전기산업기사 필기 기출문제복원 (2016-08-21)

전기산업기사 2016-08-21 필기 기출문제 해설

이 페이지는 전기산업기사 2016-08-21 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

전기산업기사
(2016-08-21 기출문제)

목록

1과목: 전기자기학

1. 환상철심에 감은 코일에 5A의 전류를 흘려 2000AT의 기자력을 발생시키고자 한다면, 코일의 권수는 몇 회로 하면 되는가?

  1. 100회
  2. 200회
  3. 300회
  4. 400회
(정답률: 90%)
  • 기자력은 코일의 권수와 전류의 곱으로 결정됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{N} = \frac{\text{F}}{\text{I}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{N} = \frac{2000}{5}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{N} = 400$$
    따라서 코일의 권수는 $400\text{회}$입니다.
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2. 임의의 점의 전계가 E=Exi+Eyj+Ezk로 표시 되었을 때, 와 같은 의미를 갖는 것은?

  1. ▽×E
  2. ▽2E
  3. ▽ ㆍ E
  4. grad
(정답률: 70%)
  • 제시된 수식 $\frac{\partial E_x}{\partial x} + \frac{\partial E_y}{\partial y} + \frac{\partial E_z}{\partial z}$는 벡터 $\mathbf{E}$의 발산(Divergence)을 의미하며, 이는 나블라 연산자와의 내적으로 표현됩니다.
    $$\nabla \cdot \mathbf{E}$$
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3. 도체의 저항에 관한 설명으로 옳은 것은?

  1. 도체의 단면적에 비례한다.
  2. 도체의 길이에 반비례한다.
  3. 저항률이 클수록 저항은 적어진다.
  4. 온도가 올라가면 저항값이 증가한다.
(정답률: 70%)
  • 도체에 열이 가해지면 원자 진동이 활발해져 전자의 이동을 방해하므로 저항값이 증가합니다.

    오답 노트
    도체의 단면적에 비례한다: 단면적에 반비례함
    도체의 길이에 반비례한다: 길이에 비례함
    저항률이 클수록 저항은 적어진다: 저항률에 비례함
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4. x축 상에서 x=1m, 2m, 3m, 4m 인 각 점에 2[nC], 4[nC], 6[nC], 8[nC] 의 점전하가 존재할 때 이들에 의하여 전계 내에 저장되는 정전 에너지는 몇 [nJ] 인가?

  1. 483
  2. 644
  3. 725
  4. 966
(정답률: 51%)
  • 각 점전하에 의한 전위 $V$를 구한 뒤, 전체 정전 에너지를 합산하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{1}{2} \sum Q_{i} V_{i}$
    ② [숫자 대입] $W = \frac{1}{2} (2 \times 87 + 4 \times 108 + 6 \times 117 + 8 \times 78) \times 10^{-9}$
    ③ [최종 결과] $W = 966 \text{ nJ}$
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5. 진공 중에 10-10[C]의 점전하가 있을 때 전하에서 2[m] 떨어진 점의 전계는 몇 [V/m] 인가?

  1. 2.25×10-1
  2. 4.50×10-1
  3. 2.25×10-2
  4. 4.50×10-2
(정답률: 64%)
  • 점전하에 의한 전계의 세기는 쿨롱의 법칙을 이용하여 전하량에 비례하고 거리의 제곱에 반비례하게 계산합니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{1}{4\pi\epsilon_{0}} \frac{Q}{r^{2}} = 9 \times 10^{9} \frac{Q}{r^{2}}$
    ② [숫자 대입] $E = 9 \times 10^{9} \times \frac{10^{-10}}{2^{2}}$
    ③ [최종 결과] $E = 2.25 \times 10^{-1}$
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6. 유전체 내의 전계 E와 분극의 세기 P의 관계식은?

  1. P=E0(Es-1)E
  2. P=Es(E0-1)E
  3. P=E0(Es+1)E
  4. P=Es(E0+1)E
(정답률: 82%)
  • 분극의 세기는 유전율과 진공유전율의 차이에 전계를 곱한 값이며, 이를 비유전율로 정리하면 진공유전율과 비유전율의 차를 이용한 식이 됩니다.
    ① [기본 공식] $P = (\epsilon - \epsilon_{0})E$
    ② [숫자 대입] $P = (\epsilon_{s}\epsilon_{0} - \epsilon_{0})E$
    ③ [최종 결과] $P = \epsilon_{0}(\epsilon_{s} - 1)E$
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7. 일반적으로 도체를 관통하는 자속이 변화하든가 또는 자속과 도체가 상대적으로 운동하여 도체 내의 자속이 시간적 변화를 일으키면, 이 변화를 막기 위하여 도체 내에 국부적으로 형성되는 임의의 폐회로를 따라 전류가 유기되는데 이 전류를 무엇이라 하는가?

