전기산업기사 필기 기출문제복원 (2016-03-06)

전기산업기사 2016-03-06 필기 기출문제 해설

이 페이지는 전기산업기사 2016-03-06 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

전기산업기사
(2016-03-06 기출문제)

목록

1과목: 전기자기학

1. E1＞E2의 유전체 경계면에 전계가 수직으로 입사할 때 경계면에 작용하는 힘과 방향에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 의 힘이 E1에서 E2로 작용
  2. 의 힘이 E2에서 E1로 작용
  3. 의 힘이 E1에서 E2로 작용
  4. 의 힘이 E2에서 E1로 작용
(정답률: 73%)
  • 유전체 경계면에 전계가 수직으로 입사할 때, 전속밀도 $D$는 연속($$D_{1} = D_{2}$$)입니다. 이때 경계면에 작용하는 힘 $f$는 다음과 같으며, 힘의 방향은 항상 전계가 강한 곳에서 약한 곳($E_{1} \rightarrow E_{2}$ )으로 작용합니다.
    $$f = \frac{1}{2} ( \frac{1}{\epsilon_{2}} - \frac{1}{\epsilon_{1}} ) D^{2}$$
    따라서 의 힘이 $$E_{1}$$에서 $E_{2}$로 작용하는 것이 옳습니다.
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2. 자속밀도 0.5[Wb/m2]인 균일한 자장 내에 반지름 10[㎝], 권수 1000회인 원형코일이 매분 1800 회전할 때 이 코일의 저항이 100[Ω]일 경우 이 코일에 흐르는 전류의 최대값은 약 몇 [A] 인가?

  1. 14.4
  2. 23.5
  3. 29.6
  4. 43.2
(정답률: 42%)
  • 회전하는 코일에 유도되는 최대 기전력을 구한 뒤, 옴의 법칙을 이용하여 최대 전류를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $I_m = \frac{2\pi f N B S}{R}$ (최대전류 = 최대기전력 / 저항)
    ② [숫자 대입] $I_m = \frac{2\pi \times \frac{1800}{60} \times 1000 \times 0.5 \times \pi \times 0.1^2}{100}$
    ③ [최종 결과] $I_m = 29.6$
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3. 우주선 중에 1020[eV]의 정전에너지를 가진 하전입자가 있다고 할 때, 이 에너지는 약 몇 [J]인가

  1. 2
  2. 9
  3. 16
  4. 91
(정답률: 67%)
  • 전자볼트($eV$) 단위를 줄($J$) 단위로 변환하는 에너지 환산 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $E = V \times q$
    ② [숫자 대입] $E = 10^{20} \times 1.602 \times 10^{-19}$
    ③ [최종 결과] $E = 16.02$
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4. 코일의 면적을 2배로 하고 자속밀도의 주파수를 2배로 높이면 유기기전력의 최대값은 어떻게 되는가?

  1. 1/4로 된다.
  2. 1/2로 된다.
  3. 2배로 된다.
  4. 4배로 된다.
(정답률: 69%)
  • 유기기전력의 최대값은 코일의 면적과 주파수에 각각 비례하는 성질을 가집니다.
    ① [기본 공식]
    $$E = 2 \pi f N B A$$
    ② [숫자 대입]
    $$E' = 2 \pi (2f) N B (2A) = 4(2 \pi f N B A)$$
    ③ [최종 결과]
    $$E' = 4E$$
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5. 전위함수가 V=x2+y2[V]인 자유공간 내의 전하밀도는 몇 [C/m3] 인가?

  1. -12.5×10-12
  2. -22.4×10-12
  3. -35.4×10-12
  4. -70.8×10-12
(정답률: 60%)
  • 푸아송 방정식을 이용하여 전위함수로부터 전하밀도를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\rho = -\epsilon_{0} \nabla^{2} V$
    ② [숫자 대입] $\rho = -8.854 \times 10^{-12} \times (2 + 2)$
    ③ [최종 결과] $\rho = -35.4 \times 10^{-12}$
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6. 그림과 같이 전류 I[A]가 흐르는 반지름 a[m]인 원형코일의 중심으로부터 x[m]인 점 P의 자계의 세기는 몇 [AT/m]인가? (단, θ는 각APO라 한다.

(정답률: 63%)
  • 원형 코일의 중심축 상의 한 점 P에서의 자계 세기는 비오-사바르 법칙을 통해 유도되며, 각 $\theta$를 이용하여 다음과 같이 표현됩니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{I}{2a} \sin^3 \theta$
    ② [숫자 대입] (공식 그대로 적용)
    ③ [최종 결과]
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7. 자유공간에 있어서의 포인팅 벡터를 P[W/m2]이라 할 때, 전계의 세기 Ee[V/m]를 구하면?

  1. 377P
  2. P/377
  3. √377P
(정답률: 66%)
  • 자유공간에서 포인팅 벡터 $P$는 전계 $E$와 자계 $H$의 곱으로 나타내며, 전계와 자계의 비는 자유공간의 고유 임피던스 $377\Omega$과 같습니다.
    ① [기본 공식] $P = E \times H = \frac{E^{2}}{377}$
    ② [숫자 대입] $E^{2} = 377 \times P$
    ③ [최종 결과] $E = \sqrt{377P}$
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8. 점전하 +Q의 무한평면도체에 대한 영상전하는?

  1. +Q
  2. -Q
  3. +2Q
  4. -2Q
(정답률: 90%)
  • 무한평면도체에 의한 영상전하법을 적용하면, 도체 표면의 전위를 0으로 만들기 위해 도체 내부의 대칭 지점에 크기는 같고 부호가 반대인 전하를 가상으로 배치합니다. 따라서 영상전하는 $-Q$가 됩니다.
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9. 그림과 같이 +q[C/m]로 대전된 두 도선이 d[m]의 간격으로 평행하게 가설되었을 때, 이 두 도선간에서 전계가 최소가 되는 점은?

  1. d/4지점
  2. 3/4d 지점
  3. d/3지점
  4. d/2지점
(정답률: 80%)
  • 동일한 전하 $+q$로 대전된 두 평행 도선 사이에서 전계의 세기는 두 도선으로부터 같은 거리만큼 떨어진 지점에서 서로 반대 방향으로 작용하여 상쇄되므로 최소가 됩니다.
    따라서 두 도선의 정중앙인 $d/2$ 지점에서 전계가 최소가 됩니다.
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10. 정전계에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 전계 에너지가 최소로 되는 전하분포의 전계이다.
  2. 전계 에너지가 최대로 되는 전하분포의 전계이다.
  3. 전계 에너지가 항상 0인 전기장을 말한다.
  4. 전계 에너지가 항상 ∞인 전기장을 말한다.
(정답률: 75%)
  • 정전계는 전하 분포가 시간에 따라 변하지 않는 상태로, 시스템의 전체 전계 에너지가 최소가 되는 안정된 상태의 전계입니다.
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11. 전하 e[C]이 공기 중의 자계 H[AT/m] 내를 H에 수직방향으로 v[m/s]의 속도로 돌입하였을 때 받는 힘은 몇 [N] 인가?

  1. μ0evH
  2. evH
  3. eH/E0μ0
  4. E0H/μ0v
(정답률: 76%)
  • 전하가 자계 내에서 받는 힘은 로렌츠 힘 공식을 통해 구할 수 있습니다. 자속밀도 $B$는 $\mu_{0}H$로 표현되므로, 힘 $F = qvB$에 대입하면 $\mu_{0}evH$가 됩니다.
    $$F = evB = ev(\mu_{0}H) = \mu_{0}evH$$
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12. 두께 d[m]인 판상 유전체의 양면사이에 150[V]의 전압을 가하였을 때 내부에서의 전계가
3×104[V/m] 이었다. 이 판상 유전체의 두께는 몇 [mm]인가?

  1. 2
  2. 5
  3. 10
  4. 20
(정답률: 71%)
  • 전압, 전계, 두께 사이의 관계식을 이용하여 두께를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $d = \frac{V}{E}$
    ② [숫자 대입] $d = \frac{150}{3 \times 10^{4}}$
    ③ [최종 결과] $d = 5 \times 10^{-3} \text{ m} = 5 \text{ mm}$
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13. 비투자율이 μτ인 철제 무단 솔레노이드가 있다. 평균자로의 길이를 l[m]라 할 때 솔레노이드에 공극(air gap) l0[m]를 만들어 자기저항을 원래의 2배로 하려면 얼마만한 공극을 만들면 되는가? (단, μτ≫1이고, 자기력은 일정하다고 한다.

