전기산업기사 필기 기출문제복원 (2010-05-09)

전기산업기사 2010-05-09 필기 기출문제 해설

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전기산업기사
(2010-05-09 기출문제)

목록

1과목: 전기자기학

1. Q와 -Q로 대전된 두 도체 n과 r사이의 전위차를 전위 계수로 표시하면?

(정답률: 79%)
  • 두 도체 $n$과 $r$에 각각 $Q$와 $-Q$의 전하가 대전되었을 때, 각 도체의 전위는 자기 자신의 전위계수와 상대 도체에 의한 상호 전위계수의 합으로 결정됩니다.
    도체 $n$의 전위 $V_n = Q P_{nn} - Q P_{nr}$이고, 도체 $r$의 전위 $V_r = -Q P_{rr} + Q P_{nr}$ 입니다.
    따라서 두 도체 사이의 전위차는 $V_n - V_r = (Q P_{nn} - Q P_{nr}) - (-Q P_{rr} + Q P_{nr}) = (P_{nn} - 2 P_{nr} + P_{rr}) Q$가 됩니다.
    정답은 입니다.
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2. 2[Wb/m2]인 평등 자계 속에 자계와 직각방향으로 높인 길이 30cm인 도선을 자계와 30°각도의 방향으로 30[m/s]의 속도로 이동할 때, 도체 양단에 유기되는 기전력 [V]은?

  1. 3
  2. 9
  3. 30
  4. 90
(정답률: 79%)
  • 자계 내에서 도선이 이동할 때 발생하는 유기 기전력은 자속 밀도, 도선 길이, 이동 속도 및 각도의 사인 값에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $E = B \ell v \sin \theta$
    ② [숫자 대입] $E = 2 \times 0.3 \times 30 \times \sin 30^{\circ}$
    ③ [최종 결과] $E = 9$
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3. 감자력은?

  1. 자속에 비례한다.
  2. 자화의 세기에 비례한다.
  3. 자극의 세기에 반비례한다.
  4. 자계의 세기에 반비례한다.
(정답률: 59%)
  • 감자력은 자화의 세기에 비례하는 성질을 가집니다. 관련 원리는 아래 공식으로 증명됩니다.
    $$H = \frac{N}{\mu_{0} J}$$
    여기서 $H$는 감자력, $N$은 자화의 세기를 나타내므로 감자력은 자화의 세기에 비례합니다.
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4. 평면도체의 표면에서 a[m]인 거리에 점전하 Q[C]가 있다. 이 전하를 무한원점까지 운반하는데 요하는 일[J]은?

(정답률: 71%)
  • 평면도체 표면에서 거리 $a$에 있는 점전하를 무한원점까지 운반하는 일은 전하 $Q$가 만드는 전기적 위치 에너지를 구하는 것과 같습니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{Q^{2}}{16\pi\epsilon_{0}a}$
    ② [숫자 대입] (주어진 변수 $Q, a$ 대입)
    ③ [최종 결과] $\frac{Q^{2}}{16\pi\epsilon_{0}a}$
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5. 진공 중에 무한장 직선전하가 단위 길이당 λ[C/m]가 분포되어 있을 때 전하의 중심축에서 r[m] 떨어진 점의 전계의 크기는?

  1. 거리의 제곱에 비례한다.
  2. 거리의 제곱에 반비례한다.
  3. 거리에 비례한다.
  4. 거리에 반비례한다.
(정답률: 62%)
  • 진공 중 무한장 직선전하에 의한 전계의 크기는 다음과 같은 공식으로 결정됩니다.
    $$E = \frac{\lambda}{2\pi\epsilon r}$$
    위 식에서 전계 $E$는 거리 $r$과 분모 관계에 있으므로, 전계의 크기는 거리에 반비례합니다.
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6. 액체 유전체를 넣은 콘덴서의 용량이 30[㎌]이다. 여기에 500[V]의 전압을 가했을 때 누설전류는 약 얼마 [mA]인가? (단, 고유저항 p는 1011[Ω°m], 비유전율 ℇs는 2.2이다.)

  1. 5.1
  2. 7.7
  3. 10.2
  4. 15.4
(정답률: 65%)
  • 콘덴서의 누설전류는 전압을 절연저항으로 나눈 값이며, 저항 $R$은 $\rho \epsilon$ 관계를 통해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{CV}{\epsilon_s \epsilon_0 \rho}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{30 \times 10^{-6} \times 500}{2.2 \times 8.855 \times 10^{-12} \times 10^{11}}$
    ③ [최종 결과] $I = 7.7 \text{ mA}$
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7. 진공 중에서 폐곡면을 통하여 나가는 전력선의 총 수는 그 내부에 있는 점전하의 대수적 합의 몇 배가 되는가?

  1. 0
  2. 1/ℇ0
  3. 1
(정답률: 63%)
  • 가우스 법칙에 따라 진공 중에서 폐곡면을 통해 나가는 총 전기력선의 수는 내부 전하량 $Q$를 진공의 유전율 $\epsilon_0$로 나눈 값과 같습니다. 따라서 전하량의 $1/\epsilon_0$배가 됩니다.
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8. 평행판 콘덴서에서 전극판 사이의 거리를 1/2로 줄이면 콘덴서의 용량은 처음 값에 비해 어떻게 되는가?

  1. 1/2로 감소
  2. 1/4로 감소.
  3. 2배로 증가
  4. 4배로 증가
(정답률: 79%)
  • 평행판 콘덴서의 정전용량은 전극판 사이의 거리에 반비례합니다. 따라서 거리가 $1/2$로 줄어들면 용량은 2배로 증가합니다.
    ① [기본 공식]
    $$C = \frac{\epsilon S}{d}$$
    ② [숫자 대입]
    $$C' = \frac{\epsilon S}{\frac{1}{2}d}$$
    ③ [최종 결과]
    $$C' = 2C$$
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9. 넓이 4[m2], 간격 1[m]의 진공 평행판 콘덴서에 1[C] 의 전하를 충전하는 경우 평행판 사이의 힘[N]은?

(정답률: 41%)
  • 진공 평행판 콘덴서의 두 판 사이에 작용하는 힘은 전하 밀도와 유전율을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $F = \frac{Q^{2}}{32\pi^{2}\epsilon_{0}S}$ 또는 $$F = \frac{Q^{2}}{2\epsilon_{0}S^{2}} \times S = \frac{Q^{2}}{2\epsilon_{0}S}$$ (단, 여기서는 전하밀도 $\sigma = \frac{Q}{S}$를 이용한 힘의 공식 $\frac{\sigma^{2}}{2\epsilon_{0}} \times S$ 적용)
    ② [숫자 대입] $F = \frac{1^{2}}{2 \times \epsilon_{0} \times 4}$
    ③ [최종 결과] $F = \frac{1}{8\epsilon_{0}}$
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10. 자계의 세기가 800[AT/m]이고, 자속밀도가 0.2[Wb/m2] 인 재질의 투자율 [H/m]은?

  1. 2.5 × 10-3
  2. 4 × 10-3
  3. 2.5 × 10-4
  4. 4 × 10-4
(정답률: 64%)
  • 자속밀도는 투자율과 자계의 세기의 곱으로 나타나며, 이를 통해 투자율을 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\mu = \frac{B}{H}$ 투자율 = 자속밀도 / 자계의 세기
    ② [숫자 대입] $\mu = \frac{0.2}{800}$
    ③ [최종 결과] $\mu = 2.5 \times 10^{-4}$
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11. 공심 솔레노이드의 내부 자계의 세기가 800[AT/m]일 때, 자속밀도[Wb/m2] 약 얼마인가?

  1. 1 × 10-3
  2. 1 × 10-4
  3. 1 ×10-5
  4. 1 × 10-6
(정답률: 61%)
  • 자속밀도는 투자율과 자계 세기의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $B = \mu H$
    ② [숫자 대입] $B = 4\pi \times 10^{-7} \times 800$
    ③ [최종 결과] $B = 1 \times 10^{-3}$
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12. 전계 E[V/m] 및 자계 H[AT/m]의 에너지가 자유 공간 사이를 C[m/s]의 속도로 전파될 때 단위 시간에 단위 면적을 지나는 에너지[W/m2]는?

