[전기철도기사 필기] 19년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

턴버클식은 작업자가 나사를 돌려 장력을 맞추는 수동장력조정 방식 그 자체이다.
따라서 수동장력조정장치가 필요 없는 합성전차선에 턴버클식을 사용한다는 설명은 앞뒤가 맞지 않는다 — 턴버클식을 쓰는 곳은 온도 변화에 따른 장력 변동을 자동으로 흡수할 필요가 없어 자동장력조정장치를 두지 않는 개소이다.
인류구간 한쪽에만 자동장력조정장치를 설치할 때 구배가 낮은 쪽에 두는 것, 조가선·전차선을 억제저항이 작게 되도록 시설하는 것, 활차식·도르래식에서 표준장력에 맞는 활차비와 종류를 선택하는 것은 모두 올바른 설명이다.

전차선의 편위는 팬터그래프가 좌우로 고르게 마모되도록 지그재그로 배치하는 수평방향 위치를 말하며, 차량 동요에 의한 팬터그래프의 흔들림, 가동브래킷의 회전, 풍압 등 좌우 위치에 영향을 주는 요인들을 고려해 정한다.
장력장치(자동장력조정장치)의 변동은 전차선의 상하 처짐(이도)이나 장력 크기에 관련된 요소로, 좌우 방향인 편위 결정과는 직접 관련이 없다.

속도등급 300킬로급 이상에서는 에어섹션 평행부의 전차선 상호간 이격거리를 500mm 이상으로 한다.
에어섹션은 두 전차선을 일정 구간 평행하게 겹쳐 전기적으로 구분하는 장치로, 평행부의 두 전차선은 서로 다른 급전구분에 속할 수 있어 공기절연만으로 절연을 유지한다.
속도가 높을수록 팬터그래프 통과 시 전차선의 압상과 동요가 커지므로 두 전차선이 접근해 섬락이 일어나지 않도록 고속 구간일수록 이격거리를 크게 확보한다.

교류급전방식은 통신유도장해 대책이 반드시 필요하므로 이 설명이 옳지 않다.
교류 전차선에 흐르는 전류는 인접한 통신선로에 전자유도장해를 일으킬 수 있어 가공지선 설치, 보호도체 접지, 케이블화 등 대책이 요구된다.
대용량 중·장거리 수송에 유리한 것은 교류급전방식의 실제 장점이다.
변전소 간격을 길게 할 수 있어 에너지 이용률이 높은 것도 맞는 설명이다.
구간별로 급전을 분리하기 쉬워 사고 시 선택 차단이 용이한 것도 교류급전방식의 특징이다.

전기차의 출력은 972kW이다.
전동기 1대의 출력은 $P = V \times I \times \eta = 1200\,\mathrm{V} \times 300\,\mathrm{A} \times 0.9 = 324{,}000\,\mathrm{W} = 324\,\mathrm{kW}$이다.
전동기가 3대이므로 전체 출력은 $324\,\mathrm{kW} \times 3 = 972\,\mathrm{kW}$가 된다.

절연구분장치의 길이를 정할 때는 팬터그래프 설치 간격을 반드시 고려해야 한다.
여러 대의 팬터그래프를 동시에 사용하는 차량 편성이 구분장치를 통과할 때 인접한 팬터그래프가 서로 다른 전원 구간에 걸치지 않도록, 구분장치 길이는 팬터그래프 간격을 감안해 설계한다.
구분장치 양단의 전차선과 조가선을 상호 균압하는 것은 실제 설계 원칙이다.
절연구간을 갖는 인류구간의 길이를 600m 이하로 제한하는 것도 맞는 설명이다.
팬터그래프 통과 시 발생하는 아크에 의한 손상을 방지하도록 조가선을 시설하는 것도 옳은 설명이다.

