04년 2회차

모노레일이나 경전철은 주행레일을 귀선으로 이용하기 어려워 급전용과 귀선용 두 도체를 함께 가선해야 하므로 강체복선식이 적합하다.

강체가선은 컨덕터레일에 전차선을 고정하는 방식이라 가공전차선처럼 큰 장력을 걸 필요가 없고, 구조물 높이 제약이 있는 좁은 공간에서도 시공할 수 있어 차량이 소형이고 궤도 구조가 특수한 노선에 널리 쓰인다.

직류 급전계통의 전동차는 기동토크가 크고 부하 변화에 따라 속도가 자동으로 조절되는 직권전동기를 일반적으로 사용한다.

직권전동기는 기동 시 큰 토크를 낼 수 있어 정차 상태에서 출발이 잦은 전동차 운전 특성에 적합하다.

전차선로 구분장치는 급전계통을 전기적으로 분리해야 하는 지점, 즉 본선·측선의 분기점이나 차량기지 출입선, 사고 구간 분리 지점 등에 설치된다.

신호기가 설치된 위치 자체는 전기적인 급전 구분과는 관련이 없으므로 구분장치 설치 기준이 되지 않는다.

직류 방식 전철변전소는 급전 가능 거리가 짧아 변전소 간격을 교류 방식보다 좁게 배치해야 한다.

일반적으로 직류 방식의 변전소 간격은 $5\sim20\,\mathrm{km}$ 정도로 계획된다.

궤조회로의 특성저항은 단위길이당 저항과 누설저항의 기하평균으로 구한다.

병렬 궤조 저항 $r=0.01627\,\Omega/\mathrm{km}$, 누설저항 $r_g=0.9\,\Omega\cdot\mathrm{km}$를 대입하면 특성저항은 $Z_0=\sqrt{r \times r_g}=\sqrt{0.01627 \times 0.9}\approx0.121\,\Omega$이다.

개폐설비 조작은 차단기와 단로기의 역할 차이 때문에 순서가 엄격히 정해져 있다.

회로를 개방(개로)할 때는 부하전류를 차단할 수 있는 차단기를 먼저 열고, 무부하 상태가 된 뒤 단로기를 나중에 개방한다.

투입(폐로)할 때는 반대로 단로기를 먼저 닫고 차단기를 나중에 투입해야 안전하다.

급전선의 온도가 상승하면 전선이 열팽창으로 길어지면서 이도(처짐)는 커지고 장력은 작아진다.

이는 온도와 이도·장력의 관계를 나타내는 기본적인 가선 특성으로, 계절이나 부하전류에 따른 온도 변화를 반영해 가선 설계 시 반드시 고려해야 한다.

가동브래키트는 전차선의 경점(전차선이 국부적으로 뻣뻣해져 팬터그래프 집전에 충격을 주는 지점)을 적게 할 수 있다는 점이 오히려 장점에 해당하므로, 이는 단점으로 볼 수 없다.

• 풍압하중에 견딜 수 있도록 기초를 강화해야 하는 점은 구조적 단점이다.
• 선로가 복잡한 역구내에서는 설치와 운용이 곤란한 것도 단점이다.
• 브래키트가 회전하면서 전차선이 기준 편위를 벗어날 수 있는 것 역시 단점이다.

이선현상은 팬터그래프가 전차선에서 순간적으로 떨어지면서 집전전류가 끊기는 바람직하지 않은 현상이다.

이선이 발생하면 전기차 모터에 악영향을 주고 팬터그래프의 수명도 단축시키므로, 양질의 전력을 공급하기 위한 정상적인 과정이라는 설명은 옳지 않다.

복선구간에서 상선과 하선을 병렬 급전할 수 없는 단말부에 차단기를 통해 상·하선을 연결하는 설비를 급전타이포스트라 한다.

평상시에는 개방되어 있다가 필요 시 차단기를 투입해 상·하선을 연결함으로써 급전 계통의 유연성을 확보한다.