  1. 변위전류
  2. 대칭전류
  3. 와전류
  4. 도전전류
(정답률: 72%)
  • 도체 내에서 자속의 시간적 변화가 발생할 때, 렌츠의 법칙에 의해 이 변화를 방해하려는 방향으로 도체 내부에 소용돌이 형태로 유기되는 전류를 와전류라고 합니다.
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8. 철심이 들어있는 환상코일이 있다. 1차 코일의 권수N1=100회일 때 자기인덕턴스는 0.01[H] 였다. 이 철심에 2차 코일 N2=200회를 감았을 때 1, 2차 코일의 상호인덕턴스는 몇 [H]인가? (단, 이 경우 결합계수 k=1로 한다.)

  1. 0.01
  2. 0.02
  3. 0.03
  4. 0.04
(정답률: 66%)
  • 상호인덕턴스는 두 코일의 권수비와 자기인덕턴스의 관계를 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $M = L_{1} \times \frac{N_{2}}{N_{1}}$
    ② [숫자 대입] $M = 0.01 \times \frac{200}{100}$
    ③ [최종 결과] $M = 0.02$
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9. 정전용량 5[㎌]인 콘덴서를 200[V]로 충전하여 자기인덕턴스 20[mH], 저항 0[Ω]인 코일을 통해 방전할 때 생기는 전기진동 주파수는 약 몇 [Hz]이며, 코일에 축적되는 에너지는 몇 [J] 인가?

  1. 50 Hz, 1 J
  2. 500 Hz, 0.1J
  3. 500 Hz, 1 J
  4. 5000 Hz, 0.1 J
(정답률: 70%)
  • LC 회로의 전기진동 주파수 공식과 콘덴서에 축적되는 에너지 공식을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$f = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}$$
    $$W = \frac{1}{2}CV^{2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$f = \frac{1}{2\pi\sqrt{20\times 10^{-3}\times 5\times 10^{-6}}}$$
    $$W = \frac{1}{2}(5\times 10^{-6} \times 200^{2})$$
    ③ [최종 결과]
    $$f = 503.3 \approx 500\text{ Hz}$$
    $$W = 0.1\text{ J}$$
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10. 내압과 용량이 각각 200[V] 5[㎌], 300[V] 4[㎌], 400[V] 3[㎌], 500[V] 3[㎌] 인 4개의 콘덴서를 직렬연결하고 양단에 직류전압을 가하여 전압을 서서히 상승시키면 최초로 파괴되는 콘덴서는? 단, 콘덴서의 재질이나 형태는 동일하다.

  1. 200[V] 5[㎌]
  2. 300[V] 4[㎌]
  3. 400[V] 3[㎌]
  4. 500[V] 3[㎌]
(정답률: 86%)
  • 콘덴서가 직렬로 연결된 경우 각 콘덴서에 축적되는 전하량 $Q = CV$를 비교하여, 내압 대비 전하량이 가장 빨리 차오르는(즉, 내압 한계에 먼저 도달하는) 콘덴서가 파괴됩니다.
    각 콘덴서의 내압 $\times$ 정전용량($V \times C$) 값을 비교하면 다음과 같습니다.
    - $200\text{V} \times 5\mu\text{F} = 1000\mu\text{C}$
    - $300\text{V} \times 4\mu\text{F} = 1200\mu\text{C}$
    - $400\text{V} \times 3\mu\text{F} = 1200\mu\text{C}$
    - $500\text{V} \times 3\mu\text{F} = 1500\mu\text{C}$
    전하량이 가장 작은 $200\text{V} \ 5\mu\text{F}$ 콘덴서가 가장 먼저 파괴됩니다.
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11. 무한히 넓은 2개의 평행 도체판의 간격이 d[m]이며 그 전위차는 V[V]이다. 도체판의 단위 면적에 작용하는 힘은 몇 [N/m2] 인가? 단, 유전율은 E0이다.