(정답률: 44%)
  • 자기저항이 2배가 되려면 추가된 공극의 자기저항이 원래 철심의 자기저항과 같아야 합니다. 즉, $\frac{l_{0}}{\mu_{0}S} = \frac{l}{\mu_{0}\mu_{r}S}$ 관계가 성립해야 합니다.
    ① [기본 공식] $l_{0} = \frac{l}{\mu_{r}}$
    ② [숫자 대입] $l_{0} = \frac{l}{\mu_{r}}$
    ③ [최종 결과]
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14. 반지름 a[m]의 구도체에 전하 Q[C]이 주어질 때, 구도체 표면에 작용하는 정전응력[N/m2]은?

(정답률: 60%)
  • 구도체 표면의 정전응력은 유전율과 전계 세기의 제곱에 비례하며, 구 표면의 전계 $E = \frac{Q}{4\pi\epsilon_{0}a^{2}}$를 대입하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $f = \frac{1}{2}\epsilon_{0}E^{2}$
    ② [숫자 대입] $f = \frac{1}{2}\epsilon_{0}(\frac{Q}{4\pi\epsilon_{0}a^{2}})^{2}$
    ③ [최종 결과]
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15. 반지름이 각각 a=0.2[m], b=0.5[m]되는 동심구간에 고유저항 p=2×1012[Ωㆍm], 비유전율 Es=100인 유전체를 채우고 내외 동심구간에 150[V]의 전위차를 가할 때 유전체를 통하여 흐르는 누설전류는 몇 [A] 인가?

  1. 2.15×10-10
  2. 3.14×10-10
  3. 5.31×10-10
  4. 6.13×10-10
(정답률: 69%)
  • 동심구간 유전체의 누설전류는 전위차를 전체 저항으로 나누어 구할 수 있으며, 저항 $R$은 고유저항 $\rho$와 기하학적 구조에 의해 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{4\pi V}{\rho} ( \frac{1}{a} - \frac{1}{b} )$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{4\pi \times 150}{2 \times 10^{12}} ( \frac{1}{0.2} - \frac{1}{0.5} )$
    ③ [최종 결과] $I = 3.14 \times 10^{-10} \text{ A}$
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16. 유전체 내의 전속밀도에 관한 설명 중 옳은 것은?

  1. 진전하만이다.
  2. 분극 전하만이다.
  3. 겉보기 전하만이다.
  4. 진전하와 분극 전하이다.
(정답률: 66%)
  • 유전체 내의 전속밀도는 분극 전하의 영향을 받지 않고 오직 진전하에 의해서만 결정됩니다.
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17. 전계와 자계의 위상 관계는?

  1. 위상이 서로 같다.
  2. 전계가 자계보다 90° 늦다.
  3. 전계가 자계보다 90° 빠르다.
  4. 전계가 자계보다 45° 빠르다.
(정답률: 79%)
  • 전자파의 특성상 전계와 자계는 서로 $90^{\circ}$로 직교하며 진행하지만, 위상은 서로 일치하는 동상 관계를 유지합니다.
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18. 판자석의 세기가 P[Wbㆍm]되는 판자석을 보는 입체각 w인 점의 자위는 몇 [A] 인가?

(정답률: 55%)
  • 판자석에 의한 자위는 판자석의 세기와 입체각의 곱을 $4\pi$와 진공 중 투자율의 곱으로 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $u = \frac{P\omega}{4\pi\mu_{0}}$
    ② [숫자 대입] $u = \frac{P\omega}{4\pi\mu_{0}}$
    ③ [최종 결과]
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19. 진공 중에 놓인 3[μC]의 점전하에서 3[m] 되는 점의 전계는 몇 [V/m]인가?

  1. 100
  2. 1000
  3. 300
  4. 3000
(정답률: 64%)
  • 점전하에 의한 전계의 세기는 전하량에 비례하고 거리의 제곱에 반비례합니다.
    ① [기본 공식] $E = 9 \times 10^9 \frac{Q}{r^2}$ (전계 = 상수 × 전하량 / 거리의 제곱)
    ② [숫자 대입] $E = 9 \times 10^9 \frac{3 \times 10^{-6}}{3^2}$
    ③ [최종 결과] $E = 3000$
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20. 진공 중 1[C]의 전하에 대한 정의로 옳은 것은? (단, Q1, Q2는 전하이며, F는 작용력이다.)

  1. Q1=Q2, 거리 1[m], 작용력 F=9×109[N] 일 때이다.
  2. Q1＜Q2, 거리 1[m], 작용력 F=6×109[N] 일 때이다.
  3. Q1=Q2, 거리 1[m], 작용력 F=1[N] 일 때이다.
  4. Q1＞Q2, 거리 1[m], 작용력 F=1[N] 일 때이다.
(정답률: 84%)
  • 쿨롱의 법칙에 따라 진공 중에서 거리 $1\text{m}$ 떨어진 두 전하 $Q_1=Q_2=1\text{C}$ 사이의 작용력 $F$가 $9 \times 10^9\text{N}$일 때, 이 전하를 $1\text{C}$로 정의합니다.
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2과목: 전력공학

21. 송전선로에서 연가를 하는 주된 목적은?

  1. 미관상 필요
  2. 직격뢰의 방지
  3. 선로정수의 평형
  4. 지지물의 높이를 낮추기 위하여
(정답률: 88%)
  • 연가란 송전선로의 3상을 3등분하여 위치를 서로 바꾸어 배치하는 것으로, 각 상의 선로정수를 동일하게 만들어 평형을 유지하는 것이 주된 목적입니다.
    그 외에도 유도장해 감소 및 직렬공진 방지의 효과가 있습니다.
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22. 어떤 발전소의 유효낙차가 100[m]이고, 최대사용수량이 10[m3/s]일 경우 이 발전소의 이론적인 출력은 몇 [kW]인가?

  1. 4900
  2. 9800
  3. 10000
  4. 14700
(정답률: 84%)
  • 발전소의 이론적 출력은 수량, 낙차, 중력가속도를 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = 9.8QH$ (출력 = 9.8 × 수량 × 낙차)
    ② [숫자 대입] $P = 9.8 \times 10 \times 100$
    ③ [최종 결과] $P = 9800$
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23. 우리나라 22.9kV 배전선로에서 가장 많이 사용하는 배전방식과 중성점 접지방식은?

  1. 3상 3선식 비접지
  2. 3상 4선식 비접지
  3. 3상 3선식 다중접지
  4. 3상 4선식 다중접지
(정답률: 79%)
  • 우리나라의 전력 계통 방식에 대한 구분 문제입니다. 배전선로에서는 3상 4선식 다중접지 방식을 가장 많이 사용합니다.

    오답 노트
    송전선로: 3상 3선식 비접지 방식
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24. 다음 송전선의 전압변동률 식에서 VR1은 무엇을 의미하는가?

  1. 부하시 송전단 전압
  2. 무부하시 송전단 전압
  3. 전부하시 수전단 전압
  4. 무부하시 수전단 전압
(정답률: 65%)
  • 송전선의 전압변동률 공식 $\epsilon = \frac{V_{R1} - V_{R2}}{V_{R2}} \times 100\%$에서 각 기호의 의미를 묻는 문제입니다. $V_{R1}$은 무부하시 수전단 전압을 의미합니다.

    오답 노트
    $V_{R2}$: 수전단 정격전압
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25. 100[kVA] 단상변압기 3대를 △-△결선으로 사용 하다가 1대의 고장으로 V-V 결선으로 사용하면 약 몇 [kVA] 부하까지 사용할 수 있는가?

