 1회차

합성전차선의 가고 H는 조가선의 이도 D에 행거의 최소길이를 더해 구하며, 이도는 $D=\dfrac{wS^2}{8T}$로 계산한다.

$D=\dfrac{1.839\times55^2}{8\times1000}\approx0.695\,\mathrm{m}=695\,\mathrm{mm}$이며, 여기에 행거 최소길이 150mm를 더하면 $H\approx845\,\mathrm{mm}$가 된다.

따라서 필요한 가고는 약 845mm이다.

트윈 심플커티너리 방식은 심플커티너리의 조가선과 전차선을 각각 2조씩 나란히 가설한 방식으로, 전류용량이 커지는 동시에 가선의 등가질량·강성이 커져 팬터그래프의 압상량이 억제된다.

압상 특성이 크게 다른 지하구간과 지상구간이 연결되는 곳에서는 이 특성 차이 때문에 이선(離線)이나 경점이 생기기 쉬운데, 트윈 심플커티너리를 적용하면 압상력을 억제해 양쪽 구간의 특성 차를 완화할 수 있다.

심플커티너리는 1조 구성이어서 압상량이 상대적으로 크고, 콤파운드·합성 콤파운드 커티너리는 보조 조가선을 둔 고속·대용량 구간용 방식이다.

피뢰기의 직선 유효보호거리는 $L=\dfrac{vT}{2}$(v: 전파속도, T: 파두장)로 구한다.

$L=\dfrac{300\times3}{2}=450\,\mathrm{m}$이므로, 유효보호범위는 약 450m이다.

교류전철변전소의 변압기 병렬운전은 1·2차 정격전압·극성이 같을 것, 권선비가 같을 것, %임피던스가 같을 것 등을 조건으로 한다.

양측 변전소 전원 사이에 위상차가 있으면 순환전류가 흘러 병렬운전이 불가능해지므로, 위상차가 4° 이상일 때가 병렬운전 조건이 될 수는 없다.

AT 급전방식은 급전선·전차선·레일 외에, 각 지지물의 애자 섬락을 보호하기 위해 급전선과 나란히 보호선을 가설한다.

궤조선·매설지선·가공지선(GW)은 각각 레일 접지, 매설 접지, 낙뢰 차폐 등 다른 목적으로 쓰이는 설비다.

경부고속철도(1단계) 구간의 전차선은 동 150[mm²] 규격의 경동선을 사용한다.

고속선은 열차속도가 높아 팬터그래프와의 접촉 안정성과 통전용량을 확보해야 하므로, 일반 전철구간의 전차선(동 110[mm²]급)보다 굵은 단면을 채택한 것이 특징이다.

하나의 급전구간에 급전점이 2개소 이상 있는 급전방식은 병렬급전방식이다.

급전점을 여러 곳에 병렬로 연결하면 각 지점이 부하전류를 나누어 부담해 전압강하가 줄고, 한 급전점에 이상이 생겨도 다른 급전점이 대신 공급할 수 있어 공급 신뢰도가 높아진다.

반면 연장급전은 변전소나 급전구분소의 사고·점검으로 전원이 끊긴 구간에 인접 급전구간의 전원을 연장해 공급하는 비상 운용 방식이므로, 하나의 급전구간에 상시 급전점을 2개소 이상 두는 병렬급전과는 구분된다.

가선 높이차를 구배로 나누면 소요 연장이 나오며, 계산 결과는 약 117[m]이다.

두 지지점의 전차선 높이차는 $5.2\,\mathrm{m}-4.85\,\mathrm{m}=0.35\,\mathrm{m}=350\,\mathrm{mm}$이다.

구배 $3/1000$는 수평거리 1000mm당 높이차 3mm를 뜻하므로, 소요 연장은 $L=\dfrac{350}{3}\times1000\,\mathrm{mm}\approx116{,}667\,\mathrm{mm}\approx117\,\mathrm{m}$가 된다.