커티너리 가선계의 최고설계속도는 동요임펄스 파동전파속도의 70% 이하로 제한한다.
전차선의 파동전파속도는 장력과 선밀도로 정해지며 $c = \sqrt{\dfrac{T}{\rho}}$로 표현된다.
열차속도가 이 파동전파속도에 가까워질수록 팬터그래프가 만들어낸 압상파를 팬터그래프 자신이 따라잡게 되어 압상량이 급격히 커지고 이선과 아크가 심해진다. 따라서 안정된 집전을 유지할 수 있도록 충분한 여유를 두고 최고설계속도를 파동전파속도의 70% 이하로 정한다.

전식방지를 위한 배류법에는 순환배류법이 포함되지 않는다.
배류법은 매설 금속체에 유입된 누설전류를 레일 등 귀선측으로 되돌려 전식을 방지하는 대책으로, 일반적으로 직접배류법·선택배류법·강제배류법의 세 가지로 구분한다.
직접배류법은 매설체와 궤도를 도선으로 직접 연결하는 방식이다.
선택배류법은 역류방지 소자를 두어 필요한 방향으로만 전류가 흐르도록 하는 방식이다.
강제배류법은 외부 전원을 이용해 강제로 전류를 귀선측으로 흡수시키는 방식이다.

전차선의 허용장력은 약 670kgf이다.
잔존 단면적을 반영한 허용장력은 항장력에 단면 감소 비율을 곱한 뒤 안전율로 나누어 구한다.
$T = \dfrac{2400\,\mathrm{kgf} \times \dfrac{67.6\,\mathrm{mm^2}}{110\,\mathrm{mm^2}}}{2.2} \approx 670\,\mathrm{kgf}$

VVVF 제어는 전동기에 공급하는 전압과 주파수를 함께 가변시키는 방식이다.
Variable Voltage Variable Frequency의 약자로, 인버터를 이용해 전압과 주파수의 비율을 일정하게 유지하면서 두 값을 동시에 변화시켜 유도전동기의 회전속도와 토크를 제어한다.

110mm² 전차선은 아크전류와 지속시간의 곱이 750(A·s) 이상이 되는 시점에서 단선된다.
아크에 의한 전차선 용단은 접촉점에 투입되는 열량에 좌우되는데, 그 열량은 아크전류의 크기와 아크가 지속된 시간의 곱, 즉 통과한 전하량에 비례한다.
따라서 단선 여부는 전류 하나만으로 판단하지 않고 $I \cdot t$의 형태로 판정하며, 보호계전기와 차단기는 이 한계에 이르기 전에 아크를 차단하도록 정정한다.

강체가선방식의 R-BAR 구성에는 드로퍼가 포함되지 않는다.
드로퍼는 조가선에서 전차선을 매달아 처짐을 조정하는 부재로, 조가선과 전차선이 별도로 구성되는 커티너리 방식에서 사용된다.
R-BAR는 강체 도체 자체가 전차선 역할을 하며 애자섹션과 연결금구, 단말크램프 등으로 지지물에 직접 고정되므로 별도의 드로퍼가 필요하지 않다.

터널 내부처럼 횡진동이 제한되고 이격거리를 확보해야 하는 구간에서는 급전선을 V형조가방식으로 지지한다.
급전선을 두 방향으로 경사지게 매달아 삼각형 구조로 지지하면 좌우 흔들림이 억제되어 협소한 터널 단면에서도 주변 구조물과의 이격거리를 안정적으로 유지할 수 있다.

제3궤조(파워레일)의 도체는 무겁게 만드는 것이 아니라 가벼우면서도 도전율과 기계적 강도가 높아야 한다.
급전레일은 지지물에 반복적으로 고정되고 차량 하부 가까이 설치되므로, 도전성능과 강도를 확보하면서도 중량은 최소화하는 방향으로 재질을 선정한다.
주행레일을 귀선로로 사용하면 누설전류에 의한 전식이 발생할 수 있어 방지대책이 필요하다는 설명은 맞다.
차량과 급전레일 사이에 규정된 이격거리를 유지해야 한다는 설명도 맞다.
급전레일이 낮게 설치되어 감전 위험이 있으므로 보호덮개를 설치한다는 설명도 맞다.

