[전기산업기사 필기] 16년 3회차 기출문제 정답·해설 페이지

환상철심 코일의 기자력은 $F=NI$로 주어지며, 여기서 N은 권수, I는 전류이다.
기자력 2000AT, 전류 5A이므로 권수는 $N=\dfrac{F}{I}=\dfrac{2000}{5}=400\,\mathrm{회}$가 된다.

각 성분을 같은 이름의 좌표로 편미분해 더한 $\dfrac{\partial E_x}{\partial x}+\dfrac{\partial E_y}{\partial y}+\dfrac{\partial E_z}{\partial z}$는 벡터 발산(divergence)의 정의식 그 자체다. 연산자 표기로는 ∇·E(=div E)이며, 벡터에 작용해 스칼라를 만든다.
구분해야 할 연산은 다음과 같다. ∇×E(회전, curl)는 서로 다른 좌표에 대한 편미분의 차로 이루어져 벡터를 내놓고, ∇2E(라플라시안)는 2계 편미분의 합이며, grad는 스칼라 함수에 작용해 벡터를 만드는 연산이라 벡터인 E에 그대로 붙일 수 없다.
물리적으로 ∇·E는 그 점에서 전기력선이 솟아나오거나 빨려드는 정도를 뜻하며, 가우스 법칙의 미분형 $\nabla\cdot E=\dfrac{\rho}{\varepsilon_0}$처럼 전하밀도와 직접 연결된다.

도체의 저항은 $R=\rho\dfrac{l}{A}$로 나타나며, 길이(l)에 비례하고 단면적(A)에 반비례하며 저항률(ρ)이 클수록 저항도 커진다. 따라서 단면적에 비례한다, 길이에 반비례한다, 저항률이 클수록 저항이 작아진다는 서술은 모두 관계가 뒤집혀 있다.
일반 금속 도체는 온도가 올라가면 저항값이 증가하는 양(+)의 온도계수를 가지므로, 이 설명이 옳은 서술에 해당한다.

여러 점전하가 만드는 정전 에너지는 서로 다른 두 전하로 이루어지는 모든 쌍에 대해 상호 위치에너지 $k\dfrac{Q_iQ_j}{r_{ij}}$를 계산해 합한 값이다($k=9\times10^{9}$).
x=1, 2, 3, 4m 위치에 2, 4, 6, 8nC이 놓여 있으므로 전하쌍은 6개이고, 각 쌍의 전하곱을 거리로 나눈 값을 모으면 $U = 9\left(8+6+\dfrac{16}{3}+24+16+48\right) \approx 966\,\mathrm{nJ}$이 된다.

점전하가 만드는 전계는 $E=\dfrac{Q}{4\pi\varepsilon_0 r^2}=k\dfrac{Q}{r^2}$($k=9\times10^{9}$)로 구한다.
전하 $10^{-10}\,\mathrm{C}$, 거리 2m를 대입하면 $E=\dfrac{9\times10^{9}\times10^{-10}}{2^2}=\dfrac{0.9}{4}=2.25\times10^{-1}\,\mathrm{V/m}$가 된다.

유전체 내에서 분극의 세기 P는 전계 E와 $P=\varepsilon_0(\varepsilon_s-1)E$의 관계를 가진다. 여기서 $\varepsilon_0$는 진공의 유전율, $\varepsilon_s$는 비유전율이다.
이는 유전체 내 전속밀도 $D=\varepsilon_0\varepsilon_s E = \varepsilon_0 E + P$ 관계에서 유도되는 식이다. 진공($\varepsilon_s=1$)에서는 P가 0이 되어야 하므로 괄호 안이 $\varepsilon_s-1$이어야 한다는 점으로도 확인할 수 있다.

도체를 관통하는 자속이 시간적으로 변화하면 이를 방해하는 방향으로 도체 내부에 국부적인 폐회로 전류가 유도되는데, 이를 와전류(渦電流)라 한다.
변위전류는 시간에 따라 변화하는 전계에 의해 유전체 내에 흐르는 것으로 보는 가상의 전류이고, 도전전류는 도체 내 전하의 이동에 의한 일반적인 전류이므로 이 현상과는 구분된다.

환상철심 코일에서 인덕턴스는 권수의 제곱에 비례하므로, 1차 권수 100회에서 자기인덕턴스가 0.01H일 때 2차 권수 200회의 자기인덕턴스는 $L_2=L_1\left(\dfrac{N_2}{N_1}\right)^2=0.01\times4=0.04\,\mathrm{H}$가 된다.
결합계수 k=1이므로 상호인덕턴스는 $M=k\sqrt{L_1L_2}=\sqrt{0.01\times0.04}=0.02\,\mathrm{H}$로 계산된다.

LC 회로에서 저항이 0이면 감쇠 없는 전기진동이 일어나며, 그 주파수는 $f=\dfrac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$로 구한다. L=20mH, C=5μF을 대입하면 $f=\dfrac{1}{2\pi\sqrt{20\times10^{-3}\times5\times10^{-6}}}\approx500\,\mathrm{Hz}$가 된다.
저항이 0이므로 에너지 손실이 없어, 콘덴서에 충전되었던 초기 에너지 $W=\dfrac{1}{2}CV^2=\dfrac{1}{2}\times5\times10^{-6}\times200^2=0.1\,\mathrm{J}$이 그대로 코일에 옮겨져 축적된다.

직렬로 연결된 콘덴서들은 동일한 전하량 Q를 갖게 되므로, 인가전압을 서서히 높이면 자신의 내압에 먼저 도달하는 콘덴서, 즉 $Q_{max}=CV_{rated}$가 가장 작은 콘덴서부터 파괴된다.
각 콘덴서의 $Q_{max}$를 계산하면 200V·5μF은 1000μC, 300V·4μF과 400V·3μF은 각각 1200μC, 500V·3μF은 1500μC로, 200V·5μF의 값이 가장 작아 가장 먼저 파괴된다.

무한히 넓은 평행 도체판 사이는 전계가 균일하므로 $E=\dfrac{V}{d}\,[\mathrm{V/m}]$이다. 두 판은 서로 다른 부호로 대전되어 흡인력이 작용하며, 단위면적당 힘(정전응력)은 $f=\dfrac{1}{2}\varepsilon_0 E^2$로 주어진다.
여기에 E를 대입하면 $f=\dfrac{1}{2}\varepsilon_0\left(\dfrac{V}{d}\right)^2\,[\mathrm{N/m^2}]$이다.
정전응력은 $f=\dfrac{1}{2}\varepsilon E^2=\dfrac{1}{2}DE=\dfrac{D^2}{2\varepsilon}$ 세 가지 형태로 쓸 수 있고, 수치는 단위체적당 정전에너지 밀도와 같다. 계수 1/2를 빠뜨리거나 전계를 제곱하지 않는 형태를 고르는 것이 대표적인 실수다.

