11년 3회차

이 단선궤조의 특성저항은 약 0.121[Ω]이다.

궤도회로의 특성저항은 단위길이당 궤조저항과 누설저항의 곱의 제곱근인 $R_0=\sqrt{r\times R_g}$로 구한다.

여기서 $r=0.01627[\Omega/\mathrm{km}]$, $R_g=0.9[\Omega\cdot\mathrm{km}]$를 대입하면 $R_0=\sqrt{0.01627\times0.9}\approx\sqrt{0.01464}\approx0.121[\Omega]$이 된다.

VVVF 제어방식이란 주파수와 전압을 함께 가변시켜 제어하는 방식을 말한다.

VVVF(Variable Voltage Variable Frequency)는 인버터로 전압과 주파수의 비율(V/f)을 일정하게 유지하면서 함께 변화시켜, 유도전동기의 토크 특성을 유지한 채 속도를 제어하는 방식이다.

점 X에서의 행거길이는 L=H-D+R로 표현된다.

전차선이 수평이고 양단의 가고가 같은 가공전차선로에서, 지지점에서는 조가선과 전차선 사이의 수직거리가 곧 가고이므로 행거길이는 $H$이다. 조가선은 경간 중앙에서 $D$만큼 처져 전차선에 가장 가까워지므로, 그 점의 행거길이는 가장 짧은 $H-D$가 된다.

임의의 점 X에서는 조가선이 최저점보다 $R$만큼 높은 위치에 있으므로 행거길이는 경간 중앙보다 그만큼 길어져 $L=H-D+R$이 된다. 실제로 경간 중앙에서는 $R=0$이므로 $L=H-D$, 지지점에서는 $R=D$이므로 $L=H$가 되어 양 끝값과도 일치한다.

전기철도 직류 급전방식의 특징은 절연계급을 낮출 수 있다는 점이다.

직류(DC 1,500V)는 교류 급전(AC 25kV)보다 공칭전압이 훨씬 낮으므로 전차선로·변전설비의 절연 수준을 상대적으로 낮게 설계할 수 있다.

• 전압이 낮은 만큼 같은 전력을 보내려면 운전전류가 커지므로, 대용량·중장거리 수송에는 오히려 교류 급전이 더 적합하다.
• 직류는 사고전류와 열차 기동전류의 구별이 어렵고 전류 파형에 자연 영점이 없어 차단이 까다로우므로 선택차단이 용이하다고 보기 어렵다.
• 통신유도장해는 교류 급전에서 크게 나타나는 문제이며, 직류 급전은 유도장해가 작은 편이다.

전차선의 편위를 결정하는 요소에 해당하지 않는 것은 빙설(적설·착빙 하중)이다.

전차선의 편위는 팬터그래프 집전판이 고르게 마모되도록 전차선을 좌우로 지그재그로 배치하는 것으로, 풍압에 의한 쏠림, 곡선로의 곡선반경, 차량 동요에 따른 여유량 등을 고려해 결정한다.

빙설(눈·얼음)의 하중은 전차선의 처짐(이도)이나 장력 계산에 영향을 주는 요소일 뿐, 편위 자체를 결정하는 요소는 아니다.

이 전차선의 허용장력은 약 1075[kgf]이다.

허용장력은 파괴하중을 안전율로 나누어 구하며, 파괴하중은 파괴강도에 잔존단면적을 곱한 값이다.

$T_{\text{허용}}=\dfrac{35\times67.6}{2.2}=\dfrac{2366}{2.2}\approx1075[\mathrm{kgf}]$로 계산된다.

자동장력조정장치는 온도 변화로 생기는 전차선·조가선의 신축을 도르래와 추 등으로 흡수해 장력을 항상 일정하게 유지해 주는 설비다.

다만 도르래의 마찰 등으로 장력이 완전히 일정할 수는 없으므로, 장력의 변화를 표준장력의 5% 이내로 유지하도록 시설하는 것이 좋다.