정전유도 경감대책으로 볼 수 없는 것은 통신선에 콘덴서를 설치하는 방법이다.

정전유도는 전력선(전차선)과 통신선 사이의 정전결합(정전용량)으로 생기므로, 통신선을 케이블화하거나 전차선과의 이격거리를 늘려 결합 자체를 줄이는 방법, 그리고 유도된 전하를 베류코일 등으로 대지에 방류하는 방법이 실질적인 경감대책이 된다.

반면 통신선에 콘덴서를 다는 것은 이러한 정전유도 경감대책에 해당하지 않는다.

3상 전파정류방식의 무부하 직류전압은 변압기 권선전압의 1.35배로 계산되며, 결과는 1620[V]이다.

3상 전파(브리지) 정류회로의 무부하 직류전압 공식은 $E_{d0}=1.35\,E$이므로, 직류 권선전압 $E=1200\,\mathrm{V}$를 대입하면 $E_{d0}=1.35\times1200=1620\,\mathrm{V}$가 된다.

건축한계는 차량운전의 안전을 확보하기 위해 차량한계 바깥쪽에 확보해야 하는 최소 공간을 말한다.

차량한계가 차량 자체가 차지하는 공간을 규정한 것이라면, 건축한계는 그 바깥쪽으로 구조물이나 설비가 침범해서는 안 되는 한계로, 차량 운전의 안전 여유를 확보하기 위한 개념이다.

따라서 건축한계 안으로 구조물이 침범할 수 있다거나, 차량한계보다 오히려 작은 공간이라는 설명은 정의와 맞지 않는다.

전차선 또는 팬터그래프 습판의 미세한 진동으로 생기는 수십분의 1초 정도의 짧은 이선은 소이선이라 한다.

이선은 지속시간의 길이에 따라 소이선·중이선·대이선으로 구분되며, 이 중 소이선이 가장 짧은 시간의 미세한 이선에 해당한다.

고속철도 가동브래킷용 장간애자는 일반개소에서 최소 누설거리 1000[mm]의 유리애자를 사용한다.

누설거리는 애자 표면을 따라 흐르는 누설전류의 경로 길이로, 오염과 습기가 겹쳤을 때의 섬락을 막기 위해 최소값을 규정한다. 따라서 터널·해안 등 오손이 심한 개소에는 일반개소보다 누설거리가 더 긴 애자를 적용한다.

절연구분장치(Neutral Section)는 곡선반경 800[m] 이상, 구배 5[‰] 이하인 개소에 설치한다.

열차는 무가압 구간인 절연구분장치를 타행(惰行)으로 통과하므로, 구배가 급하면 속도가 크게 떨어지거나 구간 내에 정차할 위험이 있어 기울기가 완만한 곳을 택한다.

또한 곡선반경이 작으면 팬터그래프의 편위와 이선이 커져 아크와 설비 손상 우려가 커지므로, 곡선반경이 큰(직선에 가까운) 구간에 설치하는 것이 원칙이다.

관설에 의한 하중은 눈이 쌓이는 단면적에 점유율과 눈의 단위중량을 곱해 구하며, 계산 결과는 18[kgf/m]이다.

관설높이 $0.4\,\mathrm{m}$, 바닥폭 $0.3\,\mathrm{m}$이므로 단위길이당 눈이 쌓이는 단면적은 $0.4\times0.3=0.12\,\mathrm{m^2}$이고, 여기에 점유율 $0.5$를 곱하면 유효 단면적은 $0.06\,\mathrm{m^2}$가 된다.

눈의 비중이 0.3이므로 단위중량은 $300\,\mathrm{kgf/m^3}$이고, 따라서 하중은 $w=0.4\times0.3\times0.5\times300=18\,\mathrm{kgf/m}$이다.

전주의 근원 부근에 근가를 시설해서 활모양으로 취부하는 지선은 궁형 지선이다.