힘의 3요소는 크기·방향·작용점이며 시간은 포함되지 않는다.
힘을 벡터로 완전히 표현하려면 얼마나 큰 힘인지(크기), 어느 쪽으로 작용하는지(방향), 어디에 작용하는지(작용점)가 필요하며, 시간은 힘의 크기·방향과 무관한 별개의 물리량이다.

종탄성계수 E는 208GPa이다.
전단탄성계수와 종탄성계수, 포아송비 사이에는 $E = 2G(1+\nu)$의 관계가 성립한다.
$E = 2 \times 80\,\mathrm{GPa} \times (1+0.3) = 208\,\mathrm{GPa}$

패널(panel)이 2차원 구조물에 해당한다.
봉·트러스·라멘은 모두 선 형태의 1차원 부재를 조합해 이루어진 구조물인 반면, 패널은 두께에 비해 폭과 길이가 넓은 면(面) 요소로 이루어져 2차원 구조물로 분류된다.

표기 맨 앞의 11은 전주의 길이 11m를 나타낸다.
콘크리트 전주의 규격 표기는 길이(m)를 가장 앞에 적고, 그 뒤에 굵기(말구경)와 설계하중을 나타내는 값을 이어 붙이는 방식이다.
전주의 지름은 말구경으로 별도 표기되고 설계 휨모멘트나 압축력도 호칭의 첫 자리 값이 아니므로, 11-30-N5000의 11은 길이 11m로 읽어야 한다.

곡선구간 전차선의 편위는 $d = \dfrac{S^2}{16R}$로 구한다.
전차선은 지지점 사이가 직선이므로 곡선 궤도에서는 궤도 중심선에서 벗어난다. 경간 S, 곡선반경 R인 곡선의 중앙종거는 $\dfrac{S^2}{8R}$이다.
지지점에서 곡선 바깥쪽으로 d만큼 편위를 주면 경간 중앙에서는 안쪽으로 $\dfrac{S^2}{8R} - d$만큼 벗어나므로, 양쪽으로 벗어나는 양을 같게 하면 $d = \dfrac{1}{2} \times \dfrac{S^2}{8R} = \dfrac{S^2}{16R}$가 된다.

전압강하와 전선의 온도상승은 구조물의 강도 계산을 위한 설계조건에 해당하지 않는다.
전압강하와 온도상승은 전기적 성능(급전 용량, 통전 능력)을 검토하는 항목으로, 지지물·기초 등 구조물의 기계적 강도 설계와는 별개의 전기설계 영역이다.
곡선반지름 등 선로조건은 지지물에 작용하는 수평하중을 결정하는 구조 설계조건이다.
설치 위치의 기상조건(풍압·빙설하중 등)도 구조물 강도 계산에 직접 반영되는 조건이다.
급전방식과 가선방식은 가선의 장력·하중 구성을 결정하므로 구조 설계조건에 포함된다.

크기가 같고 방향이 반대인 나란한 두 힘을 우력이라 한다.
우력은 두 힘의 합력이 0이 되지만 두 작용선 사이의 거리(우력암)로 인해 순수한 회전모멘트만 발생시킨다.

마찰 없는 힌지로 연결되어 축방향력만 받는 부재들로 이루어진 구조물을 트러스라 한다.
트러스의 각 부재는 양 끝단이 핀 접합되어 있어 굽힘모멘트나 전단력을 받지 않고 오직 인장 또는 압축의 축방향력만 전달한다.

단면계수가 같아지는 원형단면의 직경은 약 18.93cm이다.
직사각형 단면의 단면계수는 $Z_{rect} = \dfrac{bh^2}{6} = \dfrac{10 \times 20^2}{6} \approx 666.7\,\mathrm{cm^3}$이다.
원형단면의 단면계수 $Z_{circ} = \dfrac{\pi d^3}{32}$를 같다고 놓으면 $d = \sqrt[3]{\dfrac{32 \times 666.7}{\pi}} \approx 18.93\,\mathrm{cm}$가 된다.

