08년 2회차

이선(離線)은 지속시간에 따라 대이선·중이선·소이선으로 구분하는데, 그중 소이선은 전차선이나 팬터그래프 습판의 미세한 진동으로 인해 아주 짧은 시간(수십분의 1초 정도) 동안 순간적으로 떨어지는 현상을 말한다.

이선시간이 길어질수록 아크에 의한 손상 위험이 커지는 대이선·중이선과 달리, 소이선은 육안으로 잘 드러나지 않는 미세한 접촉 불량 수준에 해당한다.

교류 AT급전방식에서는 전차선·급전선·레일과 함께 보호선(PW)이 기본 구성 요소를 이룬다.

보호선은 애자의 부측이나 비임 등을 레일에 연접·접속시켜, 애자에서 섬락이 발생하더라도 그 전류가 안전하게 레일로 흐르도록 함으로써 애자의 섬락 사고를 보호하는 역할을 한다.

• 가공지선은 뇌격으로부터 선로를 보호하기 위해 상부에 가설하는 전선으로 이 용도와 다르다.
• 피뢰도선·지락도선은 이 계통에서 표준적으로 쓰이는 명칭이 아니다.

건넘선(크로싱) 장치는 두 선로의 전차선이 서로 교차·근접하는 곳이어서, 팬터그래프가 통과할 때 전차선 접속 금구에 충격이 집중되기 쉬운 개소이다.

따라서 팬터그래프와 더블이어에 충격을 줄 수 있는 범위 안에서는 전차선의 접속을 금지하도록 시설한다. 접속부가 충격을 반복해서 받으면 금구가 이완되거나 전차선이 손상되고, 이선과 아크로 이어지기 때문이다.

전차선의 접속점은 팬터그래프가 충격을 받지 않는 위치까지 충분히 떨어뜨려 두는 것이 원칙이다.

변전소의 부하전류는 시시각각 변동하며, 하루 중 가장 큰 값으로 나타나는 순간의 전류를 순시최대전류라고 한다.

정한시전류·반한시전류는 보호계전기의 동작 시간 특성을 나타내는 용어로, 부하전류의 크기 자체를 가리키는 말이 아니다.

교류 급전방식에서는 인접 변전소들이 서로 다른 상에서 전력을 공급받는 경우가 많아, 변전소 사이의 전압에 위상각 차이가 발생한다.

위상이 다른 전원을 그대로 병렬로 연결하면 순환전류가 흘러 계통에 문제가 생기므로, 각 변전소가 자신의 급전구간만 담당하는 단독급전방식을 채택한다.

• 전압강하나 전압 차만이라면 조정을 통해 병렬 운전이 가능하므로 단독급전을 택하는 주된 이유로 보기 어렵다.
• 주파수는 하나의 계통에서 동일하게 유지되므로 원인이 되지 않는다.

교류 강체전차선로(R-bar 방식)에서 단권변압기(AT)급전방식을 적용할 때, 보호선은 레일과 전기적으로 직접 연결되는 비절연 보호방식을 사용한다.

보호선을 레일에 접속해두면 애자 섬락 시 발생하는 전류가 안전하게 레일로 흘러 빠져나갈 수 있어, 별도로 절연시키는 방식보다 보호 효과가 확실하다.

가공전차선은 마모와 장력에 오래 견뎌야 하므로 인장강도가 커야 하며, 인장강도가 작을 것이라는 조건은 전차선이 갖추어야 할 조건으로 옳지 않다.

도전율이 높고 내부식성이 좋으며 전기용량이 큰 특성은 모두 전차선에 요구되는 정상적인 조건이다.

양단 가고가 같을 때 임의 위치의 드롭퍼 길이는 가고에서 경간 중앙 이도와 그 위치 이도의 차를 뺀 값으로 구한다.

$\text{드롭퍼 길이}=\text{가고}-(\text{중앙 이도}-\text{해당 위치 이도})$

수치를 대입하면 $0.96-(0.436-0.352)=0.96-0.084=0.876\ \mathrm{m}$로 계산된다.

BT 급전방식을 비롯해 표준전압이 25,000V인 교류 급전계통에서는 전압 변동을 고려해 최고전압 27,500V, 최저전압 19,000V의 범위를 허용전압으로 정한다.

이 값은 급전선 말단부의 전압강하나 계통 여건에 따른 전압 변동을 반영한 표준적인 허용 범위이다.