  1. 1/2EH
  2. EH
  3. EH2
  4. E2H
(정답률: 79%)
  • 단위 시간당 단위 면적을 지나는 에너지의 흐름은 포인팅 벡터(Poynting vector)로 정의하며, 전계와 자계의 곱으로 나타냅니다.
    ① [기본 공식] $P = EH$
    ② [숫자 대입] $P = EH$
    ③ [최종 결과] $P = EH$
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13. 자유 공간에서 특성 임피던스 의 값[Ω] 은?

  1. 100π
  2. 120π
  3. 1/100π
  4. 1/200π
(정답률: 82%)
  • 자유 공간의 특성 임피던스는 진공의 투자율과 유전율의 비에 루트를 씌워 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Z = \sqrt{\frac{\mu_{0}}{\epsilon_{0}}}$
    ② [숫자 대입] $Z = \sqrt{\frac{4\pi \times 10^{-7}}{8.855 \times 10^{-12}}}$
    ③ [최종 결과] $Z = 120\pi$
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14. 유전체 콘덴서에 전압을 인가할 때 발생하는 현상으로 옳지 않는 것은?

  1. 속박전하의 변위가 분극전하로 나타난다.
  2. 유전체면에 나타나는 분극전하 면밀도와 분극의 세기는 같다.
  3. 유전체 콘덴서는 공기 콘덴서에 비하여 전계의 세기는 작아지고 정전용량은 커진다.
  4. 단위 면적당의 전기 쌍극자 모멘트가 분극의 세기이다.
(정답률: 49%)
  • 분극의 세기는 단위 면적이 아니라 단위 체적당의 전기 쌍극자 모멘트로 정의됩니다.

    오답 노트

    속박전하의 변위가 분극전하로 나타남: 옳은 설명
    유전체면에 나타나는 분극전하 면밀도와 분극의 세기는 같음: 옳은 설명
    유전체 콘덴서는 공기 콘덴서에 비하여 전계의 세기는 작아지고 정전용량은 커짐: 옳은 설명
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15. 서로 멀리 떨어져 있는 두 도체를 각각 V1, V2, (V1 ≻ V2)의 전위로 충전한 후 가느다란 도선으로 연결하였을 때 그 도선을 흐르는 전하 Q[C]는? (단, C1, C2는 두 도체의 정전용량이라 한다.)

(정답률: 81%)
  • 두 도체를 연결했을 때 흐르는 전하량은 두 도체의 합성 정전용량과 전위차의 곱으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $Q = \frac{C_{1}C_{2}}{C_{1}+C_{2}}(V_{1}-V_{2})$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{C_{1}C_{2}}{C_{1}+C_{2}}(V_{1}-V_{2})$
    ③ [최종 결과] $Q = \frac{C_{1}C_{2}}{C_{1}+C_{2}}(V_{1}-V_{2})$
    따라서 정답은 입니다.
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16. [Ω ㆍ sec]와 같은 단위는?

  1. F
  2. F/m
  3. H
  4. H/m
(정답률: 70%)
  • 인덕턴스의 단위인 $\text{H}$(헨리)는 $\Omega \cdot \text{sec}$와 동일한 단위입니다.

    오답 노트

    $\text{F}$: $\Omega^{-1} \cdot \text{sec}$ 단위임
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17. 유전율 ℇ1[F/m], ℇ2[F/m]인 두 종류의 유전체가 무한평면을 경계로 접해있다. 유전체에서 경계면으로부터 r[m]만큼 떨어진 점 P에 점전하 Q[C]가 있을 경우, 점전하와 유전체ℇ2[F/m] 사이에 작용하는 힘[N]은?

(정답률: 59%)
  • 두 유전체 경계면에 점전하가 있을 때, 유전체 $\epsilon_2$ 사이에 작용하는 힘은 영상전하법을 이용하여 유도하며 다음과 같은 수식으로 표현됩니다.
    $$\frac{Q^2}{16 \pi \epsilon_1 r^2} \frac{\epsilon_1 - \epsilon_2}{\epsilon_1 + \epsilon_2}$$
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18. 자유공간 내의 전자파의 진행에서 전계와 자계의 시간적인 위상 관계는?

  1. 위상이 서로 같다.
  2. 전계가 자계보다 90도 빠르다.
  3. 전계가 자계보다 90도 늦다.
  4. 전계가 자계보다 45도 빠르다.
(정답률: 73%)
  • 자유공간을 진행하는 전자파에서 전계와 자계는 서로 직교하며 시간적으로 동일한 위상을 가지고 진행하는 동상 관계입니다.
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19. 20[°C]에서 저항 온도계수가 0.004인 동선의 저항이 100[Ω]이었다. 이 동선의 온도가 80[°C]일 때의 저항[Ω]은?

  1. 24
  2. 48
  3. 72
  4. 124
(정답률: 46%)
  • 온도 변화에 따른 도체의 저항 변화는 온도 계수를 이용하여 계산하며, 온도가 상승하면 저항값도 함께 증가합니다.
    ① [기본 공식] $R = R_0 ( 1 + \alpha ( T_1 - T_2 ) )$
    ② [숫자 대입] $R = 100 ( 1 + 0.004 ( 80 - 20 ) )$
    ③ [최종 결과] $R = 124$
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20. 표피 효과에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 도체에 교류가 흐르면 표면으로부터 중심으로 들어갈 수록 전류밀도가 작아진다.
  2. 고주파일수록, 도체의 전도도 및 투자율이 클수록 심하다.
  3. 도체 내부는 전류의 전도에 거의 관여하지 않으므로 전기 저항이 증가하는 요인이 된다.
  4. 도체 내의 전류 또는 자속의 분포는 표면에서의 깊이에 대하여 지수함수적으로 증가된다.
(정답률: 55%)
  • 표피 효과로 인해 도체 내부로 갈수록 전류 밀도가 낮아지므로, 전류 또는 자속의 분포는 표면에서의 깊이에 대하여 지수함수적으로 감소합니다.
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2과목: 전력공학

21. 선로의 특성 임피던스에 대한 설명으로 알맞은 것은?

  1. 선로의 길이에 반비례한다.
  2. 선로의 길이에 비례한다.
  3. 선로의 길이에 관계없이 일정 하다.
  4. 선로의 길이보다 부하에 따라 변한다.
(정답률: 62%)
  • 특성 임피던스는 선로의 단위 길이당 인덕턴스와 정전용량에 의해 결정되는 값으로, 선로의 전체 길이와는 무관하게 일정합니다.
    $$Z_{0} = \sqrt{\frac{L}{C}}$$
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22. 수소 냉각 발전기에 대한 설명 중 잘못된 것은?

  1. 풍손이 감소하고, 발전기 효율이 상승한다.
  2. 수소는 공기보다 코로나 발생 전압이 낮다.
  3. 수소는 열전도가 크고 냉각 효과가 높다.
  4. 발전기는 전폐형으로 습기의 침입이 적다.
(정답률: 54%)
  • 수소는 공기보다 절연 내력이 크기 때문에 코로나 발생 전압이 더 높습니다.

    오답 노트

    풍손 감소 및 효율 상승, 높은 열전도율 및 냉각 효과, 전폐형 구조로 인한 습기 침입 방지는 수소 냉각 발전기의 올바른 특징입니다.
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23. 전선 지지점에 고조차가 없는 경간 300[m]인 송전선로가 있다. 이도를 8[m]로 유지할 경우 지지점 간의 전선길이는 약 몇[m]인가?

  1. 300.1
  2. 300.3
  3. 300.6
  4. 300.9
(정답률: 61%)
  • 전선 지지점 간의 고조차가 없을 때, 경간과 이도를 이용하여 전선의 실제 길이를 구하는 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $l = S + \frac{8D^{2}}{3S}$
    ② [숫자 대입] $l = 300 + \frac{8 \times 8^{2}}{3 \times 300}$
    ③ [최종 결과] $l = 300.568$
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24. 가공 배전선로의 부하 분기점에 설치하여 선로고장 발생시 선로의 타 보호기기와 협조하여 고장 구간을 신속하게 개방하는 개폐장치는?

  1. 고장구간 자동 개폐기
  2. 자동 선로 구분 개폐기
  3. 자동 부하 전환 개폐기
  4. 기중 부하 개폐기
(정답률: 54%)
  • 부하 분기점에 설치되어 선로 고장 시 타 보호기기와 협조하여 고장 구간을 신속하게 분리하는 장치는 자동 선로 구분 개폐기(Sectionalizer)입니다.

