[전기철도기사 필기] 16년 2회차 기출문제 정답·해설 페이지

가공전차선로 급전선의 이도는 $D=\dfrac{wS^2}{8T}$로 구하며, 단위중량 $w=1.5\,\mathrm{kg/m}$, 경간 $S=50\,\mathrm{m}$, 장력 $T=800\,\mathrm{kgf}$를 대입하면 $D=\dfrac{1.5\times50^2}{8\times800}\approx0.586\,\mathrm{m}$, 즉 약 586mm가 된다.

단면적 110mm²인 전차선의 접촉점에 3000A의 아크전류가 흐를 경우, 단선에 이르기까지의 지속시간은 약 0.25초이다.
팬터그래프가 전차선에서 순간적으로 떨어지면(이선) 접촉점에 아크가 생기고, 그 열이 한 점에 집중되어 전차선을 국부적으로 녹여 끊어지게 한다. 이때 단선까지 걸리는 시간은 전차선의 단면적이 클수록 길어지고 아크전류가 클수록 급격히 짧아지는데, 위 조건에서는 1초도 채 되지 않는 짧은 시간에 단선에 이르므로 이선 억제와 아크 방지가 전차선 관리의 핵심이 된다.

교류 전철변전소 주변압기(스코트결선)의 순시최대전력은 정격치의 300%까지, 2분간 지속되는 것을 기준으로 한다.
이는 열차의 급격한 부하 변동(기동전류 등)에 대응하기 위한 단시간 과부하 내량 기준으로, 지속시간이 짧을수록 허용되는 배율이 크게 설정된다.

가공전차선로의 자동장력조정장치로 실제 쓰이는 것은 활차식·도르래식처럼 중추의 무게를 도르래로 전선에 전달하는 방식과 스프링의 탄성력을 이용하는 스프링식이며, 조정스트랩식은 자동장력조정장치의 종류에 해당하지 않는다.
자동장력조정장치는 기온 변화로 전차선이 늘어나거나 줄어들어도 장력을 항상 일정하게 유지해 이도와 파동전파속도를 안정시키고, 고속 주행 시의 집전 성능을 확보하기 위한 설비이다.

교류 강체가선방식(R-bar)에서 가공전차선로의 흐름방지장치와 같은 역할을 하는 것은 고정점이다.
커티너리 가선에서는 흐름방지장치로 전차선이 길이 방향으로 밀려 흐르는 것을 막고 신축의 기준을 잡는데, 강체 전차선에서는 급전구간 중간의 한 지점을 지지물에 완전히 고정한 고정점을 두어 같은 역할을 하게 한다. 고정점을 기준으로 온도 변화에 따른 신축이 좌우로 균등하게 일어나도록 하는 것이다.

고속철도에서 열차속도가 250km/h를 초과하는 구간의 전차선 구배는 0‰로 한다.
전차선에 구배가 있으면 팬터그래프가 오르내리면서 접촉력이 변동해 이선과 아크가 생기기 쉽고, 속도가 빠를수록 그 영향이 커진다. 그래서 고속 주행 구간에서는 전차선 높이를 일정하게 유지해 구배를 두지 않고, 속도가 낮은 구간일수록 허용되는 구배가 커진다.

직류 전철화 구간에서 레일과 대지 사이의 누설전류를 줄이기 위해 설치하는 것은 정류 포스트(RP)이다.
직류 귀선전류는 레일을 따라 변전소로 되돌아가는데, 변전소 사이 거리가 멀수록 레일의 전위가 높아져 대지로 새어 나가는 누설전류가 커지고 이것이 매설 금속체의 전식 원인이 된다. 정류 포스트는 변전소 사이에 정류설비를 보조적으로 두어 급전거리를 짧게 함으로써 레일 전위와 누설전류를 낮춘다.
변전소는 수전·변성·정류를 담당하는 기본 설비, 구분소는 급전구간을 나누는 설비, 타이 포스트는 상·하선 전차선을 병렬로 접속해 전압강하를 줄이는 설비이다.

3상 전류가 평형이면 세 상의 전류 벡터를 합했을 때 그 크기는 0이 된다.
이는 스코트결선 여부와 무관하게 성립하는 평형 3상 교류의 일반적 성질로, 크기가 같고 위상이 $120^\circ$씩 어긋난 세 벡터를 더하면 서로 상쇄되어 합이 0이 되기 때문이다.

