03년 2회차

실리콘정류기의 내부 단락사고는 정류기 암(arm) 내부에서 전류가 역방향으로 흐르는 형태로 나타나므로, 이를 검출하는 보호계전기로 역류계전기를 사용한다.

강체 전차선로 중 R-Bar 방식은 단면이 큰 알루미늄 강체를 사용해 자중에 의한 처짐이 작으므로, 운전속도 120km/h 이하 구간에서 브래키트(지지점)의 최대 허용간격을 10m까지 둘 수 있다.

강성이 상대적으로 작은 T-Bar 방식은 같은 조건에서 지지점 간격을 더 좁게 잡아야 하며, 운전속도가 높아질수록 압상·진동을 억제하기 위해 지지 간격을 줄인다.

직선구간에서 전차선을 지그재그(편위)로 가선하는 이유는 팬터그래프 집전판의 특정 부분에만 마모가 집중되는 것을 방지하기 위함이다.

편위를 주지 않고 일직선으로 가선하면 팬터그래프의 한 지점만 계속 접촉해 그 부분만 급격히 마모된다.

레일전위는 귀선전류가 레일저항을 통해 흐르며 생기는 전압강하이므로, 레일의 고유저항이 클수록·부하점과 변전소 거리가 클수록·레일이 가늘수록(50kg/m 레일이 60kg/m 레일보다) 전위가 높아진다.

반면 레일의 대지 절연저항은 클수록 대지로 새어나가는 누설전류가 줄어 레일전위가 높아지므로, "절연저항이 적을수록 높다"는 설명은 관계가 뒤바뀐 것이다.

직선구간에서 가공 전차선의 편위는 좌우 200mm를 표준으로 한다.

편위를 두는 이유는 팬터그래프 집전판이 한 지점에서만 마모되지 않도록 접촉 위치를 분산시키기 위해서다.

흡상변압기(BT, Booster Transformer)는 전차선측 권선과 부급전선측 권선의 권수비가 1:1이다.

이를 통해 레일에 흐르는 귀선전류를 같은 크기로 부급전선 쪽으로 흡상시켜 통신유도장해를 줄인다.

헤비심플커터너리 조가방식은 일반 심플커터너리 가선방식에서 전차선의 장력을 크게 높여 고속운전 시에도 처짐과 압상량을 줄이도록 한 구조다.

Y선을 덧대어 지지점 부근의 압상량을 키우는 방식이나, 가선 2조를 일정 간격으로 병행 가설하는 방식과는 구조가 다르다.

급전계통을 구분하면서도 필요할 때 인접 구간으로 연장 급전할 수 있도록 설치하는 것이 급전구분소(SP, Sectioning Post)이다.

평상시에는 인접 급전구간을 분리해 두었다가, 한쪽 변전소 고장 시 SP의 구분용 개폐기를 투입해 이웃 구간까지 연장 급전할 수 있다.

전차선의 허용장력은 파괴강도에 잔존단면적을 곱한 뒤 안전율로 나누어 구한다.

$T=\dfrac{35\times 67.6}{2.5}\approx 946\ \mathrm{kgf}$이다.

잔존 지름 7.5mm는 마모 한도를 나타내는 값일 뿐 장력 계산에는 쓰이지 않는다.

전차선은 충분한 가선 장력을 견디고 접속개소의 통전 상태가 양호해야 하며 집전장치 통과에 지장이 없어야 한다.

반면 연성(늘어나기 쉬운 성질)이 강하면 장력에 의해 쉽게 늘어나 처짐이 커지고 마모에도 약해지므로, 전차선에 요구되는 성능과는 거리가 멀다. 전차선에는 오히려 경도와 내마모성, 높은 인장강도가 요구된다.

전차선의 마모율은 전차선의 항장력(인장강도), 허용 잔존지름, 팬터그래프 통과 횟수처럼 마모의 진행·판정과 직접 관련된 값들과 관계가 크다.

반면 전차선의 안전율은 장력 설계 시 두는 여유값일 뿐 실제 마모가 진행되는 정도와는 직접적인 관계가 적다.

스코트 결선은 3상 전원을 위상이 다른 두 개의 단상 전원으로 변환하는 결선방식으로, 교류 전철 변전소의 주변압기에 사용되어 3상 부하 불평형을 완화한다.