장력 변동이 이보다 커지면 이도와 전차선 높이가 함께 변해 집전 성능이 떨어지기 때문이다.

열차 운전 시 전력소비량과 직접적인 관련이 없는 것은 팬터그래프이다.

가속도, 차량중량, 구배구간은 열차를 가속시키거나 경사를 오르는 데 필요한 운동에너지·위치에너지를 결정하므로 전력소비량에 직접 영향을 준다.

팬터그래프는 전차선의 전력을 차량으로 끌어들이는 집전장치일 뿐, 그 자체가 소비전력의 크기를 결정하는 요소는 아니다.

교류변전설비의 연장급전 및 이종전원 구분을 위한 설비는 급전구분소이다.

급전구분소는 인접한 변전소 사이의 급전 구간을 구분하는 지점으로, 한쪽 변전소에 고장이 생기면 인접 변전소가 대신 급전하도록 연장급전을 가능하게 하고, 서로 위상이 다른 전원(이종전원)이 만나는 지점을 분리하는 역할을 한다.

직류변전설비 급전구분소의 역할과 거리가 가장 먼 것은 전차선로의 전압강하를 증강시킨다는 설명이다.

급전구분소는 사고구간을 한정하여 구분하고, 고장 검출을 용이하게 하며, 사고나 작업 시 정전 구간을 단축하는 것을 목적으로 한다.

반면 전압강하를 '증강'시킨다는 표현은 급전구분소가 추구하는 방향과 반대로, 급전계통은 오히려 전압강하를 줄이는 방향으로 운용된다.

우리나라 교류 전철 계통의 주변압기(MTR)는 스코트(Scott) 결선 방식으로 결선되어 있다.

스코트 결선은 3상 전원을 두 개의 단상(M좌, T좌)으로 변환하는 결선으로, 인접 급전구간 사이의 상 불평형을 줄이면서 단상 부하인 전기철도에 3상 전원을 효율적으로 공급할 수 있어 교류 전철 변전소의 주변압기로 널리 채택된다.

고속철도에서 가공전차선의 표준높이는 레일면상 5,080[mm]이다.

가공전차선의 높이는 차량한계, 팬터그래프의 작동범위, 진동에 따른 이선(離線) 방지 등을 종합적으로 고려하여 규정되며, 고속철도 구간에서는 이 값을 표준으로 시설한다.

교류 전기철도 강체가선 R-Bar 방식에서 지지점의 표준간격은 10m이다.

강체가선은 터널처럼 이선(離線) 위험이 크고 가선 높이를 낮게 잡아야 하는 구간에서 전차선을 강체 도체에 고정해 가설하는 방식으로, 도체 단면 형상에 따라 T-Bar 방식과 R-Bar 방식으로 나뉜다.

• T-Bar 방식: 지지점 표준간격 5m
• R-Bar 방식: 지지점 표준간격 10m

R-Bar는 단면 강성이 커서 처짐이 작으므로 T-Bar보다 지지점 간격을 넓게 잡을 수 있고, 그만큼 지지금구 수량이 줄어 시공과 유지보수에 유리하다.

교류 전기철도 흡상변압기(BT) 방식에서 전차선과 부급전선 사이의 최저 허용전압은 19,000V이다.

공칭전압 $25\mathrm{kV}$를 기준으로 급전거리에 따른 전압강하를 고려해 최저 19kV ~ 최고 27.5kV 범위로 관리한다.

흡상변압기 방식은 레일에 흐르는 귀선전류를 부급전선으로 흡상시켜 통신유도장해를 줄이는 급전방식으로, 전압 허용범위 자체를 결정하는 요소는 아니다.

모노레일이나 경량전철처럼 고무차륜으로 주행해 레일을 귀선으로 쓸 수 없는 차량에는 강체 복선식 가선방식이 사용된다.

정극성 도체와 귀선용 도체를 모두 강체로 별도 설치해야 하므로 급전과 귀선을 동시에 강체 구조물 두 조로 구성한다.