교류 강체 전차선로 R-bar 방식에서 전기차 운전속도가 120km/h 이하인 구간의 브래킷 최대 허용간격은 10m이다.
강체 전차선은 알루미늄 바 자체의 강성으로 전차선을 지지하므로 커티너리 가선보다 지지점 간격을 넓게 잡을 수 있으나, 간격이 지나치게 넓어지면 지지점 사이의 처짐과 지지점의 경점 영향이 커져 집전 성능이 나빠진다. 그래서 운전속도가 높은 구간일수록 지지간격을 더 좁게 제한한다.

절연구분장치(교직 데드섹션)의 섹션 길이는 차단·소호에 걸리는 시간 동안 열차가 이동하는 거리를 기준으로 산출하므로, 전기차의 길이는 이 계산에 직접 필요한 값이 아니다.
반면 아크가 소멸되는 데 걸리는 시간, 전압계전기가 동작하는 데 걸리는 시간, 차단기가 실제로 차단을 완료하는 데 걸리는 시간은 모두 열차속도와 곱해져 필요한 섹션 길이를 결정하는 요소가 된다.

변전소 내부 전압강하는 정격전압에 전압변동율을 곱하고, 여기에 부하출력과 변전소 용량의 비를 곱해 구하며, 그 값은 약 80V이다.
$\Delta V\approx V_n\times\varepsilon\times\dfrac{P_L}{P_S}=1500\times0.08\times\dfrac{4000}{6000}\approx80\,\mathrm{V}$로 계산된다.

에어 조인트는 온도변화에 따른 전차선의 신축을 조정하기 위해 전차선을 일정한 길이(장력구간)마다 인류하여 구분하고, 인접 구간을 평행하게 겹쳐 설치한 기계적인 장치다.
겹침 구간에서 두 전차선은 기계적으로는 분리되어 각각 장력조정장치로 장력이 유지되지만, 전기적으로는 연결되어 있어 팬터그래프가 아크 없이 인접 구간으로 이행한다.
익스펜션 조인트는 강체전차선 등에서 온도 신축을 흡수하기 위해 쓰는 이음 부품으로, 전차선을 구간마다 인류해 구분하는 설비와는 다르다.
이행구간은 가선 방식이 바뀌는 곳을 이어 주는 구간이고, 절연구간은 서로 다른 전원을 전기적으로 분리하기 위한 구간이다.

보호선은 애자로 지지되어 빔 등에 연접되면서 대지로부터 절연된 가공전선으로, 일정 구간마다 귀선 레일에 접속된다.
단권변압기(AT) 급전방식에서 통신유도장해를 줄이고 감전 위험을 낮추기 위해 급전선·전차선·조가선과 별도로 설치하는 구성요소다.
가공지선은 낙뢰 차폐를 위해 지지물 최상단에 설치하는 접지된 전선으로 역할이 다르다.
전차선과 조가선은 각각 집전과 지지 기능을 하는 급전 계통 자체의 전선으로, 절연된 채 레일에 접속되는 보호선과는 목적이 다르다.

절연구분장치는 변전소나 급전구분소 앞에 설치해 서로 다른 계통의 전원을 전기적으로 구분하는 장치다.
인접한 급전구간의 전원 위상이나 전압이 달라도 팬터그래프가 통과하면서 두 전원이 단락되지 않도록 절연 구간을 확보하는 역할을 한다.
건넘선장치는 선로를 변경하기 위한 분기 설비로 전원 구분과는 무관하다.
진동방지장치는 전차선의 상하 진동을 억제하는 장치이고, 인류장치는 전차선의 장력을 고정하는 설비다.

스코트결선 변압기는 3상 교류를 2상(또는 단상의 2개 회로) 또는 그 반대로 변환하는 결선이며, 변압기 1차와 2차 간의 전력 관계에서 전압비와 전류비는 역비를 이룬다. 1차 전압 66kV, 2차 전압 25kV일 때 전압비는 66:25이므로, 전류비는 25:66이 된다. 따라서 2차 전류 I₂에 대응하는 1차 전류는 $I_1 = I_2 \times \frac{25}{66}$로 표현되며, 이는 정답 2번의 형태와 일치한다.

이 전차선의 허용장력은 약 670kgf이다.
허용장력은 $T_{a}=\dfrac{T_{u}\times \dfrac{A_{r}}{A}}{S}$로 구하며, 여기서 $T_u$는 항장력, $A_r$은 잔존 단면적, $A$는 공칭 단면적, $S$는 안전율이다.
수치를 대입하면 $T_a=\dfrac{2400\times \dfrac{67.6}{110}}{2.2}\approx 670\,\mathrm{kgf}$가 된다.