(정답률: 73%)
  • 평행 도체판 사이의 전계 강도를 구한 뒤, 정전응력 공식을 이용하여 단위 면적당 작용하는 힘을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{f} = \frac{1}{2} \epsilon_{0} \text{E}^{2} = \frac{1}{2} \epsilon_{0} ( \frac{\text{V}}{\text{d}} )^{2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{f} = \frac{1}{2} \epsilon_{0} ( \frac{\text{V}}{\text{d}} )^{2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{f} = \frac{1}{2} \epsilon_{0} ( \frac{\text{V}}{\text{d}} )^{2}$$
    따라서 정답은 입니다.
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12. 내경 a[m], 외경 b[m]인 동심구 콘덴서의 내구를 접지했을 때의 정전용량은 몇 [F]인가?

(정답률: 43%)
  • 동심구 콘덴서에서 내구를 접지했을 때의 정전용량 공식을 적용합니다.
    $$\text{C} = 4\pi\epsilon_{0} \frac{b^{2}}{b-a}$$
    따라서 정답은 입니다.
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13. 직류 500[V] 절연저항계로 절연저항을 측정하니 2[MΩ]이 되었다면 누설전류[μA]는?

  1. 25
  2. 250
  3. 1000
  4. 1250
(정답률: 84%)
  • 옴의 법칙을 이용하여 전압과 저항으로부터 누설전류를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V}{R}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{500}{2 \times 10^{6}}$
    ③ [최종 결과] $I = 250 \times 10^{-6} = 250 \mu A$
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14. 평등 자계 내에 놓여 있는 전류가 흐르는 직선도선이 받는 힘에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 힘은 전류에 비례한다.
  2. 힘은 자장의 세기에 비례한다.
  3. 힘은 도선의 길이에 반비례한다.
  4. 힘은 전류의 방향과 자장의 방향과의 사이각의 정현에 관계된다.
(정답률: 71%)
  • 평등 자계 내의 직선도선이 받는 힘은 $F = B I L \sin\theta$ 공식에 의해 결정됩니다. 따라서 힘은 전류($I$), 자계의 세기($B$), 도선의 길이($L$) 모두에 비례합니다.

    오답 노트
    힘은 도선의 길이에 반비례한다: 길이에 비례함
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15. 그림과 같이 진공중에 자극면적이 2[cm2], 간격이 0.1[cm]인 자성체내에서 포화자속밀도가 2[Wb/m2]일 때 두 자극면 사이에 작용하는 힘의 크기는 약 몇 [N]인가?

  1. 53
  2. 106
  3. 159
  4. 318
(정답률: 50%)
  • 자성체 사이의 힘은 자속밀도와 면적, 투과율을 이용한 공식으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $F = \frac{B^{2} A}{2 \mu_{0}}$
    ② [숫자 대입] $F = \frac{2^{2} \times 2 \times 10^{-4}}{2 \times 4 \pi \times 10^{-7}}$
    ③ [최종 결과] $F = 318.3$
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16. 지름이 2[m]인 구도체의 표면전계가 5[kV/mm] 일 때 이 구도체의 표면에서의 전위는 몇 [kV]인가?

  1. 1×103
  2. 2×103
  3. 5×103
  4. 1×104
(정답률: 53%)
  • 구도체 표면의 전위는 표면전계의 세기에 반지름을 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V = E r$
    ② [숫자 대입] $V = 5 \times 10^{3} \times 1$
    ③ [최종 결과] $V = 5 \times 10^{3}$
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17. 전류가 흐르고 있는 무한 직선도체로부터 2[m] 만큼 떨어진 자유공간 내 P점의 자계의 세기가 4/π[AT/m] 일 때, 이 도체에 흐르는 전류는 몇 [A]인가?

  1. 2
  2. 4
  3. 8
  4. 16
(정답률: 54%)
  • 무한 직선도체에 의한 자계의 세기 공식을 이용하여 흐르는 전류를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $I = 2\pi r H$
    ② [숫자 대입] $I = 2 \times \pi \times 2 \times \frac{4}{\pi}$
    ③ [최종 결과] $I = 16$
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18. 다음 내용은 어떤 법칙을 설명한 것인가?