  1. 150
  2. 173
  3. 225
  4. 300
(정답률: 87%)
  • 단상 변압기 3대를 $\Delta-\Delta$ 결선으로 사용하다가 1대가 고장 나 V-V 결선으로 운전할 때의 출력 용량을 구하는 문제입니다. V-V 결선 시 출력은 단상 변압기 용량의 $\sqrt{3}$배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $P = \sqrt{3} \times P_{1}$ (단상 변압기 용량)
    ② [숫자 대입] $P = \sqrt{3} \times 100$
    ③ [최종 결과] $P = 173.2$
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26. 우리나라 22.9kV 배전선로에 적용하는 피뢰기의 공칭방전전류[A]는?

  1. 1500
  2. 2500
  3. 5000
  4. 10000
(정답률: 68%)
  • 우리나라 전압별 피뢰기의 공칭방전전류 표준 규격을 암기해야 하는 문제입니다.

    오답 노트
    66kV: 5000A
    154kV: 10000A
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27. 1선 지락 시에 전위상승이 가장 적은 접지방식은?

  1. 직접 접지
  2. 저항 접지
  3. 리액터 접지
  4. 소호리액터 접지
(정답률: 65%)
  • 1선 지락 사고 시 건전상의 대지전위 상승이 가장 적은 방식은 직접 접지 방식입니다. 이는 지락 전류가 가장 크게 흐르기 때문에 전위 상승을 억제하는 효과가 가장 크기 때문입니다.
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28. 전원으로부터의 합성 임피던스가 0.5[%](15000kVA 기준)인 곳에 설치하는 차단기 용량은 몇 [MVA] 이상이어야 하는가?

  1. 2000
  2. 2500
  3. 3000
  4. 3500
(정답률: 68%)
  • 기준 용량과 퍼센트 임피던스를 이용하여 계통의 단락 용량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P_s = \frac{100}{\%Z} \times P_n$
    ② [숫자 대입] $P_s = \frac{100}{0.5} \times 15000 \times 10^{3}$
    ③ [최종 결과] $P_s = 3000$
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29. 직렬 콘덴서를 선로에 삽입할 때의 장점이 아닌 것은?

  1. 역률을 개선한다.
  2. 정태안정도를 증가한다.
  3. 선로의 인덕턴스를 보상한다.
  4. 수전단의 전압변동률을 줄인다.
(정답률: 54%)
  • 직렬 콘덴서는 선로의 유도 리액턴스를 보상하여 전압 강하를 줄이고 정태안정도를 높이는 역할을 하지만, 부하의 역률 개선과는 무관합니다.

    오답 노트
    역률 개선: 조상 설비(병렬 콘덴서 등)의 역할
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30. 부하에 따라 전압 변동이 심한 급전선을 가진 배전 변전소의 전압 조정장치로서 적당한 것은?

  1. 단권 변압기
  2. 주변압기 탭
  3. 전력용 콘덴서
  4. 유도 전압조정기
(정답률: 61%)
  • 유도 전압조정기는 부하 변동이 심한 배전 선로에서 전압을 연속적으로 조정하기에 적합한 장치입니다.

    오답 노트
    주변압기 탭: 부하 변동이 심하지 않아 전압이 일정한 선로에 적용
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31. 부하전류 및 단락전류를 모두 개폐할 수 있는 스위치는?

  1. 단로기
  2. 차단기
  3. 선로개폐기
  4. 전력퓨즈
(정답률: 80%)
  • 차단기는 정상 상태의 부하전류 개폐는 물론, 사고 시 발생하는 거대한 고장전류(단락전류)까지 안전하게 차단할 수 있는 장치입니다.

    오답 노트
    단로기: 무부하 상태에서만 개폐 가능
    선로개폐기: 부하전류만 개폐 가능
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32. 선로의 커패시턴스와 무관한 것은?

  1. 전자유도
  2. 개폐서지
  3. 중성점 잔류전압
  4. 발전기 자기여자현상
(정답률: 55%)
  • 커패시턴스(정전용량)는 전하를 축적하는 정전유도 현상과 관련이 있습니다. 반면 전자유도는 자기장의 변화로 인해 전압이 유도되는 현상으로, 커패시턴스가 아닌 인덕턴스와 관련이 있습니다.

    오답 노트
    개폐서지, 중성점 잔류전압, 발전기 자기여자현상: 모두 선로의 정전용량(커패시턴스)에 의해 영향을 받는 현상임
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33. 배전선에서 균등하게 분포된 부하일 경우 배전선 말단의 전압강하는 모두 부하가 배전선의 어느 지점에 집중되어 있을 때의 전압강하와 같은가?

  1. 1/2
  2. 1/3
  3. 2/3
  4. 1/5
(정답률: 54%)
  • 배전선로에 부하가 균등하게 분포되어 있을 때, 말단에서의 전압강하는 모든 부하가 선로의 $1/2$ 지점에 집중되어 있을 때의 전압강하와 동일합니다.

    오답 노트
    전력손실: 부하가 $1/3$ 지점에 집중되어 있을 때와 동일함
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34. 화력발전소에서 석탄 1[kg]으로 발생할 수 있는 전력량은 약 몇 [kWh]인가? 단, 석탄의 발열량은 5000[kcal/kg], 발전소의 효율은 40[%]이다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 2.0
  2. 2.3
  3. 4.7
  4. 5.8
(정답률: 53%)
  • 연료의 발열량과 발전소 효율을 이용하여 발생 가능한 전력량을 계산합니다. 이때 $1 \text{kcal} = 860 \text{W}$의 환산 기준을 적용합니다.
    ① $W = \frac{\eta \times m \times H}{860}$
    ② $W = \frac{0.4 \times 1 \times 5000}{860}$
    ③ $W = 2.3$ kWh
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35. 송전거리, 전력, 손실률 및 역률이 일정하다면 전선의 굵기는?

  1. 전류에 비례한다.
  2. 전류에 반비례한다.
  3. 전압의 제곱에 비례한다.
  4. 전압의 제곱에 반비례한다.
(정답률: 54%)
  • 전력손실 공식에서 전력손실 $P_l$은 전압의 제곱에 반비례하며, 전선 저항 $R$은 단면적에 반비례합니다. 따라서 송전거리, 전력, 손실률, 역률이 일정할 때 전선의 굵기(단면적)는 전압의 제곱에 반비례하는 관계를 가집니다.
    $$P_l = \frac{P^2 R}{V^2 \cos^2 \theta}$$
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36. 총부하설비가 160[kW], 수용률이 60[%], 부하역률이 80[%]인 수용가에 공급하기 위한 변압기 용량[kVA]은?

  1. 40
  2. 80
  3. 120
  4. 160
(정답률: 74%)
  • 변압기 용량은 설비용량에 수용률을 곱한 최대수요전력을 역률로 나누어 산출합니다.
    ① $P = \frac{P_{total} \times \text{수용률}}{\text{역률}}$
    ② $P = \frac{160 \times 0.6}{0.8}$
    ③ $P = 120$ kVA
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37. 154[kV] 송전계통에서 3상 단락고장이 발생 하였을 경우 고장 점에서 본 등가 정상 임피던스가 100[MVA] 기준으로 25[%]라고 하면 단락용량은 몇 [MVA]인가?

  1. 250
  2. 300
  3. 400
  4. 500
(정답률: 60%)
  • 기준 용량과 퍼센트 임피던스가 주어졌을 때, 단락용량은 기준 용량을 퍼센트 임피던스로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P_{s} = \frac{100}{\%Z} \times P_{n}$$
    ② [숫자 대입]
    $$P_{s} = \frac{100}{25} \times 100$$
    ③ [최종 결과]
    $$P_{s} = 400$$
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38. 감전방지 대책으로 적합하지 않은 것은?

  1. 외함접지
  2. 아크혼 설치
  3. 2중 절연기기
  4. 누전 차단기 설치
(정답률: 76%)
  • 감전방지 대책은 인체로 흐르는 전류를 차단하거나 경로를 변경하는 것이 핵심입니다. 아크혼 설치는 낙뢰 등으로 인한 이상전압 발생 시 애자선을 보호하기 위한 장치이므로 감전방지 대책과는 무관합니다.
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39. 3상 1회선 송전선로의 소호리액터의 용량[kVA]은?