운전선도는 열차 운전 중의 속도·시간·주행거리·전류·전력량 등의 상호관계를 하나의 도표로 나타낸 것이다.
열차 성능 검토와 운전 시분·소비 전력량 산정 등에 기초 자료로 활용된다.
평균속도와 열차속도는 속도 자체를 나타내는 개별 지표일 뿐 여러 변수의 관계를 함께 표시하지 않는다.
열차거리 역시 주행거리 하나만을 가리키는 개념이다.

세 힘이 한 점에서 평형을 이루고 있을 때 각 힘이 나머지 두 힘 사이 각의 사인에 비례한다는 명제는 라미의 정리다.
세 힘이 동일 평면 위에서 한 점에 작용하며 평형 상태를 이룰 때 성립하는 정역학의 기본 정리다.
오일러의 정리는 기둥의 좌굴하중을 다루는 정리다.
카스틸리아노의 정리는 변형에너지를 이용해 처짐을 구하는 정리이고, 바리니온의 정리는 합력의 모멘트가 각 분력 모멘트의 합과 같다는 정리다.

이 부재의 최소 반지름은 약 12mm이다.
허용인장응력 $\sigma_a=\dfrac{P}{A}$에서 단면적 $A=\dfrac{P}{\sigma_a}=\dfrac{50000\,\mathrm{N}}{120\,\mathrm{N/mm^2}}\approx 416.7\,\mathrm{mm^2}$이 필요하다.
원형 단면이므로 $r=\sqrt{\dfrac{A}{\pi}}=\sqrt{\dfrac{416.7}{\pi}}\approx 11.5\,\mathrm{mm}$로, 약 12mm 이상이어야 한다.

이 조건에서 피뢰기의 직선적 유효보호범위는 약 187.5m이다.
유효보호범위는 $S_p=\dfrac{v\times t_f}{2}$로 구하며, $v$는 전파속도, $t_f$는 뢰의 파두장이다.
수치를 대입하면 $S_p=\dfrac{250\times 1.5}{2}=187.5\,\mathrm{m}$가 된다.

세장비가 200으로 가장 큰 구조물이 좌굴의 위험이 가장 크다.
세장비는 부재의 길이를 단면의 최소 회전반지름으로 나눈 값으로, 값이 클수록 가늘고 긴 부재라는 뜻이어서 압축력에 의한 좌굴에 취약해진다.
오일러 좌굴하중은 세장비의 제곱에 반비례하므로, 세장비가 가장 큰 구조물의 좌굴하중이 가장 작아 위험도가 가장 높다.

고정지점(고정단)의 반력수는 3개다.
고정지점은 수평·수직 방향의 이동과 회전을 모두 구속하므로 수평반력, 수직반력, 모멘트반력이 각각 발생한다.
이동지점(롤러)은 수직반력 1개만 갖는다.
회전지점(힌지)은 수평·수직반력 2개를 갖는다.

보기 중 특수기초에 해당하지 않는 것은 쇄석·자갈 등을 다져 지지력을 확보하는 기초 방식이다.
전철주 기초는 일반적인 지반 조건에서 적용하는 직접기초와, 연약지반이나 특수 조건에 대응하기 위한 특수기초로 나뉜다.
앵커기초와 우물통기초는 지지력을 높이기 위해 별도의 시공법을 쓰는 대표적 특수기초다.
푸싱기초 역시 특수한 시공법을 적용하는 기초 형식으로 분류된다.
이와 달리 쇄석을 다져 만드는 기초는 일반적인 직접기초 방식에 가까워 특수기초로 분류되지 않는다.

이 조건에서 급전선에 작용하는 최대 수평장력은 약 11.7kN이다.
지선이 부담할 수 있는 장력은 $T_{guy}=\dfrac{\text{허용인발저항력}}{\text{안전율}}=\dfrac{33}{2}=16.5\,\mathrm{kN}$이다.
지선과 전주의 각도가 45°이므로 이 장력의 수평성분은 $T_{h}=T_{guy}\times \sin45^{\circ}\approx 16.5\times0.707\approx 11.7\,\mathrm{kN}$이 되며, 이 값이 급전선에 작용하는 최대 수평장력과 균형을 이룬다.