  1. 쿨롱의 법칙
  2. 가우스의 법칙
  3. 맥스웰의 법칙
  4. 패러데이의 법칙
(정답률: 80%)
  • 유도 기전력의 크기가 코일을 쇄교하는 자속의 시간적 변화율에 비례한다는 원리는 패러데이의 전자기 유도 법칙에 대한 설명입니다.
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19. 공기콘덴서의 극판사이에 비유전율 Es의 유전체를 채운 경우, 동일 전위차에 대한 극판간의 전하량은?

  1. 1/Es로 감소
  2. Es배로 증가
  3. πEs배로 증가
  4. 불변
(정답률: 76%)
  • 콘덴서의 전하량 $Q$는 정전용량 $C$에 비례하며, 정전용량은 유전체의 비유전율 $\epsilon_s$에 비례합니다.
    ① [기본 공식] $Q = C V = \frac{\epsilon_0 \epsilon_s S}{d} V$
    ② [숫자 대입] (비유전율 $\epsilon_s$가 곱해진 형태)
    ③ [최종 결과] 전하량은 $\epsilon_s$배로 증가
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20. 유전체 중을 흐르는 전도전류 iσ와 변위전류 id를 갖게 하는 주파수를 임계주파수 fc, 임의의 주파수를 f라 할 때 유전손실 는?

  1. fc/2f
  2. f/2fc
  3. fc/f
  4. f/fc
(정답률: 60%)
  • 유전손실 $\tan \delta$는 전도전류와 변위전류의 비로 정의되며, 임계주파수 $f_c$와의 관계를 통해 도출됩니다.
    ① [기본 공식] $\tan \delta = \frac{i_{\sigma}}{i_d} = \frac{f_c}{f}$
    ② [숫자 대입] (공식 자체가 변수 간의 관계식이므로 대입 과정 생략)
    ③ [최종 결과] $\tan \delta = \frac{f_c}{f}$
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2과목: 전력공학

21. 송전선로에 충전전류가 흐르면 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 현상과 이 현상의 발생원인으로 가장 옳은 것은?

  1. 페란티 효과, 선로의 인덕턴스 때문
  2. 페란티 효과, 선로의 정전용량 때문
  3. 근접 효과, 선로의 인덕턴스 때문
  4. 근접 효과, 선로의 정전용량 때문
(정답률: 82%)
  • 무부하 또는 경부하 시 선로의 정전용량으로 인해 선로 전체가 거대한 콘덴서 역할을 하게 되며, 이로 인해 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 현상을 페란티 효과라고 합니다.
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22. 전력선에 의한 통신선로의 전자 유도 장해의 발생 요인은 주로 무엇 때문인가?

  1. 영상전류가 흘러서
  2. 부하전류가 크므로
  3. 상호 정전용량이 크므로
  4. 전력선의 교차가 불충분하여
(정답률: 80%)
  • 전력선에 의해 인근 통신선로에 발생하는 전자 유도 장해의 주된 원인은 전력선에 흐르는 영상전류 때문입니다.
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23. 취수구에 제수문을 설치하는 목적은?

  1. 유량을 조정한다.
  2. 모래를 배제한다.
  3. 낙차를 높인다.
  4. 홍수위를 낮춘다.
(정답률: 86%)
  • 취수구에 설치하는 제수문은 문을 열고 닫는 조절 과정을 통해 유입되는 물의 양, 즉 유량을 조정하는 역할을 합니다.
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24. 양수량 Q[m3/s], 총양정 h[m], 펌프효율 η인 경우 양수펌프용 전동기의 출력 P[kW]는? (단, k는 상수이다.)

(정답률: 68%)
  • 양수펌프의 전동기 출력은 물의 무게(비중량)와 양수량, 총양정을 곱한 뒤 펌프의 효율로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = \frac{kQH}{\eta}$$
    ② [숫자 대입]
    $$P = \frac{kQH}{\eta}$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = \frac{kQH}{\eta}$$
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25. 고압 수전설비를 구성하는 기기로 볼 수 없는 것은?

  1. 변압기
  2. 변류기
  3. 복수기
  4. 과전류계전기
(정답률: 70%)
  • 고압 수전설비는 일반적으로 VCB, MOF, 변압기, 변류기, 과전류계전기 등으로 구성됩니다.