모노레일이나 경량전철은 대부분 고무차륜을 사용해 주행하므로 일반 철도처럼 레일을 통한 전류 귀환을 기대할 수 없다.

그래서 (+)와 (−) 역할을 하는 두 가닥의 전차선을 별도로 가설하는 강체 복선식을 채용해 급전과 귀선을 모두 전차선으로 처리한다.

전식을 방지하려면 레일과 도상 사이의 누설저항을 크게 하고 대지로 흐르는 누설전류를 작게 만들어야 한다.

따라서 누설저항은 작게, 대지누설전류는 크게 한다는 설명은 전식방지 원리와 반대로 서술된 것이므로 옳지 않다.

• 레일본드를 완전하게 접속하고 보조귀선을 설치해 귀선저항을 줄이는 것은 실제 전식방지 대책이다.
• 매설 금속체를 절연 피복하거나 금속관으로 차폐하는 것도 유효한 전식방지 대책이다.
• 지중 매설 금속체를 궤도에서 멀리 떨어뜨려 매설하는 것도 전식 위험을 줄이는 대책이다.

마모된 전차선의 실제 파단강도는 새 전선의 항장력에 잔존 단면적 비율을 곱해 구하고, 여기에 안전율을 나누어 허용장력을 계산한다.

$2400\times\dfrac{67.6}{110}=1475\ \mathrm{kgf}$이고, 이를 안전율 2.2로 나누면 $\dfrac{1475}{2.2}=670\ \mathrm{kgf}$가 된다.

따라서 이 전차선의 허용장력은 약 670kgf이다.

이종금속을 접촉시켜 사용할 때 부식 정도는 두 금속 사이의 상대 전위차에 좌우되며, 전위차가 작을수록 부식 위험이 낮다.

전위차가 0~0.2 정도로 작은 조합은 전기화학적으로 안정적이어서 거의 부식이 진행되지 않는 조합으로 분류된다.

교류 강체전차선로(R-Bar 방식)에서 강체 전차선은 전차선, 리지드바(강체), 연결 금구가 기본 구성을 이룬다.

리지드바에 전차선을 물려 고정하고, 연결 금구로 바와 바를 이어 붙여 하나의 긴 강체 가선을 만드는 구조이다.

반면 절연매립전은 터널 천장 등에 지지물을 붙이기 위한 설치·고정용 부속이므로, 강체 전차선 자체의 기본 구성 요소로는 분류하지 않는다.

조가선 아래에 보조 조가선을 두고, 조가선에서 드롭퍼로 보조 조가선을 매달며, 다시 보조 조가선에서 행거로 전차선을 매다는 3단 구조를 컴파운드 커티너리 조가방식이라 한다.

보조 조가선이 하나 더 추가되면서 전차선의 높이 변화(이도)를 더 균일하게 유지할 수 있어 고속 구간에 유리하다.

• 헤비 심플 커티너리는 조가선과 전차선 2단 구조에서 굵은 전선을 사용하는 방식으로 보조 조가선이 없다.
• 트윈 심플 커티너리는 전차선을 두 가닥 나란히 배치하는 방식으로 구조가 다르다.

차단기(CB)는 부하전류를 개폐할 수 있지만 단로기(DS)는 무부하 상태에서만 개폐가 가능하다.

따라서 회로를 개방할 때는 먼저 차단기로 부하전류를 끊은 뒤에 단로기를 열어야 하며, 반대로 투입할 때는 단로기를 먼저 넣은 뒤 차단기를 투입해야 한다.

이도는 $D=\dfrac{wS^2}{8T}$로 구하고, 가고는 여기에 드롭퍼 최소길이를 더해 구한다.

$D=\dfrac{1.785\times50^2}{8\times1000}=\dfrac{4462.5}{8000}=0.558\ \mathrm{m}$이므로 약 558mm이다.

가고 $=558+150=708\ \mathrm{mm}$로, 약 710mm가 필요한 가고이다.

전력선과 통신선 사이의 상호 정전용량(커패시턴스)을 매개로 전압에 의해 발생하는 유도장해를 정전유도라고 한다.

이와 달리 전자유도는 전력선과 통신선 사이의 상호 인덕턴스를 매개로 전류(특히 영상전류)에 의해 발생한다는 점에서 정전유도와 구분된다.