전차선이 수평을 유지하는 구간에서 임의의 점 $x$에서의 행거 길이는 지지점의 가고에서 그 지점의 조가선 이도를 뺀 값이 된다.

가고 $h=1\,\mathrm{m}$, 해당 지점의 이도 $d_x=0.15\,\mathrm{m}$를 대입하면 행거 길이는 $L=h-d_x=1-0.15=0.85\,\mathrm{m}$이다.

가공단선식 전차선의 직선구간에서 편위는 궤도 중심면을 기준으로 좌우 200mm 이내로 유지하는 것을 표준으로 한다.

편위를 두는 것은 팬터그래프 집전판의 한 지점만 마모되지 않도록 접촉 위치를 분산시키기 위한 목적이다.

전식(전기부식) 방지를 위한 전기적 배류 방법에는 직접배류방식, 선택배류방식, 강제배류방식이 있으며, 간접배류방식이라는 명칭의 방식은 별도로 존재하지 않는다.

• 직접배류방식은 매설관과 레일을 직접 전선으로 연결해 누설전류를 귀선으로 돌려보낸다.
• 선택배류방식은 다이오드 등을 이용해 전류가 한쪽 방향으로만 흐르도록 제어한다.
• 강제배류방식은 외부 전원을 이용해 강제로 배류 전류를 흘려보낸다.

섹션 인슐레이터의 절연체는 통전 중에도 안전하게 견뎌야 하므로 절연내력이 크고 내아크성이 강해야 한다.

절연내력이 작다는 요건은 실제 요구되는 성능과 반대되므로 잘못된 서술이다.

이외에 열화가 적고 항장력이 클 것, 습기를 함유하지 않을 것, 가벼우면서 마모가 적을 것 등은 섹션 인슐레이터에 요구되는 올바른 조건이다.

전기차의 구동설비는 전차선에서 전력을 받는 집전장치, 전력을 제어·변환하는 변환장치, 실제로 동력을 내는 구동장치로 구성된다.

견인장치는 차량 간 연결이나 견인력을 전달하는 기계적 설비로, 전기적인 구동설비의 구성 요소로 분류되지 않는다.

강체 가선구간의 차고(車庫)처럼 팬터그래프를 상시 올리고 내리는 장소에서는, 팬터그래프를 접은 상태의 높이와 전차선 사이에 충분한 안전 간격이 남아 있어야 한다.

이 거리는 250mm 이상으로 규정한다. 수십~150mm 수준의 간격으로는 가선의 흔들림과 차량 진동을 고려했을 때 하강한 팬터그래프와의 이격을 확보하기 어렵다.

단면계수 $Z=\dfrac{I}{y}$는 단면2차모멘트(길이의 4제곱 차원)를 도심까지 거리(길이 1제곱 차원)로 나눈 값이므로 길이의 3제곱 차원을 가진다.

단면 1차 모멘트 역시 단면적(길이 2제곱)에 거리(길이 1제곱)를 곱한 값이므로 길이의 3제곱 차원이 되어 단면계수와 같은 차원을 가진다.

반면 단면2차모멘트와 단면상승모멘트는 길이의 4제곱, 회전반지름은 길이의 1제곱 차원으로 단면계수와 차원이 다르다.

구조물의 지점은 반력의 형태에 따라 이동지점(롤러), 힌지지점(핀), 고정지점으로 분류된다.

정정지점이라는 용어는 존재하지 않으며, '정정'은 구조물이 반력·부재력을 평형조건만으로 구할 수 있는 정정구조물을 가리키는 개념으로 지점의 종류와는 다른 범주이다.

1dyne은 CGS 단위계에서의 힘의 단위로, 질량 1g의 물체에 $1\,\mathrm{cm/s^2}$의 가속도를 생기게 하는 힘으로 정의된다.

이는 뉴턴의 운동 제2법칙 $F=ma$에서 질량과 가속도의 단위를 각각 g와 cm/s²로 택한 경우에 해당한다.