• BT 결선과 AT 결선은 급전선로의 급전방식을 가리키는 용어이지 변전소 주변압기의 결선방식이 아니다.
• Y-△ 결선은 일반 배전용 변압기에 쓰이는 결선으로 전철 급전의 상불평형 대책과는 무관하다.

확장장치는 강체가선(컨덕터 레일) 방식에서 온도 변화로 리지드바가 신축될 때 그 팽창·수축을 흡수해 상쇄시키는 장치이다.

강체구간은 전차선을 강체 레일에 고정하므로 가공전차선처럼 처짐으로 신축을 흡수할 수 없어, 구간 내에 확장장치를 두어 온도 변화에 따른 길이 변화를 기계적으로 흡수한다.

• 직접유도장치·건널선장치는 신축 흡수와 무관한 별개의 설비이다.
• 가공선로와 강체가선 구간이 만나는 지점을 연결하는 장치는 이행장치이며, 이는 신축 흡수가 아니라 구조 전환이 목적이다.

AT(단권변압기)급전방식의 전철변전소에 직렬콘덴서를 설치하는 주된 목적은 분수조파(subharmonic) 발생을 억제하기 위해서이다.

급전계통은 변압기와 전차선로의 리액턴스 성분이 커서, 전기차 부하 조건에 따라 전원 주파수보다 낮은 분수조파 진동이 나타날 수 있다. 급전계통에 직렬콘덴서를 넣어 이 리액턴스를 보상하면 그러한 현상을 억제할 수 있다.

• 전식 발생 억제는 레일에서 대지로 새는 누설전류에 대한 대책으로 직렬콘덴서의 설치 목적과는 다르다.
• 역률 개선은 병렬(전력용)콘덴서가 담당하며, 통신유도장해 방지는 BT(흡상변압기)방식이나 AT방식 자체가 노리는 효과에 해당한다.

전차선(Cu 110mm²)의 영구 신장을 조성할 때에는 과장력 2000kgf를 걸고 30분간 시행한다.

새로 가선하는 전차선은 처음 장력을 받을 때 탄성으로 회복되지 않는 비탄성 신장(영구 신장)이 생긴다. 가선하기 전에 공칭장력보다 큰 과장력으로 일정 시간 당겨 이 신장을 미리 빼 두면, 가선한 뒤에 전차선이 늘어나 이완되고 장력이 떨어지는 것을 막을 수 있다.

주 전동기 1대의 출력을 구한 뒤 3대를 합하면 전체 출력은 648kW이다.

전동기 1대의 입력은 $P_{in}=VI=1200\mathrm{V}\times200\mathrm{A}=240\mathrm{kW}$이며, 효율 0.9를 곱하면 1대의 출력은 $P_{out}=240\mathrm{kW}\times0.9=216\mathrm{kW}$이다.

주 전동기가 3대이므로 전체 출력은 $216\mathrm{kW}\times3=648\mathrm{kW}$가 된다.

단권변압기(AT) 급전방식에서 급전선 인류장치는 급전선의 장력·조건이 바뀌는 구간, 즉 역 구내 전후, 연속 구배의 정점 부근, 지상↔지하 전환구간처럼 가선 조건이 달라지는 지점에 설치한다.

차량기지 검수고는 급전선이 아닌 옥내 정비시설로, 가선의 장력 변화나 구간 경계가 발생하는 위치가 아니므로 인류장치 설치개소에 해당하지 않는다.

전차선 및 보조조가선이 바람 등의 영향으로 좌우로 흔들리는 횡진을 억제하기 위해 설치하는 것은 진동방지장치이다.

• 흐름방지장치는 구배구간 등에서 전차선이 선로를 따라 길이 방향으로 밀려 흐르는 것을 막는 장치로, 좌우 흔들림을 막는 설비가 아니다.
• 장력조정장치는 온도 변화에 따른 전선의 신축을 보상해 장력을 일정하게 유지하는 장치로 횡진 방지와는 목적이 다르다.
• 건널선장치는 궤도가 갈라지는 분기 개소에서 전차선을 교차·연결하기 위한 설비이다.