전차선의 기계적 마모는 팬터그래프와의 접촉 압력, 마찰계수, 습판(집전판) 재질에 따라 좌우되는 마모이다.

이에 비해 열차속도가 커질수록 두드러지는 마모는 이선과 아크 발생이 늘어나며 생기는 전기적 마모의 특성이며, 속도에 비례하는 것은 기계적 마모의 특성으로 보기 어렵다.

직사각형 단면의 단면계수는 $Z=\dfrac{bh^2}{6}$이며, 두 단면의 단면계수가 같다는 조건에서 폭을 구한다.

$b_1h_1^2=b_2h_2^2$에서 $b_2=\dfrac{16\times18^2}{24^2}=\dfrac{16\times324}{576}=9\ \mathrm{cm}$이다.

가동브래킷은 전차선의 편위를 유지하면서 온도 변화에 따라 미끄러져 움직이는 구조이므로, 이를 지지하는 애자로는 절연성능과 강도를 함께 갖춘 장간애자를 사용한다.

핀애자·현수애자는 주로 다른 용도(저압 지지, 인류·현수 개소)에 쓰이는 애자로 가동브래킷의 표준 지지애자와는 다르다.

철근콘크리트 전주의 표기는 보통 길이-말구경-설계하중 순서로 나타내며, 여기서 맨 뒤의 숫자는 전주가 견딜 수 있는 설계 굽힘모멘트를 의미한다.

즉 11-30-N6500에서 11은 전주의 길이, 30은 말구경(지름)을 나타내고, 6500은 전주 끝단에 가해질 수 있는 설계 굽힘모멘트 값을 나타낸다.

전철용 완철은 전주밴드나 붙임철로 고정하는 것이 기본이며, 2단 이상 설치할 때는 암프레스를 쓰거나 필요하면 텐숀바로 지지할 수도 있다.

따라서 완철을 반드시 암타이에만 지지해야 한다는 설명은 지나치게 제한적이어서 옳지 않다. 실제로는 전주밴드·붙임철·암프레스·텐숀바 등 상황에 맞는 다양한 지지 방법이 함께 인정된다.

영계수(종탄성계수)는 응력을 변형률로 나눈 값으로 정의되며, 변형률은 단위가 없는 무차원량이므로 영계수의 단위는 응력의 단위와 동일한 kg/cm²이다.

A/cm²는 전류밀도, Ω/mm²는 저항 관련 단위, t/cm³는 밀도의 단위여서 응력을 나타내는 영계수의 단위가 될 수 없다.

단지선이나 V형 지선을 상하로 2단 설치해 큰 장력이나 수평장력을 감당하도록 만든 지선을 2단지선이라 하며, 큰 인류력이 걸리는 헤비 심플 커티너리 가선방식의 인류주에 주로 사용한다.

궁형지선·수평지선·단지선(1단)은 상대적으로 부담하는 장력이 작은 일반적인 지지 방식이어서 이 조건에 맞지 않는다.

빙설 부착 상태를 기준으로 하는 풍압하중(을종풍압하중)에서는 가섭선 주위에 두께 6mm, 비중 0.9의 빙설이 부착된 상태로 수직투영면적 1㎡당 하중을 정한다.

빙설이 붙으면 가섭선의 겉보기 지름이 커져 바람을 받는 수직투영면적이 늘어나므로, 저온계절의 착빙 상태를 이 조건으로 표준화해 하중을 산정한다.

단독 지지주로 취급하지 않는 것은 V형빔 지지주이다.

가동브래키트 지지주·스팬선빔 지지주·크로스빔을 지지하는 전주는 전주 한 본이 받는 하중만으로 검토할 수 있어 각각을 독립된 단독 지지주로 보고 계산한다.

반면 V형빔은 마주 보는 전주와 빔이 하나로 결합되어 하중을 서로 나누어 받는 일체 구조이므로, 전주 한 본만 떼어 내어 계산하지 않고 구조계 전체로 해석한다.

가공전차선로의 급전선 등에 사용하는 경동선의 안전율은 인장하중에 대해 2.2 이상이어야 한다.

전선의 재질에 따라 기준이 달라 경동선과 내열동합금선은 2.2 이상, 그 밖의 전선은 2.5 이상을 적용하며, 케이블은 이 기준에서 제외된다.

마주 보는 양측 전철주 사이에 전선(스팬선)을 가선하고 여기에 전차선을 조가하는 방식은 스팬선 빔이다.