  1. 선로 충전용량과 같다.
  2. 선간 충전용량의 1/2 이다.
  3. 3선 일괄의 대지 충전 용량과 같다.
  4. 1선과 중성점 사이의 충전 용량과 같다.
(정답률: 60%)
  • 소호리액터는 지락 사고 시 충전전류를 상쇄시켜 아크를 소멸시키는 장치로, 그 용량은 선로 전체의 3상 대지 충전 용량과 동일하게 설계합니다.
    $$Q_{c} = 3 \omega C_{s} E^{2}$$
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40. 18~23개를 한 줄로 이어 단 표준현수애자를 사용하는 전압[kV]은?

  1. 23[kV]
  2. 154[kV]
  3. 345[kV]
  4. 765[kV]
(정답률: 72%)
  • 표준현수애자의 개수는 송전 전압이 높을수록 절연 거리 확보를 위해 더 많이 필요합니다. 345 kV 계통에서는 일반적으로 18~23개(또는 19~22개)의 애자를 한 줄로 이어 사용합니다.

    오답 노트
    23 kV: 2~3개 사용
    154 kV: 9~11개 사용
    765 kV: 40개 이상 사용
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3과목: 전기기기

41. 교류 정류자 전동기의 설명 중 틀린 것은?

  1. 정류작용은 직류기와 같이 간단히 해결된다.
  2. 구조가 일반적으로 복잡하여 고장이 생기기 쉽다.
  3. 기동토크가 크고 기동 장치가 필요 없는 경우가 많다.
  4. 역률이 높은 편이며 연속적인 속도 제어가 가능하다.
(정답률: 49%)
  • 교류 정류자 전동기는 직류기와 달리 정류 작용을 구현하는 것이 훨씬 까다롭고 곤란하며, 이로 인해 출력에 제한을 받는 특성이 있습니다.
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42. 직류 분권전동기의 계자저항을 운전 중에 증가시키면?

  1. 전류는 일정
  2. 속도는 감소
  3. 속도는 일정
  4. 속도는 증가
(정답률: 62%)
  • 직류 분권전동기의 속도 식 $N = k \frac{V - I_{a}R_{a}}{\Phi}$에 따라, 계자저항이 증가하면 계자전류가 감소하여 자속 $\Phi$가 감소하게 됩니다. 속도는 자속에 반비례하므로 결과적으로 속도는 증가합니다.
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43. 역률 80[%](뒤짐)로 전부하 운전 중인 3상 100[kVA], 3000/200[V] 변압기의 저압측 선전류의 무효분은 몇 [A]인가?

  1. 100
  2. 80√3
  3. 100√3
  4. 500√3
(정답률: 67%)
  • 변압기 저압측의 전체 선전류를 먼저 구한 뒤, 역률을 이용해 무효분 전류를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I_{q} = \frac{P}{\sqrt{3}V_{2}} \sin \theta$
    ② [숫자 대입] $I_{q} = \frac{100000}{\sqrt{3} \times 200} \times 0.6$
    ③ [최종 결과] $I_{q} = 100\sqrt{3}$
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44. 권선형 유도전동기에서 2차 저항을 변화시켜서 속도제어를 하는 경우 최대토크는?

  1. 항상 일정하다.
  2. 2차 저항에만 비례한다.
  3. 최대 토크가 생기는 점의 슬립에 비례한다.
  4. 최대 토크가 생기는 점의 슬립에 반비례한다.
(정답률: 58%)
  • 3상 권선형 유도전동기에서 2차 저항을 조절하면 최대 토크가 발생하는 지점(슬립)은 변하지만, 최대 토크의 크기 자체는 2차 저항 값과 관계없이 항상 일정합니다.
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45. 3상 유도 전동기로서 작용하기 위한 슬립 s의 범위는?

  1. s≥1
  2. 0＜s＜1
  3. -1≤s≤0
  4. s=0 또는 s=1
(정답률: 85%)
  • 유도기에서 슬립 $s$의 범위에 따라 동작 상태가 결정됩니다. 전동기로 동작하여 회전자가 동기 속도보다 느리게 회전하는 구간은 $0 < s < 1$ 입니다.

    오답 노트
    제동기: $s \ge 1$
    유도발전기: $-1 \le s \le 0$
    정지 상태: $s = 1$
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46. 변압기유 열화방지 방법 중 틀린 것은?

  1. 밀봉방식
  2. 흡착제방식
  3. 수소봉입방식
  4. 개방형 콘서베이터
(정답률: 66%)
  • 변압기유의 열화를 방지하기 위해 절연 가스로는 질소를 사용하며, 수소봉입방식은 적절한 방법이 아닙니다.

    오답 노트
    밀봉방식, 흡착제방식, 개방형 콘서베이터는 모두 변압기유의 산화와 열화를 방지하는 유효한 방법입니다.
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47. 스텝모터(step motor)의 장점이 아닌 것은?

  1. 가속, 감속이 용이하며 정ㆍ역전 및 변속이 쉽다.
  2. 위치제어를 할 때 각도 오차가 있고 누적된다.
  3. 피드백 루프가 필요없이 오른 루프로 손쉽게 속도 및 위치제어를 할 수 있다.
  4. 디지털 신호를 직접 제어 할 수 있으므로 컴퓨터 등 다른 디지털 기기와 인터페이스가 쉽다.
(정답률: 71%)
  • 스텝모터는 디지털 펄스 제어를 통해 정밀한 위치 제어가 가능하며, 각도 오차가 매우 적고 누적되지 않는다는 것이 큰 장점입니다. 따라서 위치제어를 할 때 각도 오차가 있고 누적된다는 설명은 틀린 내용입니다.
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48. 동기기의 과도 안정도를 증가시키는 방법이 아닌 것은?

  1. 속응 여자 방식을 채용한다.
  2. 동기화 리액턴스를 크게 한다.
  3. 동기 탈조 계전기를 사용 한다.
  4. 발전기의 조속기 동작을 신속히 한다.
(정답률: 74%)
  • 동기기의 과도 안정도를 높이기 위해서는 동기 리액턴스를 작게 유지해야 합니다.

    오답 노트
    속응 여자 방식 채용, 동기 탈조 계전기 사용, 조속기 동작 신속화는 모두 안정도를 증가시키는 올바른 방법입니다.
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49. 직류기에서 전기자 반작용이란 전기자 권선에 흐르는 전류로 인하여 생긴 자속이 무엇에 영향을 주는 현상인가?

  1. 감자 작용만을 하는 현상
  2. 편자 작용만을 하는 현상
  3. 계자극에 영향을 주는 현상
  4. 모든 부분에 영향을 주는 현상
(정답률: 69%)
  • 전기자 반작용은 전기자 권선에 흐르는 전류에 의해 발생한 자속이 계자 자극에서 만들어낸 주자속에 영향을 미치는 현상을 말합니다. 따라서 계자극에 영향을 주는 현상이 정답입니다.
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50. 3상 유도전동기의 동기속도는 주파수와 어떤 관계가 있는가?

  1. 비례한다.
  2. 반비례한다.
  3. 자승에 비례한다.
  4. 자승에 반비례한다.
(정답률: 67%)
  • 3상 유도전동기의 동기속도는 주파수에 비례하고 극수에 반비례하는 관계를 가집니다.
    $$N_s = \frac{120f}{p}$$
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51. 3단자 사이리스터가 아닌 것은?

  1. SCR
  2. GTO
  3. SCS
  4. TRIAC
(정답률: 67%)
  • SCR, GTO, TRIAC은 모두 3단자 소자이지만, SCS는 게이트 단자가 2개인 4단자 사이리스터입니다.
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52. 60[Hz], 4극 유도전동기의 슬립이 4[%]인 때의 회전수[rpm]는?

  1. 1728
  2. 1738
  3. 1748
  4. 1758
(정답률: 71%)
  • 먼저 동기속도를 구한 뒤, 슬립을 적용하여 실제 회전수를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $N = (1 - s) \times \frac{120f}{p}$
    ② [숫자 대입] $N = (1 - 0.04) \times \frac{120 \times 60}{4}$
    ③ [최종 결과] $N = 1728$
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53. 비례추이와 관계가 있는 전동기는?