두 곳 이상의 급전점에서 급전할 수 있는 구간을 사고나 점검 등으로 그중 한 곳의 급전점에서만 급전하는 방식을 연장급전이라 한다.

인접 구간까지 급전 범위를 늘려서 공급한다는 의미로, 각 구간을 독립적으로 급전하는 단독급전이나 두 급전점이 동시에 병렬로 급전하는 병렬급전과 구분된다.

전기철도 구조물의 강도계산에서 V형빔 지지주는 단독 지지주로 취급하지 않는다.

가동브라켓 지지주·고정브라켓 지지주·크로스빔 지지주는 지지주 한 본이 자기 몫의 하중을 그대로 받는 것으로 보아 단독 지지주로 계산한다. 반면 V형빔 지지주는 빔과 지지주가 하나의 골조로 연결되어 하중을 서로 나누어 부담하므로, 단독 지지주가 아니라 조립된 구조물 전체로 보고 계산한다.

전차선로용 강구조물에서 보통 압축재의 세장비는 220 이하로 제한한다.

세장비는 부재의 길이를 단면의 회전반경으로 나눈 값으로, 이 값이 클수록 가늘고 길어 압축하중을 받을 때 좌굴이 쉽게 일어난다. 따라서 압축을 받는 부재에는 세장비의 상한을 두어 좌굴에 대한 안전성을 확보한다.

전차선로에서 원칙적으로 사용하지 않는 애자는 인류애자이다.

전차선로에서는 전선을 받쳐 지지하는 곳에 지지애자를, 지지와 절연을 함께 맡는 곳에 장간애자를 사용하고, 전선을 잡아당겨 끝맺는 인류개소에도 별도의 인류애자 대신 현수애자나 장간애자를 사용한다. 그래서 배전선로에서 쓰는 인류애자는 전차선로에 원칙적으로 사용하지 않는다.

부재를 절단하려는 방향으로 작용하는 응력은 절단력(전단력)이며, 보·기둥·벽 등 구조부재에서 공통으로 발생한다.

• 축방향력은 부재의 길이 방향으로 인장 또는 압축을 일으키는 힘이다.
• 휨모멘트는 부재를 구부리려는 힘이고, 비틀림모멘트는 부재를 축 둘레로 비틀려는 힘으로, 모두 부재를 절단하는 작용과는 다르다.

지면과의 경계점(지지주 기초부)에서의 전단력은 작용하는 수평집중하중과 같은 136.4kgf이다.

단독 지지주에 수평 집중하중이 한 점에만 작용하는 캔틸레버 구조에서는, 하중이 작용하는 지점부터 기초부까지 구간의 전단력이 하중 크기와 동일하게 일정하므로 지지점의 높이(6.75m)는 전단력 계산에 영향을 주지 않는다.

참고로 지지점 높이는 전단력이 아니라 $M=P\times h$로 계산되는 휨모멘트를 구할 때 쓰인다.

전철주 기초의 강도계산에서 평지·절취장소·성토장소 등 지형 조건에 따라 하중 방향에 곱하는 계수 K를 지형계수라 한다.

형상계수는 기초 형태(원형, 사각형 등)에 따른 계수이고, 강도계수·지내력계수는 지반의 강도나 지지력을 나타내는 별개의 계수로, 지형에 따른 하중방향 보정과는 개념이 다르다.

물체가 회전하지 않으려면 힘의 모멘트(회전력)의 합이 0이어야 한다.

이는 회전 평형조건으로, 힘의 크기 합이 0인 병진(이동) 평형조건과는 별개의 조건이다.

• 양장력의 합, 동일점에 작용하는 힘의 합, 양단 힘의 합은 모두 힘 자체의 합에 관한 표현으로 회전이 아닌 병진 평형과 관련된다.

지표면(기초부)에서 4m 지점의 전단력 $Q_h$는 203kgf이다.

전체 높이 11m인 지지주에 등분포하중이 작용하므로, 특정 지점의 전단력은 그 지점부터 지지주 끝(정상부)까지 남은 구간에 작용하는 하중의 합과 같다.

남은 구간의 길이는 $11\mathrm{m}-4\mathrm{m}=7\mathrm{m}$이므로, $Q_h=29\mathrm{kgf/m}\times7\mathrm{m}=203\mathrm{kgf}$가 된다.