문형빔처럼 강성의 고정 구조물을 쓰지 않고 두 전주 사이에 걸친 선재 자체로 전차선을 조가하므로, 구조가 가볍고 시공이 간편하다.

V형빔·4각빔·크로스빔은 강재 빔 구조물로 전차선을 지지하는 방식이라는 점에서 스팬선빔과 구분된다.

전차선로용 강 구조물 중 보통 압축재의 세장비는 220 이하로 제한한다.

세장비는 부재의 유효좌굴길이를 단면 회전반지름으로 나눈 값으로, 값이 클수록 압축을 받을 때 좌굴에 취약해지므로 상한을 규정해 관리한다.

기둥형 전주 기초를 터파기할 때 토양과 기초재의 접촉면에서 생기는 강도 차이를 보정하는 계수는 형상계수(f)이다.

지형계수와 강도계수는 지반 자체의 조건을 나타내는 값이고, 안전율은 산정된 지지력에 여유를 주기 위한 값이어서 접촉면의 강도 차 보정과는 구분된다.

지지점에 걸리는 수평장력은 $F=\dfrac{4Te}{S}$(T: 장력, e: 편위, S: 경간)로 구하며, 계산 결과는 약 20kgf이다.

장력 $T=1000\ \mathrm{kgf}$, 편위 $e=0.2\ \mathrm{m}$, 경간 $S=40\ \mathrm{m}$를 대입하면 $F=\dfrac{4\times1000\times0.2}{40}=20\ \mathrm{kgf}$이다.

편위는 전차선을 지그재그로 가선해 팬터그래프 마모를 고르게 하기 위한 값으로, 편위가 클수록·경간이 짧을수록 지지점에 걸리는 수평장력은 커진다.

전압이 일정한 상태에서 충전전하가 2배로 늘었다는 것은 비유전율이 $\varepsilon_r=2$가 되었다는 뜻이고, 전기감수율은 $\chi_e=\varepsilon_r-1$이므로 1이다.

전기감수율은 유전체가 외부 전계에 의해 얼마나 잘 분극되는지를 나타내는 값으로, 진공($\varepsilon_r=1$)에서는 0이 된다.

자계가 일정한 공간이라도 폐회로가 운동하면(예: 균일 자계 속에서 코일이 회전) 쇄교 자속이 시간에 따라 변하므로 유도기전력이 발생한다.

• 렌츠의 법칙은 유도기전력의 방향을 정하는 법칙이지 크기를 결정하는 법칙이 아니다.
• 유도기전력은 권선수의 제곱이 아니라 권선수에 비례한다.
• 유도기전력은 쇄교 자속의 시간적 변화로 생기는 것이지, 전계가 일정한 공간에서 회로가 움직인다고 해서 유도되는 것이 아니다.

자기차폐에 가장 효과적인 것은 강자성체 중에서 비투자율이 큰 물질이다.

비투자율이 큰 강자성체는 자속을 자기 내부로 끌어들여 우회시키는 성질이 강해, 내부 공간으로 자속이 침투하는 것을 효과적으로 막는다.

비투자율이 작은 강자성체나 역자성체는 자속을 끌어들이는 힘이 약해 차폐 효과가 떨어진다.

포아송 방정식 $\nabla^2V=-\dfrac{\rho}{\varepsilon_0}$에서 체적전하밀도는 $20\varepsilon_0$이다.

$V=5x^2y+z$이므로 $\nabla^2V=\dfrac{\partial^2V}{\partial x^2}+\dfrac{\partial^2V}{\partial y^2}+\dfrac{\partial^2V}{\partial z^2}=10y$이고, $y=-2$를 대입하면 $\nabla^2V=-20$이다.

따라서 $\rho=-\varepsilon_0\nabla^2V=-\varepsilon_0\times(-20)=20\varepsilon_0$이다.

평판콘덴서 극판 사이에 작용하는 힘은 $F=\dfrac{\varepsilon_0 A V^2}{2d^2}$로 구하며, 계산 결과는 약 $7.14\times10^{-7}\ \mathrm{N}$이다.

$A=30\times10^{-4}\ \mathrm{m^2}$, $d=0.03\ \mathrm{m}$, $V=220\ \mathrm{V}$를 대입하면 $F=\dfrac{8.855\times10^{-12}\times30\times10^{-4}\times220^2}{2\times0.03^2}\approx7.14\times10^{-7}\ \mathrm{N}$이다.