단독 지지주의 강도 설계 조건은 그 지지주가 지지해야 할 선로 쪽 사양과 환경 조건이며, 지지주 자체의 중심점이나 장력처럼 설계 과정에서 산출되는 값은 조건이 아니라 결과에 해당한다.

해당 선로의 급전방식과 가선방식, 사용 전선의 종류와 굵기, 선로 조건 및 전주 경간은 모두 지지주에 걸리는 하중(장력·풍압 등)을 결정짓는 입력 조건이므로 강도 계산의 설계 조건에 포함된다.

반면 지지주의 중심점과 장력은 이러한 조건들을 바탕으로 강도 계산을 수행한 뒤에 정해지는 결과값이므로 설계 조건과는 거리가 멀다.

전차선은 집전장치(팬터그래프)와 직접 접촉해 전력을 공급하는 전선이므로, 경간이 길어져 차량 동요나 풍압으로 흔들리면 집전장치와의 접촉이 끊어져 이탈할 위험이 가장 크다.

흡상선·급전선·보호선은 집전장치와 직접 접촉하지 않는 전선이어서 경간이 길어져도 집전 이탈 문제와는 직접 관련이 없다.

전차선의 편위를 정하는 요소는 집전장치가 전차선과 고르게 접촉하도록 만드는 물리적 변위 원인들이며, 열차의 운행 빈도는 편위 값 자체와는 무관하다.

• 전기차 동요에 따른 집전장치의 편위는 팬터그래프가 좌우로 흔들리는 정도를 반영한다.
• 풍압에 따른 전차선의 편위는 바람에 의해 전차선이 옆으로 밀리는 정도를 반영한다.
• 곡선로에 의한 전차선의 편위는 곡선 구간에서 궤도 중심선에 대한 전차선 위치 차이를 반영한다.

운행 빈번도는 마모나 점검 주기에는 영향을 줄 수 있어도 편위 값을 정하는 설계 요소는 아니다.

전차선과 조가선을 일괄하여 자동장력조정하는 경우, 장력조정장치가 부담하는 장력은 두 전선의 표준장력을 더한 값이 된다.

심플 커티너리 가선에서 전차선 Cu 110㎟와 조가선 CdCu 70㎟의 표준장력은 각각 1,000kg 정도이므로, 일괄 조정 시 표준장력의 합은 1,000 + 1,000 = 약 2,000kg이 된다.

따라서 자동장력조정장치의 추(錘) 용량과 도르래 비도 이 합계 장력을 기준으로 선정한다.

쉘(shell)은 곡면 형태로 하중을 면 전체에 분산시켜 지지하는 구조로, 힘이 면 방향(두 방향)으로 전달되므로 2차원 구조물로 분류된다.

아치, 샤프트, 인장보는 모두 하중이 하나의 축(선) 방향을 따라 전달되는 선형 부재이므로 1차원 구조물에 해당한다.

전차선로용 빔은 지지 방식에 따라 크게 고정식, 가동식, 스팬선식으로 나뉜다.

고정식은 빔을 지지물에 단단히 고정하는 방식이고, 가동식은 빔 단부가 움직일 수 있어 온도 변화에 따른 신축을 흡수하며, 스팬선식은 강성 빔 대신 지지물 사이에 가로지른 조가용 선재로 전차선로를 지지하는 방식이다.

'장력식'은 빔의 형식이 아니라 전선에 걸리는 힘의 성질을 가리키는 표현이어서 전차선로용 빔의 종류에 해당하지 않는다.

지표면에 고정된 단독 지지주는 캔틸레버 구조로 거동하므로, 임의 높이에서의 전단력은 그 지점보다 위쪽에 작용하는 분포하중의 합과 같다.

지표면에서 4m 지점의 전단력은 그 위쪽 구간(길이 8m)에 작용하는 수평 분포하중의 합이다.