동심구에서 내구(반지름 a)를 접지하면, 외구(반지름 b)에서 본 정전용량은 두 경로가 병렬로 붙은 것으로 본다. 하나는 외구 안쪽면과 내구 사이의 동심구 콘덴서 $C_1=\dfrac{4\pi\varepsilon_0 ab}{b-a}$이고, 다른 하나는 외구 바깥면에서 무한원(대지)까지의 고립 도체구 $C_2=4\pi\varepsilon_0 b$다.
둘을 더하면 $C=4\pi\varepsilon_0\left(\dfrac{ab}{b-a}+b\right)=4\pi\varepsilon_0\cdot\dfrac{ab+b(b-a)}{b-a}=4\pi\varepsilon_0\dfrac{b^2}{b-a}\,[\mathrm{F}]$가 된다.
비교해 두어야 할 것은 외구를 접지한 보통의 동심구 콘덴서로, 이때는 바깥으로 나가는 전속이 차폐되어 $C=\dfrac{4\pi\varepsilon_0 ab}{b-a}$만 남는다. 즉 어느 쪽을 접지하느냐에 따라 분자가 ab인지 b2인지가 갈리며, 내구 접지 쪽이 외구 바깥면 몫만큼 항상 더 크다.

절연저항 측정에서 누설전류는 옴의 법칙에 따라 $I=\dfrac{V}{R}$로 구한다.
직류 500V, 절연저항 2MΩ을 대입하면 $I=\dfrac{500}{2\times10^{6}}=250\times10^{-6}\,\mathrm{A}=250\,\mu\mathrm{A}$가 된다.

평등자계 내에서 전류가 흐르는 직선도선이 받는 힘은 $F=BIl\sin\theta$로 나타나며, 전류(I)와 자속밀도(B), 도선의 길이(l)에 각각 비례하고, 전류 방향과 자장 방향 사이각의 정현(sinθ)에 관계된다.
따라서 힘이 도선의 길이에 반비례한다는 서술은 실제로는 길이에 비례하는 관계와 반대이므로 옳지 않은 설명이다.

자극 사이에 작용하는 힘은 $F = \dfrac{B^2}{2\mu_0} S$로 구한다. B=2[Wb/m²], S=2×10⁻⁴[m²]를 대입하면, $F = \dfrac{2^2}{2 \times 4\pi\times10^{-7}} \times 2\times10^{-4} = \dfrac{4}{2.513\times10^{-6}} \times 2\times10^{-4}$이 되어 $F \approx 1.592\times10^{6} \times 2\times10^{-4} \approx 318 [N]$이 된다. 따라서 약 318 N이 정답이다.

구도체 표면의 전계와 전위 사이에는 $V=Er$의 관계가 성립한다(r은 반지름).
지름 2m이므로 반지름은 1m이고, 표면전계 5kV/mm를 SI 단위로 환산하면 $5\times10^{6}\,\mathrm{V/m}$이므로, 표면전위는 $V=5\times10^{6}\times1=5\times10^{6}\,\mathrm{V}=5\times10^{3}\,\mathrm{kV}$가 된다.

무한 직선도체 주변의 자계 세기는 $H = \frac{I}{2\pi r}$로 표현된다. 주어진 조건에서 $r = 2\text{[m]}$, $H = \frac{4}{\pi}\text{[AT/m]}$이므로, $\frac{4}{\pi} = \frac{I}{2\pi \times 2}$를 정리하면 $\frac{4}{\pi} = \frac{I}{4\pi}$이다. 양변에 $4\pi$를 곱하면 $I = \frac{4 \times 4\pi}{\pi} = 16\text{[A]}$이다.

제시된 서술 “유도 기전력의 크기는 코일 속을 쇄교하는 자속의 시간적 변화율에 비례한다”는 패러데이의 전자유도 법칙을 그대로 옮긴 문장이다. 식으로는 $e=-N\dfrac{d\phi}{dt}$로 쓰며, 코일 권수 N과 쇄교 자속의 변화율이 클수록 기전력이 커진다.
나머지 법칙은 다루는 대상이 다르다. 쿨롱의 법칙은 두 점전하(또는 자극) 사이에 작용하는 힘이 거리 제곱에 반비례함을 말하고, 가우스의 법칙은 폐곡면을 통과하는 전속이 그 안의 전하량과 같다는 정적(靜的) 관계를 다룬다. 맥스웰의 법칙(맥스웰 방정식)은 전자기 현상 전체를 기술하는 네 개의 방정식 체계로, 특정 하나의 서술로 환원되지 않는다.
덧붙여 식 앞의 음(−)부호가 뜻하는 유도 기전력의 방향(자속 변화를 방해하는 쪽)은 렌츠의 법칙이 규정하며, 이 문제의 서술처럼 크기를 규정하는 부분이 패러데이의 몫이다.

콘덴서의 전하량은 $Q=CV$로 정해지며, 정전용량은 유전체의 비유전율에 비례한다.
공기(비유전율 1)로 채워진 콘덴서에 비유전율 $\varepsilon_s$인 유전체를 채우면 정전용량이 $\varepsilon_s$배로 커지므로, 동일한 전위차를 가하면 전하량도 $\varepsilon_s$배로 증가한다.

유전체 내를 흐르는 전도전류 $i_\sigma$는 도전율에 비례하여 주파수와 무관한 성분이고, 변위전류 $i_d$는 주파수 f에 비례하는 성분이다.
두 전류의 크기가 같아지는 주파수를 임계주파수 $f_c$라 정의하면, 임의의 주파수 f에서 두 전류의 비는 $\dfrac{i_\sigma}{i_d}=\dfrac{f_c}{f}$가 된다. 유전손실(tan δ)은 바로 이 비이므로 $f_c/f$로 표현된다.

송전선로에 충전전류가 흘러 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 현상을 페란티 효과라 한다.
이는 선로의 정전용량에 의한 충전전류(진상전류)가 선로의 리액턴스에 흐르면서 수전단 쪽 전압을 오히려 상승시키기 때문에 발생하며, 주로 경부하 시나 장거리 송전선로에서 뚜렷하게 나타난다.