  1. 동기 전동기
  2. 정류자 전동기
  3. 3상 농형 유도전동기
  4. 3상 권선형 유도전동기
(정답률: 55%)
  • 비례추이는 2차 회로에 외부 저항을 삽입하여 토크와 슬립의 관계를 변화시키는 운전법으로, 회전자가 권선으로 되어 있어 외부 저항 연결이 가능한 3상 권선형 유도전동기에서만 가능합니다.
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54. 200[kVA]의 단상변압기가 있다. 철손이 1.6[kW]이고 전부하 동손이 2.5[kW]이다. 이 변압기의 역률이 0.8일 때 전부하시의 효율은 약 몇 [%]인가?

  1. 96.5
  2. 97.0
  3. 97.5
  4. 98.0
(정답률: 58%)
  • 변압기의 효율은 출력(용량 $\times$ 역률)을 출력과 손실(철손 + 동손)의 합으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{P \times \cos\theta}{P \times \cos\theta + P_{i} + P_{c}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{200 \times 0.8}{200 \times 0.8 + 1.6 + 2.5} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\eta = 97.5$
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55. 직류직권 전동기에서 토크 T와 회전수 N과의 관계는?

  1. T∝N
  2. T∝N2
  3. T∝1/N
  4. T∝1/N2
(정답률: 51%)
  • 직류 직권 전동기는 계자 권선과 전기자 권선이 직렬로 연결되어 있어, 토크는 전류의 제곱에 비례하고 회전수의 제곱에 반비례하는 특성을 가집니다.
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56. 변압기의 전부하 동손이 270[W], 철손이 120[W]일 때 최고 효율로 운전하는 출력은 정격출력의 약 몇 [%]인가?

  1. 66.7
  2. 44.4
  3. 33.3
  4. 22.5
(정답률: 67%)
  • 변압기의 최고 효율 조건은 철손과 동손이 같을 때이며, 이때의 출력 비율은 철손과 전부하 동손의 비에 루트를 씌워 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $m = \sqrt{\frac{P_i}{P_c}}$
    ② [숫자 대입] $m = \sqrt{\frac{120}{270}}$
    ③ [최종 결과] $m = 0.667$ (약 $66.7\% $)
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57. 단상 반파정류로 직류전압 150[V]를 얻으려고 한다. 최대 역전압(Peak Inverse Voltage)이 약 몇 [V] 이상의 다이오드를 사용하여야 하는가? 단, 정류회로 및 변압기의 전압강하는 무시한다.

  1. 150
  2. 166
  3. 333
  4. 471
(정답률: 51%)
  • 단상 반파 정류 회로에서 다이오드가 견뎌야 하는 최대 역전압(PIV)은 직류 평균 전압의 $\pi$배로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $PIV = \pi \times E_d$
    ② [숫자 대입] $PIV = 3.14 \times 150$
    ③ [최종 결과] $PIV = 471$
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58. 동기 전동기의 자기동법에서 계자권선을 단락하는 이유는?

  1. 기동이 쉽다.
  2. 기동권선으로 이용한다.
  3. 고전압의 유도를 방지한다.
  4. 전기자 반작용을 방지한다.
(정답률: 51%)
  • 동기 전동기의 자기동법에서 계자 권선을 단락시키는 이유는 기동 시 계자 권선에 과도한 고전압이 유도되어 절연이 파괴되는 것을 방지하기 위함입니다.
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59. 직류발전기 중 무부하일 때보다 부하가 증가한 경우에 단자전압이 상승하는 발전기는?

  1. 직권발전기
  2. 분권발전기
  3. 과복권발전기
  4. 차동복권발전기
(정답률: 51%)
  • 과복권발전기는 계자 권선이 전기자 권선과 병렬로 연결되어 있으며, 부하가 증가함에 따라 계자 전류가 증가하여 자속이 강해지므로 단자전압이 무부하 시보다 상승하는 특성을 가집니다.

    오답 노트
    직권발전기: 무부하 시 계자 전류가 0이 되어 발전이 불가능함
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60. 3상 교류발전기의 기전력에 대하여 π/2[rad] 뒤진 전기자 전류가 흐르면 전기자 반작용은?

  1. 증자작용을 한다.
  2. 감자작용을 한다.
  3. 횡축 반작용을 한다.
  4. 교차 자화작용을 한다.
(정답률: 77%)
  • 교류발전기에서 전기자 전류가 기전력보다 $\pi/2$ rad(90도) 뒤진다는 것은 부하가 순수 유도성일 때를 의미하며, 이때 주자속을 감소시키는 감자작용을 합니다.

    오답 노트
    증자작용: 발전기에서 전류가 기전력보다 앞설 때 발생
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4과목: 회로이론

61. 아래와 같은 비정현파 전압을 RL 직렬회로에 인가할 때에 제 3고조파 전류의 실효값[A]은? (단, R=4[Ω], wL=1[Ω]이다.)

  1. 4
  2. 15
  3. 20
  4. 75
(정답률: 67%)
  • 비정현파 전압이 인가될 때, 특정 고조파 전류는 해당 차수의 전압을 해당 차수의 임피던스로 나누어 구합니다. 제 3고조파의 경우 유도 리액턴스는 $3\omega L$이 됩니다.
    ① [기본 공식] $I_3 = \frac{V_3}{\sqrt{R^2 + (3\omega L)^2}}$
    ② [숫자 대입] $I_3 = \frac{75}{\sqrt{4^2 + (3 \times 1)^2}}$
    ③ [최종 결과] $I_3 = 15$ A
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62. 선간전압 220[V], 역률 60[%]인 평형 3상 부하에서 소비전력 P=10[kW]일 때 선전류는 약 몇 [A]인가?

  1. 25.3
  2. 32.8
  3. 43.7
  4. 53.6
(정답률: 62%)
  • 평형 3상 부하의 소비전력 공식을 이용하여 선전류를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $P = \sqrt{3} V I \cos \theta$
    ② [숫자 대입] $10000 = \sqrt{3} \times 220 \times I \times 0.6$
    ③ [최종 결과] $I = 43.7$ A
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63. 의 전달함수를 미분방정식으로 표시하면? (단, )

(정답률: 53%)
  • 라플라스 변환의 성질에 따라 $s$는 시간 영역에서 미분 연산자 $\frac{d}{dt}$에 대응됩니다.
    주어진 전달함수 $\frac{E_0(s)}{E_i(s)} = \frac{1}{s^2 + 3s + 1}$를 분모의 형태로 정리하면 $(s^2 + 3s + 1)E_0(s) = E_i(s)$가 됩니다.
    이를 시간 영역의 미분방정식으로 변환하면 $\frac{d^2}{dt^2}e_0(t) + 3\frac{d}{dt}e_0(t) + e_0(t) = e_i(t)$가 됩니다.
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64. 로 표시하는 파형은?

(정답률: 65%)
  • 제시된 수식 $i(t) = \frac{4I_m}{\pi} (\sin \omega t + \frac{1}{3} \sin 3\omega t + \frac{1}{5} \sin 5\omega t + \dots)$는 기본파와 홀수차 고조파들이 합성된 구형파의 푸리에 급수 전개식입니다. 따라서 이 수식에 해당하는 파형은 입니다.
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65. 그림과 같은 회로에서 전류 I[A]는?

  1. 7
  2. 10
  3. 13
  4. 17
(정답률: 61%)
  • 저항에 흐르는 전류 $I_R$과 인덕터에 흐르는 전류 $I_L$은 서로 위상차가 $90^{\circ}$이므로, 전체 전류 $I$는 두 전류의 벡터 합(피타고라스 정리)으로 계산해야 합니다.
    ① [기본 공식] $I = \sqrt{I_R^2 + I_L^2}$
    ② [숫자 대입] $I = \sqrt{5^2 + 12^2}$
    ③ [최종 결과] $I = 13$
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66. 일 때 f(t)의 최종값은?

  1. 0
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 76%)
  • 최종값 정리를 이용하면 $f(t)$의 최종값은 $s \to 0$일 때 $sF(s)$의 극한값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $f(\infty) = \lim_{s \to 0} sF(s)$
    ② [숫자 대입] $f(\infty) = \lim_{s \to 0} s \times \frac{3s + 10}{s^3 + 2s^2 + 5s} = \lim_{s \to 0} \frac{3s + 10}{s^2 + 2s + 5}$
    ③ [최종 결과] $f(\infty) = \frac{10}{5} = 2$
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67. RLC 직렬회로에서 제 n고조파의 공진주파수 f[Hz]는?