전차선로 지선의 종류에 삼각지선은 포함되지 않는다.
전차선로에서는 한 방향으로만 당기는 단지선, 두 단으로 나누어 설치하는 2단지선, 두 방향으로 벌려 설치하는 V형지선 등이 사용되며, 삼각지선이라는 명칭의 지선은 쓰이지 않는다.

가동브래킷 호칭에서 L 뒤의 수치는 브래킷의 가고를 나타낸다.
가고는 조가선을 지지하는 점과 전차선을 지지하는 점 사이의 수직거리를 말하며, L960은 가고가 960mm라는 뜻이다.
선로중심에서 지지물까지의 수평거리인 게이지는 앞쪽의 G 수치로 따로 표기되고, 맨 뒤의 기호는 브래킷의 형식 구분을 나타낸다.

지선은 전주에 작용하는 수평하중의 100%를 부담하도록 설계한다.
지선을 설치하는 전주는 자체적으로 수평하중에 저항하지 않는 것으로 가정하고, 지선이 그 하중 전량을 인장력으로 받아내도록 설계하는 것이 일반적인 원칙이다.

지름 D, 길이 ℓ인 원기둥의 세장비는 4ℓ/D이다.
세장비는 $\lambda = \dfrac{\ell}{r}$로 정의되며, 원형단면의 회전반경은 $r = \sqrt{\dfrac{I}{A}} = \dfrac{D}{4}$이다.
따라서 $\lambda = \dfrac{\ell}{D/4} = \dfrac{4\ell}{D}$가 된다.

지면과의 경계점 모멘트는 약 1936kgf·m이다.
등분포 수평하중이 작용하는 외팔보 형태의 전주에서 고정단(지면) 모멘트는 $M = \dfrac{wL^2}{2}$로 구한다.
$M = \dfrac{32\,\mathrm{kgf/m} \times (11\,\mathrm{m})^2}{2} = 1936\,\mathrm{kgf \cdot m}$

비례한도는 응력과 변형률이 비례하는 최대점을 말한다.
이 한계를 넘어서면 응력과 변형률 사이의 선형관계가 깨져 후크의 법칙이 더 이상 성립하지 않는다.

하중을 받아 변형된 보의 축선을 탄성곡선이라 한다.
하중 제거 시 원래 직선 형태로 복원되는 탄성 변형 범위 내에서 나타나는 곡선이라는 의미에서 이렇게 부른다.

이동지점에서 반력은 수직한 방향으로 1개만 발생한다.
이동지점(롤러지점)은 지점면을 따라 자유롭게 이동할 수 있어 그 이동방향의 반력은 생기지 않고, 이동이 구속된 방향(보통 수직방향) 반력만 1개 발생한다.
고정지점은 이동뿐 아니라 회전도 구속되므로 회전이 가능하다는 설명은 틀렸다.
지점의 종류는 이동지점·회전(힌지)지점·고정지점으로 구분되며 모멘트지점이라는 구분은 없다.
지점은 구조물을 받쳐 반력을 발생시키는 점을 말하며 구조물이 회전하고 있는지 여부와는 관계없다.

강자성체의 세 가지 특성에는 와전류 특성이 포함되지 않는다.
강자성체의 대표적 특성은 자기포화 특성, 고투자율 특성, 히스테리시스 특성이며, 와전류는 자성체 자체의 성질이 아니라 시변 자속에 의해 도체 내부에 유도되는 전류 현상이다.

무한 솔레노이드의 단위 길이당 자기인덕턴스는 μ·s·n²이다.
길이 $l$인 솔레노이드 전체의 인덕턴스는 $L = \mu n^2 s l$이므로, 단위 길이당 인덕턴스는 길이 $l$로 나눈 $\mu s n^2$이 된다.