    오답 노트

    고장구간 자동 개폐기: 수용가 내 고장이 배전선로로 파급되는 것을 방지하는 장치입니다.
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25. 3상 동기 발전기의 고장 전류를 계산할 때, 영상전류 I0, 정상전류 I1및 역상전류 I2가 같은 경우는 어느 사고로 볼 수 있는가?

  1. 선간 지락
  2. 1선 지락
  3. 2선 단락
  4. 3상 단락
(정답률: 58%)
  • 1선 지락 사고 시에는 영상분, 정상분, 역상분 전류가 모두 존재하며 그 크기가 동일한 특성을 가집니다.

    오답 노트

    선간 단락: 정상분과 역상분만 존재
    3상 단락: 정상분만 존재
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26. 수용가측에서 부하의 무효전력 변동분을 흡수하여 플리커의 발생을 방지하는 대책으로 거리가 먼것은?

  1. 부스터 방식
  2. 동기 조상기와 리액터 방식
  3. 사이리스터 이용 콘덴서 방식
  4. 사이리스터용 리액터 방식
(정답률: 58%)
  • 동기 조상기, 리액터, 사이리스터 이용 콘덴서 및 리액터 방식은 무효전력을 조절하여 플리커 현상을 방지하는 대책입니다.

    오답 노트

    부스터 방식: 부하 계통의 전압 강하를 방지하기 위한 대책입니다.
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27. 수전용 변전설비의 1차측에 설치하는 차단기의 용량은 어느 것에 의하여 정하는가?

  1. 수전전력과 부하율
  2. 수전계약 용량
  3. 공급측 전원의 단락 용량
  4. 부하 설비 용량
(정답률: 74%)
  • 차단기의 용량은 사고 발생 시 흐르는 최대 전류를 견디고 안전하게 차단할 수 있어야 하므로, 부하 용량이 아닌 공급측 전원의 단락 용량을 기준으로 결정합니다.
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28. 전선 a, b, c가 일직선으로 배치되어 있다. a와 b, b와 c, 사이의 거리가 각각 5m 일 때, 이 선로의 등가 선간 거리는 약 몇[m]인가?

  1. 5
  2. 6.3
  3. 6.7
  4. 10
(정답률: 56%)
  • 전선이 일직선으로 배치된 경우, 등가 선간 거리는 각 선간 거리의 기하학적 평균을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $D_{eq} = \sqrt[3]{D_{ab} \times D_{bc} \times D_{ac}}$
    ② [숫자 대입] $D_{eq} = \sqrt[3]{5 \times 5 \times 10}$
    ③ [최종 결과] $D_{eq} = 6.3$ m
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29. 소호 리액터 접지에 대한 설명으로 잘못된 것은?

  1. 선택 지락 계전기의 작동이 쉽다.
  2. 과도 안정도가 높다.
  3. 전자 유도 장애가 경감한다.
  4. 지락 전류가 작다.
(정답률: 59%)
  • 소호 리액터 접지는 지락 전류의 절대량을 제한하여 통신선 유도 장애를 줄이고 계통의 안정도를 높이는 방식입니다. 하지만 지락 전류 자체가 매우 작기 때문에 계전기 동작에 필요한 영상 전류가 부족해져 선택 지락 계전기의 작동이 불확실해집니다.
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30. 3상 3선식 복도체 방식의 송전선로를 3상 3선식 단도체 방식 송전선로와 비교한 것으로 알맞은 것은? (단, 단도체의 단면적은 복도체 방식의 소선의 단면적의 합과 같은 것으로 한다.)

  1. 전선의 인덕턴스는 증가하고, 정전용량은 감소한다.
  2. 전선의 인덕턴스와 정전용량은 모두 증가한다.
  3. 전선의 인덕턴스는 감소하고, 정전 용량은 증가한다.
  4. 전선의 인덕턴스와 정전용량은 모두 감소한다.
(정답률: 73%)
  • 복도체 방식은 단도체 방식에 비해 전선의 등가 반지름이 증가하는 효과가 있습니다. 이로 인해 자기 인덕턴스는 감소하고, 전선과 대지 사이의 정전용량은 증가하게 됩니다.
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31. 저압 뱅킹 배전방식에서 캐스케이딩 현상이란?

  1. 전압 동요가 적은 현상
  2. 변압기의 부하 배분이 불균일한 현상
  3. 저압선이나 변압기에 고장이 생기면 자동적으로 고장이 제거되는 현상
  4. 저압선의 고장에 의하여 건전한 변압기의 일부 또는 전부가 차단되는 현상
(정답률: 72%)
  • 캐스케이딩 현상이란 저압 뱅킹 방식에서 저압선에 고장이 발생했을 때, 그 사고가 파급되어 고장 지점과 무관한 건전한 변압기까지 연쇄적으로 차단되는 현상을 말합니다.
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32. 배전선로에서 손실 계수 H와 부하율 F사이에 성립하는 것은? (단, 부하울 F≤1이다)

  1. H ≥ F2
  2. H ≤ 0
  3. H = F
  4. H ≥ F
(정답률: 62%)
  • 배전선로에서 손실 계수 $H$와 부하율 $F$ 사이의 관계는 다음과 같은 부등식 성립 원리를 따릅니다.
    $$0 \le F^{2} \le H \le F \le 1$$
    따라서 손실 계수 $H$는 부하율 $F$의 제곱보다 크거나 같습니다.
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33. 배전선로의 접지 목적과 거리가 먼 것은?

  1. 고장 전류의 크기 억제
  2. 혼촉, 누전, 접촉에 의한 위험 방지
  3. 이상전압의 억제, 대지 전압을 저하시켜 보호 장치의 작동 확실
  4. 피뢰기 등의 뇌해 방지 설비의 보호 효과 향상
(정답률: 61%)
  • 배전선로의 접지는 이상전압 억제, 대지 전압 저하를 통한 보호 장치의 확실한 작동, 혼촉 및 누전에 의한 감전 사고 방지, 피뢰기 등의 뇌해 방지 설비 효과 향상을 목적으로 합니다.

    오답 노트

    고장 전류의 크기 억제: 접지를 하면 오히려 고장 전류의 통로가 확보되어 고장 전류가 증가하게 됩니다.
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34. 유효 낙차가 40[%] 저하되면, 수차의 효율이 20[%] 저하 된다고 할 경우 이때의 출력은 원래의 약 몇 [%]인가? (단, 안내 날개의 열림은 불변인 것으로 한다.)

  1. 37.2
  2. 48.0
  3. 52.7
  4. 63.7
(정답률: 39%)
  • 수차의 출력은 유효 낙차의 $3/2$제곱과 효율에 비례합니다. 낙차가 $40\%$ 저하되면 원래의 $0.6$배가 되고, 효율이 $20\%$ 저하되면 원래의 $0.8$배가 됩니다.
    ① $P_2 = P_1 \times H^{3/2} \times \eta$
    ② $P_2 = P_1 \times 0.6^{3/2} \times 0.8$
    ③ $P_2 = 0.372 \times P_1$
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35. 3상이고 표준 전압 3[kV], 600[kW]를 역률 0.85로 수전하는 공장의 수전회로에 시설하는 계기용 변류기의 변류비로 적당한 것은? (단, 변류기의 2차 전류는 5[A]이다.)

  1. 5
  2. 10
  3. 20
  4. 40
(정답률: 43%)
  • 부하 전류를 먼저 구한 뒤, 변류기 2차 전류와 여유율(약 1.5배)을 고려하여 변류비를 산출합니다.
    ① $I = \frac{P}{\sqrt{3} \times V \times \cos\theta}$
    ② $I = \frac{600 \times 10^3}{\sqrt{3} \times 3 \times 10^3 \times 0.85} = 135.85$
    ③ $\text{변류비} = \frac{135.85 \times 1.5}{5} = 40.75$
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36. 초호환(arcing ring)의 설치 목적은?

  1. 애자연의 보호
  2. 클램프의 보호
  3. 이상전압 발생의 방지
  4. 코로나손의 방지
(정답률: 75%)
  • 초호환(arcing ring)은 애자 표면의 전위 분포를 균일하게 하여, 국부적인 방전으로 인해 애자 표면이 손상되는 것을 방지함으로써 애자연을 보호하기 위해 설치합니다.
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37. 피뢰기의 구비조건으로 틀린 것은?