궁형 지선은 부지 여건상 일반적인 지선을 설치할 수 없는 경우 등에 한해 사용하는 특수한 지선 형태로, 전주 몸체를 따라 활 모양으로 근가에 연결한다.

하중의 일부를 기초 측면 흙의 압력(수동토압)으로 지지하도록 만든 기초는 푸싱(pushing)기초이다.

수평하중을 기초 측면의 흙이 나누어 부담하므로, 빔을 지지하는 철주나 인류주처럼 큰 수평력을 받는 지지물에도 지선을 설치하지 않고 시설할 수 있다는 점이 특징이다.

중력형 플롯기초는 기초 콘크리트의 자중으로 전도에 저항하는 형식이고, 우물통기초는 원통형 구조물을 지중에 침하시켜 만드는 깊은 기초여서 문제의 설명과 다르다.

지선과 전주가 이루는 표준 취부 각도는 45°이다.

지선은 지지물이 받는 횡하중(풍압·장력 등)에 견디도록 지지물과 일정 각도로 땅에 고정하는 설비이며, 이때 45°를 표준 각도로 시설한다.

단면 1차모멘트와 같은 차원(단위)을 가지는 것은 단면계수이다.

단면 1차모멘트 $Q=A\times y$는 면적(길이의 2제곱)에 거리를 곱한 값이므로 길이의 3제곱 차원이고, 단면계수 $Z=\dfrac{I}{c}$ 역시 단면 2차모멘트(길이의 4제곱)를 거리로 나눈 값이어서 마찬가지로 길이의 3제곱 차원이다.

반면 단면 2차모멘트와 단면 상승모멘트는 길이의 4제곱 차원이고, 회전반지름 $r=\sqrt{\dfrac{I}{A}}$는 길이의 1제곱 차원이어서 단면 1차모멘트와 차원이 다르다.

우력(짝힘)의 모멘트는 힘과 두 작용선 사이의 수직거리를 곱해 구하며, 계산 결과는 80[kgf·m]이다.

평강 양 끝에서 평강과 30°의 각으로 작용하는 두 힘의 작용선 사이 수직거리는 $d=L\sin 30^\circ=2\times0.5=1\,\mathrm{m}$이다.

따라서 짝힘의 모멘트는 $M=F\times d=80\times1=80\,\mathrm{kgf}\cdot\mathrm{m}$가 된다.

심플 커티너리 방식의 일반 전철구간에서 곡선반지름이 2000[m]를 초과하는 구간의 최대경간은 60[m]이다.

경간이 길수록 풍압에 의한 전차선의 편위가 커져 이선과 아크가 생기기 쉽고, 곡선반경이 작을수록 곡선당김에 의한 편위가 더해지므로 곡선반경이 작아질수록 경간을 짧게 제한한다.

따라서 곡선반경 2000[m] 초과 구간은 사실상 직선에 가까워 최대경간을 가장 길게 잡을 수 있다.

지지점 높이와 계산 지점 높이의 차이에 하중을 곱하면 해당 지점의 모멘트가 되며, 계산 결과는 380.8[kgf·m]이다.

수평집중하중은 지지점 높이 $5.22\,\mathrm{m}$ 지점(전차선 위치)에 작용하므로, 2.5[m] 지점까지의 모멘트팔은 $5.22-2.5=2.72\,\mathrm{m}$이다.

따라서 해당 지점의 모멘트는 $M=140\times2.72=380.8\,\mathrm{kgf}\cdot\mathrm{m}$가 된다.

압축응력은 하중을 단면적으로 나누어 구하며, 계산 결과는 약 79.6[kgf/cm²]이다.

지름 8cm 환봉의 단면적은 $A=\dfrac{\pi}{4}d^2=\dfrac{\pi}{4}\times8^2\approx50.27\,\mathrm{cm^2}$이다.

따라서 압축응력은 $\sigma=\dfrac{P}{A}=\dfrac{4000}{50.27}\approx79.6\,\mathrm{kgf/cm^2}$가 된다.