진공 중 자계에 수직으로 움직이는 전하가 받는 힘은 μ₀qvH이다.
진공 중의 자속밀도는 $B = \mu_0 H$이므로, 전하가 받는 로렌츠 힘 $F = qvB$에 대입하면 $F = \mu_0 qvH$가 된다.

그림에서 유전체는 두께가 $\dfrac{d}{2}$ 이고 나머지 $\dfrac{d}{2}$ 는 공기로 남으므로, 두 층이 직렬로 이어진 콘덴서가 된다.
공기층은 간격이 절반으로 줄어 $C_1 = 2 \times 1 = 2\,\mu\mathrm{F}$ 이고, 유전체층은 여기에 $\varepsilon_r = 2$ 가 곱해져 $C_2 = 4\,\mu\mathrm{F}$ 이다.
직렬이므로 $C = \dfrac{C_1 C_2}{C_1 + C_2} = \dfrac{2 \times 4}{2 + 4} = \dfrac{4}{3}\,\mu\mathrm{F}$ 이다.

통신선에 유도되는 전압은 약 300V이다.
상호유도에 의한 유도전압은 $e = M\dfrac{dI}{dt}$로 구한다.
$e = 0.3\,\mathrm{mH} \times \dfrac{10{,}000\,\mathrm{A}}{0.01\,\mathrm{s}} = 0.3\times10^{-3} \times 1{,}000{,}000 = 300\,\mathrm{V}$

철편에 작용하는 흡인력은 약 23.9N이다.
자속밀도는 $B = \dfrac{\Phi}{A} = \dfrac{3\times10^{-4}\,\mathrm{Wb}}{15\times10^{-4}\,\mathrm{m^2}} = 0.2\,\mathrm{T}$이다.
흡인력은 $F = \dfrac{B^2 A}{2\mu_0} = \dfrac{0.2^2 \times 15\times10^{-4}}{2\times4\pi\times10^{-7}} \approx 23.9\,\mathrm{N}$이 된다.

금속선의 저항은 길이에 비례하며, 반비례한다는 설명은 관계가 반대로 잘못되었다.
저항은 $R = \rho\dfrac{\ell}{A}$로 표현되어 길이 $\ell$에 비례하고 단면적 $A$에 반비례한다.
저항의 단위로 옴(Ω)을 사용한다는 설명은 맞다.
저항률의 역수를 도전율이라 부른다는 설명도 맞다.
전류가 흐르는 도선의 두 점 간 전위차가 전류에 비례한다는 것은 옴의 법칙 그대로이다.

변위전류는 유전체 내부에서 전속밀도의 시간적 변화로 발생하는 전류이며, 맥스웰이 도입한 개념이다.
도체에는 자유전자가 많아 전도전류가 흐르지만 유전체에는 자유전자가 없어 전도전류 대신 $i_d=\dfrac{\partial D}{\partial t}$ 형태의 변위전류가 흐르며, 이 개념 덕분에 콘덴서의 유전체 사이에서도 자계가 발생함을 설명할 수 있다.

두 점전하 사이에는 쿨롱의 법칙에 따라 힘이 작용하며, 기준 전하에서 대상 전하로 향하는 단위벡터를 이용해 힘의 방향과 크기를 구한다.
P(1,2,3)에서 Q(2,0,5)까지의 위치벡터는 $(1,-2,2)$이고 거리는 $r=3$이다.
$F=\dfrac{Q_1Q_2}{4\pi\varepsilon_0 r^2}=9\times10^9\times\dfrac{300\times10^{-6}\times(-100\times10^{-6})}{3^2}=-30\,\mathrm{N}$
이 크기를 단위벡터 $\dfrac{1}{3}(1,-2,2)$에 곱하면 −10i+20j−20k 방향의 힘이 된다. 부호가 음(−)인 것은 두 전하의 극성이 달라 서로 끌어당기는 흡인력이기 때문이다.