전자의 평균 이동 시간은 도선 길이를 전자의 표류속도로 나누어 구하며, 계산 결과는 약 314초이다.

전류 $I=nevA$에서 표류속도 $v=\dfrac{I}{neA}$이고, 지름이 5mm이므로 반지름은 $2.5\times10^{-3}\ \mathrm{m}$, 단면적은 $A=\pi(2.5\times10^{-3})^2\approx1.96\times10^{-5}\ \mathrm{m^2}$이다.

$v=\dfrac{1}{10^{28}\times1.602\times10^{-19}\times1.96\times10^{-5}}\approx3.18\times10^{-5}\ \mathrm{m/s}$이고, 시간 $t=\dfrac{0.01}{v}\approx314\ \mathrm{s}$이다.

구면파로 퍼지는 전자파의 포인팅 벡터는 $S=\dfrac{P}{4\pi r^2}$로 구하며, 계산 결과는 약 $4\times10^{-7}\ \mathrm{W/m^2}$이다.

$P=50000\ \mathrm{W}$, $r=100000\ \mathrm{m}$를 대입하면 $S=\dfrac{50000}{4\pi\times(10^5)^2}\approx4\times10^{-7}\ \mathrm{W/m^2}$이다.

막대자석이 받는 회전력은 $T=mlH\sin\theta$로 구하며, 계산 결과는 약 $1.44\times10^{-5}\ \mathrm{N\cdot m}$이다.

$m=8\times10^{-6}\ \mathrm{Wb}$, $l=0.03\ \mathrm{m}$, $H=120\ \mathrm{AT/m}$, $\theta=30^\circ$를 대입하면 $T=8\times10^{-6}\times0.03\times120\times0.5=1.44\times10^{-5}\ \mathrm{N\cdot m}$이다.

무한 솔레노이드에 전류가 흐를 때 내부 자계는 위치에 상관없이 일정하다.

반면 솔레노이드 외부 자계는 이상적으로 0이 되므로, 내부와 외부의 자계 크기는 서로 같지 않고 내부 자계가 0이라는 설명도 옳지 않다.

전자분극은 원자를 이루는 전자운과 원자핵의 상대적인 변위에 의해 나타난다.

외부 전계가 가해지면 음전하를 띠는 전자운의 중심과 양전하를 띠는 핵의 위치가 어긋나면서 전기 쌍극자가 형성되는 것이 전자분극의 원리이다.

(+)이온과 (-)이온 간 변위에 의한 분극은 이온분극, 영구 쌍극자의 배열에 의한 분극은 배향분극으로 전자분극과 구분된다.

전자유도법칙과 관계가 가장 먼 것은 앙페르의 오른나사 법칙이다.

앙페르의 오른나사 법칙은 전류가 만드는 자계의 방향을 정하는 법칙으로, 자속의 시간적 변화로 기전력이 유도되는 현상과는 직접 관련이 없다.

노이만의 법칙·렌츠의 법칙·패러데이의 법칙은 모두 전자유도 현상을 정량적·정성적으로 설명하는 법칙이다.

유전체 내부의 전속밀도를 정하는 원천은 진전하(자유전하)뿐이다.

분극에 의해 생기는 속박전하는 전계나 분극의 세기에는 영향을 미치지만, 전속밀도는 가우스 법칙에 따라 오직 진전하에 의해서만 결정된다.

거리 r에 반비례하는 것은 무한장 직선전하에 의한 전계이다.

무한장 직선전하의 전계는 $E=\dfrac{\lambda}{2\pi\varepsilon_0 r}$로 r에 단순 반비례하지만, 구도체 전하에 의한 외부 전계는 $r^2$에 반비례하고 전기쌍극자의 전계와 전위는 각각 $r^3$, $r^2$에 반비례한다.

철심 중의 자속밀도는 $B=\mu_0\mu_rH$로 구하며, 계산 결과는 약 $0.2\ \mathrm{Wb/m^2}$이다.

$\mu_0=4\pi\times10^{-7}$, $\mu_r=400$, $H=400\ \mathrm{AT/m}$를 대입하면 $B=4\pi\times10^{-7}\times400\times400\approx0.2\ \mathrm{Wb/m^2}$이다.