(정답률: 66%)
  • RLC 직렬회로의 기본 공진주파수 $f = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$에 제 $n$고조파 성분인 $n$을 곱하여 산출합니다.
    따라서 제 $n$고조파의 공진주파수는 $\frac{1}{2\pi n\sqrt{LC}}$ 입니다.
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68. 1/s+3을 역라플라스 변환하면?

(정답률: 76%)
  • 라플라스 변환 쌍 $\frac{1}{s+a} \leftrightarrow e^{-at}$ 공식을 적용합니다. 주어진 식 $\frac{1}{s+3}$에서 $a=3$이므로, 역라플라스 변환 결과는 $e^{-3t}$가 됩니다.
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69. 20[kVA] 변압기 2대로 공급할 수 있는 최대 3상 전력은 약 몇 [kVA]인가?

  1. 17
  2. 25
  3. 35
  4. 40
(정답률: 71%)
  • 변압기 2대를 V결선하여 공급할 수 있는 최대 3상 전력은 단상 변압기 1대 용량의 $\sqrt{3}$배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $P_V = \sqrt{3} P_1$
    ② [숫자 대입] $P_V = \sqrt{3} \times 20$
    ③ [최종 결과] $P_V = 34.64$
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70. 한 상의 임피던스 Z=6+j8[Ω]인 평형 Y부하에 평형 3상 전압 200[V]를 인가할 때 무효전력은 약 몇 Var인가?

  1. 1330
  2. 1848
  3. 2381
  4. 3200
(정답률: 60%)
  • 3상 평형 Y부하에서 전체 무효전력 $Q$는 각 상의 무효전력의 3배입니다. 상전압과 임피던스를 이용하여 전류를 먼저 구한 뒤 계산하면 효율적입니다.
    ① [기본 공식] $Q = 3 \times ( \frac{V_p}{Z} )^2 \times X$
    ② [숫자 대입] $Q = 3 \times ( \frac{200 / \sqrt{3}}{\sqrt{6^2 + 8^2}} )^2 \times 8$
    ③ [최종 결과] $Q = 3200$
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71. T형 4단자 회로의 임피던스 파라미터중 Z22는?

  1. Z1+Z2
  2. Z2+Z3
  3. Z1+Z3
  4. -Z2
(정답률: 73%)
  • T형 4단자 회로에서 임피던스 파라미터 $Z_{22}$는 출력측 단자를 개방하고 입력측에서 본 임피던스가 아니라, 입력측을 개방하고 출력측에서 본 입력 임피던스를 의미합니다. 회로 구성상 $Z_2$와 $Z_3$가 직렬로 연결된 경로의 임피던스가 되므로 $Z_2+Z_3$가 정답입니다.
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72. 정전용량 C만의 회로에서 100[V], 60[Hz]의 교류를 가했을 때, 60[mA]의 전류가 흐른다면 C는 약 몇 [㎌]인가?

  1. 5.26
  2. 4.32
  3. 3.59
  4. 1.59
(정답률: 52%)
  • 용량성 리액턴스 $X_C$를 먼저 구한 뒤, 정전용량 $C$의 공식을 이용하여 값을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{1}{2\pi f X_C}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{1}{2\pi \times 60 \times \frac{100}{60 \times 10^{-3}}}$
    ③ [최종 결과] $C = 1.59$
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73. △결선된 부하를 Y결선으로 바꾸면 소비전력은 어떻게 되겠는가? 단, 선간전압은 일정하다.

  1. 1/3로 된다.
  2. 3배로 된다.
  3. 1/9로 된다.
  4. 9배로 된다.
(정답률: 70%)
  • 선간전압이 일정할 때, $\Delta$결선을 Y결선으로 바꾸면 상전압이 $1/\sqrt{3}$배로 감소합니다. 소비전력 $P$는 전압의 제곱에 비례하므로, $(1/\sqrt{3})^2 = 1/3$이 되어 소비전력은 1/3로 줄어듭니다.
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74. RLC 회로망에서 입력을ei(t) 출력을 i(t)로 할 때, 이 회로의 전달함수는?

(정답률: 66%)
  • RLC 직렬 회로에서 입력 전압 $e_i(t)$에 대한 출력 전류 $i(t)$의 전달함수는 회로의 전체 임피던스의 역수로 구할 수 있습니다.
    전체 임피던스 $Z(s) = Ls + R + \frac{1}{Cs}$이므로, 전달함수 $\frac{I(s)}{E(s)} = \frac{1}{Z(s)}$ 입니다.
    ① [기본 공식] $\frac{I(s)}{E(s)} = \frac{1}{Ls + R + \frac{1}{Cs}}$
    ② [숫자 대입] $\frac{I(s)}{E(s)} = \frac{1}{\frac{LCs^2 + RCs + 1}{Cs}}$
    ③ [최종 결과] $\frac{I(s)}{E(s)} = \frac{Cs}{LCs^2 + RCs + 1}$
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75. 그림과 같은 회로를 t=0에서 스위치 S를 닫았을 때 R[Ω]에 흐르는 전류 iR(t)[A]는?

  3. I0
(정답률: 56%)
  • 스위치를 닫는 순간, 인덕터 $L$은 전류의 급격한 변화를 방해하므로 초기에는 개방 회로처럼 동작하여 모든 전류 $I_0$가 저항 $R$로 흐릅니다. 시간이 흐름에 따라 전류는 저항에서 인덕터 쪽으로 이동하며 지수함수적으로 감소합니다.
    키르히호프의 전류 법칙(KCL)에 의해 $I_0 = i_R(t) + i_L(t)$이며, 인덕터에 흐르는 전류 $i_L(t) = I_0(1 - e^{-\frac{R}{L}t})$이므로 이를 대입하면 다음과 같습니다.
    $$i_R(t) = I_0 - I_0(1 - e^{-\frac{R}{L}t}) = I_0 e^{-\frac{R}{L}t}$$
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76. 와 의 위상차를 시간으로 나타내면 약 몇 초 인가?

  1. 3.33×10-4
  2. 4.33×10-4
  3. 6.33×10-4
  4. 8.33×10-4
(정답률: 54%)
  • 두 파형의 위상차를 시간으로 변환하기 위해서는 위상차를 각주파수로 나누어 계산합니다.
    먼저 $\cos$ 함수와 $\sin$ 함수를 동일한 함수로 통일하여 위상차를 구합니다.
    $$e = E_m \cos(100\pi t - \frac{\pi}{3})$$
    $$i = I_m \sin(100\pi t + \frac{\pi}{4}) = I_m \cos(100\pi t + \frac{\pi}{4} - \frac{\pi}{2}) = I_m \cos(100\pi t - \frac{\pi}{4})$$
    두 파형의 위상차는 $\frac{\pi}{3} - \frac{\pi}{4} = \frac{\pi}{12}$ 입니다.
    ① [기본 공식] $t = \frac{\theta}{\omega}$
    ② [숫자 대입] $t = \frac{\frac{\pi}{12}}{100\pi}$
    ③ [최종 결과] $t = 8.33 \times 10^{-4}$
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77. 회로의 3[Ω] 저항 양단에 걸리는 전압[V]은?

  1. 2
  2. - 2
  3. 3
  4. - 3
(정답률: 59%)
  • 중첩의 원리를 이용하여 $3\Omega$ 저항에 걸리는 전압을 구합니다.
    1. 전압원 $2\text{V}$를 단락시키면 전류가 단락 경로로 모두 흐르므로 $3\Omega$ 저항에는 전류가 흐르지 않아 전압이 $0\text{V}$가 됩니다.
    2. 전류원 $1\text{A}$를 개방시키면 회로는 전압원 $2\text{V}$와 $3\Omega$ 저항이 병렬로 연결된 구조가 되어, 저항 양단에는 전압원의 전압인 $2\text{V}$가 그대로 걸리게 됩니다.
    따라서 최종 전압은 $2\text{V}$입니다.
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78. 대칭 3상 전압이 a상 Va[V], b상 Vb=a2Va[V], c상 Vc=aVa[V]일 때 a상 기준으로 한 대칭분 전압 중 정상분 V1[V]은 어떻게 표시되는 가? (단, 이다).