자화의 세기 J는 $J=\mu_0(\mu_s-1)H$로 구한다.
$J=4\pi\times10^{-7}\times(600-1)\times3000\approx2.26\,\mathrm{Wb/m^2}$로 계산된다.

제시된 금속 중 은(Ag)의 저항률이 가장 작다.
철은 은보다 저항률이 훨씬 크다.
백금은 저항률과 온도계수가 커서 온도측정용 저항체 등에 쓰인다.
알루미늄은 구리보다도 저항률이 커서 같은 전류용량을 위해서는 단면적을 더 키워야 한다.
일반적으로 금속의 저항률은 은, 구리, 금, 알루미늄 순으로 커지므로 은이 가장 도전성이 좋다.

원통좌표계에서 z성분만 갖는 벡터 $A=5r\sin\phi\,a_z$의 회전은 $\nabla\times A=\dfrac{1}{r}\dfrac{\partial A_z}{\partial\phi}a_r-\dfrac{\partial A_z}{\partial r}a_\phi$로 계산된다.
점(2, π/2, 0)에서 $\dfrac{\partial A_z}{\partial\phi}=5r\cos\phi=0$이므로 $a_r$ 성분은 0이 되고, $\dfrac{\partial A_z}{\partial r}=5\sin\phi=5$이므로 $a_\phi$ 성분은 −5가 된다.
따라서 curl A는 $-5a_\phi$가 된다.

전자파에서 전계 Ex와 자계 Hy는 진행 방향에 수직으로 진동하는 횡파이며, 진행 방향과 나란히 진동하는 종파가 아니다.
전자파의 속도는 매질의 투자율·유전율로 결정되며 주파수와는 무관하다는 설명은 옳다.
전계를 고유임피던스로 나누면 자계가 된다는 관계식도 옳다.
도전성이 없는 매질에서 전계와 자계가 동위상이라는 설명도 옳다.

극간전압 V가 일정하므로 콘덴서에 축적되는 에너지 $W=\dfrac{1}{2}CV^2$는 정전용량에 비례하고, 극판에 작용하는 정전흡인력도 같은 비율로 커진다. 따라서 공기만 있을 때와 유리판을 삽입했을 때의 정전용량 비를 비교하면 된다.
공기만 있을 때 $C_1=\dfrac{\varepsilon_0 A}{d}$이고, 간격의 2/3에 비유전율 10인 유리판을 채우면 공기층(두께 d/3)과 유리층(두께 2d/3)이 직렬로 연결된 콘덴서가 된다.
$C_2=\dfrac{\varepsilon_0 A}{\frac{d}{3}+\frac{2d}{3\times10}}=\dfrac{3\varepsilon_0 A}{d(1+\frac{2}{10})}=2.5\times\dfrac{\varepsilon_0 A}{d}$
따라서 $\dfrac{F_2}{F_1}=\dfrac{C_2}{C_1}=2.5$가 된다.

절연된 두 도체를 가는 도선으로 연결하면 두 도체는 같은 전위 V를 갖는 하나의 등전위 도체가 된다.
이때 각 도체의 전하는 자신의 정전용량에 의한 분과 상대 도체와의 상호 유도계수 M에 의한 분을 함께 받으므로, 두 도체의 전하를 모두 더하면 $Q=(C_1+M)V+(C_2+M)V$가 된다.
따라서 합성 정전용량은 $\dfrac{Q}{V}=C_1+C_2+2M$으로 표현된다.

가공선은 도체 간 평균 이격거리가 지중선보다 훨씬 크기 때문에, 지중선 계통과 비교하면 인덕턴스는 크고 정전용량은 작다.
지중선은 도체와 연피(시스) 사이의 간격이 좁고 절연물의 유전율이 높아 정전용량이 크게 나타나는 대신, 자속 쇄교 경로가 짧아 인덕턴스는 작아진다.