원자로 냉각재는 중성자 흡수가 적어야 하므로, 중성자 흡수가 많을 것이라는 조건은 적절하지 않다.

냉각재가 중성자를 많이 흡수하면 핵분열에 이용될 중성자가 줄어들어 원자로의 운전 효율이 떨어지기 때문에, 비열이 크고 열전도도가 좋으며 유도방사능이 적으면서도 중성자 흡수는 작은 물질이 요구된다.

동기조상기는 중부하 시 과여자로 운전하여 진상 전류를 취해 계통 전압을 지지하므로, 뒤진 전류를 취한다는 설명은 옳지 않다.

과여자 운전은 콘덴서처럼 진상 무효전력을 공급하는 상태이고, 부족여자 운전은 리액터처럼 지상 무효전력을 흡수하는 상태이다.

무부하 동기전동기로 운전되며 전압조정이 연속적이고 진상·지상 무효전력을 모두 조정할 수 있다는 점은 동기조상기의 옳은 특성이다.

송전선로에 매설지선을 설치하는 목적은 철탑으로부터 송전선로로의 역섬락을 방지하기 위해서이다.

매설지선은 철탑 접지저항을 낮춰 낙뢰 전류가 철탑에 인가되었을 때 탑각 전위가 급격히 상승하는 것을 억제하여, 철탑에서 전선 쪽으로 섬락이 역류하는 역섬락을 막는다.

전력선에 의한 통신선로의 전자유도장해는 주로 영상전류(지락 시 흐르는 영상분 전류)에 의해 발생한다.

평상시 3상 전류는 대칭이어서 통신선에 유도되는 자속이 서로 상쇄되지만, 지락사고 등으로 영상전류가 흐르면 상쇄되지 않는 자속이 통신선에 쇄교하여 큰 유도전압을 일으킨다.

전송전력은 $P=\dfrac{V_sV_r}{X}\sin\delta$로 구하며, 정답은 357MW이다.

$V_s=161\ \mathrm{kV}$, $V_r=154\ \mathrm{kV}$, $X=45\ \Omega$, $\delta=40^\circ$를 대입하면 $P=\dfrac{161\times154}{45}\times\sin40^\circ\approx354\ \mathrm{MW}$로, 보기 중 357MW가 가장 가깝다.

상차각이 90°에 가까워질수록 전송전력이 커지고, 선로 리액턴스가 클수록 보낼 수 있는 전력은 작아진다.

전자유도전압은 $E_m=2\pi f\,M\,l\,(3I_0)$로 구하며, 계산 결과는 약 181V이다.

$f=60\ \mathrm{Hz}$, $M=0.05\ \mathrm{mH/km}$, $I_0=80\ \mathrm{A}$, $l=40\ \mathrm{km}$를 대입하면 $E_m=2\pi\times60\times(0.05\times10^{-3}\times40)\times(3\times80)\approx181\ \mathrm{V}$이다.

3상 전선의 영상전류는 세 상에서 같은 크기·같은 위상으로 흐르므로 상호인덕턴스에 곱할 때는 $3I_0$를 적용한다.

한류리액터를 사용하는 가장 큰 목적은 단락전류의 제한이다.

계통 임피던스에 리액턴스를 추가로 삽입해 단락사고 시 흐르는 큰 단락전류를 제한함으로써 차단기 용량을 낮추고 설비를 보호한다.

수차의 특유속도는 $N_s=\dfrac{N\sqrt{P}}{H^{5/4}}$로 구하며, 계산 결과는 약 41m·kW이다.

$N=450\ \mathrm{rpm}$, $P=6000\ \mathrm{kW}$, $H=220\ \mathrm{m}$를 대입하면 $N_s=\dfrac{450\times\sqrt{6000}}{220^{5/4}}\approx41\ \mathrm{m\cdot kW}$이다.

20kV 미만의 옥내 변류기로는 주로 건식 권선형이 사용된다.

건식 권선형은 절연유를 쓰지 않아 화재 위험이 적고 점검·유지보수가 간편해 비교적 저전압인 옥내 수배전 설비에 적합하다.

유입식 권선형은 주로 옥외 고전압 계통에, 부싱형·관통형은 기기 부싱이나 케이블에 끼워 쓰는 형태로 용도가 구분된다.

화력발전소의 열효율은 $\eta=\dfrac{860\times W}{m\times H}\times100$으로 구하며, 계산 결과는 약 34.4%이다.