교류 강체방식에서 R-bar 지지용 애자의 상용주파수 유중 파괴전압은 140kV이다.

유중 파괴전압은 애자를 절연유 속에 담근 상태에서 상용주파 전압을 걸어 측정한다. 기름이 애자 표면을 따라 일어나는 섬락을 억제해 주므로, 표면 방전이 아니라 애자 본체 자체가 절연파괴에 견디는 한계를 확인할 수 있다.

지선은 전주에 작용하는 수평하중의 100%를 부담하도록 설계한다.

지선을 설치하는 목적 자체가 전주가 받는 수평 방향 하중 전체를 지선이 대신 지지해, 전주 본체에는 수평하중이 실질적으로 작용하지 않도록 하는 데 있기 때문이다.

부급전선 및 보호선의 인류개소에는 180mm 현수애자를 사용한다.

부급전선과 보호선은 전차선·급전선에 비해 요구되는 절연 수준이 낮으므로, 인류개소에 표준인 250mm 현수애자 대신 규격이 작은 180mm 현수애자를 쓴다.

옳지 않은 설명은 나란한 축에 대한 단면 2차 모멘트 중 도심축에 대한 값이 최대가 된다는 부분이다.

평행축 정리에 따르면 $I=I_c+Ad^2$로, 축을 도심에서 멀리 이동할수록(d가 커질수록) 단면 2차 모멘트는 커진다. 따라서 나란한 여러 축 중 도심축에 대한 값이 가장 작은(최소) 값이 되며, 이 설명은 방향이 반대로 서술된 것이다.

• 정삼각형·정사각형처럼 대칭성이 높은 단면은 도심축에 대한 단면 2차 모멘트가 축의 회전 방향과 무관하게 일정한 값을 가지므로, 나머지 두 설명은 옳다.

우리나라 일반 전철구간에서 표준 경간을 선정할 때 기준으로 삼는 운전 최대속도는 120km/h이다.

경간이 길어질수록 전차선의 처짐과 바람에 의한 편위가 커져 팬터그래프의 집전 성능이 나빠지므로, 운전속도를 기준으로 경간의 표준값을 정한다. 일반 전철구간은 운전 최대속도 120km/h를 기준으로 표준 경간을 선정한다.

전철 구조물의 강도 계산에서 가장 관계가 먼 요소는 속력(열차 운전속도)이다.

구조물의 강도는 주로 자중, 가선 장력, 기온 변화에 따른 신축, 풍속에 의한 풍압하중, 적설에 의한 눈하중처럼 기상·하중 조건에 좌우되며, 열차의 운행 속도 자체는 구조물(지지주·빔 등)의 정적 강도계산 항목에 직접 포함되지 않는다.

이 유전체의 유전율은 5.43×10⁻¹²F/m이다.

단위 체적당 에너지는 $w=\dfrac{D^2}{2\varepsilon}$로 나타나므로, 유전율에 대해 정리하면 $\varepsilon=\dfrac{D^2}{2w}$이다.

주어진 값을 대입하면 $\varepsilon=\dfrac{(2.4\times10^{-7})^2}{2\times5.3\times10^{-3}}=\dfrac{5.76\times10^{-14}}{1.06\times10^{-2}}\approx5.43\times10^{-12}\ \mathrm{F/m}$이다.

대전된 도체 표면의 전계의 세기는 곡률이 클수록(뾰족할수록) 커진다.

전하는 곡률이 큰 부분(뾰족한 모서리·돌출부)에 더 조밀하게 모이는 경향이 있어 전하밀도가 높아지고, 그 결과 표면 전계의 세기도 함께 커진다. 이는 피뢰침의 끝을 뾰족하게 만드는 원리와 같다.

와전류는 자속에 수직인 면 내에서 원을 그리며 회전하는 방향으로 흐른다.

시간에 따라 변화하는 자속이 도체를 지날 때 렌츠의 법칙에 따라 그 변화를 방해하는 방향으로 도체 내부에 폐회로 형태의 유도전류(와전류)가 발생하는데, 이 전류의 경로는 자속 방향에 수직인 평면 위에서 형성된다.

전류에 기인된 자계의 벡터포텐셜은 전하·전류 중심으로부터의 거리 R에 반비례한다.