단로기(DS)는 아크를 소호하는 기구가 없어 부하전류나 고장전류를 차단할 수 없으며, 무부하 상태에서 회로를 개폐하는 용도로만 쓰인다.
ACB(기중차단기)는 부하전류 차단이 가능하다.
OCB(유입차단기)도 부하전류를 차단할 수 있다.
VCB(진공차단기) 역시 부하전류 차단용 차단기이다.

계기용 변성기(CT·PT)의 정격부담은 변성기가 2차측에 공급할 수 있는 피상전력으로 정의되며, 단위는 VA를 사용한다.
부담은 2차측에 접속되는 계기·계전기 등의 임피던스로 소비되는 피상전력을 뜻하므로 유효전력 단위인 W로 표시하지 않는다. S(지멘스)는 컨덕턴스·어드미턴스의 단위, dyne은 CGS 단위계의 힘 단위여서 부담과는 무관하다.

케이블의 전력손실에는 도체의 저항손, 유전체손, 시스손(연피손) 등이 있으며, 철손은 변압기처럼 철심을 가진 기기에서 발생하는 손실이므로 케이블 손실과는 관계가 없다.
도체의 저항손은 전류에 의한 줄열손실, 유전체손은 절연체의 유전정접에 의한 손실, 시스손은 금속 시스에 유도되는 와전류·순환전류에 의한 손실이다.

연가(각 상의 위치를 구간마다 순환시키는 것)는 선로정수의 평형을 목적으로 하며, 이를 통해 직렬공진 방지와 통신선의 유도장해 감소 효과도 함께 얻는다.
반면 대지정전용량의 감소는 연가로 얻어지는 효과가 아니다. 연가는 각 상의 대지정전용량 값을 서로 같게 평형시킬 뿐 그 값 자체를 줄이지는 않는다.

흡출관(드래프트 튜브)은 수차 출구와 방수면 사이에 설치되어 낙차를 방수면까지 확장함으로써 유효낙차를 늘리기 위한 장치이다.
이를 통해 수차를 방수면보다 높은 위치에 설치하면서도 낙차 손실을 최소화할 수 있다.

지락과전류계전기(OCGR)는 영상전류만을 검출해 동작하는 계전기로 전압요소가 필요하지 않다.
주파수계전기는 전압 파형의 주파수를 검출해야 하므로 전압요소가 필요하다.
동기탈조계전기는 전압과 전류의 위상 관계로 탈조를 판별하므로 전압요소가 필요하다.
방향성 지락과전류계전기(DGR)는 영상전압과 영상전류의 위상차로 방향을 판별하므로 전압요소가 필요하다.

원자로의 차폐재는 노심에서 발생하는 중성자와 감마선이 외부로 새어나가 인체에 피해를 주는 것을 막고, 흡수된 방사선 에너지에서 생기는 열을 처리하는 방열 역할도 겸한다.
중성자를 감속시켜 핵분열을 지속시키는 감속재나, 중성자를 노심으로 되돌리는 반사체와는 목적이 다르다.

수용률은 최대수용전력을 설비용량의 합으로 나눈 값이다.
설비용량 합계는 $500+600+400+100=1600\,\mathrm{W}$이고, 최대수용전력이 1200W이므로 $\dfrac{1200}{1600}\times100=75\%$가 된다.

가공지선은 접지되어 전선로의 대지정전용량을 증가시키는 방향으로 작용하며, 이를 통해 전자유도전압을 낮추는 차폐효과를 얻는다.
마지막 보기는 가공지선으로 인해 대지정전용량이 감소한다고 서술해 실제와 반대이며, 유도전압이 커져서 차폐효과가 좋다는 설명도 논리적으로 맞지 않는다.
가공지선이 가설된 구간 전체에서 유도뢰 서지 사고를 줄이는 효과가 있다는 설명은 옳다.
탑 정상부에 시설해 직격뢰를 먼저 받도록 하는 차폐 기능도 옳은 설명이다.
1선 지락 시 지락전류 일부가 가공지선으로 흘러 전자유도장해를 줄인다는 설명도 옳다.