• 강체 단선식은 레일을 귀선으로 사용하는 일반 철도용 구조이므로 고무차륜 차량에는 적용할 수 없다.
• 가공 단선식·가공 복선식은 전차선을 가공(架空)으로 가설하는 방식으로 모노레일의 구조적 특성과 맞지 않는다.

반력은 부재에 작용하는 하중에 저항해 지점에서 발생하는 외력이며, 부재 내부에 생기는 내력이 아니다.

축력·전단력·횡모멘트는 모두 외력에 의해 부재 단면 내부에 발생하는 응력 성분, 즉 내력이다.

정방형 단면 강봉의 인장응력은 400kgf/cm²이다.

단면적은 $A=5\times5=25\mathrm{cm}^2$이고 인장력은 $10\mathrm{ton}=10000\mathrm{kgf}$이므로,

응력은 $\sigma=\dfrac{P}{A}=\dfrac{10000}{25}=400\mathrm{kgf/cm^2}$로 계산된다.

인장응력은 단면적만으로 정해지므로 문제에 주어진 길이 10cm는 계산에 쓰이지 않는 조건이다.

지선과 전주 사이의 최소 취부각도는 30° 이상이어야 한다.

표준각도는 45°이며, 각도가 이보다 작아지면 같은 장력에서 전주를 붙잡아 주는 수평분력이 줄어들어 동일한 수평하중을 지지하는 데 필요한 지선 장력이 급격히 커진다.

지선과 기초에 과도한 부담이 가지 않도록 확보해야 할 하한값으로 30°를 규정한 것이다.

피뢰기의 직선적 유효보호범위는 약 187.5m이다.

전파속도와 파두장을 이용한 유효보호거리는 $L=\dfrac{v\times t_f}{2}$로 구하며,

$L=\dfrac{250\times1.5}{2}=187.5\mathrm{m}$로 계산된다.

진행파가 피뢰기까지 갔다가 되돌아오는 왕복 시간을 고려하기 때문에 2로 나눈다.

전철주의 경간은 약 46.48m이다.

곡선구간에서는 지지점에서 전차선을 궤도중심 바깥쪽으로 편위시키고 경간 중앙에서는 안쪽으로 같은 크기만큼 벗어나게 하므로, 현(弦)과 원호 사이의 중앙종거는 편위 $e$의 2배가 된다.

중앙종거 관계식 $2e=\dfrac{S^2}{8R}$에서 경간은 $S=\sqrt{16Re}=4\sqrt{Re}$로 구해진다.

$S=4\sqrt{900\times0.15}=4\sqrt{135}\approx46.48\mathrm{m}$로 계산된다.

가공전차선로 급전선에 쓰이는 경동선의 안전율은 인장하중에 대해 2.2 이상이어야 한다.

이는 전선이 순간적인 풍압이나 빙설하중 등 예상 외의 추가하중을 받아도 단선되지 않도록 여유를 두기 위한 기준이며, 별도 피복·보호구조를 갖는 케이블은 이 기준에서 제외된다.

변전소나 구분소에서 급전선·부급전선을 인출하거나 지지하기 위해 산형강 또는 강관으로 만든 고정빔을 인출용빔이라 한다.

명칭 그대로 변전설비에서 전선을 바깥으로 끌어내는(인출) 지점에 설치되는 구조물이다.

지지빔은 전차선 지지물을 받치는 일반 지지용 구조, 평면빔은 여러 궤도를 가로질러 수평으로 걸치는 구조, 인류빔은 전선 끝단을 잡아당겨 고정(인류)하는 구조로 각각 용도가 다르다.

지면과의 경계점에 작용하는 모멘트는 947.2kgf·m이다.

집중하중에 의한 모멘트는 $M=F\times h$로 구하며,

$M=148\times6.4=947.2\mathrm{kgf\cdot m}$로 계산된다.

슬래브는 두 방향으로 넓게 퍼진 판형 부재이므로 2차원 구조물에 해당한다.

기둥·샤프트·원통은 단면에 비해 길이(축) 방향이 지배적인 선형 부재로, 1차원 구조물로 분류된다.