곡선부에서 전선에 작용하는 수평(횡)장력은 경간과 장력의 곱을 곡선반지름으로 나누어 구하며, 계산 결과는 100[kgf]이다.

수평장력은 $T_h=\dfrac{S\times T}{R}=\dfrac{50\times1000}{500}=100\,\mathrm{kgf}$로 계산된다.

곡선구간에서는 양쪽 경간 전선의 장력이 합쳐져 곡선 중심 쪽을 향하는 힘이 생기며, 이 힘을 곡선당김금구 등 지지점이 받아주게 된다.

주어진 구조물 중 패널(panel)이 2차원(면) 구조물에 해당한다.

구조물은 부재의 형상에 따라 봉·보와 같은 1차원(선형) 구조물, 패널·판과 같은 2차원(면) 구조물, 그리고 입체 형태의 3차원 구조물로 구분한다.

트러스와 라멘은 여러 개의 선형 부재가 결합된 골조 구조물로 1차원 부재의 조합으로 취급하므로, 면 자체를 부재로 삼는 패널과는 차원 분류가 다르다.

프리텐션 콘크리트주의 호칭 끝에 붙는 5000은 설계굽힘모멘트를 나타낸다.

전철주는 전차선·급전선의 장력과 풍압이 대부분 기둥 상부에 수평으로 작용하고 그 결과 근원부에 큰 휨이 생기므로, 콘크리트주의 강도 등급을 설계굽힘모멘트로 규정해 표시한다.

따라서 이 자리의 숫자를 전철주의 길이나 자중, 설계풍압하중으로 읽는 것은 옳지 않다.

전주나 고정빔에 취부되어 급전선·부급전선·보호선 등을 지지하거나 인류하는 구조물은 완철이다.

완철은 전주·빔 본체에서 가로로 뻗어나온 지지 부재로, 여기에 애자를 달아 각종 선로를 붙잡아 고정하는 역할을 한다.

조합철주에서 복경사재인 경우 수평면에 대한 경사각도는 45°이다.

사재(경사재)는 기둥에 작용하는 전단력을 분담해 주주(主柱)로 전달하는 부재로, 수평면과 45°가 되도록 배치하면 부재에 걸리는 힘과 부재 길이가 균형을 이루어 가장 효율적인 조립이 된다.

을종풍압하중은 전선 등 가섭선 주위에 두께 6[mm](비중 0.9)의 빙설이 부착된 상태를 기준으로 산정하는 풍압하중이다.

풍압하중은 갑종·을종·병종으로 구분하며, 갑종은 구성재의 수직 투영면적에 대한 풍압을 그대로 적용하고, 을종은 빙설이 많은 지방을 고려해 전선 주위에 두께 6mm의 빙설이 부착된 상태를 가정하며, 병종은 갑종 풍압의 1/2을 기초로 산정한다.

따라서 을종의 빙설 두께 기준은 6mm이다.

매질 중 파동임피던스로 전계를 나누면 자계의 최대치가 나오며, 계산 결과는 약 0.142[AT/m]이다.

물속(비유전율 80, 비투자율 1)의 파동임피던스는 $\eta=377\sqrt{\dfrac{\mu_s}{\varepsilon_s}}=\dfrac{377}{\sqrt{80}}\approx42.15\,\Omega$이다.

따라서 자계의 최대치는 $H_m=\dfrac{E_m}{\eta}=\dfrac{6}{42.15}\approx0.142\,\mathrm{AT/m}$가 된다.

도체면의 면전하밀도는 그 점의 전계 크기에 유전율을 곱해 구하며, 계산 결과는 7ε₀[C/m²]이다.

전계의 크기는 $|\vec{E}|=\sqrt{6^2+(-2)^2+3^2}=\sqrt{49}=7\,\mathrm{V/m}$이다.