발전전력량 $W=40000\ \mathrm{kWh}$, 석탄 사용량 $m=20000\ \mathrm{kg}$, 발열량 $H=5000\ \mathrm{kcal/kg}$를 대입하면 $\eta=\dfrac{860\times40000}{20000\times5000}\times100\approx34.4\%$이다.

1kWh가 860kcal에 해당한다는 환산값을 이용해 발전된 전력량을 열량으로 바꾸어 투입 열량과 비교하는 계산이다.

주 공급선로 정전사고 시 예비전원 선로로 자동 전환되는 개폐장치는 자동부하 전환 개폐기(ALTS)이다.

주 선로의 정전을 감지하면 자동으로 예비 선로로 부하를 넘겨 정전 시간을 최소화하는 장치로, 고장구간을 분리하는 고장구간 자동 개폐기나 선로를 구분하는 자동선로 구분 개폐기와는 기능이 다르다.

무부하 시 충전전류 차단만 가능한 기기는 단로기이다.

단로기는 소호 기능이 없어 부하전류나 고장전류를 차단할 수 없고, 전로에 흐르는 전류가 없거나 미소한 충전전류 정도만 개폐할 수 있어 반드시 무부하 상태에서 조작해야 한다.

진공차단기·유입차단기·자기차단기는 모두 소호 장치를 갖추어 부하전류나 사고전류도 차단할 수 있는 차단기이다.

동일 조건(송전전력·전압·역률·손실·거리)에서 단상 2선식을 기준으로 하면 3상 3선식의 총 전선량은 0.75배이다.

손실이 같아지도록 두 방식의 전류와 전선 단면적을 비교하면, 3상 3선식은 전선 가닥이 하나 더 많지만 전류가 $\dfrac{1}{\sqrt{3}}$로 줄어 단면적이 작아지고, 그 결과 총 전선량은 단상 2선식의 $\dfrac{3}{4}$가 된다.

66kV 3상 1회선에서 %리액턴스를 구하면 10√3이 된다.

%리액턴스는 $\%X=\dfrac{\sqrt{3}\,I X}{V}\times100$으로 구하며, $I=300\mathrm{A}$, $X=22\,\Omega$, $V=66000\mathrm{V}$를 대입하면 $\%X=\dfrac{\sqrt{3}\times300\times22}{66000}\times100=10\sqrt{3}$이 된다.

코로나 임계전압과 직접 관계가 없는 것은 애자의 강도이다.

코로나 임계전압은 전선의 굵기(반지름), 기상조건, 선간거리 등 전선 표면의 전위경도를 좌우하는 요소로 결정된다.

애자의 강도는 절연물의 기계적 성질에 관한 값이라 전선 표면 전계와는 무관하다.

송전계통의 안정도 증진과 관계가 없는 것은 차폐선의 채용이다.

리액턴스 감소, 재폐로방식, 속응여자방식은 전압변동을 줄이거나 고장을 신속히 복구해 안정도를 높이는 대책이다.

차폐선은 통신선에 대한 유도장해를 줄이기 위한 설비로 목적이 다르다.

직류송전방식의 장점 설명 중 옳지 않은 것은 정류가 필요 없고 승압·강압이 쉽다는 부분이다.

직류송전은 오히려 교류-직류 변환을 위한 정류·역변환 설비가 반드시 필요하고, 변압기로 간단히 바꿀 수 있는 교류와 달리 승압·강압이 어렵다.

표피효과 손실이 없는 점, 통신선 유도잡음이 적은 점, 절연이 쉬운 점은 직류송전의 실제 장점이다.

배전선로 전압조정 방법으로 옳지 않은 것은 소호리액터를 이용한 조정이다.

소호리액터는 중성점에 설치해 1선 지락 시 아크를 소호하기 위한 설비로 전압조정과는 목적이 다르다.

배전변압기 탭 조정, 정지형 전압조정기, 전압강하 한도 분담은 실제로 쓰이는 전압조정 방법이다.

저압뱅킹 배전방식에서 캐스케이딩 현상을 막기 위해 인접 변압기 연락 저압선 중간에 설치하는 것은 구분퓨즈이다.

한 변압기가 고장 나면 인접 변압기가 과부하로 연쇄 차단되는 캐스케이딩을 막기 위해, 연계선 중간에 구분퓨즈를 넣어 고장 구간만 분리한다.