전주 설치가 곤란한 개소에서 고정빔이나 터널 천정에서 아래로 매달아 가동브래키트·곡선당김장치 등을 지지하는 구조물을 하수강이라 한다.

비임은 천정이나 구조물에 수평으로 걸쳐 설치되는 지지 구조물 자체이고, 하수강은 그 비임에서 아래로 내려 다는 부재라는 점에서 구분된다.

완철은 전주에 수평으로 설치해 전차선 지지물을 부착하는 부재이고, 지선은 전주를 당겨 지지하는 선형 부재이므로 천정에 매다는 구조와는 다르다.

구조물의 전체 부정정차수가 0보다 크면 그 구조물은 부정정 구조물로 판별한다.

부정정차수가 0이면 정정, 0보다 작으면 반력·부재력이 부족한 불안정 구조물이 된다.

전주 대용물의 높이는 635mm이다.

애자 연결길이, 전기적 절연최소 이격거리, 여유, 고리판 금구두께를 모두 합산해 구하며,

$360+250+20+5=635\mathrm{mm}$로 계산된다.

기둥형 전주 기초에서 토양과 기초재 접촉면의 강도 차를 보정하는 데 사용하는 계수는 형상계수(f)이다.

기초와 흙이 맞닿는 면의 형상·조건에 따라 실제로 발휘되는 지지 강도가 달라지므로, 이를 보정해 설계에 반영하기 위해 도입된 계수이다.

지형계수·강도계수·안전율은 각각 지형 조건, 재료 자체의 강도, 하중에 대한 여유와 관련된 값으로 접촉면 강도차 보정과는 목적이 다르다.

지면과의 경계점 모멘트는 2160kgf·m이다.

등분포하중의 합력은 $W=30\times12=360\mathrm{kgf}$이고, 이 합력은 지면에서 6m 지점(중앙)에 작용한다고 볼 수 있다.

따라서 모멘트는 $M=360\times6=2160\mathrm{kgf\cdot m}$로 계산된다.

전단력이 0이 되는 단면에서 최대 휨모멘트가 발생한다는 설명이 옳다.

전단력과 휨모멘트는 $V=\dfrac{dM}{dx}$ 관계이므로, $V=0$인 지점이 $M$의 극값(최대 또는 최소)이 된다.

• 전단력이 최대인 점에서 휨모멘트가 반드시 최대가 되는 것은 아니다.
• 전단력이 직선(1차)으로 변화해도 휨모멘트는 그 적분인 2차 곡선으로 나타나 직선이 되지 않는다.
• 전단력이 최대인 단면에서 휨모멘트가 최소라는 관계는 일반적으로 성립하지 않는다.

변위전류는 시간에 따라 변하는 전속밀도에 의해 발생하며, 유전체와 가장 관계가 깊다.

변위전류 밀도는 $J_d=\dfrac{\partial D}{\partial t}$로 정의되며, 유전체 내부의 분극이 시간에 따라 변화할 때 전도전류 없이도 자계를 만들어내는 전류 성분이다.

대전된 도체 내부의 전위는 도체표면의 전위와 동일하다.

도체 내부에서는 전계가 0이므로 전위 기울기가 없어 도체 전체가 등전위 상태가 되기 때문이다.

철심의 자기저항은 약 6.37×10⁴AT/Wb이다.

자기저항은 $R_m=\dfrac{l}{\mu_0\mu_s A}$로 구하며,

$R_m=\dfrac{0.8}{4\pi\times10^{-7}\times20\times0.5}\approx6.37\times10^{4}\mathrm{AT/Wb}$로 계산된다.

무한장 직선전류에 의한 자계의 세기는 약 4.78AT/m이다.

직선전류 주위 자계는 $H=\dfrac{I}{2\pi r}$로 구하며,

$H=\dfrac{15}{2\pi\times0.5}\approx4.78\mathrm{AT/m}$로 계산된다.