이 구조물의 온도에 의한 신축량은 약 4.2mm이다.
신축량은 $\Delta L = L \times \alpha \times \Delta T$로 구하며, 여기서 $\alpha$는 열팽창계수, $\Delta T$는 온도변화량이다.
수치를 대입하면 $\Delta L = 12000\,\mathrm{mm}\times 1.0\times10^{-5}\times(50-15) \approx 4.2\,\mathrm{mm}$가 된다.

높이 3m 지점에서의 모멘트는 약 270kgf·m이다.
지지주는 하단이 고정된 형태이므로 임의 높이에서의 모멘트는 그 지점보다 위쪽에 작용하는 하중에 의해 결정된다.
3m~9m 구간(길이 6m)에 작용하는 하중의 합력은 $15\,\mathrm{kgf/m}\times6\,\mathrm{m}=90\,\mathrm{kgf}$이고, 이 합력의 작용점은 높이 6m 지점이므로 3m 지점까지의 거리는 3m이다.
따라서 모멘트는 $M=90\,\mathrm{kgf}\times3\,\mathrm{m}=270\,\mathrm{kgf\cdot m}$이다.

단면 1차 모멘트와 같은 차원(길이의 3제곱)을 갖는 것은 단면계수다.
단면 1차 모멘트는 면적×거리이므로 $[L]^3$ 차원을 가진다. 단면계수는 단면 2차 모멘트를 중립축(도심축)에서 단면 연단까지의 거리로 나눈 값 $Z=\dfrac{I}{c}$이므로 $\dfrac{[L]^4}{[L]^1}=[L]^3$으로 같은 차원이 된다.
단면 상승모멘트와 단면 2차 모멘트는 면적×거리$^2$이므로 $[L]^4$ 차원을 갖는다.
회전 반지름은 길이 그 자체이므로 $[L]^1$ 차원이다.

도심축에 대한 회전반경은 $\dfrac{h}{2\sqrt{3}}$이다.
직사각형 단면의 단면 2차 모멘트는 $I=\dfrac{bh^3}{12}$, 단면적은 $A=bh$이다.
회전반경은 $r=\sqrt{\dfrac{I}{A}}=\sqrt{\dfrac{h^2}{12}}=\dfrac{h}{2\sqrt3}$로 정리된다.

무한장 솔레노이드의 단위 길이당 자기인덕턴스는 $\mu\pi a^2 n^2$이다.
전체 인덕턴스는 $L=\mu n^2 \pi a^2 \times l$로 표현되므로, 단위 길이당 값은 길이 $l$을 나눈 $\mu\pi a^2n^2$이 된다.

이 자극에 작용하는 힘은 $5\times10^{-2}\,\mathrm{N}$이다.
자계 중에 놓인 자극에 작용하는 힘은 $F=mH$로 구한다.
수치를 대입하면 $F=5\times10^{-3}\,\mathrm{Wb}\times10\,\mathrm{AT/m}=5\times10^{-2}\,\mathrm{N}$이다.

기자력은 철심부 자기저항과 공극부 자기저항에 의한 자위강하의 합으로 구해진다.
자속밀도가 B일 때 철심부 자계는 $B/(\mu_0\mu_s)$, 공극부 자계는 $B/\mu_0$이므로, 기자력
$NI = H_2\ell_2 + H_1\ell_1$
에 대입하면
$NI = \dfrac{B\ell_2}{\mu_0\mu_s} + \dfrac{B\ell_1}{\mu_0} = \dfrac{B}{\mu_0}\left(\dfrac{\ell_2}{\mu_s} + \ell_1\right)$
가 된다.
이는 철심의 투자율 μ_s로 나눈 등가 길이 $\ell_2/\mu_s$와 공극 길이 $\ell_1$을 합산한 형태다.

역자성체(반자성체)의 비투자율은 1보다 작은 값을 갖는다.
외부 자계와 반대 방향으로 약하게 자화되는 성질 때문에 진공보다 자속을 덜 통과시켜 비투자율이 1 미만이 된다.

전기쌍극자에 의한 전계의 크기는 축방향과 점 P를 잇는 선분 사이의 각이 0일 때 최대가 된다.
쌍극자의 전계 크기는 축방향(각도 0)에서 가장 크고, 축에 수직한 방향($\pi/2$)으로 갈수록 작아지는 분포를 갖는다.