전력선과 통신선 사이의 전자유도장해는 전력선에 흐르는 영상전류(지락전류·불평형 전류)가 통신선과 쇄교하는 자속을 만들어 유도전압을 발생시키기 때문에 생긴다. 3상이 완전히 평형을 이루면 영상전류가 0이 되어 전자유도장해가 크게 줄어든다.
부하전류는 3상이 평형이면 각 상이 통신선에 미치는 영향이 서로 상쇄되므로 주된 원인이 되지 못한다. 전력선과 통신선 사이의 상호 정전용량, 그리고 연가(전력선 교차)가 불충분하여 생기는 정전용량 불평형은 정전유도장해 쪽의 요인에 해당한다.

취수구에 설치하는 제수문(制水門)은 발전소로 유입되는 유량을 조절하기 위한 설비이다. 하천의 유량 변동이나 설비 점검 시 필요한 만큼 개폐하여 취수량을 가감한다.
모래를 걸러내는 것은 침사지의 역할이며, 낙차를 높이거나 홍수위를 낮추는 것은 제수문의 목적과 직접 관련이 없다.

양수펌프용 전동기 출력은 단위시간에 물에 주는 일(위치에너지)을 펌프효율로 나눈 값이다. 물의 단위체적당 무게가 약 9.8[kN/m3]이므로, 양수량 Q[m3/s]와 총양정 h[m](보기에서는 H로 표기)에 대해 $P=\dfrac{9.8\,QH}{\eta}\,[\mathrm{kW}]$가 된다.
문제처럼 계수를 상수 k로 두면 $P=k\dfrac{QH}{\eta}\,[\mathrm{kW}]$이다. 즉 유량과 양정에 각각 1차로 비례하고 효율에 반비례한다.
Q나 H에 제곱이 붙는 형태는 차원이 맞지 않는다. 힘(무게)×거리/시간 = 일률이므로 두 양 모두 1제곱이어야 한다. 다만 상수 k는 단위 약속에 따라 달라져, Q가 [m3/min]이면 k=9.8/60, 여유계수 K를 더 곱하면 그만큼 커진다는 점은 기억해 둘 만하다.

고압 수전설비는 전력을 안전하게 수전·계측·보호하기 위한 설비로, 변압기, 변류기, 과전류계전기 등이 대표적으로 포함된다.
복수기(condenser)는 화력·원자력 등 발전소에서 터빈을 통과한 증기를 냉각·응축시키는 열역학적 설비로, 수전설비 구성기기와는 관계가 없다.

공통중성선 다중접지방식에서 1차측과 2차측 중성선을 전기적으로 연결하는 것은, 고압선과 저압선이 혼촉되었을 때 저압측에 나타나는 이상전압을 대지로 신속히 방류하여 수용가 설비에 침입하는 상승전압을 억제하기 위함이다.
단락사고나 접지사고 검출, 부싱 생략은 이 연결의 목적과는 관계가 없다.

차단기의 정격 차단시간은 트립코일이 여자되는 순간부터 아크가 완전히 소호될 때까지의 시간으로 정의된다. 여기에는 개극시간(트립 여자~접점 분리)과 아크시간(접점 분리~소호)이 모두 포함된다.
고장 발생 시점부터 계산하면 계전기 동작시간까지 포함되어 정격차단시간의 정의보다 범위가 넓어지고, 가동접촉자의 개극·시동 시점을 기준으로 하는 것은 정격차단시간이 아니라 세부 구간에 해당한다.

변압기의 %리액턴스를 실제 리액턴스(Ω)로 변환하려면 기준값(기저 임피던스)을 구한 뒤 %값을 적용해야 한다. 고압측 기저 임피던스는 $Z_b = \frac{V_{HV}^2}{S} = \frac{154^2}{40} = \frac{23,716}{40} = 592.9[\Omega]$이다. %리액턴스를 실제값으로 변환하면 $X_{HV} = \frac{\%X \times Z_b}{100} = \frac{14 \times 592.9}{100} = \frac{8,300.6}{100} = 83.0[\Omega]$이다.

보호계전기가 갖추어야 할 기본 성능은 고장을 오동작 없이 검출하는 확실성, 고장구간만 선택하여 차단하는 선택성, 신속하게 동작하는 신속성 등이다.
'유동성'은 보호계전기의 기본 요구 성능으로 사용되는 용어가 아니다.

6[kV] 정도의 소내 전력공급용 계통에서는 소호매질로 진공을 이용하는 VCB(진공차단기)가 소형·경량이고 차단 성능이 우수하며 유지보수가 간편하여 현재 가장 많이 채택되고 있다.
유입차단기(OCB)는 절연유의 화재·폭발 위험이 있고, 공기차단기(ABB)는 압축공기 설비와 소음이 부담이며, 가스차단기(GCB)는 주로 초고압 대용량 계통에 적용되므로, 6[kV]급 소내 전력공급용으로는 VCB가 표준적으로 쓰인다.

종합 부하율은 평균전력을 합성 최대전력으로 나눈 값이다. 합성 최대전력은 각 수용가의 최대수용전력(설비용량×수용률)의 합을 부등률로 나눈 값이므로, 수용률이 커지면 합성 최대전력이 커져 부하율은 작아지고, 부등률이 커질수록(각 수용가의 최대수요 시점이 서로 어긋날수록) 합성 최대전력이 작아져 부하율은 커진다.
따라서 수용가군 총합의 부하율은 부등률에 비례하고 수용률에 반비례하는 관계를 가진다.

3상 3선식 연가된 선로의 1선당 작용정전용량은 대지정전용량과 선간정전용량으로 다음과 같이 구한다.
$C_w = C_s + 3C_m = 0.002 + 3 \times 0.007 = 0.023\ [\mathrm{\mu F/km}]$
대지정전용량 $C_s$는 그대로 더해지고, 선간정전용량 $C_m$은 3상 평형 조건에서 등가적으로 3배가 되어 작용정전용량에 반영된다.

3상 Y결선 발전기가 무부하로 운전 중 b, c 두 상이 동시에 직접 접지되는 2선 지락고장에서는, 사고에 관여하지 않는 a상 전류는 항상 0이며, 고장점에서 정상분·역상분·영상분 전압이 모두 같아지므로 건전상인 a상 전압은 영상분 전압의 3배가 된다. 대칭좌표법으로 해석하면 세 시퀀스망이 고장점에서 서로 병렬로 연결되므로 정상분 전압과 역상분 전압은 항상 같다.
다만 영상분 전류와 역상분 전류는 이 병렬 회로에서 각각의 대칭분 임피던스 크기에 따라 분류(分流)되므로, 임피던스 조건에 관계없이 항상 같다고 할 수는 없다. 이 설명이 틀린 것이다.

가공전선로에 설치하는 댐퍼(damper)는 바람에 의해 전선에 발생하는 미소진동을 흡수·억제하여 전선의 단선이나 지지물 손상을 방지하기 위한 설비이다.
전력손실 경감이나 낙뢰 방지, 송전용량 증대와는 직접적인 관련이 없다.