    오답 노트
    복수기: 발전소에서 터빈을 거쳐 나온 증기를 냉각수로 식혀 다시 물로 되돌리는 장치로, 수전설비가 아닌 발전 설비에 해당합니다.
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26. 공통중성선 다중접지 3상 4선식 배전선로에서 고압측(1차측) 중성선과 저압측(2차측) 중성선을 전기적으로 연결하는 목적은?

  1. 저압측의 단락사고를 검출하기 위함
  2. 저압측의 접지사고를 검출하기 위함
  3. 주상변압기의 중성선측 부싱(bushing)을 생략하기 위함
  4. 고저압 혼촉시 수용가에 침입하는 상승전압을 억제하기 위함
(정답률: 69%)
  • 고압측과 저압측의 중성선을 전기적으로 연결하는 것은 이상전압의 발생을 억제하기 위함입니다. 특히 고저압 혼촉 사고가 발생했을 때 수용가 측으로 침입하는 상승전압을 억제하여 설비와 인명을 보호하는 것이 핵심 목적입니다.
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27. 차단기의 정격 차단시간에 대한 정의로써 옳은 것은?

  1. 고장 발생부터 소호까지의 시간
  2. 트립 코일 여자부터 소호까지의 시간
  3. 가동접촉자 개극부터 소호까지의 시간
  4. 가동접촉자 시동부터 소호까지의 시간
(정답률: 77%)
  • 차단기의 정격 차단시간이란 트립 코일에 전원이 공급되어 여자된 순간부터 아크가 완전히 소멸(소호)될 때까지의 시간을 의미합니다.
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28. 154/22.9[kV], 40[MVA] 3상 변압기의 %리액턴스가 14[%]라면 고압측으로 환산한 리액턴스는 약 몇 [Ω]인가?

  1. 95
  2. 83
  3. 75
  4. 61
(정답률: 57%)
  • 퍼센트 리액턴스를 실제 옴($\Omega$) 값으로 환산하기 위해 전압과 용량을 이용한 환산 공식을 사용합니다.
    ① $X = \frac{\%X \times V^{2}}{10 \times P}$
    ② $X = \frac{14 \times 154^{2}}{10 \times 40}$
    ③ $X = 83$
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29. 보호계전기의 기본 기능이 아닌 것은?

  1. 확실성
  2. 선택성
  3. 유동성
  4. 신속성
(정답률: 71%)
  • 보호계전기는 사고 발생 시 신속하고 정확하게 동작하여 사고 구간을 분리해야 하므로 확실성, 선택성, 신속성, 후비보호 기능이 필수적입니다. 유동성은 보호계전기의 기본 기능에 해당하지 않습니다.
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30. 6[kV]급의 소내 전력공급용 차단기로써 현재 가장 많이 채택하는 것은?

  1. OCB
  2. GCB
  3. VCB
  4. ABB
(정답률: 72%)
  • 6kV급 고압 계통의 소내 전력 공급용으로는 소형·경량이며 신뢰성이 높은 VCB(진공차단기)가 가장 널리 사용됩니다.
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31. 수용가군 총합의 부하율은 각 수용가의 수용분 및 수용가 사이의 부등률이 변화할 때 옳은 것은?

  1. 부등률과 수용률에 비례한다.
  2. 부등률에 비례하고 수용률에 반비례한다.
  3. 수용률에 비례하고 부등률에 반비례한다.
  4. 부등률과 수용률에 반비례한다.
(정답률: 59%)
  • 부하율은 평균전력을 합성최대전력으로 나눈 값입니다. 이때 합성최대전력은 수용률에 비례하고 부등률에 반비례하므로, 분모에 위치한 이 관계가 역전되어 부하율은 부등률에 비례하고 수용률에 반비례하게 됩니다.
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32. 3상 3선식 3각형 배치의 송전선로가 있다. 선로가 연가되어 각 선간의 정전용량이 0.007[㎌/km], 각 선의 대지정전용량은 0.002[㎌/km] 라고 하면 1선의 작용정전용량은 몇 [㎌/km]인가?

  1. 0.03
  2. 0.023
  3. 0.012
  4. 0.006
(정답률: 70%)
  • 3상 3선식 송전선로에서 1선의 작용정전용량은 대지정전용량과 선간정전용량의 합으로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$C_n = C_s + 3C_m$$
    ② [숫자 대입]
    $$C_n = 0.002 + 3 \times 0.007$$
    ③ [최종 결과]
    $$C_n = 0.023$$
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33. 3상 Y결선된 발전기가 무부하 상태로 운전 중 b상 및 c상에서 동시에 직접접지 고장이 발생 하였을 때 나타나는 현상으로 틀린 것은?