원형코일 중심에서의 자계의 세기는 $\dfrac{I}{2a}$이다.
반지름 $a$인 원형 전류 고리의 중심 자계는 비오-사바르 법칙으로부터 $H=\dfrac{I}{2a}$로 유도된다.

제시된 관계식 중 성립할 수 없는 것은 자화의 세기를 자화율과 자속밀도의 곱으로 나타낸 식이다.
자화의 세기는 자화율과 자계의 세기의 곱으로 정의되는 양이지, 자속밀도와 곱해지는 양이 아니다.
$\mu=\mu_0+x$와 $\mu_s=1+\dfrac{x}{\mu_0}$는 투자율과 비투자율을 자화율로 나타낸 식으로 서로 모순 없이 성립한다.
$B=\mu H$는 자속밀도와 자계의 세기 사이의 기본 관계식으로 항상 성립한다.

자계와 전류계(전기회로)의 대응 관계 중 틀린 것은 투자율과 유전율을 대응시킨 짝이다.
자기회로에서 투자율에 대응하는 전기회로의 양은 유전율이 아니라 도전율이다.
자속은 전류에, 기자력은 기전력에 대응하는 관계는 옳다.
자계의 세기와 전계의 세기가 대응한다는 관계 역시 옳다.

이 자성체의 자화의 세기는 $2\times10^{5}\,\mathrm{A/m}$이다.
자화의 세기는 $M=\dfrac{\text{자기모멘트}}{\text{부피}}$로 구한다.
부피는 $3\times4\times20\,\mathrm{cm^3}=240\,\mathrm{cm^3}=2.4\times10^{-4}\,\mathrm{m^3}$이므로 $M=\dfrac{48}{2.4\times10^{-4}}=2\times10^{5}\,\mathrm{A/m}$가 된다.

전계의 세기가 0이 되는 점은 $(-2-2\sqrt2,\,0)$이다.
두 전하의 크기가 달라 전계가 0인 점은 두 점전하를 잇는 선분 위가 아니라, 전하량이 더 작은 $+1\mathrm{C}$ 바깥쪽(원점보다 더 왼쪽)에 존재한다.
원점에서 왼쪽으로 $d$만큼 떨어진 점에서 두 전하에 의한 전계 크기가 같다는 조건 $\dfrac{1}{d^2}=\dfrac{2}{(d+2)^2}$을 풀면 $d=2+2\sqrt2$가 되어, 그 점의 좌표는 $(-2-2\sqrt2,\,0)$이다.

표피효과는 주파수가 높을수록 커진다.
표피 깊이는 $\delta=\dfrac{1}{\sqrt{\pi f \mu \sigma}}$로 표현되며, 주파수 $f$, 투자율 $\mu$, 도전율 $\sigma$가 커질수록 표피 깊이는 얕아져 표피효과가 강해진다.
도전율이나 투자율이 클수록 표피효과가 작아진다는 설명은 관계가 반대로 되어 있다.

1선 지락 시 건전상의 전압 상승이 가장 적은 방식은 직접접지방식이다.
직접접지방식은 지락 전류가 커서 보호계전기가 신속히 동작하는 대신, 중성점이 대지 전위에 가깝게 고정되어 건전상의 전위 상승이 가장 작다.
비접지방식은 지락 시 건전상 전압이 선간전압 수준까지 크게 상승할 수 있다.
저항접지방식과 소호리액터접지방식도 중성점이 완전히 접지되어 있지 않아 직접접지방식보다 건전상 전압 상승이 크다.

표시선(파일럿 와이어) 계전방식에 속하지 않는 것은 위상비교방식이다.
위상비교방식은 반송(캐리어) 계전방식에서 두 단자의 전류 위상을 비교해 보호하는 방식으로 분류된다.
방향비교방식, 전압반향방식, 전류순환방식은 표시선을 이용해 두 단자 사이의 정보를 직접 주고받는 대표적인 표시선 계전방식이다.

V결선과 Δ결선의 출력비는 약 57.7%이다.
단상 변압기 1대의 용량을 $P$라 하면 3대로 구성한 Δ결선의 출력은 $3P$, 1대가 고장으로 빠진 V결선의 출력은 $\sqrt3 P$이다.
따라서 출력비는 $\dfrac{\sqrt3 P}{3P}=\dfrac{1}{\sqrt3}\approx 0.577$, 즉 약 57.7%가 된다.
남은 2대의 용량 $2P$에 대한 비인 이용률 $\dfrac{\sqrt3}{2}\approx 86.6\%$와는 기준이 다르므로 혼동하지 않도록 구분한다.