자기차폐에는 강자성체 중에서 비투자율이 큰 물질이 가장 효과적이다.

비투자율이 클수록 자속이 그 물질 내부로 집중되어 흐르기 쉬워지므로, 차폐하고자 하는 공간으로 자속이 침투하는 것을 효과적으로 막아준다.

비투자율이 1보다 작은 역자성체는 차폐 효과가 미미하며, 두께만 두껍게 해서는 차폐가 이루어지지 않는다.

직렬로 연결했을 때는 60W 전구가 30W 전구보다 더 어둡다.

정격저항은 $R=\dfrac{V^2}{P}$이므로 30W 전구의 저항이 60W 전구보다 크다.

직렬 회로에서는 두 전구에 같은 전류가 흐르므로 소비전력은 $P=I^2R$에 따라 저항에 비례하며, 저항이 작은 60W 전구의 소비전력이 더 작아져 더 어둡게 빛난다.

B-H곡선에서 자속밀도가 매끄럽지 않고 계단적으로 증가·감소하는 현상을 바크하우젠 효과라 한다.

이는 자구(magnetic domain)의 벽이 외부 자계에 의해 불연속적으로 이동하면서 나타나는 현상이다.

퀴리점은 강자성이 상실되는 온도, 자왜현상은 자화에 따라 치수가 변하는 현상으로 서로 다른 개념이다.

C1 양단에 걸리는 전압은 약 327V이다.

직렬 연결된 콘덴서는 각 소자에 걸리는 전하량이 동일하므로, 합성 정전용량 $C=\dfrac{1}{\dfrac{1}{1}+\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{3}}=\dfrac{6}{11}\mathrm{\mu F}$를 먼저 구한다.

전하량은 $Q=CV=\dfrac{6}{11}\times600\approx327.3\mathrm{\mu C}$이고, $V_1=\dfrac{Q}{C_1}=\dfrac{327.3}{1}\approx327\mathrm{V}$로 계산된다.

접지된 구도체와 점전하 사이에는 항상 흡인력이 작용한다.

점전하에 의해 구도체 표면에 유도되는 영상전하는 항상 점전하와 반대 부호를 가지므로, 전하의 부호와 관계없이 인력이 발생한다.

전자파의 전파속도가 진공 중 빛의 속도와 일치하려면 εs=1, μs=1이어야 한다.

전자파의 전파속도는 $v=\dfrac{c}{\sqrt{\varepsilon_s\mu_s}}$로 주어지므로, 비유전율과 비투자율이 모두 1인 매질(진공 또는 공기)일 때만 $v=c$가 된다.

코일의 권수는 100회이다.

원형코일 중심의 자계는 $H=\dfrac{NI}{2r}$로 구하며, 지름이 10cm이므로 반지름은 $r=0.05\mathrm{m}$이다.

$N=\dfrac{2rH}{I}=\dfrac{2\times0.05\times1000}{1}=100$회로 계산된다.

유전체의 표면전하밀도는 약 50C/m²이다.

전속밀도는 $D=\varepsilon E=10\times5=50\mathrm{C/m^2}$로 구해지며, 전계와 수직인 유전체 표면에서는 이 전속밀도가 표면전하밀도와 같다.

전기력선은 정전하에서 시작하여 부전하에서 끝난다는 것이 옳은 설명이므로, 부전하에서 시작해 정전하에서 그친다고 반대로 서술한 보기가 틀린 내용이다.

전기력선의 방향이 그 점의 전계 방향과 같고 밀도가 전계의 크기를 나타낸다는 것, 단위전하에서 $\dfrac{1}{\varepsilon_0}$개의 전기력선이 출입한다는 것, 전위가 높은 점에서 낮은 점으로 향한다는 것은 모두 옳은 설명이다.

철탑의 탑각 접지저항이 커지면 역섬락 발생 우려가 커진다.

낙뢰 시 철탑에 유입된 뇌전류가 접지저항을 통해 대지로 흐르며 철탑의 전위를 크게 상승시키고, 이 전위가 애자의 절연내력을 넘으면 철탑에서 전선 쪽으로 역방향 섬락이 발생하기 때문이다.