도체 표면에서는 $\rho_s=\varepsilon_0|\vec{E}|$ 관계가 성립하므로, 면전하밀도는 $\rho_s=7\varepsilon_0\,\mathrm{C/m^2}$가 된다.

직렬 콘덴서는 모두 같은 전하를 나눠 가지므로, 각 콘덴서가 버틸 수 있는 최대 전하량이 가장 작은 것이 가장 먼저 파괴되며 그 콘덴서는 1[㎌]이다.

각 콘덴서의 최대 허용 전하량은 정전용량과 내압의 곱으로 구할 수 있다.

• 1[㎌], 1000[V] 콘덴서의 최대 전하량은 $1\times1000=1000\,\mu C$이다.
• 2[㎌], 750[V] 콘덴서의 최대 전하량은 $2\times750=1500\,\mu C$이다.
• 5[㎌], 500[V] 콘덴서의 최대 전하량은 $5\times500=2500\,\mu C$이다.

직렬회로는 전하량이 동일하므로 인가전압을 서서히 높이면 최대 전하량이 가장 작은 1[㎌] 콘덴서가 정격전하에 먼저 도달해 가장 먼저 파괴된다.

등자위면에 대한 설명 중 틀린 것은 자계 중에 있는 물체의 표면은 항상 등자위면이라는 진술이다.

등자위면은 자계 안에서 자위가 같은 점들을 모은 면으로, 자력선과 직교하며 서로 다른 등자위면끼리는 교차하지 않는다는 성질은 옳다.

그러나 임의의 물체 표면이 그 자체만으로 항상 등자위면이 되는 것은 아니며, 이는 전계에서 도체 표면이 등전위면이 되는 성질을 자계에 잘못 대입한 설명이다.

변위전류에 의해 발생한 전자파(전계)의 위상은 변위전류보다 90° 늦다.

변위전류는 전속밀도의 시간에 대한 변화율($J_d=\dfrac{\partial D}{\partial t}$)이므로, 전계(전속밀도)가 정현적으로 변할 때 그 시간 미분인 변위전류는 전계보다 위상이 90° 앞선다.

따라서 반대로 보면 전자파(전계)는 변위전류보다 90° 뒤진(늦은) 위상을 가진다.

동일 금속 도선에서 온도차를 두고 전류를 흘릴 때, 줄열과 별도로 열이 발생하거나 흡수되는 현상은 톰슨효과이다.

지벡효과는 서로 다른 두 금속의 접합에서 온도차로 기전력이 발생하는 현상이고, 펠티에효과는 서로 다른 두 금속의 접합점에 전류를 흘릴 때 열의 발생·흡수가 일어나는 현상이어서, 단일 금속에서 일어나는 이 현상과는 구분된다.

결합계수가 1인 완전결합 상태에서 두 코일의 인덕턴스는 상호인덕턴스의 제곱과 관계가 있으며, 계산 결과 B코일의 권수는 200회이다.

결합계수 $k=1$이므로 $M=\sqrt{L_A L_B}$에서 $L_B=\dfrac{M^2}{L_A}=\dfrac{20^2}{100}=4\,\mathrm{mH}$가 된다.

같은 철심을 공유하는 두 코일의 인덕턴스는 권수의 제곱에 비례하므로, $N_B=N_A\sqrt{\dfrac{L_B}{L_A}}=1000\times\sqrt{\dfrac{4}{100}}=1000\times0.2=200$회가 된다.

유전체 내 전자파의 전파속도는 진공 중 광속을 비유전율·비투자율의 제곱근으로 나누어 구하며, 계산 결과는 약 1.22×10⁸[m/s]이다.

전파속도는 $v=\dfrac{c}{\sqrt{\varepsilon_r\mu_r}}=\dfrac{3\times10^8}{\sqrt{6}}\approx1.22\times10^8\,\mathrm{m/s}$로 계산된다.

표피효과에 대한 설명 중 틀린 것은 도체의 투자율이 작을수록 표피효과가 심하다는 진술이다.