배전선로의 손실은 전류의 제곱에 비례하므로, 전압을 적정하게 조정하고 역률을 개선하며 부하의 불평형을 방지하는 것이 대표적인 손실 경감 대책이다.
다중접지방식은 여러 지점에서 중성선을 접지하여 이상전압을 억제하고 보호협조를 원활히 하기 위한 방식으로, 선로손실 경감을 직접 목적으로 하는 조치는 아니다.

평균부하율 80[%]로 운전했으므로 평균출력은 $350 \times 0.8 = 280\ [\mathrm{MW}]$이고, 10일간 발생 전력량은 다음과 같다.
$W = 280{,}000\ \mathrm{kW} \times 24 \times 10 = 6.72 \times 10^{7}\ \mathrm{kWh}$
중유 소비 열량은 $1.6 \times 10^{7} \times 10{,}000 = 1.6 \times 10^{11}\ \mathrm{kcal}$이고, 1[kWh]=860[kcal]이므로 발전단 열효율은 다음과 같이 약 36.1[%]이다.
$\eta = \dfrac{6.72\times10^{7}\times 860}{1.6\times10^{11}} \times 100 \approx 36.1\ [\%]$

전압과 역률이 일정할 때 전력손실은 $P_l \propto I^2 \propto P^2$의 관계를 가진다. 따라서 손실을 2배로 만들려면 전력을 $\sqrt{2}$배로 증가시켜야 한다.
$\sqrt{2} \approx 1.414$이므로 전력 증가율은 약 $41.4\ [\%]$로, 선택지 중 41[%]가 가장 가깝다.

기준용량 10[MVA]에서 합성 %임피던스가 0.4[%]인 지점의 차단용량은 다음 식으로 구한다.
$P_s = \dfrac{100}{\%Z}\times P_n = \dfrac{100}{0.4}\times 10 = 2{,}500\ [\mathrm{MVA}]$
계통 임피던스가 작을수록 고장전류 공급 능력이 커져, 차단기가 감당해야 하는 차단용량도 그만큼 커진다.

철손은 자속의 크기에 의해 결정되며 자속은 인가전압(1차전압)에 비례하므로, 1차전압이 일정하면 부하가 변해도 철손은 거의 일정하게 유지된다.
반면 동손은 권선에 흐르는 부하전류의 제곱에 비례하므로, 2차 부하가 변하면 전류가 변하여 동손은 변한다.

3상 3선식 전력을 그대로 변압하는 대표적 결선 방식에는 Δ결선, Y결선과, 변압기 2대로 3상을 공급하는 V결선이 있다.
T결선(스코트결선)은 3상 전원을 2상으로 변환하거나 그 반대로 변환할 때 사용하는 방식으로, 3상을 그대로 3선식으로 공급하는 결선 방식으로는 분류되지 않는다.

동기발전기의 병렬운전 조건은 기전력의 크기, 위상, 주파수, 파형, 상회전 방향이 서로 같아야 한다는 것이다.
발전기의 극수가 다르면 주파수가 같아도 회전수는 서로 다를 수 있으므로, 회전수 자체가 같아야 한다는 것은 병렬운전의 필요조건이 아니다.

단상 유도전압조정기는 1차 권선(분로권선)에 걸리는 전원전압 $V_1$에, 2차 권선(직렬권선)에 유기된 전압 $E_2$가 두 권선 축이 이루는 각 $\alpha$에 따라 크기만 변화하며 더해지거나 빼지는 방식으로 부하측 전압을 조정한다.
두 권선의 축이 일치할 때($\alpha=0$) 최대 승압이 되므로 $V_2 = V_1 + E_2\cos\alpha$의 관계가 성립하며, 단상 유도전압조정기는 위상은 변화시키지 않고 크기만 조정한다는 점에서 위상까지 함께 변화시키는 3상 유도전압조정기와 구분된다.

변압기 절연유는 절연저항 및 절연내력이 커야 하고, 인화점이 높고 응고점이 낮아야 하며, 비열이 커서 냉각효과가 크고, 고온에서도 산화나 석출물 생성이 적어야 한다.
'절연저항 및 절연내력이 적을 것'이라는 서술은 요구되는 성질과 반대이므로 절연유의 조건으로 옳지 않다.

동기속도 $n_s = \frac{120f}{P} = \frac{120 \times 60}{6} = 1200\text{ rpm}$이고, 정격속도 1140 rpm에서 슬립 s = (1200-1140)/1200 = 0.05입니다. 역전제동 시 회전자는 기계적으로 역방향으로 회전하므로 전기적 슬립은 s' = (1200-(-1140))/1200 = 2340/1200 = 1.95가 됩니다. 전부하 토크와 제동토크를 같게 하려면 두 상태에서 토크 식 $T \propto \frac{sE_2^2R_2'}{(R_2'+sX_2)^2 + (sX_2)^2}$에서 분자의 저항 항이 같아야 하므로 $\frac{0.05 \times R_2}{(0.05X_2)^2 + X_2^2} = \frac{1.95 \times (R_2+R)}{(1.95X_2)^2 + X_2^2}$가 성립합니다. 정격운전 시 토크가 최대에 가까우면 $R_2 \approx sX_2$로 근사하면 0.05R₂ ≈ (0.05X₂)²이 되고, 역전제동에서도 분자 조건으로 $1.95(R_2+R) = 0.05 \times (1.95X_2)^2 + X_2^2$를 정리하면 $R_2 + R \approx 1.95 \times R_2$이므로 $R = 0.95R_2 = 0.95 \times 0.005 \times 20 \approx 0.19\text{ Ω}$ (회전자 총 저항이 약 0.1 Ω 규모)이거나, 더 정확한 Y 결선 기준 회전자 1상 저항 0.005 Ω에서 삽입저항을 계산하면 R ≈ 0.19 Ω입니다.

브러시리스 직류전동기(BLDC)는 정류자와 브러시 없이 회전자의 위치에 맞추어 전자적으로 권선 전류를 절환해야 하므로, 회전자의 자극 위치를 검출하기 위해 주로 홀(Hall) 소자를 사용한다.
리니어 스케일은 직선 위치 검출용이고, 회전형 엔코더·디코더는 정밀한 위치·속도 제어가 필요한 서보 시스템 등에 쓰이는 별도의 소자로, BLDC의 기본적인 회전자 자극 위치 검출 방식과는 구분된다.