점전하의 전위가 $V=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0 R}$로 R에 반비례하는 것과 마찬가지로, 전류에 의한 벡터포텐셜도 $A=\dfrac{\mu_0 I}{4\pi R}$ 형태로 R에 반비례한다.

• 균일 공간전하밀도를 가진 구 내부의 전계나 균일 전류밀도를 가진 원통 내부의 자계는 중심으로부터의 거리 R에 비례해 커진다(R=0에서 0).
• 전기쌍극자에 의한 외부 전위는 $R^2$에 반비례해, 단순히 R에 반비례하는 관계가 아니다.

이 균일 자계의 자속밀도는 5×10⁻³Wb/m²이다.

수소이온이 자계에 수직으로 입사해 원운동할 때 주기는 $T=\dfrac{2\pi m}{qB}$이므로, 자속밀도는 $B=\dfrac{2\pi}{(q/m)\,T}$로 구할 수 있다.

주어진 값을 대입하면 $B=\dfrac{2\pi}{(2\times10^{7})\times(2\pi\times10^{-5})}=\dfrac{1}{2\times10^{2}}=5\times10^{-3}\ \mathrm{Wb/m^2}$이다.

막대자석의 회전력(토크)은 자기모멘트와 자계의 벡터곱인 $\vec{M}\times\vec{H}\ [\mathrm{N\cdot m/rad}]$로 나타낸다.

자기모멘트 M과 자계 H가 이루는 각이 θ일 때 회전력의 크기는 $MH\sin\theta$이며, 방향은 오른손 법칙에 따라 M에서 H 쪽으로 회전시키는 방향(M×H)이 된다.

평행한 두 도선 사이에 작용하는 전자력(단위 길이당 힘)은 두 도선 사이의 거리 r에 반비례한다.

전류 $I_1,\ I_2$가 흐르는 두 평행도선 사이의 단위 길이당 힘은 $F=\dfrac{\mu_0 I_1 I_2}{2\pi r}$로 나타나며, 이 식에서 r은 분모에 1차로 나타나 힘이 r에 반비례함을 보여준다.

이 막대 자성체 내의 자계의 세기는 348kA/m이다.

자화의 세기는 $M=\dfrac{\text{자기모멘트}}{\text{체적}}=\dfrac{500}{0.01}=5\times10^{4}\mathrm{A/m}=50\mathrm{kA/m}$이다.

자속밀도는 $B=500\mathrm{mT}=0.5\mathrm{T}$이고, 자속밀도·자계·자화의 관계 $B=\mu_0(H+M)$에서 $H=\dfrac{B}{\mu_0}-M$이므로, $H=\dfrac{0.5}{4\pi\times10^{-7}}-5\times10^{4}\approx397.9\mathrm{kA/m}-50\mathrm{kA/m}\approx348\mathrm{kA/m}$이다.

간격 d의 평행 도체판 사이에 비저항 ρ인 물질을 채웠을 때 단위 면적당의 저항은 $\rho d$이다.

저항은 일반적으로 $R=\rho\dfrac{d}{A}$(길이 d, 단면적 A)로 나타나는데, 단위 면적($A=1$)당의 저항을 구하면 분모의 면적이 사라져 $R\cdot A=\rho d$가 된다.

주어진 면을 통과하는 전전류는 0.5A이다.

맥스웰 방정식(암페어 법칙의 미분형)에 따라 전류밀도는 자계의 회전 $\vec{J}=\nabla\times\vec{H}$로 구해진다.

$\vec{H}=xz^2\vec{a_x}$는 x성분만 x, z에 대해 변하므로 회전을 계산하면 $\nabla\times\vec{H}=2xz\,\vec{a_y}$가 된다.

y=0면(0≤x≤1, 0≤z≤1)을 통과하는 전전류는 $I=\int_0^1\int_0^1 2xz\,dx\,dz=2\times\dfrac{1}{2}\times\dfrac{1}{2}=0.5\ \mathrm{A}$이다.

가압수형 원자로(PWR)는 연료로 저농축우라늄을, 감속재와 냉각재로 모두 경수(일반 물)를 사용한다.

감속재와 냉각재를 같은 경수로 겸용하는 것이 가압수형 원자로의 특징이며, 이 덕분에 비교적 저렴한 저농축우라늄 연료로도 핵분열 연쇄반응을 유지할 수 있다.