  1. 충격방전 개시전압이 높을 것
  2. 상용 주파 방전 개시 전압이 높을 것
  3. 속유의 차단 능력이 충분할 것
  4. 방전 내량이 크고, 제한 전압이 낮을것
(정답률: 54%)
  • 피뢰기는 이상전압(서지)이 발생했을 때 신속하게 방전시켜 기기를 보호해야 하므로, 충격방전 개시전압은 낮을수록 유리합니다.

    오답 노트

    상용 주파 방전 개시 전압이 높을 것: 정상 운전 시에는 방전되지 않아야 하므로 옳은 조건입니다.
    속류의 차단 능력이 충분할 것: 방전 후 전류를 빠르게 차단해야 하므로 옳은 조건입니다.
    방전 내량이 크고, 제한 전압이 낮을 것: 많은 에너지를 처리하고 단자 전압을 낮게 유지해야 하므로 옳은 조건입니다.
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38. 뒤진 역률 80[%], 1000[kw]의 3상 부하가 있다. 이것에 콘덴서를 설치하여 역률을 95[%]로 개선하려면 콘덴서의 용량은 약 몇[kVA]인가?

  1. 240
  2. 420
  3. 630
  4. 950
(정답률: 64%)
  • 역률 개선을 위한 콘덴서 용량은 부하의 유효전력과 개선 전후의 탄젠트 값 차이를 이용하여 계산합니다.
    ① $Q = P(\tan\theta_1 - \tan\theta_2)$
    ② $Q = 1000 \times (\frac{0.6}{0.8} - \frac{\sqrt{1-0.95^2}}{0.95})$
    ③ $Q = 421.32$
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39. 화력 발전소의 재열기 (reheater)의 목적은?

  1. 급수를 가열한다.
  2. 석탄을 건조한다.
  3. 공기를 예열한다.
  4. 증기를 가열한다.
(정답률: 61%)
  • 재열기는 터빈에서 팽창하여 온도가 낮아진 증기를 다시 가열하여 터빈의 효율을 높이고 응축기에서의 수분을 방지하는 장치입니다.

    오답 노트

    급수 가열: 급수 가열기
    석탄 건조: 석탄 건조기
    공기 예열: 공기 예열기
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40. 장거리 송전 선로의 특성은 어떤 회로로 다루는 것이 가장 알맞은가?

  1. 분산부하 회로
  2. 집중정수 회로
  3. 분포정수 회로
  4. 특성 임피던스 회로
(정답률: 74%)
  • 송전 선로의 길이가 매우 긴 장거리 선로의 경우, 정수(R, L, C, G)가 선로 전체에 걸쳐 균일하게 분포되어 있다고 가정하는 분포정수 회로로 해석하는 것이 가장 정확합니다.
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3과목: 전기기기

41. 200 ± 100[V], 5[kVA]인 3상 유도 전압 조정기의 직렬권선의 전류[A]는?

  1. 약 28.9
  2. 약 50.1
  3. 약 57.8
  4. 약 16.7
(정답률: 41%)
  • 3상 유도 전압 조정기의 직렬권선 전류는 전체 용량과 전압의 관계를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{P}{\sqrt{3} E}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{5 \times 10^{3}}{\sqrt{3} \times 100}$
    ③ [최종 결과] $I = 28.9$ A
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42. 전동기에서 회전력이 작용하는 방향으로 알맞은 것은?

  1. 인덕턴스가 증가하는 방향
  2. 자기 저항이 증가하는 방향
  3. 시스템의 에너지가 증가하는 방향
  4. 전류가 증가하는 방향
(정답률: 47%)
  • 3상 유도 전동기의 회전자는 회전자계의 방향으로 회전하며, 이 회전자계는 합성 기자력이 증가하는 방향, 즉 인덕턴스가 증가하는 방향으로 발생합니다.
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43. 어떤 유도 전동기가 부하시 슬립(s) 5[%]에서 한상 당 10[A]의 전류를 흘리고 있다. 한상에 대한 회전자 유효저항이 0.1[Ω] 일 때, 3상 회전자 출력 [W]은?

  1. 190
  2. 570
  3. 620
  4. 780
(정답률: 50%)
  • 유도 전동기의 3상 회전자 출력은 회전자 유효저항과 슬립을 이용한 등가 저항 $R$을 구한 뒤, 3상 전력 공식을 통해 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$R = \frac{1-s}{s} \times r$$
    $$P = 3 \times I^{2} \times R$$
    ② [숫자 대입]
    $$R = \frac{1-0.05}{0.05} \times 0.1 = 1.9$$
    $$P = 3 \times 10^{2} \times 1.9$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = 570$$
    따라서 3상 회전자 출력은 $570\text{W}$입니다.
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44. 3상 유도 전동기의 원선도 작성에 필요한 기본량을 구하기 위한 시험이 아닌것은?

  1. 충격전압시험
  2. 저항측정시험
  3. 무부하시험
  4. 구속시험
(정답률: 59%)
  • 유도 전동기의 원선도 작성을 위해서는 저항측정시험, 무부하시험, 구속시험을 통해 필요한 기본 파라미터를 산출합니다. 충격전압시험은 절연 내력을 확인하는 시험으로 원선도 작성과는 무관합니다.
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45. 정격 전압이 120[V]인 직류 분권 전동기가 있다. 전압 변동률이 5[%]인 경우 무부하 단자전압 [V]은?

  1. 114
  2. 126
  3. 132
  4. 138
(정답률: 62%)
  • 전압 변동률을 이용하여 정격 전압 대비 무부하 시 상승하는 전압을 합산하여 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$V_{0} = V_{n} \times (1 + \epsilon)$$
    ② [숫자 대입]
    $$V_{0} = 120 \times (1 + 0.05)$$
    ③ [최종 결과]
    $$V_{0} = 126$$
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46. 동기 전동기에 관한 설명으로 잘못된 것은?

  1. 제동권선이 필요하다.
  2. 난조가 발생하기 쉽다.
  3. 여자기가 필요하다.
  4. 역률을 조정할 수 없다.
(정답률: 72%)
  • 동기 전동기는 계자 전류를 조정함으로써 역률을 자유롭게 조정할 수 있는 특성이 있습니다.

    오답 노트

    제동권선: 난조 방지 및 기동을 위해 필요함
    난조: 부하 급변 시 회전 속도가 변하는 현상이 발생하기 쉬움
    여자기: 계자 권선에 직류 전원을 공급하기 위해 필요함
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47. 10극, 3상 유도 전동기가 있다. 회전자는 3상이고, 정지시의 2차 1상의 전압이 150[V]이다. 이 회전자를 회전자계와 반대방향으로 400[rpm] 회전시키면 2차 전압은? (단, 1차 전원 주파수는 50[hz]이다.)

  1. 150
  2. 200
  3. 250
  4. 300
(정답률: 52%)
  • 동기 속도를 먼저 구한 뒤, 반대 방향 회전 시의 슬립을 적용하여 2차 전압을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$N_{s} = \frac{120f}{P}$$
    $$s = \frac{N_{s} - N}{N_{s}}$$
    $$V_{2} = s \times V_{2s}$$
    ② [숫자 대입]
    $$N_{s} = \frac{120 \times 50}{10} = 600$$
    $$s = \frac{600 - (-400)}{600} = 1.6667$$
    $$V_{2} = 1.6667 \times 150$$
    ③ [최종 결과]
    $$V_{2} = 250$$
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48. 3상 동기 발전기에 무부하 전압보다 90°늦은 전기자 전류가 흐를 때 전기자 반작용은?

  1. 교차자화 작용을 한다.
  2. 자기 여자 작용을 한다.
  3. 감자 작용을 한다.
  4. 증자 작용을 한다.
(정답률: 77%)
  • 동기 발전기에서 전기자 전류가 무부하 전압보다 90° 늦은 전류(지상 전류)가 흐르면, 주자속을 감소시키는 감자 작용을 합니다.

    오답 노트

    증자 작용: 앞선 전류(진상 전류)가 흐를 때 발생
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49. 부하 변동이 심한 부하에 직권 전동기를 사용할 때 전기자 반작용을 감소시키기 위해서 설치하는 것은?

  1. 계자 권선
  2. 보상 권선
  3. 브러시
  4. 균압선
(정답률: 69%)
  • 직권 전동기에서 부하 변동으로 인해 발생하는 전기자 반작용을 억제하고 자속 분포를 개선하기 위해 설치하는 것이 보상 권선입니다.
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50. 220[V] 3상 유도 전동기의 전부하 슬립이 4[%]이다. 공급 전압이 10[%] 저하된 경우의 전부하 슬립은?