이를 막기 위해 매설지선 등을 시설해 탑각 접지저항을 낮춘다.

이 수력발전소의 연간 발전전력량은 약 10×10⁷kWh이다.

발전출력은 $P=9.8\,QH\eta_t\eta_g=9.8\times20\times100\times0.7\times0.85\approx11662\mathrm{kW}$로 구해진다.

연간 시간(8760시간)을 곱하면 $W=11662\times8760\approx1.02\times10^{8}\mathrm{kWh}$로, 약 10×10⁷kWh에 해당한다.

부하전력이 같을 때 배전선로의 전력손실은 전류의 제곱에 비례하며, 전류는 역률에 반비례한다는 점에서 손실비를 구할 수 있다.

전력 $P=VI\cos\theta$에서 부하전력 P가 일정하면 전류는 $I=\dfrac{P}{V\cos\theta}$이므로 역률이 낮을수록 전류가 커진다.

전력손실은 $P_l=I^2R$이므로 역률 $\cos\theta$인 경우와 역률 1인 경우의 손실비는 $\dfrac{1}{\cos^2\theta}$가 되어, 역률이 나쁠수록 손실이 급격히 커진다.

부등률은 각 수용가의 최대수요전력의 합을 합성 최대수요전력으로 나눈 값으로, 수요 시각이 서로 겹치지 않을수록 커져 항상 1 이상의 값을 가진다.

• 부하율은 평균전력을 최대전력으로 나눈 값이라 1을 넘지 않는다.
• 수용률은 최대수요전력을 설비용량으로 나눈 값이라 통상 1 이하이다.
• 전압강하율은 송·수전단 전압차를 수전단전압으로 나눈 비율로 1보다 훨씬 작은 값이다.

화력발전소의 기본 열사이클은 급수펌프 → 보일러 → 과열기 → 터빈 → 복수기 순서로 순환하는 랭킨사이클을 따른다.

급수펌프가 물을 고압으로 보일러에 보내 증기를 만들고, 과열기에서 과열증기로 만든 뒤 터빈을 구동하며, 일을 마친 증기는 복수기에서 다시 물로 응축되어 급수펌프로 되돌아간다.

단로기는 소호장치가 없어 아크를 자체적으로 소멸시키지 못하므로, 무부하 상태이거나 여자전류처럼 작은 전류만 개폐할 수 있다.

• 무부하·여자전류의 개폐에 사용된다는 설명은 단로기의 실제 용도와 일치한다.
• 배전용 단로기를 디스컨넥팅바로 개폐한다는 설명도 실제 방식과 일치한다.
• 회로 분리나 계통 접속 변경 시 사용한다는 설명 역시 단로기의 기본 기능이다.

용량성(C) 회로는 전류가 0이 되는 순간 커패시터에는 이미 최대전압이 걸려 있어 차단 자체는 쉽지만, 차단 직후 전원측 전압이 반주기 뒤 반대극성 최대치에 도달하면 남은 전하와 겹쳐 차단기 양단 전압이 급격히 커져 재점호가 발생하기 쉽다.

• R-L 회로 차단은 인덕턴스의 전자에너지 때문에 오히려 차단 자체가 어려운 경우다.
• 단락전류 차단은 매우 큰 전류를 끊어야 하므로 차단이 어려운 대표적 경우다.
• L 회로 차단은 전자에너지 방출로 이상전압이 발생하지만 C 회로처럼 재점호가 특징적으로 문제되지는 않는다.

코로나 방지는 송전선 중성점을 접지하는 목적에 해당하지 않는다. 코로나는 전선 표면의 전위경도에 의해 발생하는 현상으로 접지와는 무관하다.

• 이상전압을 억제하는 것은 중성점 접지의 대표적 목적이다.
• 기기의 절연강도를 낮게 설계할 수 있게 하는 것도 접지방식의 실익이다.
• 지락사고 시 사고회선을 선택적으로 차단할 수 있게 하는 것 역시 접지 목적에 포함된다.