• 천연우라늄에 흑연 감속재와 이산화탄소 냉각재를 쓰는 조합은 가스냉각로, 중수를 감속재로 쓰는 조합은 중수로(CANDU형) 계열의 특징으로, 가압수형과는 다른 원자로 형식이다.

1선의 작용정전용량은 대지정전용량에 선간정전용량의 3배를 더해 구한다.

$C=C_s+3C_m=0.5096+3\times0.1295=0.8981\ \mu F$

따라서 1선의 작용정전용량은 0.8981㎌이 된다.

비율차동계전기는 두 전류(예: 발전기 양단 CT 전류)의 차전류를 동작량으로 하되, 그 차전류와 억제(관통)전류의 비율을 기준으로 동작 여부를 판정하는 계전기다.

동작이 단순히 발전기 전류 자체와 차전류의 비율로 결정된다는 설명은 억제전류 개념을 빠뜨린 것이어서 비율차동계전기의 특성으로 볼 수 없다.

• 외부 단락시 오동작을 막고 내부고장에만 예민하게 동작하는 것은 이 계전기의 고유 특성이다.
• 최소동작전류를 일정치로 정해 두고 그 이상에서 비율(기울기) 특성으로 동작 여부가 결정되는 것도 맞는 설명이다.
• 외부 단락으로 전기자 전류가 급증하면 그만큼 최소동작전류(동작에 필요한 차전류)도 함께 커지는 것이 이 계전기의 억제 특성이다.

선로개폐기(LS)는 무부하 상태에서만 개폐가 가능한 기기로, 부하전류가 흐르는 상태에서는 개방할 수 없다.

따라서 부하상태에서도 개방이 가능하다는 설명은 틀린 내용이다.

• 책임분계점에서 전선로를 구분하기 위한 용도로 설치한다는 설명은 맞다.
• 3상 선로개폐기가 3극이 동시에 조작되도록 만들어진다는 설명도 맞다.
• 부하 개폐 기능이 필요한 곳은 최근 기중부하개폐기나 LBS로 대체된다는 설명도 맞다.

루프(환상)배전방식은 두 방향에서 전력을 공급할 수 있어 전압강하와 전력손실이 방사상 방식보다 작다는 장점이 있다.

그래서 전압강하가 작다는 설명이 옳은 내용이다.

• 시설비가 저렴하고 손실이 크다는 설명은 오히려 방사상 배전방식에 가까운 특징이다.
• 부하밀도가 낮은 농·어촌보다는 부하밀도가 높은 도심지에 적합한 방식이다.
• 한쪽 경로가 고장나도 반대편에서 공급을 이어갈 수 있어 정전범위가 오히려 좁아지는 것이 이 방식의 장점이다.

전력선 반송보호계전방식(PLC 캐리어 보호방식)에서 고장구간을 선택하는 대표적인 방법이 방향비교방식이다.

선로 양단에서 고장전류의 방향을 반송파로 서로 비교해 내부고장과 외부고장을 구분한다.

• 전압차동보호방식과 고주파 억제식 비율차동보호방식은 모선이나 기기 보호에 쓰이는 차동 계전 방식이다.
• 방향거리모선보호방식 역시 모선 보호용 방식으로, 송전선 반송보호의 고장선택 방법과는 구분된다.

동작전류의 크기와 관계없이 항상 일정한 시간이 지나면 동작하는 것이 정한시계전기의 특성이다.

• 순한시계전기는 정정값 이상이면 시간 지연 없이 즉시 동작한다.
• 반한시계전기는 전류가 클수록 동작시간이 짧아진다.
• 반한시정한시계전기는 전류가 작을 때는 반한시, 큰 전류에서는 정한시 특성을 함께 갖는다.

과도안정 극한전력은 계통에 급격한 사고(외란)가 발생했을 때 동기를 잃지 않고 견딜 수 있는 한계 전력을 말한다.

부하가 서서히 변하는 상태를 기준으로 하는 것은 정태안정 극한전력의 정의이며, 과도안정은 순간적인 외란에 대한 안정 한계를 다룬다는 점에서 구분된다.