  1. 4
  2. 5
  3. 6
  4. 7
(정답률: 41%)
  • 유도 전동기의 전부하 슬립은 공급 전압의 제곱에 반비례하는 특성을 가집니다. 전압이 $10\%$ 저하되면 슬립은 전압 감소분의 역수의 제곱만큼 증가합니다.
    ① [기본 공식] $s_{new} = s \times (\frac{V}{V_{new}})^2$
    ② [숫자 대입] $s_{new} = 0.04 \times (\frac{1}{0.9})^2$
    ③ [최종 결과] $s_{new} = 0.04938... \approx 5\%$
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51. 선박의 전기 추진용 전동기의 속도제어에 가장 알맞은 것은?

  1. 주파수 변화에 의한 제어
  2. 극수 변화에 의한 제어
  3. 1차 회전에 의한 제어
  4. 2차 저항에 의한 제어
(정답률: 69%)
  • 전동기의 속도는 주파수에 비례하고 극수에 반비례합니다. 실제 운전 중인 모터의 극수를 변경하는 것은 물리적으로 매우 어렵기 때문에, 인버터를 통해 주파수를 제어하는 것이 가장 효율적이고 간편한 속도 제어 방법입니다.
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52. 변압기에서 권수가 2배가 되면 유기 기전력은 몇 배가 되는가?

  1. 0.5
  2. 1
  3. 2
  4. 4
(정답률: 65%)
  • 변압기의 권수비와 전압(유기 기전력)은 서로 비례 관계에 있습니다. 따라서 권수가 2배로 증가하면 유기 기전력 또한 동일하게 2배가 됩니다.
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53. 전기자 도체의 굵기, 권수 및 극수가 다를 때 소전류, 고전압을 얻을 수 있는 권선법은?

  1. 단중 중권
  2. 단중 파권
  3. 균압 접속
  4. 개로권
(정답률: 70%)
  • 단중 파권은 병렬 회로 수가 항상 2개로 고정되어 있어, 중권에 비해 전기자 도체의 권수를 높여 고전압을 얻고 상대적으로 소전류를 흐르게 하는 특성을 가집니다.
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54. 3상 직권 정류자 전동기의 중간 변압기는 고정자 권선과 회전자 권선 사이에 직렬로 접속되는데, 이 중간 변압기를 사용하는 중요한 이유는?

  1. 경부하시 속도의 급상승 방지를 위하여
  2. 주파수 변동으로 속도를 조정하기 위하여
  3. 회전자 상수를 감소하기 위하여
  4. 역회전을 방지하기 위하여
(정답률: 53%)
  • 3상 직권 정류자 전동기의 중간 변압기는 전압 선택을 가능하게 하여 전동기 특성을 조절하고, 특히 경부하 시 속도가 이상 상승하는 것을 방지하는 중요한 역할을 합니다.
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55. 3상 동기 발전기의 여자 전류가 5[A]일 때 1상의 유기 기전력은 440[V]이고 3상 단락 전류는 20[A]이다. 이 발전기의 동기 임피던스 [Ω]는?

  1. 17
  2. 20
  3. 22
  4. 25
(정답률: 58%)
  • 동기 임피던스는 1상의 유기 기전력을 단락 전류로 나누어 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $Z_s = \frac{E}{I_s}$
    ② [숫자 대입] $Z_s = \frac{440}{20}$
    ③ [최종 결과] $Z_s = 22 \Omega$
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56. 다음 기기 중 공장에서 역률을 개선하려고 할 때 쓰이는 기기가 아닌 것은?

  1. 동기 조상기
  2. 콘덴서용 직렬 리액터
  3. 전력용 콘덴서
  4. 회전 변류기
(정답률: 58%)
  • 역률 개선을 위해서는 진상 전류를 공급하는 전력용 콘덴서, 동기 조상기, 그리고 고조파 제거를 위한 콘덴서용 직렬 리액터 등이 사용됩니다.

    오답 노트

    회전 변류기: 교류를 직류로 변환하는 정류 장치로 역률 개선과는 무관합니다.
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57. 직류 전동기의 정출력 제어를 위한 속도 제어법은?

  1. 워드 레오너드 제어법
  2. 전압 제어법
  3. 계자 제어법
  4. 전기자 저항 제어법
(정답률: 42%)
  • 직류 전동기의 속도 제어 방식 중 계자 제어법은 정출력 제어에 해당하며, 전압 제어법은 정토크 제어에 해당합니다.
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58. 변압기의 단락 시험과 관련 없는 것은?

  1. 권선의 저항
  2. 임피던스 전압
  3. 임피던스 와트
  4. 여자 어드미턴스
(정답률: 66%)
  • 변압기의 단락 시험은 2차측을 단락시킨 상태에서 전압을 인가하여 동손, 임피던스 전압, 임피던스 와트를 측정하는 시험입니다.

    오답 노트

    여자 어드미턴스: 무부하 상태에서 측정하는 개방 시험을 통해 구하는 항목입니다.
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59. 2차 권선이 무부하 상태에서 변압기 여자 전류의 실효값을 결정하는 요소로 바르게 연결된 것은?

  1. 1차권선 자기 인덕턴스, 1차 단자전압 실효값
  2. 1차권선 자기 인덕턴스, 2차 유기 기전력
  3. 2차권선 자기 인덕턴스, 입력전압 실효값
  4. 2차권선 자기 인덕턴스, 2차 유기 기전력
(정답률: 34%)
  • 변압기 2차측이 무부하일 때, 1차측에 흐르는 여자 전류는 1차 권선의 자기 인덕턴스와 1차 단자에 인가된 전압의 실효값에 의해 결정됩니다.
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60. 2개의 사이리스터로 단상 전파 정류를 하여 90[V]의 직류 전압을 얻는데 필요한 최대 첨두 역전압은 약 얼마[V] 인가?

  1. 141
  2. 283
  3. 365
  4. 400
(정답률: 57%)
  • 단상 전파 정류 회로에서 사이리스터에 걸리는 최대 첨두 역전압(PIV)은 출력 직류 전압의 $\pi$배로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_{PIV} = \pi V_{dc}$
    ② [숫자 대입] $V_{PIV} = \pi \times 90$
    ③ [최종 결과] $V_{PIV} = 282.7$
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4과목: 회로이론

61. △결선된 저항 부하를 Y결선으로 바꾸면 소비 전력은? (단, 저항과 선간 전압은 일정하다.)

  1. 3배
  2. 9배
  3. 1/9배
  4. 1/3배
(정답률: 71%)
  • 동일한 저항값과 선간 전압 조건에서 $\Delta$결선을 Y결선으로 변경하면, 각 저항에 걸리는 전압이 $\frac{1}{\sqrt{3}}$배로 감소하여 소비 전력은 $(\frac{1}{\sqrt{3}})^{2} = 1/3$배가 됩니다.
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62. 대칭 3상 Y 부하에서 각상의 임피던스가 3 + j4[Ω]이고, 부하 전류가 20[A]일 때, 이 부하에서 소비되는 전 전력은?

  1. 1400
  2. 1600
  3. 1800
  4. 3600
(정답률: 54%)
  • 3상 Y 결선 부하에서 전체 소비 전력은 각 상의 소비 전력의 3배로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = 3 I^{2} R$
    ② [숫자 대입] $P = 3 \times 20^{2} \times 3$
    ③ [최종 결과] $P = 3600$
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63. 최대치가 100[V], 주파수 60[hz]인 정현파 전압이 t=0에서 순시치가 50[V]이고 이 순간에 전압이 감소하고 있을 경우의 정현파의 순시치 식은?

  1. 100sin(120πt + 45°)
  2. 100sin(120πt + 135°)
  3. 100sin(120πt + 150°)
  4. 100sin(120πt + 30°)
(정답률: 40%)
  • 정현파의 순시치 식 $v(t) = V_m \sin(\omega t + \theta)$에서 $t=0$일 때 $v(0) = 100 \sin(\theta) = 50$이 되어야 합니다.
    $\sin(\theta) = 1/2$를 만족하는 각도는 $30^{\circ}$와 $150^{\circ}$입니다. 이때 전압이 감소하고 있는 구간은 $90^{\circ}$를 지난 시점인 $150^{\circ}$이므로, 위상각 $\theta$는 $150^{\circ}$가 됩니다. 주파수가 $60\text{Hz}$이므로 $\omega = 2\pi f = 120\pi$입니다.
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64. 두 코일의 자기 인덕턴스가 L1[H], L2[H]이고, 상호 인덕턴스가 M일 때 결합계수 K는?