송전계통을 여러 개로 분리하면 계통 간 연계가 약해져 동기화력이 줄어들기 때문에 오히려 안정도가 저하된다. 안정도 향상을 위해서는 계통을 병렬로 연계·강화하는 방향이 맞다.

• 직렬리액턴스를 감소시키면 동기화력이 커져 안정도가 좋아진다.
• 속응여자방식은 사고 시 전압회복을 빠르게 해 안정도를 높인다.
• 중간조상방식은 중간 지점의 전압을 지지해 안정도를 개선한다.

충격방전 개시전압은 피뢰기에 충격파가 인가될 때 방전이 개시되는 순간의 전압으로, 파형의 최대치(파고치)로 표시한다.

충격파는 지속적으로 반복되는 파형이 아니라 1회성 과도파형이므로 실효치나 평균치로는 특성을 나타내지 않는다. 이 값은 피뢰기의 제한전압(방전 중 단자전압의 최대치)과 함께 절연협조를 결정하는 기본 특성값이 된다.

전력용 콘덴서는 회전기가 아닌 정지기이므로 계통에 단락고장이 발생해도 스스로 고장전류를 공급하지 않는다는 점이 동기조상기에 대한 큰 장점이다.

• 진상·지상 전류를 모두 공급하는 연속 조정 기능은 오히려 동기조상기의 장점이다.
• 전압을 매끄럽게 연속적으로 조정하는 것도 동기조상기 쪽의 특성이다.
• 송전선 시충전에 이용할 수 있는 것 역시 회전기인 동기조상기의 장점이다.

페란티 효과는 경부하 시 충전전류가 선로의 정전용량을 통해 흐르면서 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 현상이다.

선로 길이가 길어질수록 정전용량이 커져 효과가 뚜렷해지며, 중거리·장거리 송전선로에서 특히 문제가 된다. 누설컨덕턴스나 인덕턴스는 이 현상의 직접적인 원인이 아니다.

절연협조는 계통 내 각 기기의 절연강도를 피뢰기의 제한전압을 기준으로 단계적으로 배분하는 것을 기본으로 한다.

피뢰기가 가장 낮은 절연레벨을 갖도록 해 이상전압 발생 시 피뢰기가 먼저 방전되게 하고, 애자·권선·부싱 등 다른 기기는 그보다 여유 있는 절연강도를 갖도록 설계한다.

배전계통에 전력용 콘덴서를 설치하는 가장 큰 목적은 진상무효전력을 공급해 역률을 개선함으로써 선로 전류를 줄여 전력손실을 감소시키는 데 있다.

• 변압기 손실 감소는 역률 개선에 따라오는 부수적 효과일 뿐, 배전계통에서 콘덴서를 설치하는 대표적 목적으로 꼽히지는 않는다.
• 개폐기의 차단능력이나 고장 시 영상전류는 콘덴서 설치와 직접적인 관계가 없다.

도체에 전류가 흐를 때 발생하는 열량이 전류의 제곱과 저항, 시간에 비례한다는 관계는 줄의 법칙($H=I^2Rt$)으로 설명된다.

패러데이 법칙은 전자유도에 의한 기전력을, 쿨롱의 법칙은 전하 사이에 작용하는 힘을, 옴의 법칙은 전압·전류·저항 사이의 관계를 다루는 법칙으로 발열량과는 다른 내용이다.

단상 2선식 선로의 전력손실은 송전단 전력에서 수전단 전력을 뺀 값으로 구할 수 있으며, 계산 결과 560W가 된다.

송전단 전력은 $P_s=V_sI\cos\theta_s=400\times10\times0.9=3600\,\mathrm{W}$이고, 수전단 전력은 $P_r=V_rI\cos\theta_r=380\times10\times0.8=3040\,\mathrm{W}$이다.

따라서 전력손실은 $P_l=P_s-P_r=3600-3040=560\,\mathrm{W}$이다.