전력 원선도는 송전선로의 4단자 정수를 바탕으로 그려지며, 송수전할 수 있는 최대전력·선로손실·수전단 역률·안정도 등을 구할 수 있다.
그러나 코로나손은 전선 표면의 전위경도와 기상조건 등 부가적인 요인에 좌우되는 손실이어서 회로정수만으로 그려지는 원선도로는 알 수 없다.

전력계통을 연계선으로 연결하면 병렬 경로가 늘어나 계통 전체의 등가 임피던스가 감소하고, 그 결과 단락전류는 오히려 증가한다.
마지막 보기는 이 관계를 반대로 서술해 임피던스가 증가해 단락전류가 감소한다고 하므로 틀린 설명이다.
설비를 공용하여 건설비·운전경비가 절감되고 경제급전이 쉬워진다는 설명은 연계의 장점이 맞다.
계통 용량이 커지면서 주파수 변동이 작아진다는 설명도 옳다.
예비력을 공유할 수 있어 각 전력계통의 신뢰도가 높아진다는 설명도 옳다.

인터록은 부하전류 차단 능력이 없는 단로기가 통전 중에 잘못 조작되는 사고를 막기 위한 기구적 잠금장치이다.
차단기가 먼저 열려 무부하 상태가 된 뒤에야 단로기를 개폐할 수 있도록 하는 것이 인터록의 핵심 기능이다.

플리커를 줄이려면 전압강하 자체를 줄여야 하므로 공급전압을 승압해야 하며, 반대로 공급전압을 낮추는 것은 전압강하를 키워 플리커를 오히려 악화시킨다.
전용 변압기로 공급하면 다른 부하와 전압강하를 공유하지 않아 플리커가 줄어든다.
단독 공급계통을 구성하는 것도 같은 이유로 플리커 저감에 도움이 된다.
단락용량이 큰 계통에서 공급하면 전원 임피던스가 작아 전압변동이 줄어든다.

같은 부하·같은 전력을 보낼 때 단상 3선식은 바깥 두 선 사이의 전압이 단상 2선식의 2배가 되므로 같은 전력을 절반의 전류로 보낼 수 있고, 그 결과 전압강하가 작고 배전효율은 높다.
또한 부하가 평형이면 중성선에 전류가 거의 흐르지 않아 중성선에서의 손실도 발생하지 않으므로, 같은 굵기의 전선으로도 더 효율적으로 전력을 보낼 수 있다.

코로나 임계전압은 상대공기밀도가 높을수록 높아지므로, 상대공기밀도가 낮다는 조건은 오히려 임계전압을 낮추는 요인이다.
날씨가 맑으면 코로나가 잘 발생하지 않아 임계전압이 높아지는 조건이 맞다.
기압이 높으면 공기의 절연내력이 커져 임계전압이 높아진다.
전선의 반지름과 선간거리가 크면 전선 표면의 전위경도가 낮아져 임계전압이 높아진다.

수력발전소를 낙차를 얻는 방법으로 분류하면 댐식·수로식·유역변경식으로 나뉜다.
양수식은 낙차를 얻는 방식이 아니라, 심야 잉여전력으로 물을 상부 저수지로 끌어올렸다가 필요할 때 발전하는 운용 방식에 따른 분류이므로 성격이 다르다.

역률 80%, 500kVA 부하의 유효전력과 무효전력을 구한 뒤, 콘덴서로 줄어든 무효전력을 이용해 개선 후의 피상전력을 계산한다.
$P=500\times0.8=400\,\mathrm{kW}$, $Q=500\times0.6=300\,\mathrm{kVar}$
진상콘덴서 100kVA를 설치하면 $Q'=300-100=200\,\mathrm{kVar}$가 되고, $\sqrt{400^2+200^2}\approx447\,\mathrm{kVA}$이므로 약 450kVA가 된다.