표피효과는 주파수가 높을수록 커지는 현상으로, 주파수에 비례하는 경향을 보인다.

• 전선의 단면적(반지름)이 클수록 표피효과가 커지므로 단면적에 반비례한다는 설명은 관계가 반대다.
• 전압의 크기와는 관계가 없다.
• 도전율이 클수록 표피효과가 커지므로 도전율에 반비례한다는 설명도 관계가 반대다.

유효접지란 1선 지락사고가 발생했을 때 건전상의 전위 상승을 상용전압의 1.3배 이하로 억제하도록 중성점 임피던스를 낮춘 접지방식을 말한다.

단순히 저항접지·직접접지라는 접지방식의 종류로 정의하는 것이 아니라, 건전상 전위 상승을 기준으로 한 정량적 정의라는 점이 핵심이다.

차단기 용량은 기준용량을 %임피던스로 나눈 뒤 100을 곱해 구한다.

$P_s=\dfrac{100}{\%Z}\times P_n=\dfrac{100}{0.25}\times 10\ \mathrm{MVA}=4000\ \mathrm{MVA}$

따라서 이 지점에 설치할 차단기의 정격차단용량은 4000MVA가 되어야 한다.

GIS는 소형화를 위해 계기용변성기와 변류기 등을 하나의 가스절연 탱크에 함께 내장하는 것이 특징이다.

변성기와 변류기를 따로 설치한다는 설명은 GIS의 일체화·소형화 특성과 반대되는 내용이다.

• 충전부가 밀폐되어 감전사고 위험이 줄어드는 것은 맞는 특징이다.
• 완전 밀폐형이라 배기음이나 소음이 없는 것도 맞는 특징이다.
• 절연·차단 성능이 안정적이어서 신뢰도가 높은 것도 맞는 특징이다.

4단자정수는 $AD-BC=1$의 관계를 가지며, 송전선로처럼 양단에서 본 구조가 대칭인 회로에서는 $A=D$의 관계가 성립한다.

장거리 송전선로는 양쪽 끝에서 봐도 동일한 정수를 갖는 대칭 회로로 취급하므로 이 관계가 적용된다.

조정지에 필요한 유효저수량은 첨두부하 시간 동안 평균유량을 초과해 추가로 사용하는 수량을 모아두는 양이다.

$V=(Q_{max}-Q_{avg})\times t=(65-35)\times 5\times 3600=540{,}000\ \mathrm{m^3}$

따라서 필요한 유효저수량은 540,000m³이다.

직렬갭은 평상시에는 절연 상태를 유지하다가 이상전압이 침입하면 방전을 일으켜 뇌전류를 대지로 흘려보내고, 방전이 끝나면 뒤따르는 속류를 신속히 차단해 계통을 정상 상태로 복귀시키는 역할을 한다.

이상전압의 파고치를 낮추는 것은 특성요소(비직선저항)의 역할이며, 직렬갭은 방전·속류차단 기능을 담당한다는 점이 구분점이다.

다도체(복도체)는 등가반지름이 커지는 효과가 있어 단도체에 비해 인덕턴스는 감소하고 정전용량은 증가한다.

이 성질 덕분에 코로나 임계전압이 높아지고 송전 용량도 늘어나는 이점이 생긴다.

상분리모선(IPB)은 각 상을 별도의 접지된 금속외함으로 감싸 절연 열화와 선간단락을 줄이고, 기계적 강도가 크며 폐쇄구조 덕분에 외부 손상으로부터 안전한 것이 특징이다.

다만 각 상이 하나의 도체로 분리·절연되어 대전류를 흘리는 구조이지 다도체(복도체) 형태로 구성되는 것은 아니어서, 이 설명은 상분리모선의 특징과 맞지 않는다.

전선의 실제 길이는 경간과 이도로 근사할 수 있고, 이도가 커지면 필요한 전선 길이도 늘어난다.

$L\approx S+\dfrac{8D^2}{3S}$ 이므로 이도가 5m에서 6m로 늘어날 때 추가로 필요한 길이는 $\Delta L=\dfrac{8}{3\times200}\times(6^2-5^2)=\dfrac{8}{600}\times11\approx0.1467\ \mathrm{m}$ 이다.

이를 cm로 환산하면 약 15cm가 더 필요하다.