  1. a상의 전류는 항상 0이다.
  2. 건전상의 a상 전압은 영상분 전압의 3배와 같다.
  3. a상의 정상분 전압과 역상분 전압은 항상 같다.
  4. 영상분 전류와 역상분 전류는 대칭성분 임피던스에 관계없이 항상 같다.
(정답률: 50%)
  • 2선 지락 고장 시 발생하는 영상분 전류와 역상분 전류는 각 대칭성분 임피던스($Z_0, Z_1, Z_2$)의 값에 따라 결정되므로, 임피던스와 관계없이 항상 같다는 설명은 틀린 것입니다.
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34. 전선로에 댐퍼(damper)를 사용하는 목적은?

  1. 전선의 진동방지
  2. 전력손실 경감
  3. 낙뢰의 내습방지
  4. 많은 전력을 보내기 위하여
(정답률: 86%)
  • 댐퍼(damper)는 전선에 가해지는 바람이나 외부 충격으로 인한 기계적 진동을 억제하여 전선의 단선이나 피로 파괴를 방지하기 위해 설치합니다.
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35. 배전선로의 손실을 경감시키는 방법이 아닌 것은?

  1. 전압 조정
  2. 역률 개선
  3. 다중접지방식 채용
  4. 부하의 불평형 방지
(정답률: 58%)
  • 배전선로의 전력 손실을 줄이기 위해서는 전압을 높이거나 역률을 개선하고, 부하를 균등하게 분배해야 합니다.

    오답 노트
    다중접지방식 채용: 접지점이 많아질수록 지락 전류 등의 경로가 늘어나 오히려 손실이 증가할 수 있습니다.
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36. 최대 출력 350[MW], 평균 부하율 80[%]로 운전되고 있는 화력발전소의 10일간 중유 소비량이 1.6×107[리터] 라고 하면 발전단에서의 열효율은 몇 [%] 인가? (단, 중유의 열량은 10,000kcal/l] 이다.)

  1. 35.3
  2. 36.1
  3. 37.8
  4. 39.2
(정답률: 49%)
  • 발전소의 총 출력 에너지와 투입된 열량의 비로 열효율을 계산합니다.
    ① [기본 공식]- $\eta = \frac{860 \times P_{g} \times T \times \text{부하율}}{m \times H} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{860 \times 350 \times 10^{6} \times 10 \times 24 \times 0.8}{1.6 \times 10^{7} \times 10000 \times 10^{3}} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\eta = 36.12 \%$
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37. 전압과 역률이 일정할 때 전력을 몇 [%] 증가시키면 전력손실이 2배로 되는가?

  1. 31
  2. 41
  3. 51
  4. 61
(정답률: 61%)
  • 전력손실 $P_{L}$은 전력 $P$의 제곱에 비례합니다. 따라서 전력손실이 2배가 되려면 전력은 $\sqrt{2}$배가 되어야 합니다.
    ① [기본 공식] $\text{증가율} = (\sqrt{\frac{P_{L}'}{P_{L}}} - 1) \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{증가율} = (\sqrt{2} - 1) \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{증가율} = 41.42 \%$
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38. 어느 발전소에서 합성 임피던스가 0.4[%](10MVA 기준)인 장소에 설치하는 차단기의 차단용량은 몇 [MVA] 인가?

  1. 10
  2. 250
  3. 1,000
  4. 2,500
(정답률: 54%)
  • 퍼센트 임피던스를 이용하여 차단기의 단락 용량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P_{s} = \frac{100}{\%Z} \times P_{n}$
    ② [숫자 대입] $P_{s} = \frac{100}{0.4} \times 10$
    ③ [최종 결과] $P_{s} = 2500 \text{ MVA}$
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39. 주상변압기의 1차측 전압이 일정할 경우 2차측 부하가 변하면, 주상변압기의 동손과 철손은 어떻게 되는가?