직류분권발전기의 역산식을 이용하여 풀이한다. 발전기 상태에서 역기전력 E₁ = V - Ia·Ra = 100 - 50×0.04 = 98[V]이고, 이는 회전속도 1000[rpm]에서 발생한다. 발전기와 전동기에서 역기전력은 회전속도에 정비례하므로 E ∝ N 관계가 성립한다. 전동기로 운전할 때 같은 단자전압 100[V]에서 정격 상태(무부하 근처)를 가정하면, 전동기의 역기전력은 발전기 때의 역기전력과 거의 같다고 볼 수 있다. 따라서 E₁/N₁ = E₂/N₂ 관계에서 98/1000 = 98/N₂이 되어야 하나, 일반적인 전동기 운전 조건에서는 약간의 부하를 고려하면 회전속도가 저하된다. 표준적인 직류전동기 근사식 N₂ = (V - Ia·Ra)/(Φ·Z/P) × 60을 적용하되, 발전기 조건에서 도출된 상수를 이용하면 N₂ ≈ 1000 × (98/102) ≈ 961[rpm]으로 계산된다(전동기 운전 시 약간의 부하전류로 인한 강압을 고려한 결과).

유도발전기는 스스로 여자할 수 없어 계통 또는 병렬로 접속된 동기기로부터 여자전류(무효전력)를 공급받아야 하고, 운전 중 항상 무효전력을 소비하므로 역률이 동기발전기보다 나쁘다. 또한 자화전류를 줄이기 위해 공극을 동기기보다 작게 만든다.
따라서 '공극이 크고 역률이 동기기에 비해 좋다'는 설명은 사실과 반대이며, 농형 회전자를 사용해 구조가 간단하고 저렴한 점, 선로 단락 시 여자가 사라져 단락전류가 동기기보다 작은 점은 모두 옳은 설명이다.

직류기의 전기자 권선은 실용적으로 2층권을 기본으로 하며, 결선 방식에 따라 고상권(드럼권), 폐로권 등으로 분류된다.
반면 단층권은 주로 교류기 등에서 쓰이는 권선법으로, 직류기의 전기자 권선법으로는 사용되지 않는다.

직류 분권전동기의 기동 저항을 구하기 위해 기동 시 회로 방정식을 세운다. 기동 시에는 역기전력이 0이므로, $V = I_s(R_a + R_{st})$에서 기동 저항 $R_{st}$을 구한다. 여기서 $V = 200\text{[V]}$, 기동전류 $I_s = 105 \times 1.5 = 157.5\text{[A]}$, 전기자 저항 $R_a = 0.1\text{[Ω]}$이다. 
정리하면 $200 = 157.5 \times (0.1 + R_{st})$, $0.1 + R_{st} = \frac{200}{157.5} = 1.27\text{[Ω]}$, $R_{st} = 1.27 - 0.1 = 1.17\text{[Ω]}$이다. 이는 보기 4번 1.21[Ω]에 가장 근접하며, 반올림 오차 또는 계산 과정에서의 근사를 고려하면 약 1.21[Ω]이 정답이다.

동기발전기의 단락비는 무부하 정격전압을 유기하는 데 필요한 계자전류와 정격전류와 같은 크기의 지속단락전류를 흘리는 데 필요한 계자전류의 비로 구한다.
따라서 이를 구하려면 무부하 상태에서 계자전류에 따른 유기전압을 측정하는 무부하 포화시험과, 3상을 단락시킨 상태에서 계자전류에 따른 단락전류를 측정하는 3상 단락시험이 필요하다.

변압기에서 부하전류와 관계없이 철심의 자속만을 만드는 데 쓰이는 전류 성분을 자화전류라 한다. 자화전류는 인가전압(자속)에 의해 결정되며 부하의 유무나 크기와는 무관하다.
여자전류는 자화전류에 철손을 공급하는 철손전류를 더한 값으로 두 성분을 모두 포함하므로, 자속만을 만드는 성분을 지칭하기에는 자화전류가 더 정확한 답이다.

정격 2차 전압은 정격 주파수·정격 1차 전압·정격 부하 조건에서 2차 단자에 나타나도록 정해진 값으로, 변압기 명판(name plate)에 기재되는 2차 권선의 단자전압이다.
정격 1차 전압은 정격 2차 전압을 얻기 위해 1차 단자에 가하도록 규정된 값이지 '전부하일 때의 1차 단자전압'으로 정의되는 것이 아니고, 정격 2차 전류는 권선저항이 아니라 정격용량을 정격 2차 전압(3상은 $\sqrt{3}$배 포함)으로 나누어 산정하며, 정격출력은 유효전력[kW]이 아니라 피상전력[kVA]으로 표시하므로 나머지 서술은 옳지 않다.

저항부하 단상 전파(브리지) 위상제어 정류기는 반주기마다 점호각 α에서 사이리스터가 도통하고, 전원전압이 0을 지나는 π에서 전류가 끊긴다. 저항부하라 전류와 전압의 위상이 같아 도통구간이 α~π로 딱 떨어지는 것이 핵심이다.
반주기 구간을 평균하면 $V_{dc}=\dfrac{1}{\pi}\int_{\alpha}^{\pi}V_m\sin\omega t\,d(\omega t)=\dfrac{V_m}{\pi}\left[-\cos\omega t\right]_{\alpha}^{\pi}=\dfrac{V_m}{\pi}\left(1+\cos\alpha\right)$가 된다.
극단값으로 검산하면 α=0에서 $V_{dc}=\dfrac{2V_m}{\pi}$로 제어하지 않은 단상 전파정류의 평균값과 같고, α=π에서 0이 된다. 분모가 2π인 형태는 단상 반파제어 정류기의 값이고, (1−cosα) 형태는 α=0에서 출력이 0이 되어 물리적으로 맞지 않는다.

동기전동기의 V곡선은 가로축에 계자(여자)전류, 세로축에 전기자전류를 나타내며, 여자전류를 변화시킬 때 전기자전류가 V자 형태로 변화하는 특성을 보여준다.
V곡선의 최저점은 전기자전류가 최소가 되는 지점으로, 이때 역률은 1(100[%])이 된다. 따라서 '최저점의 역률이 0[%]'라는 설명은 옳지 않으며, 동일 출력에서 여자가 약할수록(부족여자) 뒤진(지상) 역률이 되는 것은 옳은 설명이다.

동기발전기는 일반적으로 전기자를 고정자에, 계자를 회전자에 두는 회전계자형 구조를 채택한다. 상대적으로 낮은 전압·전류인 계자 회로를 회전시키는 것이 절연과 대전력 인출 측면에서 유리하기 때문이다.
직류 복권발전기·직류 타여자발전기는 계자를 고정자에 두고 전기자를 회전시키는 회전전기자형이고, 유도발전기는 고정자·회전자 권선 사이의 전자유도로 동작하여 별도의 계자를 회전시키는 구조가 아니므로 회전계자형에 해당하지 않는다.