표피효과는 도체 표면에 전류가 집중되는 현상으로, 주파수가 높을수록·도전율(전도도)이 클수록, 그리고 투자율이 클수록 더 심해진다.

따라서 투자율이 작을수록 심하다는 설명은 실제 경향과 반대이므로 틀린 설명에 해당한다.

이 콘덴서의 누설전류는 약 51.3[A]이다.

유전체가 채워진 콘덴서에서는 정전용량 $C$와 절연저항 $R$ 사이에 $RC=\varepsilon_0\varepsilon_s\rho$의 관계가 성립한다.

따라서 $R=\dfrac{\varepsilon_0\varepsilon_s\rho}{C}=\dfrac{8.855\times10^{-12}\times2.2\times10^{11}}{200\times10^{-6}}\approx9740[\Omega]$이 되고, 누설전류는 $I=\dfrac{V}{R}=\dfrac{500\times10^{3}}{9740}\approx51.3[\mathrm{A}]$로 계산된다.

이동 후 그 점의 전위는 56[V]이다.

균일한 전계에서 전하를 전계방향으로 이동시키면 전위는 이동거리에 전계의 세기를 곱한 만큼 낮아진다.

$\Delta V=E\times d=30\times0.8=24[\mathrm{V}]$이므로, 시작점의 전위 80V에서 24V만큼 낮아진 $80-24=56[\mathrm{V}]$가 이동한 점의 전위가 된다.

전자의 원운동 주기는 발사 속도와 무관하다는 설명이 옳다.

로렌츠의 힘(구심력)과 원심력이 평형을 이루는 원운동에서 반지름은 $r=\dfrac{mv}{qB}$로 속도에 비례하지만, 주기는 $T=\dfrac{2\pi m}{qB}$로 속도 항이 소거되어 속도와 무관하게 일정하다.

• 로렌츠의 힘은 플레밍의 오른손법칙이 아니라 왼손법칙으로 방향이 정해진다.
• 원의 반지름은 전계의 세기가 아니라 자계의 세기와 관련되며, 속도에 비례하고 자계에 반비례하는 관계이다.
• 원운동의 주파수는 전자의 질량에 비례하는 것이 아니라 반비례한다.

강자성체의 3대 특성에는 와전류 특성이 포함되지 않는다.

강자성체의 대표적 특성은 히스테리시스(자기이력) 특성, 고투자율 특성, 포화 특성 세 가지이다.

와전류(맴돌이전류)는 시간에 따라 변화하는 자속이 도체에 유기하는 유도전류 현상으로, 강자성체 자체의 고유 특성이 아니라 변압기·전동기 철심 등에서 발생하는 손실 요인일 뿐이다.

수전단 전압은 약 91[V]이다.

전압강하율은 $\varepsilon=\dfrac{V_s-V_r}{V_r}\times100[\%]$로 정의되므로, $10=\dfrac{100-V_r}{V_r}\times100$을 정리하면 $1.1V_r=100$이 된다.

따라서 $V_r=\dfrac{100}{1.1}\approx91[\mathrm{V}]$이다.

필요한 변압기 용량은 약 212[kVA]이다.

각 수용가의 최대수용전력(설비용량×수용률)을 합하면 $50\times0.6+100\times0.6+80\times0.5+60\times0.5+150\times0.4=220[\mathrm{kW}]$이다.

합성최대수용전력은 이 합을 부등률로 나누어 $\dfrac{220}{1.3}\approx169.2[\mathrm{kW}]$가 되고, 역률 0.8로 나누면 $\dfrac{169.2}{0.8}\approx212[\mathrm{kVA}]$의 변압기 용량이 산출된다.

개폐 서지의 이상전압을 감쇄할 목적으로 설치하는 것은 개폐저항기이다.

차단기 투입·차단 동작 시 발생하는 개폐 서지(스위칭 서지)는 회로의 인덕턴스와 정전용량에 의한 과도현상으로, 개폐저항기를 차단기 접점에 병렬로 삽입하여 서지 전압의 크기를 완화한다.