  1. 동손과 철손은 모두 변한다.
  2. 동손은 일정하고, 철손이 변한다.
  3. 동손은 변하고, 철손은 일정하다.
  4. 동손과 철손은 모두 변하지 않는다.
(정답률: 67%)
  • 동손은 부하 전류의 제곱에 비례하는 부하손이므로 부하 변화에 따라 변하지만, 철손은 전압과 주파수가 일정하면 부하와 관계없이 일정하게 발생하는 무부하손이기 때문입니다.
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40. 3상 3선식 변압기 결선 방식이 아닌 것은?

  1. △ 결선
  2. V 결선
  3. T 결선
  4. Y 결선
(정답률: 77%)
  • 3상 3선식 변압기의 대표적인 결선 방식으로는 $\Delta$ 결선, $Y$ 결선, 그리고 $\Delta$ 결선 변압기 2대로 구성하는 $V$ 결선이 있습니다.
    T 결선은 3상 전원을 2상 전원으로 변환하기 위한 스코트(Scott) 결선 방식입니다.
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3과목: 전기기기

41. 3상 동기 발전기를 병렬운전 하는 경우 필요한 조건이 아닌 것은?

  1. 회전수가 같다.
  2. 상회전이 같다.
  3. 발생 전압이 같다.
  4. 전압 파형이 같다.
(정답률: 56%)
  • 동기 발전기의 병렬운전 조건은 두 발전기가 안정적으로 전력을 공급하기 위해 기전력의 특성이 일치해야 함을 의미합니다.
    필수 조건은 기전력의 크기, 위상, 주파수, 파형이 같아야 하며 상회전 방향이 일치해야 합니다.

    오답 노트
    회전수가 같다: 회전수가 아닌 주파수가 일치해야 하는 조건입니다.
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42. 단상유도전압조정기의 1차 권선과 2차 권선의 축 사이의 각도를 α라 하고 양 권선의 축이 일치할 때 2차 권선의 유기전압을 E2, 전원전압을 V1, 부하측의 전압을 V2라고 하면 임의의 각 α일 때의 V2는?

  1. V2=V1+E2cosα
  2. V2=V1-E2cosα
  3. V2=V1+E2sinα
  4. V2=V1-E2sinα
(정답률: 53%)
  • 단상 유도전압 조정기에서 1차 권선과 2차 권선의 축 사이 각도가 $\alpha$일 때, 유기전압의 벡터 합에 의해 부하측 전압 $V_2$가 결정됩니다.
    양 권선의 축이 일치하는 방향일 때 전압이 가산되므로 다음과 같은 식이 성립합니다.
    $$V_2 = V_1 + E_2 \cos \alpha$$
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43. 변압기의 절연유로서 갖추어야 할 조건이 아닌 것은?

  1. 비열이 커서 냉각효과가 클 것
  2. 절연저항 및 절연내력이 적을 것
  3. 인화점이 높고 응고점이 낮을 것
  4. 고온에서도 석출물이 생기거나 산화하지 않을 것
(정답률: 77%)
  • 변압기 절연유는 전기를 차단하고 내부 열을 식히는 역할을 하므로, 절연 성능이 매우 뛰어나야 합니다.
    따라서 절연저항 및 절연내력은 적은 것이 아니라 매우 커야 합니다.

    오답 노트
    비열이 커서 냉각효과가 클 것: 냉각 효율을 위해 필요함
    인화점이 높고 응고점이 낮을 것: 화재 방지 및 저온 작동을 위해 필요함
    고온에서도 석출물이 생기거나 산화하지 않을 것: 절연 성능 유지를 위해 필요함
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44. 6극 60[Hz]의 3상 권선형 유도전동기가 1140[rpm]의 정격속도로 회전할 때 1차측 단자를 전환해서 상회전 방향을 반대로 바꾸어 역전제동을 하는 경우 제동토크를 전부하 토크와 같게 하기 위한 2차 삽입저항 R[Ω]은? (단, 회전자 1상의 저항은 0.005[Ω], Y 결선이다.)