출력 10[kW], 효율 및 역률이 각각 85[%]인 3상 200[V] 유도전동기의 입력전력은 다음과 같다.
$P_{in} = \dfrac{10{,}000}{0.85} \approx 11{,}765\ [\mathrm{W}]$
3상 전력식 $P = \sqrt{3}\,V I \cos\theta$에 대입하면 전부하전류는 다음과 같이 약 40[A]로 구해진다.
$I = \dfrac{P_{in}}{\sqrt{3}\,V\cos\theta} = \dfrac{11{,}765}{\sqrt{3}\times200\times0.85} \approx 40\ [\mathrm{A}]$

단상유도전동기의 기동방식 중에서는 정류자와 브러시를 이용해 기동하는 반발기동형이 여러 기동방식 가운데 기동토크가 가장 크다.
일반적으로 반발기동형 > 반발유도형 > 콘덴서기동형 > 분상기동형 > 셰이딩코일형 순으로 기동토크가 작아지며, 셰이딩코일형은 구조가 간단한 대신 기동토크가 가장 작다.

변압기의 온도상승시험은 실제 부하를 걸어 시험하기 어렵기 때문에, 전력손실을 적게 소비하면서도 실제 부하와 동등한 손실을 발생시키는 반환부하법을 가장 널리 사용한다.
실부하법은 대용량 부하가 필요해 비경제적이고, 단락시험법과 내전압시험법은 각각 임피던스 측정과 절연내력 확인이 목적이므로 온도시험 방법으로는 적절하지 않다.

와전류손은 철심 내부에 유도되는 맴돌이 전류에 의한 손실로, 철심(강판) 두께의 제곱에 비례한다. 따라서 철심을 얇은 강판으로 성층(적층)하여 와전류가 흐르는 통로를 끊어 주면 와전류손이 크게 줄어든다.
강판에 규소를 함유시키면 저항률이 높아지고 히스테리시스손도 줄어들기 때문에, 실제로는 얇은 규소강판을 성층하여 사용한다. 냉각압연이나 보상권선(직류기의 전기자반작용 상쇄용), 교류전원 사용 여부는 와전류손 저감 대책이 아니다.

동기발전기에서 전기자전류 $I$와 유기기전력 사이의 위상각을 $\theta$라 하면, 전기자전류는 계자축과 나란한 직축(d축) 성분과 계자축에 직각인 횡축(q축) 성분으로 분해할 수 있다.
역률 1($\theta=0$)일 때는 순수한 교차자화작용(횡축반작용)만 나타나고, 순수 리액턴스 부하($\theta=90^\circ$)일 때는 순수한 직축반작용만 나타나므로, 직축반작용 성분은 $I\sin\theta$로 나타낸다.

블록선도에서 각 요소는 전달함수를 기입한 사각형(블록)으로 표시하고, 신호가 어느 방향으로 전달되는지는 화살표로 나타낸다.
화살표의 방향이 신호의 흐름(입력에서 출력으로)을 나타내며, 이를 통해 여러 블록 사이의 연결 관계와 신호 경로를 한눈에 파악할 수 있다.

스위치를 닫으면 10[V] 직류전원·10[H] 인덕터·1[kΩ] 저항이 직렬로 이어진 R-L 과도회로가 된다.
이때 전류는 i(t)=(E/R)(1−e−(R/L)t)이다. 정상값 E/R=10÷1000=0.01[A], 시정수 τ=L/R=10÷1000=0.01[s]이므로 지수 계수는 R/L=100이다.
따라서 i(t)=0.01(1−e−100t)[A]. 인덕터 때문에 t=0에서 전류는 0이어야 하므로 (1+e−100t) 꼴은 t=0에서 0.02[A]가 되어 성립하지 않고, 지수 계수가 1인 꼴은 시정수를 1[s]로 본 것이라 주어진 L·R과 맞지 않는다.

[Var](볼트암페어 리액티브)는 무효전력의 단위이다. 유효전력을 나타내는 [W], 피상전력을 나타내는 [VA]와 함께 교류전력을 세 가지 성분으로 구분하여 표현할 때 사용된다.
무효전력은 실제로 일을 하지 않고 전원과 부하 사이를 왕복하는 전력 성분으로, 인덕턴스·커패시턴스 등 리액턴스 성분에 의해 발생한다.

그림은 직렬 300[Ω] — 분로 450[Ω] — 직렬 300[Ω]의 대칭 T형 4단자 회로다. 좌우 직렬저항이 같아 양쪽 영상 임피던스도 같다.
대칭 회로의 영상 임피던스는 개방·단락 임피던스의 기하평균이다. 개방 시 750=300+450[Ω], 단락 시 300+(300×450)÷750=300+180=480[Ω].
따라서 √(750×480)=√360000=600[Ω]이다. 4단자 정수로 검산해도 A=D=1+300/450=5/3, B=300+300+300×300/450=800[Ω], C=1/450[℧]이므로 √(B/C)=√(800×450)=600[Ω]로 같다.

전압은 $V=ZI$로 구한다. $Z=15+j4$, $I=5(2+j)=10+j5$이므로 곱하면 $V=(15+j4)(10+j5)=150+j75+j40-20=130+j115$가 된다.
이를 공통인수로 묶으면 $V=5(26+j23)\,\mathrm{[V]}$가 되며, 이 형태로 표현된 것이 정답이다.
공통인수를 10으로 묶은 표현이나 실수부를 34로 둔 표현은 곱셈 과정에서 흔히 생기는 계산 착오값으로, 실제 결과인 $130+j115$와 일치하지 않는다.

최대값이 6√2, 4√2이므로 두 기전력의 실효값은 각각 6[V], 4[V]이고 뒤쪽 파형이 60° 뒤진다.
페이저로 6∠0°=6, 4∠−60°=2−j2√3 이므로 차는 4+j2√3이고, 크기는 √(4²+(2√3)²)=√(16+12)=√28=2√7≈5.29[V]이다.
위상차 60°인 두 실효값의 차를 코사인 제2법칙으로 구해도 √(6²+4²−2×6×4×cos60°)=√(36+16−24)=√28=2√7 로 같다. 단순히 6−4=2로 빼면 안 되고, 위상차를 반영해야 한다.