• 단로기와 차단기는 회로를 개폐하는 기기일 뿐 서지 감쇄 기능은 없다.
• 리액터는 주로 단락전류 제한이나 페란티 현상 억제에 쓰이며 개폐서지 감쇄가 주목적은 아니다.

이 단상 2선식 선로의 단락용량은 약 26220[kVA]이다.

전선 한 가닥의 임피던스가 $Z=6+j8[\Omega]$이므로 크기는 $|Z|=\sqrt{6^2+8^2}=10[\Omega]$이고, 단상 2선식은 왕복 두 가닥이 직렬로 연결되므로 회로 전체 임피던스는 $2|Z|=20[\Omega]$이다.

단락전류는 $I_s=\dfrac{V}{2|Z|}=\dfrac{22900}{20}=1145[\mathrm{A}]$이고, 단락용량은 $P_s=V\times I_s=22900\times1145\approx26.22\times10^{6}[\mathrm{VA}]=26220[\mathrm{kVA}]$가 된다.

GIS에 대한 설명 중 틀린 것은 시설공사 방법과 장비비에 관한 설명이다.

GIS는 공장에서 완제품으로 조립되어 현장에 반입되므로 오히려 시설공사가 간단하며, 절연 성능이 우수한 가스와 밀폐 구조로 인해 설비 비용은 대기절연 방식보다 고가이다.

• 대기 절연 방식에 비해 소형화가 가능하다는 설명은 옳다.
• 신뢰성과 안전성이 향상된다는 설명도 옳다.
• 소음이 적고 환경 친화적이라는 설명도 옳다.

기하평균 선간거리는 약 59.4[cm]이다.

3상3선식의 기하평균 선간거리는 각 선간거리의 곱의 세제곱근으로 구하며, $D_e=\sqrt[3]{D_{12}\times D_{23}\times D_{31}}=\sqrt[3]{50\times60\times70}=\sqrt[3]{210000}\approx59.4[\mathrm{cm}]$이다.

초고압 송전선에 직접접지방식을 채용하는 가장 큰 이유는 계통의 절연 계급을 낮출 수 있기 때문이다.

직접접지방식은 지락 고장 시 건전상의 전위 상승이 억제되어 1선지락계수가 작으므로, 기기와 선로의 절연 수준을 경감시킬 수 있어 초고압 대용량 계통에서 경제적으로 유리하다.

• 직접접지는 지락전류가 크기 때문에 병행 통신선에 유기되는 유도전압이 오히려 크다.
• 같은 이유로 '지락전류가 적다'는 설명도 사실과 반대다.
• 큰 지락전류로 차단기가 빈번히 동작하므로 송전 안정도 측면에서는 오히려 불리한 방식이다.

보호협조가 불가능한 배열은 Sectionalizer가 가장 후비보호 쪽에 놓인 배열이다.

Sectionalizer는 자체적으로 고장전류를 차단할 능력이 없는 기기로, 반드시 상위(후비보호)에 차단 능력을 가진 Recloser가 있어야 그 동작 횟수를 세어 무전류 구간에서 개방될 수 있다.

따라서 Sectionalizer가 Recloser보다 후비보호 쪽에 위치하는 배열은 고장전류를 차단할 수 없어 보호협조가 성립하지 않는다. 반대로 후비보호 쪽에 Recloser가 놓인 배열(Recloser-Sectionalizer, Recloser-Fuse, Recloser-Recloser-Fuse)은 모두 협조가 가능하다.

송전선로에 복도체를 사용하는 주된 이유는 코로나 방지와 인덕턴스 감소에 있다.

여러 가닥의 소도체를 묶어 사용하면 등가반지름이 커져 전선 표면의 전위경도가 낮아지므로 코로나 임계전압이 높아져 코로나 발생이 억제되고, 동시에 인덕턴스는 감소하고 정전용량은 증가하여 송전용량 증대에도 유리하다.