$Q_h = w \times (L-h) = 30 \times (12-4) = 30 \times 8 = 240\,\mathrm{kgf}$

V형 지선은 두 가닥의 지선을 V자 모양으로 벌려 설치해 지지주에 걸리는 큰 수평 장력을 나누어 받도록 한 지선이다.

전차선을 끝에서 잡아당겨 고정하는 인류 개소에서는 전차선 장력이 한 방향으로 크게 집중되므로, 이 장력을 안정적으로 지탱할 수 있는 V형 지선이 가장 많이 쓰인다.

수평지선은 도로 횡단 등 지선을 비스듬히 내릴 수 없는 곳에, 보통지선은 일반적인 장력 균형에, 궁형지선은 설치 공간이 좁은 곳에 주로 쓰여 인류 개소처럼 큰 장력이 집중되는 자리에는 V형만큼 적합하지 않다.

전철주에 가해지는 풍압은 $P=\dfrac{V^2}{16}C_fA$로 구한다. 여기서 $V$는 풍속, $C_f$는 풍력계수, $A$는 수직투영면적이다.

풍속 $V=35\,\mathrm{m/s}$, 풍력계수 $C_f=1.53$, 수직투영면적 $A=4\,\mathrm{m^2}$를 대입하면

$P=\dfrac{35^2}{16}\times1.53\times4 = 76.56\times1.53\times4 \approx 468.6\,\mathrm{kgf}$

계산 결과는 약 469kgf에 해당한다.

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.

철근 콘크리트 보에서는 재료의 특성에 맞게 힘을 분담하도록 설계한다. 철근은 인장력을, 콘크리트는 압축력을 받도록 하는 것이 기본 원리다.

콘크리트는 압축에는 강하지만 인장에는 매우 약하므로, 인장 응력이 발생하는 부분에 철근을 배치해 이를 보강한다.

지지물과 지선의 기초는 상정하중에 대해 충분한 여유를 갖도록 설계한다. 지선 기초는 지선 장력 때문에 기초를 위로 뽑아내려는 인상력을 받으므로, 이 힘에 대한 안전율을 2 이상으로 두고 설계한다.

안전율 2는 실제 작용하는 하중의 2배까지 견딜 수 있는 여유를 두라는 뜻으로, 지반 조건의 불확실성과 시공 오차를 함께 흡수하기 위한 값이다.

곡선 구간에서도 전차선은 지지점과 지지점 사이를 직선(현)으로 당겨지므로, 원호를 그리는 궤도 중심선과 전차선 사이에 어긋남이 생기고 이 어긋남은 경간 중앙에서 가장 크다. 경간 $S$, 곡선반경 $R$일 때 중앙에서의 어긋남(중앙종거)은

$v=\dfrac{S^2}{8R}$

지지점에서 전차선을 곡선 바깥쪽으로 편위 $0.2\,\mathrm{m}$ 주면 경간 중앙에서는 반대쪽(안쪽)으로 치우치므로, 허용 편위를 양쪽으로 나누어 쓸 수 있어 중앙종거는 $2\times0.2=0.4\,\mathrm{m}$까지 허용된다.

$S=\sqrt{8R\times0.4}=\sqrt{8\times500\times0.4}=\sqrt{1600}=40\,\mathrm{m}$

따라서 경간은 40m 정도가 적합하다.

물방울이 합쳐진 후의 총 정전에너지는 합쳐지기 전보다 증가한다.

반지름 $a$, 전하 $Q$인 물방울 하나의 정전에너지는 $W=\dfrac{Q^2}{8\pi\varepsilon_0 a}$이므로 두 개의 합은 $2W=\dfrac{Q^2}{4\pi\varepsilon_0 a}$이다.

부피 보존으로 합쳐진 물방울의 반지름은 $a'=2^{1/3}a$가 되고 전하는 $2Q$이므로, 합쳐진 후의 에너지는 합치기 전의 약 $2^{2/3}\approx1.587$배가 되어 커진다.