(정답률: 74%)
  • 결합계수 $K$는 두 코일의 자기 인덕턴스의 기하평균에 대한 상호 인덕턴스의 비율로 정의됩니다.
    $$\text{결합계수 } K = \frac{M}{\sqrt{L_1 L_2}}$$
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65. 어떤 회로에서 유효전력 80[W], 무효 전력 60[var]일 때 역률[%]은?

  1. 50
  2. 70
  3. 80
  4. 90
(정답률: 69%)
  • 역률은 피상전력에 대한 유효전력의 비율로 정의하며, 피상전력은 유효전력과 무효전력의 벡터 합으로 구합니다.
    ① [기본 공식] $\cos \theta = \frac{P}{\sqrt{P^2 + P_r^2}}$
    ② [숫자 대입] $\cos \theta = \frac{80}{\sqrt{80^2 + 60^2}}$
    ③ [최종 결과] $80\%$
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66. 대칭 6상 전원이 있다. 환상결선으로 권선에 120[A]의 전류를 흘린다고 하면, 선전류 [A]는?

  1. 60
  2. 90
  3. 120
  4. 150
(정답률: 67%)
  • 대칭 $n$상 전원의 선전류와 상전류 관계식을 이용합니다. 특히 6상 전원의 경우 선전류와 상전류가 같습니다.
    ① [기본 공식] $I = 2 \sin \frac{\pi}{n} I_{ph}$
    ② [숫자 대입] $I = 2 \sin \frac{180^\circ}{6} \times 120$
    ③ [최종 결과] $120\text{ A}$
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67. R=50[Ω], L=200[mH]의 직렬회로에 주파수 f=50[hz]의 교류에 대한 역률[%]은?

  1. 82.3
  2. 72.3
  3. 62.3
  4. 52.3
(정답률: 59%)
  • RL 직렬회로의 역률은 임피던스에 대한 저항의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\cos \theta = \frac{R}{\sqrt{R^2 + (2\pi f L)^2}}$
    ② [숫자 대입] $\cos \theta = \frac{50}{\sqrt{50^2 + (2 \times \pi \times 50 \times 200 \times 10^{-3})^2}}$
    ③ [최종 결과] $62.3\%$
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68. f(t) = 3t2의 라플라스 변환은?

(정답률: 62%)
  • 함수 $t^n$의 라플라스 변환 공식 $\frac{n!}{s^{n+1}}$을 이용합니다.
    ① [기본 공식] $\mathcal{L}\{a t^n\} = a \frac{n!}{s^{n+1}}$
    ② [숫자 대입] $\mathcal{L}\{3 t^2\} = 3 \frac{2!}{s^{2+1}}$
    ③ [최종 결과] $\frac{6}{s^3}$
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69. 다음의 회로가 정저항 회로가 되기 위한 C의 값[㎌]은?

  1. 4
  2. 6
  3. 8
  4. 10
(정답률: 64%)
  • 정저항 회로가 되기 위해서는 $R^2 = L/C$ 관계를 만족해야 합니다. 주어진 $R = 100\Omega$, $L = 40\text{ mH}$를 이용하여 $C$를 구합니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{L}{R^2}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{40 \times 10^{-3}}{100^2}$
    ③ [최종 결과] $C = 4\text{ }\mu\text{F}$
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70. 전송선로에서 무손실일 때 L=96[mH], C=0.6[㎌]이면, 특성 임피던스[Ω]는?

  1. 10
  2. 40
  3. 100
  4. 400
(정답률: 63%)
  • 무손실 전송선로의 특성 임피던스는 인덕턴스 $L$과 정전용량 $C$의 비율에 루트를 씌워 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Z = \sqrt{\frac{L}{C}}$
    ② [숫자 대입] $Z = \sqrt{\frac{96 \times 10^{-3}}{0.6 \times 10^{-6}}}$
    ③ [최종 결과] $Z = 400\text{ }\Omega$
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71. 다음의 회로에서 단자 a,b에 걸리는 전압[V]은?

  1. 12
  2. 18
  3. 24
  4. 6
(정답률: 48%)
  • 중첩의 원리를 이용하여 전압원과 전류원의 영향을 각각 계산하여 합산합니다.
    전압원만 있을 때(전류원 개방) 단자 전압 $V_1$과 전류원만 있을 때(전압원 단락) 단자 전압 $V_2$를 구합니다.
    ① [기본 공식] $V_{ab} = \frac{R_1}{R_1 + R_2} V + I \times R_1$
    ② [숫자 대입] $V_{ab} = \frac{3}{3 + 3} \times 6 + 3 \times 3$
    ③ [최종 결과] $V_{ab} = 12\text{ V}$
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72. R-L-C 회로망에서 입력 전압을 ei(t)[V], 출력량을 전류 i(t)[A]로 할 대, 이 요소의 전달함수는?

(정답률: 63%)
  • 전달함수 $G(s)$는 출력량을 입력량으로 나눈 값입니다. 주어진 R-L-C 직렬 회로에서 입력 전압 $e_i(t)$에 대한 출력 전류 $i(t)$의 전달함수는 전체 임피던스의 역수 $1/Z(s)$가 됩니다.
    $$G(s) = \frac{1}{R + sL + \frac{1}{sC}} = \frac{sC}{s^2LC + sRC + 1}$$
    따라서 정답은 입니다.
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73. 어떤 회로 소자에 e = 125sin377t[V]를 가했을 때, i = 25sin377t[A]가 흐른다면, 이 소자는?

  1. 다이오드
  2. 순저항
  3. 유도 리액턴스
  4. 용량 리액턴스
(정답률: 61%)
  • 전압 $e = 125\sin 377t$와 전류 $i = 25\sin 377t$의 위상(sin 항)이 완전히 일치합니다. 전압과 전류의 위상차가 없는 회로 소자는 순저항입니다.
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74. 선간 전압 200[V], 부하 임피던스 24 + j7 [Ω]인 3상 Y결선의 3상 유효전력[W]은?

  1. 192
  2. 512
  3. 1536
  4. 4608
(정답률: 59%)
  • 3상 Y결선에서 전체 유효전력은 각 상의 저항에서 소비되는 전력의 3배와 같습니다.
    ① [기본 공식] $P = 3 \times \frac{V_{p}^{2} \times R}{R^{2} + X^{2}}$
    ② [숫자 대입] $P = 3 \times \frac{(\frac{200}{\sqrt{3}})^{2} \times 24}{24^{2} + 7^{2}}$
    ③ [최종 결과] $P = 1536\text{ W}$
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75. 다음과 같은 RC회로망에서 입력전압을 ei(t)[V}출력 전압을 e0(t)[V]라 할 때, 이 요소의 전달 함수는? (단, R=100[kΩ], C=10[㎌]D이고, 초기 조건은 0이다.)

  1. 1/s+1
  2. 10/s+1
  3. 1/10s+1
  4. 10/10s+1
(정답률: 43%)
  • 제시된 RC 회로의 전달 함수는 저항 $R$과 커패시턴스 $C$의 곱에 라플라스 변수 $s$를 곱한 값에 1을 더한 분모를 갖는 형태입니다.
    ① [기본 공식] $G(s) = \frac{1}{RCS + 1}$
    ② [숫자 대입] $G(s) = \frac{1}{(100 \times 10^{3}) \times (10 \times 10^{-6})s + 1}$
    ③ [최종 결과] $G(s) = \frac{1}{s + 1}$
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76. 저항 30[Ω], 용량성 리액턴스 40[Ω]의 병렬 회로에 120[V]의 정현파 교류 전압을 가할 때 전체 전류[A]는?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 48%)
  • 병렬 회로에서 전체 전류는 각 가지에 흐르는 전류의 벡터 합으로 구합니다.
    ① [기본 공식] $I = \sqrt{(\frac{V}{R})^{2} + (\frac{V}{X_{C}})^{2}}$
    ② [숫자 대입] $I = \sqrt{(\frac{120}{30})^{2} + (\frac{120}{40})^{2}}$
    ③ [최종 결과] $I = 5\text{ A}$
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77. 기본파의 40[%]인 제 3 고조파와 30[%]인 제 5 고조파를 포함하는 전압파의 왜형률은?