같은 조건에서 3상3선식 대비 3상4선식의 전선 소요량 비는 4/9이다.
단상2선식의 소요 전선량을 100%로 두고 비교하면 3상3선식은 $\dfrac{3}{4}$(75%), 3상4선식은 $\dfrac{1}{3}$(약 33.3%)이다.
따라서 두 방식의 비는 $\dfrac{1/3}{3/4}=\dfrac{4}{9}$가 된다.
외선과 중성선 사이 전압이 3선식의 선간전압과 같다는 조건이면 4선식의 선간전압이 $\sqrt3$배 높아져 같은 전력을 더 작은 전류로 보낼 수 있고, 손실 조건이 같으면 필요한 전선 단면적이 줄어 도체가 한 가닥 늘어도 전체 소요량은 오히려 작아진다.

Y-Y 결선은 1차와 2차 모두에 Δ회로가 없어 제3고조파 여자전류가 순환할 폐회로를 만들지 못한다.
따라서 1차에 존재하던 제3고조파 성분이 억제되지 못하고 2차 상전압에 그대로 왜곡된 형태로 나타난다.
Δ가 포함된 결선은 Δ회로 내부에서 제3고조파 전류가 순환·상쇄되어 외부(선간)로 나타나지 않는다.

동일 모선에 여러 급전선이 연결된 비접지 계통에서 지락사고 시 고장난 회선만 선택적으로 검출해야 하므로 선택접지계전기(SGR)가 사용된다.
SGR은 영상전압과 영상전류의 위상 관계를 이용해 다회선 중 고장이 발생한 급전선만을 선택적으로 판별한다.
과전류계전기는 상전류 크기만으로 동작하므로 다회선 중 고장 회선을 구분하지 못한다.
과전압계전기는 전압 크기만 검출할 뿐 회선을 선택하는 기능이 없다.
차동 방식의 계전기는 보호구간 양단의 전류 차이를 비교하는 방식으로, 이 계통의 지락 선택 보호에는 쓰이지 않는다.

그림의 선로전류는 수전단에서 0이고 송전단으로 갈수록 직선적으로 커지는 삼각형 분포이다.
송전단 전류를 I, 선로 길이를 l, 단위길이당 저항을 r이라 하면 송전단에서 x만큼 떨어진 점의 전류는 $i(x)=I\left(1-\frac{x}{l}\right)$이다.
전압강하는 $e=\int_0^{l}i(x)\,r\,dx=Irl\times\frac{1}{2}$이고, 같은 전류 I가 말단에만 집중된 경우의 전압강하는 $Irl$이다.
따라서 균등 분포인 경우의 전압강하는 말단 집중인 경우의 $\frac{1}{2}$이 된다.
참고로 전력손실은 같은 조건에서 $\frac{1}{3}$이 되므로 혼동하지 않도록 한다.

전자유도전압은 영상전류의 3배(지락전류)와 상호인덕턴스, 평행길이에 비례하며 $E_m=2\pi f M l \times 3I_0$ 로 구한다.
상호인덕턴스와 평행길이의 곱은 $Ml=0.06\ \mathrm{mH/km}\times 40\ \mathrm{km}=2.4\ \mathrm{mH}$ 이고, 지락전류는 영상전류의 3배인 $3I_0=3\times100=300\ \mathrm{A}$ 이다.
대입하면 $E_m=2\pi\times60\times2.4\times10^{-3}\times300 \approx 271.4\ \mathrm{V}$ 로 계산된다.

한류리액터는 계통에 직렬로 삽입되어 사고 시 흐르는 단락전류를 제한함으로써 차단기의 차단용량을 경감시키는 목적으로 사용된다.
누설전류나 접지전류, 이상전압 억제는 각각 다른 설비의 역할이며 한류리액터의 주 목적은 아니다.

슬랙모선(기준모선)은 조류계산의 기준이 되므로 모선 전압의 크기와 위상각을 지정값으로 고정한다.
나머지 모선들의 유효전력·무효전력 및 계통손실 불평형분을 슬랙모선이 흡수해 전체 전력수지를 맞추므로, 슬랙모선 자체의 유효·무효전력은 지정값이 아니라 계산으로 구해지는 결과값이다.