환상코일의 인덕턴스는 $L=\dfrac{\mu N^2 S}{\ell}$로 주어지며, 권수 $N$을 절반으로 줄이면서 $L$을 그대로 유지하려면 나머지 항의 비율을 4배로 키워야 한다.

$N\to \dfrac{N}{2}$이면 $N^2$항이 $\dfrac{1}{4}$배가 되므로, 단면적 $S$를 그대로 둔 채 평균 길이 $\ell$을 $\dfrac{1}{4}$배로 줄이면 $L$ 값이 원래와 같아진다.

유전체 내부에 축적되는 에너지 밀도는 $w=\dfrac{1}{2}\varepsilon E^2$로 구한다.

$w=\dfrac{1}{2}\times10\times100^2 = 50000 = 5\times10^{4}\,\mathrm{J/m^3}$

전기회로와 자기회로는 서로 대응 관계를 이룬다. 전기회로의 도전도는 전류가 얼마나 잘 흐르는지를 나타내는 값으로, 자기회로에서 자속이 얼마나 잘 통하는지를 나타내는 투자율에 대응한다.

기자력은 기전력에, 자속은 전류에, 자기저항은 전기저항에 각각 대응하는 값이다.

전기쌍극자에 의한 전계의 크기는 $E\propto\sqrt{1+3\cos^2\theta}$ 형태로 각도 $\theta$에 따라 달라지며, 이 값은 $\cos^2\theta$가 최대일 때, 즉 축방향과 이루는 각이 0일 때 가장 커진다.

축방향에서 벗어나 $\theta$가 커질수록 전계의 크기는 점점 작아지다가 $\theta=\pi/2$(적도면 방향)에서 최소가 된다.

둘레 8m인 정방형 코일이므로 한 변의 길이는 $a=2\,\mathrm{m}$이다.

정방형 코일 중심의 자계 세기는 $H=\dfrac{2\sqrt{2}\,I}{\pi a}$로 구해진다.

$H=\dfrac{2\sqrt{2}\times\pi}{\pi\times2} = \sqrt{2}\,\mathrm{A/m}$

평행판 사이에 작용하는 단위면적당 흡인력(정전 응력)은 $f=\dfrac{1}{2}\varepsilon_0 E^2$이며, 전계는 $E=\dfrac{V}{d}$로 구한다.

$E=\dfrac{1000}{0.005}=2\times10^{5}\,\mathrm{V/m}$이므로 $f=\dfrac{1}{2}\times8.854\times10^{-12}\times(2\times10^{5})^2 \approx 1.77\times10^{-1}\,\mathrm{N/m^2}$이다.

판의 면적(100cm²)은 단위면적당 힘을 구하는 데는 쓰이지 않는 값이다.

도선이 자계를 끊으며 운동할 때 전자력이 한 일은 $W=I\Phi$로 구한다.

$W=10\,\mathrm{A}\times5\,\mathrm{Wb}=50\,\mathrm{J}$

매질 내 전자파의 전파속도는 $v=\dfrac{c}{\sqrt{\varepsilon_r\mu_r}}$로 구해진다.

$v=\dfrac{c}{\sqrt{4\times4}}=\dfrac{c}{4}$이므로, 자유공간에서의 빛의 속도의 $\dfrac{1}{4}$배가 된다.

전위함수 $V=5x^2y+z$에 대해 푸아송 방정식 $\nabla^2V=-\dfrac{\rho}{\varepsilon_0}$을 적용한다.

$\nabla^2V=10y$이므로 점 (2,-2,2)에서 $\nabla^2V=10\times(-2)=-20$이다.

따라서 $\rho=-\varepsilon_0\nabla^2V=20\varepsilon_0\,\mathrm{C/m^3}$이다.

히스테리시스 루프의 면적은 강자성체가 한 번의 자화·소자 과정을 거치는 동안 소모되는 에너지, 즉 히스테리시스 손실을 나타낸다.

이 손실은 재료의 단위 체적당 필요한 에너지로 정의되며, 단위 면적이나 단위 길이, 전체 체적 기준이 아니다.