  1. 0
  2. Va
  3. aVa
  4. a2Va
(정답률: 61%)
  • 대칭분 전압 중 정상분 $V_1$은 각 상의 전압을 이용하여 계산하며, 벡터 연산자 $a$의 성질인 $a^3 = 1$을 이용합니다.
    정상분 공식 $V_1 = \frac{1}{3}(V_a + aV_b + a^2V_c)$에 주어진 조건 $V_b = a^2V_a$, $V_c = aV_a$를 대입하면 다음과 같습니다.
    $$V_1 = \frac{1}{3}(V_a + a(a^2V_a) + a^2(aV_a)) = \frac{1}{3}(V_a + a^3V_a + a^3V_a)$$
    여기서 $a^3 = 1$이므로 $V_1 = \frac{1}{3}(V_a + V_a + V_a) = V_a$가 됩니다.
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79. 314[mH]의 자기 인덕턴스에 120[V], 60[Hz]의 교류전압을 가하였을 때 흐르는 전류[A]는?

  1. 10
  2. 8
  3. 1
  4. 0.5
(정답률: 61%)
  • 교류 회로에서 인덕터에 흐르는 전류는 전압을 유도성 리액턴스로 나누어 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V}{2\pi f L}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{120}{2\pi \times 60 \times 314 \times 10^{-3}}$
    ③ [최종 결과] $I = 1.02 \approx 1$
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80. 그림과 같은 회로의 구동점 임피던스[Ω] 는?

  1. 2+jw
(정답률: 54%)
  • 인덕턴스 $1\text{H}$와 저항 $2\Omega$이 병렬로 연결된 회로의 합성 임피던스를 구하는 문제입니다. 인덕터의 임피던스는 $j\omega L$로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Z = \frac{R \cdot j\omega L}{R + j\omega L}$
    ② [숫자 대입] $Z = \frac{2 \cdot j\omega \cdot 1}{2 + j\omega}$
    ③ [최종 결과] 분모의 켤레복소수 $2 - j\omega$를 분자 분모에 곱하여 정리하면 가 됩니다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 지중전선로의 전선으로 적합한 것은?

  1. 케이블
  2. 동복강선
  3. 절연전선
  4. 나경동선
(정답률: 74%)
  • 지중전선로는 외부 충격과 습기로부터 전선을 보호해야 하므로, 피복이 두껍고 절연 성능이 뛰어난 케이블을 사용하는 것이 가장 적합합니다.
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82. 저압 옥내배선에 사용되는 연동선의 굵기는 일반적인 경우 몇 [mm2] 이상이어야 하는가?

  1. 2
  2. 2.5
  3. 4
  4. 6
(정답률: 69%)
  • 저압 옥내배선에 사용되는 전선의 최소 굵기 규정을 묻는 문제입니다.
    연동선을 사용할 경우 $2.5\text{mm}^2$이상, MI 케이블을 사용할 경우 $1\text{mm}^2$이상이어야 합니다.
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83. 과전류차단기를 설치하지 않아야 할 곳은?

  1. 수용가의 인입선 부분
  2. 고압 배전선로의 인출장소
  3. 직접 접지계통에 설치한 변압기의 접지선
  4. 역률조정용 고압 병렬콘덴서 뱅크의 분기선
(정답률: 67%)
  • 접지선, 중성선, 접지측 전선은 계통의 안전을 위해 상시 연결되어 있어야 하므로 과전류차단기를 설치하지 않습니다.
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84. 금속관 공사에 대한 기준으로 틀린 것은?

  1. 저압 옥내배선에 사용하는 전선으로 옥외용 비닐절연전선을 사용하였다.
  2. 저압 옥내배선의 금속관 안에는 전선에 접속점이 없도록 하였다.
  3. 콘크리트에 매설하는 금속관의 두께는 1.2[mm]를 사용하였다.
  4. 저압 옥내배선의 사용전압이 400[V] 이상인 관에는 특별 제3종 접지공사를 하였다.
(정답률: 68%)
  • 금속관 공사의 전선 사용 및 시설 기준에 대한 문제입니다.
    금속관 공사 시 전선은 절연전선을 사용해야 하지만, 옥외용 비닐절연전선(OW)은 옥내배선용으로 사용할 수 없습니다.

    오답 노트
    콘크리트에 매설하는 금속관의 두께는 $1.2\text{mm}$: 매설 시 두께 $1.2\text{mm}$이상 기준을 충족합니다.
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85. 버스덕트 공사에 대한 설명으로 옳은 것은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 4번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 버스덕트 끝부분을 개방 할 것
  2. 덕트는 수직으로 붙이는 경우 지지점간 거리는 12[m] 이하로 할 것
  3. 덕트를 조영재에 붙이는 경우 덕트의 지지점간 거리는 6[m] 이하로 할 것
  4. 저압 옥내배선의 사용전압이 400[V] 미만인 경우에는 덕트에 제3종 접지공사를 할 것
(정답률: 76%)
  • 버스덕트 공사의 시설 기준과 접지 규정에 관한 문제입니다.
    저압 옥내배선의 사용전압이 $400\text{V}$ 미만인 경우에는 덕트에 제3종 접지공사를 시행해야 합니다.

    오답 노트
    버스덕트 끝부분을 개방 할 것: 종단부는 폐쇄해야 합니다(환기형 제외).
    덕트는 수직으로 붙이는 경우 지지점간 거리는 $12\text{m}$이하: 수직 지지점 간 거리는 $6\text{m}$이하입니다.
    덕트를 조영재에 붙이는 경우 덕트의 지지점간 거리는 $6\text{m}$이하: 일반적인 지지점 간 거리는 $3\text{m}$이하입니다.
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86. 154[kV]용 변성기를 사람이 접촉할 우려가 없도록 시설하는 경우에 충전부분의 지표상의 높이는 최소 몇 [m] 이상이어야 하는가?

  1. 4
  2. 5
  3. 6
  4. 8
(정답률: 52%)
  • 특고압용 기계 기구의 시설 기준에 따른 충전부분의 지표상 높이를 구하는 문제입니다.
    사용전압에 따라 높이 기준이 달라지며, $35\text{kV}$ 초과 $160\text{kV}$이하인 경우에는 $6\text{m}$이상으로 시설해야 합니다.
    ① [기본 공식]
    $$35\text{kV} < V \le 160\text{kV} \rightarrow 6\text{m}$$
    ② [숫자 대입]
    $$154\text{kV} \rightarrow 6\text{m}$$
    ③ [최종 결과]
    $$6\text{m}$$
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87. 옥내배선에서 나전선을 사용할 수 없는 것은?

  1. 전선의 피복 절연물이 부식하는 장소의 전선
  2. 취급자 이외의 자가 출입할 수 없도록 설비한 장소의 전선
  3. 전용의 개폐기 및 과전류 차단기가 시설된 전기기계기구의 저압전선
  4. 애자 사용공사에 의하여 전개된 장소에 시설하는 경우로 전기로용 전선
(정답률: 44%)
  • 옥내배선에서 나전선을 사용할 수 있는 예외적인 장소를 묻는 문제입니다.
    나전선은 애자 사용공사, 전기로용 전선로, 절연물이 부식되기 쉬운 곳, 취급자 외 출입 금지 장소, 라이팅/버스 덕트 공사 등에서 사용 가능합니다.

    오답 노트
    전용의 개폐기 및 과전류 차단기가 시설된 전기기계기구의 저압전선: 나전선 사용 가능 장소에 해당하지 않습니다.
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88. 시가지 등에서 특고압 가공전선로의 시설에 대한 내용 중 틀린 것은?