  1. 0.9
  2. 0.7
  3. 0.3
  4. 0.5
(정답률: 65%)
  • 왜형률은 기본파에 대한 고조파 성분의 실효값의 비로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{왜형률} = \frac{\sqrt{\sum V_{n}^{2}}}{V_{1}}$
    ② [숫자 대입] $\text{왜형률} = \frac{\sqrt{0.4^{2} + 0.3^{2}}}{1}$
    ③ [최종 결과] $\text{왜형률} = 0.5$
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78. 다음과 같은 브리지 회로가 평형이 되기 위한 Z4의 값은?

  1. 2+j4
  2. -2+j4
  3. 4+j2
  4. 4-j2
(정답률: 66%)
  • 브리지 회로가 평형 상태가 되려면 마주 보는 두 임피던스의 곱이 서로 같아야 합니다.
    ① [기본 공식] $Z_{4} = \frac{Z_{1} \times Z_{2}}{Z_{3}}$
    ② [숫자 대입] $Z_{4} = \frac{(2+j4)(2-j3)}{3+j2}$
    ③ [최종 결과] $Z_{4} = 4-j2$
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79. 어떤 회로망의 4단자 정수가 A=8, B=j2, D=3+j2이면 이 회로망의 C는?

  1. 2+j3
  2. 3+j3
  3. 24+j14
  4. 8-j11.5
(정답률: 65%)
  • 4단자 정수 사이의 관계식 $AD - BC = 1$을 이용하여 $C$를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{AD - 1}{B}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{8 \times (3 + j2) - 1}{j2}$
    ③ [최종 결과] $C = 8 - j11.5$
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80. 다음 함수 의 역라플라스 변환은?

(정답률: 51%)
  • 주어진 함수 $F(s) = \frac{5s + 3}{s(s + 1)}$를 해비사이드 부분분수 전개법을 통해 분리하면 $\frac{3}{s} + \frac{2}{s + 1}$이 됩니다. 이를 역라플라스 변환하면 $\text{img src='https://cbtbank.kr/images/jw/jw20100509/jw20100509m80b2.gif'}$ 형태인 $3 + 2e^{-t}$가 도출됩니다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 가공 전선로의 지지물로서 길이 9m, 설계하중이 6.8kN 이하인 철근 콘크리트주를 시설할 때, 땅에 묻히는 깊이는 몇[m] 이상으로 하여야 하는가?

  1. 1.2
  2. 1.5
  3. 2
  4. 2.5
(정답률: 54%)
  • 길이 $15\text{m}$이하이고 설계하중이 $6.8\text{kN}$이하인 철근 콘크리트주의 매설 깊이는 전주 길이의 $1/6$이상으로 합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{근입 깊이} = \text{전장} \times \frac{1}{6}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{근입 깊이} = 9 \times \frac{1}{6}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{근입 깊이} = 1.5\text{m}$$
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82. 정격 전류가 15A를 넘고 20A이하인 배선용 차단기로 보호되는 저압 옥내전로의 콘센트는 정격전류가 몇[A]이하인 것을 사용하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 15
  2. 20
  3. 30
  4. 50
(정답률: 52%)
  • 정격 전류가 $15\text{A}$를 넘고 $20\text{A}$이하인 배선용 차단기로 보호되는 저압 옥내전로의 콘센트는 정격전류 $20\text{A}$이하인 것을 사용해야 합니다.

    오답 노트

    해당 내용은 KEC 규정에 의해 삭제된 사항입니다.
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83. 시가지에 시설되어 있는 가공 직류 전차선의 장선에는 가공 직류 전차선간 및 가공 직류 전차선으로부터 60cm 이내의 부분 이외에 접지 공사를 할 때, 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제 1종 접지공사
  2. 제 2종 접지공사
  3. 제 3종 접지공사
  4. 특별 제 3종 접지공사
(정답률: 63%)
  • 시가지 가공 직류 전차선의 장선 접지 공사는 제 3종 접지공사를 적용합니다.

    오답 노트

    KEC 규정 변경으로 인해 현재는 접지 관련 문제가 출제되지 않으나, 기존 기준으로는 제 3종 접지공사가 정답입니다.
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84. 무선용 안테나 등을 지지하는 철탑의 기초 안전율은 얼마 이상이어야 하는가?

  1. 1.0
  2. 1.5
  3. 2.0
  4. 2.5
(정답률: 63%)
  • 무선용 안테나를 지지하는 철주, 철근주, 철탑의 기초 안전율은 1.5 이상으로 규정되어 있습니다.
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85. 일반 주택 및 아파트 각 호실의 현관등으로 백열 전등을 설치할 때에는 타임 스위치를 설치하여 몇 분 이내에 소등되는 것이어야 하는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 5
(정답률: 69%)
  • 일반 주택 및 아파트 각 호실의 현관등에 백열 전등을 설치할 경우, 타임 스위치를 통해 $3\text{분}$이내에 소등되도록 시설해야 합니다.

    오답 노트

    호텔이나 병원의 경우에는 $1\text{분}$이내에 소등되어야 합니다.
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86. 뱅크 용량이 20000kVA,인 전력용 캐패시터에 자동적으로 전로로부터 차단하는 보호장치를 하려고 한다. 반드시 시설하여야 할 보호장치가 아닌 것은?

  1. 내부에 고장이 생긴 경우에 동작하는 장치
  2. 절연유의 압력이 변화할 때 동작하는 장치
  3. 과전류가 생긴 경우에 동작하는 장치
  4. 과전압이 생긴 경우에 동작하는 장치
(정답률: 65%)
  • 전력용 캐패시터의 뱅크 용량이 $15000\text{kVA}$이상인 경우, 내부 고장, 과전류, 과전압 시 동작하는 보호장치를 반드시 시설해야 합니다. 절연유 압력 변화 동작 장치는 필수 시설 항목이 아닙니다.
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87. 특고압 가공 전선로를 가공 케이블로 시설하는 경우 잘못된 것은?

  1. 조가용선에 행거의 간격은 1m로 시설하였다.
  2. 조가용선 및 케이블의 피복에 사용하는 금속체에는 제 3종 접지공사를 하였다.
  3. 조가용선은 단면적 22mm2의 아연도강 연선을 사용하였다.
  4. 조가용선에 접촉시켜 금속 테이프를 간격 20cm 이하의 간격을 유지시켜 나선형으로 감아 붙였다.
(정답률: 53%)
  • 특고압 가공 전선로를 가공 케이블로 시설할 때, 고압 및 특고압의 경우 행거의 간격은 $50\text{cm}$이하로 시설해야 합니다.

    오답 노트

    조가용선은 단면적 $22\text{mm}^{2}$이상의 아연도강 연선을 사용하며, 금속 테이프를 $20\text{cm}$이하의 간격으로 나선형으로 감아 붙이고, 금속체에는 제 3종 접지공사를 실시합니다.
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88. 도로 등의 전열장치 시설에 맞지 않는 것은?

  1. 발열선의 전기 공급은 전로의 대지 전압 300V 이하일 것.
  2. 콘크리트 기타 견고한 내열성이 있는 것 안에 시설할 것.
  3. 발열선은 그 온도가 80°C를 넘지 않도록 시설할 것
  4. 발열선은 다른 약전류 전선 등에 자기적인 장애를 줄 것
(정답률: 65%)
  • 전열장치의 발열선은 다른 약전류 전선 등에 자기적인 장애를 주지 않도록 시설해야 합니다.

    오답 노트

    발열선의 전기 공급은 대지 전압 $300\text{V}$이하로 해야 하며, 콘크리트 등 견고한 내열성 재료 안에 시설하고, 온도가 $80^{\circ}\text{C}$를 넘지 않도록 관리해야 합니다.
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89. 옥내 관등회로의 사용 전압이 1000V를 넘는 네온 방전등 공사로 적합하지 않는 것은?

  1. 애자 사용 공사에 의한 전선 상호간의 간격은 10cm 이상일 것
  2. 관등회로의 배선은 전개된 장소 또는 점검할 수 있는 은폐된 장소에 시설할 것
  3. 네온 변압기 외함에는 제 3종 접지 공사를 할 것
  4. 애자 사용 공사에 의한 전선의 지지점간의 거리는 1m 이하일 것
(정답률: 40%)
  • 네온 방전등 공사에서 애자 사용 공사 시 전선 상호 간의 간격은 $6\text{cm}$이상이어야 합니다.