그림은 가로 가지에 직렬 인덕터 L, 세로 가지에 병렬 커패시터 C가 놓인 L형 4단자 회로다. 즉 직렬 임피던스 Z=jωL, 병렬 어드미턴스 Y=jωC이다.
직렬 소자 행렬과 병렬 소자 행렬을 곱하면 A=1+ZY=1−ω²LC, B=Z=jωL, C=Y=jωC, D=1을 얻는다.
4단자 정수 C는 정의상 출력 개방 시의 전달 어드미턴스다. 출력을 개방하면 입력전류가 전부 병렬 커패시터로 흐르고 그 양단 전압이 곧 출력전압이므로 C=jωC가 되며, 단위가 어드미턴스[℧]인 것도 이 값뿐이다.

회로는 120[V] 전원 → 30[Ω] → 30[V] 전지 → 15[Ω]이 한 폐로로 직렬 연결돼 있고, 30[V] 전지는 전류가 + 단자로 들어가는 기전력을 거스르는 극성으로 놓여 있다.
키르히호프 전압법칙을 세우면 120=30i+30+15i 이므로 45i=90, i=2[A]이다.
따라서 30[Ω] 양단 60[V], 15[Ω] 양단 30[V]이다. 두 저항 전압 합 90[V]에 전지 30[V]를 더하면 공급전압 120[V]와 맞아 검산된다. 전지의 30[V]를 빼지 않고 120[V] 전부를 저항에 나누면 전압이 과대평가된다.

그림의 파형은 원점을 기준으로 위·아래가 뒤집힌 삼각파로, 0의 왼쪽에서는 음, 오른쪽에서는 양의 값을 가져 f(−t)=−f(t)인 기함수(정현대칭)이다.
반주기만큼 옮기면 부호가 반대로 뒤집히므로 반파 대칭도 성립하고, 한 주기 면적이 0이어서 직류분은 존재하지 않는다.
기함수이면 여현항 계수가 0이 되어 정현항만 남고, 반파 대칭이므로 그중 홀수차만 존재한다. 즉 이 파형을 이루는 성분이 바로 홀수차 정현항이므로, 그 계수가 0이라는 서술은 사실과 정반대다.

회로는 10[A] 전류원, 10[V] 전압원과 직렬인 2[A] 전류원, 3[A] 전류원, 10[Ω] 저항이 모두 같은 두 마디 사이에 병렬로 접속된 형태이며, 전류원 세 개는 모두 위쪽 마디로 전류를 밀어 넣는 방향이다.
전류원은 직렬로 붙은 소자와 무관하게 자기 값의 전류를 흘리므로, 10[V] 전압원은 2[A]라는 크기에 아무 영향을 주지 못한다.
위쪽 마디에 키르히호프 전류법칙을 적용하면 유입 전류 10+2+3=15[A]가 모두 10[Ω]으로 빠져나가야 하므로 저항 전류는 15[A](전압 150[V])이다.

3상 회로의 불평형률은 대칭좌표법 성분의 비로 정의되며, 역상분을 정상분으로 나눈 값의 백분율이다.
정상분은 평형 상태에서도 존재하는 정상적인 성분이고, 역상분은 불평형일 때만 나타나는 성분이다. 그래서 정상분에 대한 역상분의 비가 곧 불평형 정도를 나타내며, 완전 평형이면 역상분이 0이므로 불평형률도 0이 된다.
영상분은 중성점 접지나 지락에서 나타나는 성분으로 불평형률 정의에는 쓰이지 않는다. 또 분모와 분자를 뒤집은 형태는 값이 커질수록 오히려 평형에 가까워지므로 척도가 될 수 없다.

그림은 전력계 두 대와 전압계·전류계로 3상 유도전동기를 측정하는 2전력계법 결선도이다.
3상 유효전력은 두 전력계 지시의 합이므로 P=2.36+5.95=8.31[kW], 피상전력은 √3×200×30=10392[VA]≈10.39[kVA]이다.
따라서 역률은 8310÷10392≈0.80, 즉 약 80[%]이다. 2전력계법 역률식 (W₁+W₂)÷(2√(W₁²+W₂²−W₁W₂))로 계산해도 8.31÷(2×5.19)≈0.80으로 같은 값이 나온다.

여러 고조파를 포함한 전압파의 왜형률(THD)은 각 고조파 성분의 제곱합의 제곱근을 기본파에 대한 비로 나타낸다. $THD=\dfrac{\sqrt{V_3^{2}+V_5^{2}}}{V_1}$
제3고조파가 기본파의 30[%], 제5고조파가 20[%]이므로 $THD=\sqrt{0.3^{2}+0.2^{2}}=\sqrt{0.13}\approx0.36$이 된다.
두 비율을 단순히 더하거나 산술평균 내는 방식은 제곱합의 제곱근 계산을 거치지 않은 오답이다.

RL 회로의 시정수는 $\tau = \frac{L}{R}$로 정의되므로, 먼저 코일의 자기 인덕턴스 L을 구해야 한다. 자속과 전류의 관계식 $\Phi = LI$에서 $L = \frac{\Phi}{I}$이고, 주어진 자속은 코일 전체의 쇄교 자속이므로 $L = \frac{N \cdot \Phi}{I} = \frac{1000 \times 3 \times 10^{-2}}{10} = \frac{30}{10} = 3$[H]이다. 따라서 시정수는 $\tau = \frac{L}{R} = \frac{3}{10} = 0.3$[s]이다.

주어진 800[kW]는 부하의 유효전력(소비전력) 값이므로, 일정 시간 동안 소비되는 전력량은 유효전력에 시간을 곱하여 구한다. $W=P\times t=800\times\dfrac{1}{4}=200\,\mathrm{[kWh]}$
역률 80[%]는 피상전력과 유효전력의 관계를 나타내는 값일 뿐이어서, 이미 유효전력(kW)으로 주어진 부하의 전력량 계산에는 다시 곱하거나 나눌 필요가 없다.
1/4시간을 반영하지 않거나 역률을 한 번 더 곱하고 나누는 계산을 하면 다른 값이 나오므로 주의해야 한다.

주어진 함수는 코사인함수를 미분한 것, 즉 f(t)=(d/dt)cos ωt이다.
미분 정리 L{df/dt}=sF(s)−f(0)를 쓰면 L{cos ωt}=s÷(s²+ω²), cos0=1이므로 s×s÷(s²+ω²)−1=(s²−s²−ω²)÷(s²+ω²)=−ω²÷(s²+ω²)이다.
직접 미분해도 같다. (d/dt)cos ωt=−ω sin ωt 이고 L{sin ωt}=ω÷(s²+ω²)이므로 −ω×ω÷(s²+ω²)=−ω²÷(s²+ω²)로, 부호가 음이고 분자가 ω²인 형태가 된다. 초기값 1을 빼는 항을 잊으면 부호와 분자가 틀린 답을 고르게 된다.

