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1[전기기사 필기] 18년 1회차
그림과 같이 전력선과 통신선 사이에 차폐선을 설치하였다. 이 경우에 통신선의 차폐계수(K)를 구하는 관계식은? 단, 차폐선을 통신선에 근접하여 설치한다.
문제 이미지
1
K=1+Z31Z12K = 1 + \dfrac{Z_{31}}{Z_{12}}
2
K=1−Z31Z33K = 1 - \dfrac{Z_{31}}{Z_{33}}
3
K=1−Z23Z33K = 1 - \dfrac{Z_{23}}{Z_{33}}
4
K=1+Z23Z33K = 1 + \dfrac{Z_{23}}{Z_{33}}
해설

그림에서 #1은 전력선(I1I_1), #3은 차폐선(I3I_3), #2는 통신선이며, 차폐선은 양단이 접지되어 폐회로를 이룬다.
차폐선 루프에 유기되는 기전력이 스스로 순환전류를 만들므로 Z33I3+Z31I1=0Z_{33}I_3+Z_{31}I_1=0, 즉 I3=−Z31Z33I1I_3=-\frac{Z_{31}}{Z_{33}}I_1이다.
통신선의 유도전압은 전력선과 차폐선 양쪽에서 오므로 V2=−(Z12I1+Z23I3)=−Z12I1(1−Z23Z31Z12Z33)V_2=-(Z_{12}I_1+Z_{23}I_3)=-Z_{12}I_1\left(1-\frac{Z_{23}Z_{31}}{Z_{12}Z_{33}}\right)가 되고, 괄호 안이 차폐계수다.
차폐선을 통신선에 근접시켜 설치하면 전력선에서 본 두 선의 상호임피던스가 거의 같아져 Z31≈Z12Z_{31}\approx Z_{12}이므로, K=1−Z23Z33K=1-\frac{Z_{23}}{Z_{33}}로 간단해진다.

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