중성점 직접접지방식은 1선 지락 시 지락전류가 매우 크게 흐르는 방식이므로, 이를 안전하게 차단하려면 오히려 차단용량이 커야 한다.
따라서 “1선 지락전류가 적어 차단능력이 감소된다”는 설명은 크기 관계가 반대로 서술된 틀린 내용이다.
큰 지락전류가 계통에 충격을 주므로 과도 안정도가 나빠지는 것은 맞는 설명이다.
건전상의 전위 상승이 거의 없어 변압기 절연을 단계적으로 낮추는 단절연이 가능한 것도 맞는 설명이다.
지락전류가 크게 흘러도 건전상 전압은 거의 상승하지 않는다는 것 역시 직접접지방식의 특징이다.

송전전력 $P$ 와 역률 $\cos\theta$ 가 일정하면 선로전류는 $I=\dfrac{P}{\sqrt{3}\,V\cos\theta}$ 로 전압에 반비례하고, 손실률이 일정하다는 조건을 함께 적용하면 필요한 전선 단면적은 $A=\dfrac{\rho l P}{k V^{2}\cos^{2}\theta}$ 형태로 정리된다.
즉 송전거리·전력·손실률·역률이 고정되면 전선의 굵기는 전압의 제곱에 반비례하므로, 송전전압을 높일수록 필요한 전선 단면적은 급격히 줄어들어 전선비를 절감할 수 있다.

흡출관은 반동수차에서 낙차를 유효하게 이용하기 위해 수차 출구에 설치하는 설비로, 댐 자체의 부속설비가 아니라 수차(발전설비)의 구성요소이다.
수로·수조·취수구는 물을 댐에서 발전소까지 끌어오고 조정하는 설비로 댐의 부속설비에 해당한다.

소호리액터 접지방식은 1선 지락 시 대지정전용량에 의한 충전전류를 리액터의 유도성 전류로 상쇄시켜 지락전류를 거의 영(0)에 가깝게 만드는 방식이다.
지락전류 자체가 매우 작으므로 이를 차단하는 차단기에 요구되는 차단용량도 가장 가볍다.
중성점 직접접지계통은 지락전류가 가장 크게 흘러 차단용량이 가장 크게 요구된다.
중성점 저항접지계통은 전류를 제한하지만 소호리액터 방식만큼 작지는 않다.
단락사고 차단은 사고전류 자체가 크므로 차단능력이 가벼운 경우에 해당하지 않는다.

누전차단기는 감전·화재 등 인체·설비 안전을 위한 보호기기로, 배전선로의 전력손실을 줄이는 대책과는 관계가 없다.
배전전압을 승압하면 같은 전력을 더 작은 전류로 보낼 수 있어 손실이 줄고, 전력용 콘덴서로 역률을 개선하면 무효전류가 줄어 손실이 감소한다. 전류밀도를 낮추고 각 상을 평형시키는 것도 손실 경감에 직접 기여하는 대책이다.

중거리 송전선로는 정전용량(C)의 영향을 무시할 수 없어 저항(R)·인덕턴스(L)에 정전용량(C)까지 포함한 RLC 집중정수회로로 다룬다.
단거리 선로는 정전용량을 무시한 RL 집중정수회로로, 장거리 선로는 선로 전체에 정수가 분포된 분포정수회로로 취급한다는 점과 대비된다.

전력선에 영상전류(지락·불평형 전류)가 흐르면 전자유도 작용에 의해 인접 통신선에 전압이 유기되는데, 이를 전자유도장해라 한다.
이는 전력선의 대지전위 상승과 정전용량 결합으로 발생하는 정전유도장해와는 발생 원리가 다르다.

단락비가 작은 발전기는 동기리액턴스가 상대적으로 크므로 부하 변동에 따른 전압변동률이 커진다.
단락비가 작으면 단락전류는 오히려 작아지고, 리액턴스가 큰 만큼 안정도는 낮아지며, 충전 가능 용량도 함께 감소한다.
단락전류는 단락비가 작을수록 함께 작아진다.
안정도는 리액턴스가 큰 만큼 오히려 낮아진다.
선로를 충전할 수 있는 용량도 단락비가 작을수록 줄어든다.

콘덴서의 무효전력은 $Q=2\pi f C V^2$ 형태이므로 동일한 Q를 유지하려면 $C$는 $V^2$에 반비례해야 한다.
사용전압을 2배로 올리면 $V^2$은 4배가 되므로, 정전용량은 승압 전의 4분의 1로 감소시켜야 동일한 kVar 용량이 유지된다.