    오답 노트

    관등회로의 배선은 전개된 장소 또는 점검할 수 있는 은폐된 장소에 시설하며, 네온 변압기 외함에는 제 3종 접지 공사를 실시하고, 전선의 지지점 간 거리는 $1\text{m}$이하로 시설해야 합니다.
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90. 금속관 공사에서 절연 부싱을 사용하는 가장 주된 목적은?

  1. 관의 끝이 터지는 것을 방지
  2. 관의 단구에서 조영재의 접촉 방지
  3. 관내 해충 및 이물질 출입 방지
  4. 관의 단구에서 전선 피복의 손상 방지
(정답률: 64%)
  • 금속관 공사에서 절연 부싱을 사용하는 주된 목적은 금속관의 끝부분(단구)에서 전선 피복이 날카로운 단면에 닿아 손상되는 것을 방지하기 위함입니다.
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91. 저압 또는 고압의 가공 전선로와 기설 가공 약전류 전선로가 병행할 때 유도 작용에 의한 통신상의 장해가 생기지 않도록 전선과 기설 약전류 전선간의 이격 거리는 몇 m이상이어야 하는가? (단, 전기 철도용 급전선과 단선식 전화선로는 제외한다.)

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 6
(정답률: 44%)
  • 저압 또는 고압 가공 전선로와 기설 가공 약전류 전선로가 병행할 때, 유도 작용으로 인한 통신 장해를 방지하기 위한 최소 이격 거리는 $2\text{m}$이상입니다.
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92. 시가지에 시설하는 특고압 가공전선로의 지지물이 철탑이고 전선이 수평으로 2 이상 있는 경우에 전선 상호간의 간격이 4m 미만일 때에는 특고압 가공 전선로의 경간은 몇 m 이하이어야 하는가?

  1. 100
  2. 150
  3. 200
  4. 250
(정답률: 37%)
  • 시가지에 시설하는 특고압 가공전선로의 지지물이 철탑일 때, 전선이 수평으로 2본 이상 있고 상호 간격이 $4\text{m}$ 미만인 경우의 경간 제한은 $250\text{m}$이하입니다.
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93. 특고압 가공전선과 지지물, 완금류, 지주 또는 지선 사이의 이격거리는 사용전압 15000V 인 경우 일반적으로 몇 cm 이상이어야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 15
  2. 30
  3. 50
  4. 80
(정답률: 31%)
  • 특고압 가공전선과 지지물 사이의 이격거리는 전압 크기에 따라 결정됩니다. $15\text{kV}$ 미만인 경우 $15\text{cm}$이상, $25\text{kV}$ 미만인 경우 $20\text{cm}$이상, $35\text{kV}$ 미만인 경우 $25\text{cm}$이상을 유지해야 합니다.
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94. 중성점 직접 접지식으로서 최대 사용전압이 161000V 인 변압기 권선의 절연 내력 시험 전압은 몇 V 인가?

  1. 103040
  2. 115920
  3. 148120
  4. 177100
(정답률: 43%)
  • 중성점 직접 접지식 변압기의 절연 내력 시험 전압은 최대 사용 전압이 $170\text{kV}$이하인 경우 최대 사용 전압의 $0.72$배를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $V = V_{max} \times 0.72$
    ② [숫자 대입] $V = 161000 \times 0.72$
    ③ [최종 결과] $V = 115920\text{ V}$
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95. 전기 울타리 시설에 대한 설명으로 알맞은 것은?

  1. 전기 울타리는 사람이 쉽게 출입할 수 있는 곳에 시설할 것
  2. 전기 울타리용 전원 장치에 전기를 공급하는 전로의 사용 전압은 600V 미만일 것
  3. 전선과 이를 지지하는 기둥 사이의 이격 거리는 2.5cm 이상일 것
  4. 전선과 수목 사이의 이격 거리는 40cm 이상일 것
(정답률: 51%)
  • 전기 울타리 시설 시 전선과 이를 지지하는 기둥 사이의 이격 거리는 $2.5\text{cm}$($25\text{mm}$) 이상으로 유지해야 합니다.

    오답 노트

    사람이 쉽게 출입할 수 있는 곳에 시설할 것: 사람 접촉이 쉬운 장소에는 시설 불가
    사용 전압은 $600\text{V}$ 미만일 것: $250\text{V}$이하일 것
    전선과 수목 사이의 이격 거리는 $40\text{cm}$이상일 것: $0.3\text{m}$($30\text{cm}$) 이상일 것
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96. 사용 전압이 440V 인 이동 기중기용 접촉 전선을 애자사용 공사에 의하여 옥내의 전개된 장소에 시설하는 경우 사용하는 전선으로 옳은 것은?

  1. 인장강도가 3.44kN 이상인 것 또는 지름 2.6mm의 경동선으로 단면적이 8mm2 이상인 것
  2. 인장강도가 3.44kN 이상인 것 또는 지름 3.2mm의 경동선으로 단면적이 18mm2 이상인 것
  3. 인장강도가 11.2kN 이상인 것 또는 지름 6mm의 경동선으로 단면적이 28mm2 이상인 것
  4. 인장강도가 11.2kN 이상인 것 또는 지름 8mm의 경동선으로 단면적이 18mm2 이상인 것
(정답률: 47%)
  • 사용 전압이 $440\text{V}$인 이동 기중기용 접촉 전선을 옥내 전개된 장소에 애자사용 공사로 시설할 때는 인장강도가 $11.2\text{kN}$이상인 것 또는 지름 $6\text{mm}$의 경동선으로 단면적이 $28\text{mm}^2$이상인 전선을 사용해야 합니다.
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97. 저압 전로에서 그 전로에 지락이 생긴 경우에 0.5초 이내에 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 시설하는 경우, 특별 제 3종 접지공사의 접지 저항 값은 자동 차단기의 정격 감도 전류가 30mA 일 때 몇 [Ω]이하로 하여야 하는가?

  1. 75
  2. 150
  3. 300
  4. 500
(정답률: 29%)
  • 특별 제 3종 접지공사에서 자동 차단 장치를 시설할 때, 접지 저항 값과 정격 감도 전류의 곱은 $1500$이하가 되어야 합니다.
    ① [기본 공식] $R \times I = 1500$
    ② [숫자 대입] $R \times 30 = 1500$
    ③ [최종 결과] $R = 500\text{ }\Omega$
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98. 고압과 저압 전로를 결합하는 변압기 저압측의 중성점에는 제 2종 접지공사를 변압기의 시설 장소마다 하여야 하나 부득이하여 가공 공동 지선을 설치하여 공통의 접지공사로 하는 경우 각 변압기를 중심으로 하는 지름 몇 m 이내의 지역에 시설하여야 하는가?

  1. 400
  2. 500
  3. 600
  4. 800
(정답률: 42%)
  • 가공 공동 지선을 설치하여 공통 접지공사를 하는 경우, 각 변압기를 중심으로 하는 지름 $400\text{m}$이내의 지역에 시설하여야 합니다.
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99. 사람이 접촉할 우려가 있는 제 1종 또는 제 2종 접지공사에서 지하 75cm로부터 지표상 2m 까지의 접지선은 사람의 접촉 우려가 없도록 하기 위하여 어느 것을 사용하여 보호하는가?

  1. 두께 1mm 이상의 콤바인덕트관
  2. 두께 2mm 이상의 합성 수지관
  3. 피막의 두께가 균일한 비닐 포장지
  4. 이음 부분이 없는 플로어덕트
(정답률: 59%)
  • 사람이 접촉할 우려가 있는 접지공사에서 접지선을 보호하기 위해 지표상 $2\text{m}$까지는 기계적 강도가 확보된 보호관을 사용해야 합니다.
    규정에 따라 두께 $2\text{mm}$이상의 합성 수지관을 사용하여 보호합니다.
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100. 지중 전선로를 직접 매설식에 의하여 시설할 때, 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소에 지중 전선을 견고한 트라프 기타 방호물에 넣지 않고도 부설할 수 있는 케이블은?

  1. 염화비닐 절연 케이블
  2. 폴리 에틸렌 외장 케이블
  3. 콤바인 덕트 케이블
  4. 알루미늄피 케이블
(정답률: 70%)
  • 콤바인 덕트 케이블은 케이블 자체가 이미 견고한 방호체(덕트) 내에 포함되어 있는 구조이므로, 별도의 트라프나 방호물 없이도 부설이 가능합니다.
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