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22-1어떤 3상 송전선에 \dot{I}_a=220+j50\,[\mat… | 2022년 전기산업기사실기(필답형) 1회차 기출문제 상세 페이지

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어떤 3상 송전선에 I˙a=220+j50[A]\dot{I}_a=220+j50\,[\mathrm{A}], I˙b=150j300[A]\dot{I}_b=-150-j300\,[\mathrm{A}], I˙c=50+j150[A]\dot{I}_c=-50+j150\,[\mathrm{A}] 의 전류가 각각 흐르고 있다. 이 선로와 평행하게 놓인 통신선에 나타나는 전자 유도 전압은 약 몇 [V]가 되는지 구하시오.(단, 두 선로 사이의 상호 임피던스는 15[Ω]으로 한다.)

해설

1,529.71[V]


[해설]

전자 유도 전압은 세 상 전류의 벡터 합, 곧 지락 시 대지로 되돌아가는 영상전류의 3배에 상호 임피던스를 곱한 값이다. 세 상 전류가 완전 평형이면 합이 0이 되어 유도 전압도 생기지 않는다.

E˙m=jωMl(I˙a+I˙b+I˙c)=Z˙m(I˙a+I˙b+I˙c)\dot{E}_m=-j\omega Ml(\dot{I}_a+\dot{I}_b+\dot{I}_c)=-\dot{Z}_m(\dot{I}_a+\dot{I}_b+\dot{I}_c)

먼저 전류의 합을 구하면

I˙a+I˙b+I˙c=(22015050)+j(50300+150)=20j100[A]\dot{I}_a+\dot{I}_b+\dot{I}_c=(220-150-50)+j(50-300+150)=20-j100\,[\mathrm{A}]

상호 임피던스 15[Ω]를 곱하면

E˙m=j15(20j100)=1,500j300[V]\dot{E}_m=-j15(20-j100)=-1{,}500-j300\,[\mathrm{V}]

크기는

E˙m=1,5002+3002=1,529.71[V]|\dot{E}_m|=\sqrt{1{,}500^{2}+300^{2}}=1{,}529.71\,[\mathrm{V}]

1,529.71[V]

크기만 묻고 있으므로 j-j 를 곱하는 위상 회전은 결과에 영향을 주지 않는다. 15×20j100=15202+100215\times|20-j100|=15\sqrt{20^{2}+100^{2}} 로 바로 계산해도 같은 값을 얻는다.

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