가공지선의 차폐각은 작을수록 낙뢰로부터 전선을 보호하는 효과가 커지므로, 이상전압 대책으로는 차폐각을 작게 해야 한다. 차폐각을 크게 하는 것은 오히려 보호 효과를 떨어뜨리므로 적절한 대책이 아니다.

• 철탑의 탑각 접지저항을 낮추면 역섬락 발생 가능성이 줄어든다.
• 피뢰기를 설치하면 이상전압이 기기에 미치는 영향을 억제할 수 있다.
• 가공지선을 설치하면 직격뢰로부터 전선을 차폐할 수 있다.

전력원선도에서는 유효전력·무효전력·피상전력, 송수전할 수 있는 최대전력, 선로손실과 송전효율, 수전단 역률, 조상설비 용량, 송·수전단 전압 사이의 위상각 등을 읽어낼 수 있다.

그러나 코로나 손실은 전선 표면 방전이라는 별도의 물리 현상에 의한 손실이어서 전력원선도의 작도 과정에 반영되지 않으므로 전력원선도로는 알 수 없다.

중성점 직접 접지방식은 1선 지락 시 지락전류가 매우 크게 흐르는 것이 특징이며, 이 큰 전류 덕분에 지락 검출과 보호계전기 동작이 확실해진다.

따라서 지락전류가 커서 차단기가 차단해야 하는 전류 용량도 그만큼 커지므로, '지락전류가 적어 차단기가 처리해야 할 전류가 적다'는 설명은 사실과 반대다.

• 건전상의 전압이 거의 상승하지 않는 것은 직접접지의 실제 특징이다.
• 대지전압이 낮게 유지되므로 변압기의 단절연이 가능하다.
• 이상전압이 낮게 억제되어 피뢰기의 책무를 경감시킬 수 있다.

정한시 계전기는 동작을 일으키는 입력의 크기와 관계없이, 정정해 둔 일정한 시간이 지나면 동작하는 특성을 가진다.

입력이 커질수록 동작 시간이 짧아지는 것은 반한시 특성이며, 150%에서 0.2초·200%에서 0.04초처럼 특정 배수에서 정해진 시간 이내에 동작한다는 표현은 정한시의 정의가 아니라 개별 정정값의 예에 해당한다.

차단기 절연유를 여과(재생처리)한 후 시행하는 절연내력 시험은 표준 전극(구직경 12.5mm, 간격 2.5mm) 조건에서 측정한 절연파괴전압이 최소 30kV 이상일 때 양호한 것으로 판단한다.

이 값에 미달하면 절연유에 수분이나 불순물이 남아있는 것으로 보아 재처리가 필요하다.

Y-Y 결선은 1·2차 어느 쪽에도 제3고조파 전류가 순환할 수 있는 폐회로가 없어, 유기전압 파형이 제3고조파로 왜곡되고 중성점을 접지하면 제3고조파 전류가 대지로 흘러 통신선 유도장해를 일으키므로 일반적으로 사용되지 않는다.

반면 Δ결선을 포함하는 △-Y, Y-△, △-△ 결선에서는 Δ권선 안에서 제3고조파 전류가 순환할 수 있어 이러한 문제가 억제된다.

플리커 전압 억제 대책은 부하 급변에 따른 전압 변동 자체를 줄이는 방법들이며, 누전차단기는 지락·감전 사고를 막기 위한 보호 설비일 뿐 전압 변동을 억제하는 기능은 없다.

• 내부 임피던스가 작은 대용량 변압기를 쓰면 부하 변동에 따른 전압강하가 줄어든다.
• 배전선을 굵게 하면 선로 임피던스가 작아져 전압 변동이 줄어든다.
• 저압뱅킹방식이나 네트워크방식을 쓰면 여러 경로로 전력을 공급해 전압 변동이 완화된다.