무부하 상태의 충전전류 차단만 가능한 것은 단로기이다.

단로기는 부하전류나 고장전류를 차단할 수 있는 소호 능력이 없어, 회로가 무부하 상태이거나 변압기 여자전류·선로 충전전류처럼 극히 작은 전류만 개폐할 수 있다.

진공차단기·유입차단기·자기차단기는 모두 소호 기구를 갖추어 부하전류는 물론 고장(단락)전류까지 차단할 수 있는 차단기들이다.

전력계통 주파수 변동에 가장 큰 영향을 미치는 것은 증기 터빈 발전기의 조속기(거버너) 밸브 개폐이다.

계통 주파수는 발전기 회전속도, 즉 유효전력의 수급 균형에 의해 결정되며, 조속기가 증기 밸브의 개도를 조절해 터빈 출력을 바꾸는 것이 주파수를 직접 좌우한다.

• 변압기 탭 조정과 병렬콘덴서 투입은 전압(무효전력)을 조정하는 수단으로 주파수와는 직접 관련이 적다.
• 발전기의 AVR 역시 단자전압을 제어하는 장치로 주파수 제어와는 별개이다.

수차의 흡출관 중심부에 진공상태가 형성되는 현상은 캐비테이션(공동현상)이다.

흡출관 내부의 유속이 빨라지고 압력이 포화증기압 이하로 낮아지면 물속에 기포가 발생했다가 소멸하는 과정에서 날개나 관벽을 침식시키는 캐비테이션이 나타난다.

화력발전소의 증기·급수는 절탄기 → 보일러 → 과열기 → 터빈 → 복수기 순으로 흐른다(보기의 '절단기'는 절탄기의 오기이다).

급수는 먼저 절탄기(이코노마이저)를 거치며 배기가스 열로 예열된 뒤 보일러에서 증발하여 포화증기가 되고, 과열기에서 다시 가열되어 과열증기가 된 상태로 터빈에 공급되어 일을 한 뒤 복수기에서 응축되어 다시 급수로 순환된다.

고압 배전선로 중간에 승압기를 설치하는 주목적은 말단부의 전압강하를 방지하는 데 있다.

배전선로가 길어지면 말단으로 갈수록 전압강하가 누적되어 수용가의 공급전압이 규정치 이하로 떨어질 수 있는데, 선로 중간에 승압기를 두어 전압을 다시 끌어올려 말단 전압을 규정 범위 안에 유지시킨다.

전원이 양단에 있는 환상선로의 단락보호에는 방향거리계전기가 사용된다.

양단에서 전원이 공급되는 환상(루프)선로는 고장점에 따라 전류가 흐르는 방향이 달라질 수 있으므로, 고장까지의 임피던스로 거리를 판정하는 거리계전기에 방향성을 결합하여 정확한 구간만 선택적으로 차단하도록 한다.

비접지 선로의 접지보호용 계전기에 영상전류를 공급하는 것은 ZCT(영상변류기)이다.

ZCT는 3상 전류의 벡터합, 즉 영상분 전류를 검출하여 지락(접지)계전기의 동작 전류로 공급하는 역할을 한다.

• CT는 부하전류(상전류)를 검출하는 데 쓰인다.
• GPT와 PT는 전압을 검출하는 데 쓰이며 전류를 공급하지 않는다.

1선 지락 시 지락전류가 가장 작은 중성점 접지방식은 소호리액터접지방식이다.

소호리액터는 대지정전용량과 공진하도록 인덕턴스를 조정한 리액터로, 지락 시 흐르는 충전전류(용량성 전류)를 리액터의 유도성 전류로 상쇄시켜 지락전류를 거의 0에 가깝게 억제한다.

• 직접접지방식은 지락전류가 가장 크게 흐르는 방식이다.
• 비접지·저항접지방식은 소호리액터접지보다 지락전류가 크다.