  1. A종 철주를 지지물로 사용하는 경우의 경간은 75[m] 이하이다.
  2. 사용전압이 170[kV]이하인 전선로를 지지하는 애자장치는 2련 이상의 현수애자 또는 장간애자를 사용한다.
  3. 사용전압이 100[kV]를 초과하는 특고압 가공전선에 지락 또는 단락이 생겼을 때에는 1초 이내에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치를 시설한다.
  4. 사용전압이 170[kV] 이하인 전선로를 지지하는 애자장치는 50[%] 충격섬락전압 값이 그 전선의 근접한 다른 부분을 지지하는 애자장치 값의 100[%] 이상인 것을 사용한다.
(정답률: 59%)
  • 시가지 특고압 가공전선로의 애자장치 충격섬락전압 기준에 대한 문제입니다.
    사용전압이 $170\text{kV}$이하인 경우, $130\text{kV}$이하일 때는 $50\%$ 충격섬락전압 값이 $110\%$이상이어야 하며, $130\text{kV}$를 초과할 때는 $105\%$이상이어야 합니다. 따라서 $100\%$이상이라고 설명한 내용은 틀린 기준입니다.
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89. 전력보안 통신설비인 무선용 안테나 등을 지지하는 철주의 기초의 안전율이 얼마 이상이어야 하는가?

  1. 1.3
  2. 1.5
  3. 1.8
  4. 2.0
(정답률: 72%)
  • 전력보안 통신설비의 무선용 안테나 등을 지지하는 지지물(목주, 철주, CP주, 철탑) 기초의 안전율은 1.5 이상으로 규정되어 있습니다.
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90. 특고압 계기용변성기의 2차측 전로의 접지공사는?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 70%)
  • 특고압 계기용변성기의 2차측 전로에는 안전을 위해 제1종 접지공사를 시행해야 합니다.

    오답 노트
    제3종 접지공사: 고압용 계기용변성기 2차측에 적용함
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91. 345[kV] 가공전선로를 제1종 특고압 보안공사에 의하여 시설할 때 사용되는 경동연선의 굵기는 몇 [mm2] 이상이어야 하는가?

  1. 100
  2. 125
  3. 150
  4. 200
(정답률: 49%)
  • 제1종 특고압 보안공사에서 300kV 이상의 가공전선로를 시설할 때 사용하는 경동연선의 최소 단면적 기준을 묻는 문제입니다.
    300kV 이상일 때의 기준 단면적은 $200\text{mm}^2$ 입니다.
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92. 차단기에 사용하는 압축공기장치에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 공기압축기를 통하는 관은 용접에 의한 잔류응력이 생기지 않도록 할 것
  2. 주 공기탱크에는 사용압력 1.5배 이상 3배 이하의 최고 눈금이 있는 압력계를 시설 할 것
  3. 공기압축기는 최고사용압력의 1.5배 수압을 연속하여 10분간 가하여 시험하였을 때 이에 견디고 새지 아니할 것
  4. 공기탱크는 사용압력에서 공기의 보급이 없는 상태로 차단기의 투입 및 차단을 연속하여 3회 이상 할 수 있는 용량을 가질 것
(정답률: 65%)
  • 차단기 압축공기장치의 공기탱크 용량은 사용압력에서 공기 보급이 없는 상태로 차단기의 투입 및 차단을 연속하여 1회 이상 할 수 있는 용량을 가져야 합니다.

    오답 노트
    연속 3회 이상: 1회 이상이 기준임
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93. 평상시 개폐를 하지 않는 고압 진상용 콘덴서에 고압 컷아웃스위치(COS)를 설치하는 경우 옳을 것은?

  1. COS에 단면적 6[mm2] 이상의 나동선을 직결한다.
  2. COS에 단면적 10[mm2] 이상의 나동선을 직결한다.
  3. COS에 단면적 16[mm2] 이상의 나동선을 직결한다.
  4. COS에 단면적 25[mm2] 이상의 나동선을 직결한다.
(정답률: 37%)
  • 평상시 개폐를 하지 않는 고압 진상용 콘덴서에 고압 컷아웃스위치(COS)를 설치하는 경우, COS에 단면적 $6\text{mm}^2$이상의 나동선을 직결하여 시설해야 합니다.
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94. 사용전압이 22900[V]인 가공전선이 건조물과 제2차 접근상태로 시설되는 경우에 이 특고압 가공전선로의 보안공사는 어떤 종류의 보안공사로 하여야 하는가?

  1. 고압 보안공사
  2. 제1종 특고압 보안공사
  3. 제2종 특고압 보안공사
  4. 제3종 특고압 보안공사
(정답률: 63%)
  • 특고압 가공전선이 건조물과 제2차 접근상태로 시설될 때, 사용전압이 $35\text{kV}$ 미만($22.9\text{kV}$)이면 제2종 특고압 보안공사를 적용합니다.

    오답 노트
    제1종 특고압 보안공사: 제2차 접근상태에서 $35\text{kV}$이상일 때 적용
    제3종 특고압 보안공사: 제1차 접근상태일 때 적용
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95. 비접지식 고압전로에 접속되는 변압기의 외함에 실시하는 제1종 접지공사의 접지극으로 사용할 수 있는 건물 철골의 대지 전기저항은 몇 [Ω] 이하인가?

  1. 2
  2. 3
  3. 5
  4. 10
(정답률: 37%)
  • 제1종 접지공사에서 접지극으로 건물 철골을 사용할 경우, 대지 전기저항은 $2\Omega$이하로 유지해야 합니다.
    ① [기본 공식] $\text{철골 접지저항} \le 2\Omega$
    ② [숫자 대입] $\text{철골 접지저항} \le 2\Omega$
    ③ [최종 결과] $\text{결과} = 2\Omega$
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96. 저압 수상전선로에 사용되는 전선은?

  1. MI 케이블
  2. 알루미늄피 케이블
  3. 클로로프렌시스 케이블
  4. 클로로프렌 캡타이어 케이블
(정답률: 67%)
  • 수상전선로에 사용되는 전선은 전압 수준에 따라 구분하며, 저압의 경우에는 클로로프렌 캡타이어 케이블을 사용합니다.

    오답 노트
    캡타이어 케이블: 고압 수상전선로에 사용
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97. 22.9[kV] 특고압으로 가공전선과 조영물이 아닌 다른 시설물이 교차하는 경우, 상호간의 이격거리는 몇 [㎝]까지 감할 수 있는가? 단, 전선은 케이블이다.

  1. 50
  2. 60
  3. 100
  4. 120
(정답률: 38%)
  • 특고압 가공전선과 시설물이 교차할 때, $35\text{kV}$이하의 전선이 케이블인 경우 이격거리를 $0.5\text{m}$까지 감할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\text{이격거리} = 0.5\text{m}$
    ② [숫자 대입] $\text{이격거리} = 0.5\text{m}$
    ③ [최종 결과] $\text{이격거리} = 50\text{cm}$
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98. 가공전선로의 지지물에 시설하는 지선의 안전율과 허용인장하중의 최저값은?

  1. 안전율은 2.0이상, 허용인장하중 최저값은 4[kN]
  2. 안전율은 2.5이상, 허용인장하중 최저값은 4[kN]
  3. 안전율은 2.0이상, 허용인장하중 최저값은 4.4[kN]
  4. 안전율은 2.5이상, 허용인장하중 최저값은 4.31[kN]
(정답률: 80%)
  • 가공전선로 지지물에 시설하는 지선의 안전 기준에 따라, 안전율은 $2.5$이상으로 확보해야 하며, 허용인장하중의 최저값은 $4.31\text{kN}$이상이어야 합니다.
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99. 사용전압이 380[V]인 저압전로의 전선 상호간의 절연저항은 몇 [㏁] 이상이어야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 0.2
  2. 0.3
  3. 0.4
  4. 0.5
(정답률: 76%)
  • 사용전압에 따른 저압전로의 절연저항 기준(개정 전 규정)을 적용합니다.
    전압 범위가 $300\text{V}$이상 $400\text{V}$ 미만인 경우, 절연저항은 $0.3\text{M}\Omega$이상이어야 합니다.

    오답 노트
    0~150V: $0.1\text{M}\Omega$이상
    150~300V: $0.2\text{M}\Omega$이상
    400V 초과: $0.4\text{M}\Omega$이상
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100. 단락전류에 의하여 생기는 기계적 충격에 견디는 것을 요구하지 않는 것은?

  1. 애자
  2. 변압기
  3. 조상기
  4. 접지선
(정답률: 55%)
  • 단락전류 발생 시 강한 전자기력에 의한 기계적 충격이 발생하므로 발전기, 변압기, 조상기, PT, 모선, 애자 등은 이에 견디는 강도가 필요합니다. 하지만 접지선은 이러한 기계적 충격에 견디는 설계 요구사항이 없습니다.
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