비등수형 원자로(BWR)는 원자로 내에서 직접 증기를 발생시켜 터빈으로 보내는 단일 루프 방식이므로 가압수형과 달리 별도의 열교환기(증기발생기)가 필요하지 않다.

따라서 열교환기가 필요하다는 설명은 비등수형 원자로의 특색과 맞지 않는다.

• 기포에 의한 자기 제어성이 있다는 것은 옳은 설명이다.
• 순환펌프가 급수펌프뿐이어서 펌프 동력이 작다는 것도 옳은 설명이다.
• 방사능 때문에 증기를 완전히 기수분리해야 한다는 것도 옳은 설명이다.

송전용량계수법에 의한 송전용량은 약 1,300MW이다.

회선당 송전용량은 $P=\dfrac{k\,V^2}{L}$로 구하며, $k=1200$, $V=345\,\mathrm{kV}$, $L=220\,\mathrm{km}$를 대입하면 $P=\dfrac{1200\times345^2}{220}\approx649\,\mathrm{MW}$이다.

이 선로는 2회선이므로 전체 송전용량은 $649\times2\approx1300\,\mathrm{MW}$가 된다.

이 발전소의 최대 출력은 약 16,660kW이다.

수력발전 출력은 $P=9.8\,Q\,H\,\eta$로 구하며, 유효낙차 $H=100\,\mathrm{m}$, 사용수량 $Q=20\,\mathrm{m^3/s}$, 종합효율 $\eta=0.85$를 대입한다.

$P=9.8\times20\times100\times0.85\approx16660\,\mathrm{kW}$로 계산된다.

밸런서(균압기)는 부하 불평형을 보상하기 위한 장치로, 중성선이 있는 단상3선식에 설치하는 것이지 단상2선식에는 필요하지 않다.

단상2선식은 전선이 두 가닥뿐이라 불평형이라는 개념 자체가 적용되지 않으므로 밸런서가 필요 없다.

• 저압뱅킹방식이 전압 동요를 경감한다는 설명은 옳다.
• 수용률을 최대수용전력÷설비용량으로 정의한 것도 옳다.
• 부하율이 F일 때 손실계수가 F와 F² 사이의 값을 가진다는 것도 옳은 설명이다.

과전류계전기(OCR)는 단락사고 등 과전류를 검출하는 장치로, 비접지 고압선로의 지락사고 검출에는 특별히 필요하지 않다.

비접지 선로는 지락전류가 매우 작아 OCR로는 검출이 어렵고, 대신 영상변류기(ZCT)로 영상전류를 검출하고 접지형계기용변압기(GPT)로 영상전압을 얻어 선택접지계전기(SGR)로 고장 회선을 선택하는 방식이 지락보호의 기본 구성이 된다.

1톤의 석탄으로 발생할 수 있는 전력량은 약 2,110kWh이다.

석탄 1톤(1000kg)의 총 발열량은 $1000\times5500=5{,}500{,}000\,\mathrm{kcal}$이고, 발전소 효율 33%를 적용하면 실제 전기에너지로 변환되는 열량은 $5{,}500{,}000\times0.33=1{,}815{,}000\,\mathrm{kcal}$이다.

1kWh=860kcal이므로 $\dfrac{1{,}815{,}000}{860}\approx2110\,\mathrm{kWh}$가 된다.

3상 차단기의 정격 차단용량은 $P_s=\sqrt{3}\,V_n\,I_s$로 구한다.

3상 전력식 $P=\sqrt{3}\,V\,I$에서 유도되는 식이므로 계수로 $\sqrt{3}$이 붙고, $V_n$에는 정격전압(선간전압)을 대입한다.

핵심은 $I_s$에 정격차단전류를 써야 한다는 점이다. 평상시 부하에 흐르는 정격전류를 대입하면 차단기가 끊을 수 있는 용량이 아니라 평상시 통전 용량을 나타내게 되므로, 차단용량 계산에는 고장전류를 차단할 수 있도록 보증된 정격차단전류를 사용해야 한다.