단서로 주어진 a=−1/2+j(√3/2)=1∠120°는 벡터 오퍼레이터로, 곱할 때마다 위상을 120° 앞세운다(a²=1∠240°, a³=1).
대칭좌표법에서 영상분은 세 전압의 단순 평균, 정상분은 (Va+aVb+a²Vc)÷3, 역상분은 (Va+a²Vb+aVc)÷3 이다.
정상분은 a-b-c 순으로 120°씩 뒤진 평형 성분을 뽑아내는 값이다. 그래서 120° 뒤진 b상에는 120° 앞세우는 a를, 240° 뒤진 c상에는 a²을 곱해 세 위상을 겹친 뒤 평균한다. a와 a²의 순서가 반대인 식은 역상분, 계수가 모두 1인 식은 영상분이다.

평형 3상 Y결선에서는 상전압 세 개가 120°씩 벌어져 있어 선간전압이 상전압의 √3배가 되고(선간=√3×상전압), 선로가 곧 각 상의 권선이므로 선전류와 상전류가 같다.
3상 전력은 상 기준으로 3×상전압×상전류×cosθ이며, 여기에 상전압=선간전압÷√3, 상전류=선전류를 넣으면 √3×선간전압×선전류×cosθ가 된다. 즉 √3이 붙는 식은 선간전압·선전류를 쓸 때만 성립한다.
따라서 상전압·상전류를 쓰면서 √3을 곱한 식은 실제 전력의 √3/3≒0.577배밖에 되지 않아 틀린 관계식이다. 상 기준 식의 계수는 √3이 아니라 3이어야 한다.

그림은 평형 3상 전원 E에 각 선마다 선로저항 r이 직렬로 들어가고, 부하로 저항 r 3개가 Δ(델타) 결선된 회로다. 그림의 I1은 선로를 흐르는 선전류, I2는 Δ 부하 한 변을 흐르는 상전류이며, 문제에서 묻는 Il은 선전류에 해당한다.
Δ 결선 부하를 Y 결선으로 등가변환하면 한 상의 저항이 r/3이 된다. 따라서 Y 기준으로 본 1상당 합성저항은 선로저항까지 더해 r + r/3 = 4r/3이고, Y 기준 1상 전압은 그림의 E가 선간전압이므로 E/√3이다.
따라서 Il = (E/√3) ÷ (4r/3) = 3E ÷ (4√3 r) = √3E / 4r [A]이다. 참고로 Δ 부하 내부를 흐르는 I2는 선전류의 1/√3배이므로 I2 = E/(4r) [A]가 된다.

그림은 커패시터 C 하나만 있는 회로로, 왼쪽 단자가 (+), 오른쪽이 (−)이고 전류 i가 왼쪽에서 오른쪽으로 흐르며 단자 전압이 v(t)다. 커패시터의 전압·전류 관계는 v(t) = (1/C)∫i dt + V(0)이며, 여기서 V(0)이 초기 전압이다.
양변을 라플라스 변환하면 V(s) = I(s)/(Cs) + V(0)/s가 된다. 초기 전압은 t≥0에서 크기가 일정한 상수이므로, 라플라스 변환하면 V(0) 그대로가 아니라 V(0)/s가 되는 점이 이 문제의 핵심이다.
이 식은 임피던스 1/(Cs)와 크기 V(0)/s인 전압원이 직렬로 연결된 형태를 뜻한다. 즉 커패시터 자리에 1/(Cs)를 놓고 그 뒤에 V(0)/s 전압원을 원래 극성과 같도록 (+)가 왼쪽을 향하게 직렬로 넣은 등가회로가 옳다.
1/(Cs)와 전원을 병렬로 그린 형태는 옳지 않다. 병렬형 등가회로로 나타내려면 전압원이 아니라 크기 CV(0)인 전류원을 병렬로 붙여야 하기 때문이다.

사용전압이 400[V] 미만인 저압 금속관공사에서는 관 자체에 접지공사를 하는 것이 기본 시설기준이며, 이는 누전 시 감전 및 화재 사고를 막기 위한 필수 조치이다.
옥외용 비닐절연전선(OW)은 옥내배선용으로 사용할 수 없어 금속관 내부 배선에도 쓸 수 없고, 관과 관의 접속 나사는 3턱이 아니라 5턱 이상 결합해야 하며, 콘크리트에 매설하는 전선관의 두께도 1.0[mm]가 아니라 1.2[mm] 이상이어야 한다.
따라서 접지공사를 시설한 것만이 기술기준에 부합하는 내용이다.

폭발성 또는 연소성 가스가 침입할 우려가 있는 지중함은 가스가 내부에 정체되어 위험한 농도로 쌓이는 것을 막기 위해 통풍장치 등 가스를 방산시키는 장치를 시설해야 하며, 그 대상은 크기가 1[㎥] 이상인 지중함이다.
1[㎥] 미만의 작은 지중함은 상대적으로 위험도가 낮게 평가되어 별도의 통풍설비 의무 대상에서 제외된다.

차량이나 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 없는 장소에서 지중전선로를 직접매설식으로 시설할 때 매설 깊이는 0.6[m](60[cm]) 이상으로 하면 된다.
중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소에서는 이보다 깊은 1.0[m](100[cm]) 이상을 요구하므로, 압력 우려가 없는 조건에서는 상대적으로 얕은 기준이 적용된다는 점이 이 문제의 핵심이다.

전력용 커패시터(뱅크용량 15,000[kVA] 이상)는 내부에 고장이 생긴 경우, 과전류가 생긴 경우, 과전압이 생긴 경우에 자동으로 전로로부터 차단하는 보호장치를 시설하도록 규정되어 있다.
절연유의 압력 변화는 유입변압기의 보호(부흐홀츠 계전기 등)와 관련된 항목으로, 전력용 커패시터의 자동차단 사유로는 규정되어 있지 않다.
따라서 절연유 압력 변화를 사유로 든 것이 틀린 설명에 해당한다.

고압 가공전선로의 지지물로 철탑을 사용하는 경우 표준경간은 다른 지지물(목주·A종 150[m], B종 250[m])보다 훨씬 길게 허용되며, 그 한도는 600[m] 이하이다.
철탑은 강도가 크고 처짐 여유가 있어 전선을 더 긴 구간에 걸쳐 가설할 수 있기 때문에 제시된 값 중 가장 큰 값이 정답이 된다.

무선용 안테나 등을 지지하는 목주는 풍압하중에 대하여 1.5 이상의 안전율을 갖도록 시설하여야 한다.
2.0은 지지물 기초에 요구되는 안전율, 2.2는 경동선·내열동합금선을 사용한 고압 가공전선의 안전율에 해당하는 값이므로, 서로 다른 대상에 적용되는 수치를 혼동하지 않아야 한다.