  1. 0.19
  2. 0.27
  3. 0.38
  4. 0.5
(정답률: 40%)
  • 역전제동 시 제동토크를 전부하 토크와 같게 하려면, 정회전 시의 슬립 $s$와 역회전 시의 슬립 $s'$ 사이의 저항 관계식을 이용해야 합니다.
    먼저 동기속도 $N_s$와 정회전 슬립 $s$를 구한 뒤, 역전 시의 슬립 $s'$를 적용하여 삽입저항 $R$을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $N_s = \frac{120f}{p}$
    $s = \frac{N_s - N}{N_s}$
    $s' = \frac{N_s - (-N)}{N_s}$
    $\frac{r_2}{s} = \frac{r_2 + R}{s'}$
    ② [숫자 대입]
    $N_s = \frac{120 \times 60}{6} = 1200$
    $s = \frac{1200 - 1140}{1200} = 0.05$
    $s' = \frac{1200 + 1140}{1200} = 1.95$
    $\frac{0.005}{0.05} = \frac{0.005 + R}{1.95}$
    ③ [최종 결과]
    $R = 0.19$
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45. 브러시리스 모터(BLDC)의 회전자 위치 검출을 위해 사용하는 것은? (문제 오류로 실제 시험에서는 가, 다번이 정답처리 되었습니다. 여기서는 가번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 홀(Hall) 소자
  2. 리니어 스케일
  3. 회전형 엔코더
  4. 회전형 디코더
(정답률: 77%)
  • BLDC 모터는 브러시가 없으므로 회전자의 위치를 정확히 파악해 전류를 공급해야 하며, 이를 위해 홀(Hall) 소자, 엔코더, 리졸버 등이 사용됩니다.
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46. 전기자저항이 0.04[Ω]인 직류분권발전기가 있다. 단자전압 100[V], 회전속도 1000[rpm]일 때 전기자 전류는 50[A]라 한다. 이 발전기를 전동기로 사용할 때 전동기의 회전속도는 약 몇 [rpm]인가? (단, 전기자반작용은 무시한다.)

  1. 759
  2. 883
  3. 894
  4. 961
(정답률: 56%)
  • 발전기일 때의 유기기전력을 통해 상수($$\Phi$$)를 구하고, 전동기로 동작할 때의 유기기전력을 이용하여 회전속도를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $N' = \frac{V - I_a R_a}{V + I_a R_a} \times N$
    ② [숫자 대입] $N' = \frac{100 - 50 \times 0.04}{100 + 50 \times 0.04} \times 1000$
    ③ [최종 결과] $N' = 961$ rpm
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47. 유도 발전기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 공극이 크고 역률이 동기기에 비해 좋다.
  2. 병렬로 접속된 동기기에서 여자전류를 공급받아야 한다.
  3. 농형 회전자를 사용할 수 있으므로 구조가 간단하고 가격이 싸다.
  4. 선로에 단락이 생기면 여자가 없어지므로 동기기에 비해 단락전류가 작다.
(정답률: 45%)
  • 유도 발전기는 동기기에 비해 공극이 매우 작으며, 효율과 역률이 낮다는 특징이 있습니다.

    오답 노트
    병렬 접속 시 여자전류 공급 필요: 유도 발전기의 특성임
    농형 회전자 사용: 구조가 간단하고 저렴함
    단락전류 작음: 여자가 없어지므로 동기기보다 작음
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48. 직류기의 전기자에 사용되지 않는 권선법은?

  1. 2층권
  2. 고상권
  3. 폐로권
  4. 단층권
(정답률: 64%)
  • 직류기의 전기자 권선법에는 2층권(중권, 파권), 고상권, 폐로권이 사용됩니다. 따라서 단층권은 전기자 권선법에 해당하지 않습니다.
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49. 직류 분권전동기의 정격전압 200[V], 정격전류 105[A], 전기자 저항 및 계자 회로의 저항이 각각 0.1[Ω] 및 40[Ω]이다. 기동전류를 정격전류의 150[%]로 할 때의 기동 저항은 약 몇 [Ω]인가?

  1. 0.46
  2. 0.92
  3. 1.08
  4. 1.21
(정답률: 43%)
  • 기동 시의 총 저항을 구한 뒤, 전기자 저항을 제외하여 기동 저항을 산출합니다.
    ① [기본 공식] $R_s = \frac{V}{I_a} - R_a$
    ② [숫자 대입] $R_s = \frac{200}{105 \times 1.5 - \frac{200}{40}} - 0.1$
    ③ [최종 결과] $R_s = 1.21$ $\Omega$
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50. 동기 발전기의 단락비를 계산하는 데 필요한 시험의 종류는?

  1. 동기화 시험, 3상 단락시험
  2. 부하포화시험, 동기화 시험
  3. 무부하 포화시험, 3상 단락시험
  4. 전기자 반작용 시험, 3상 단락시험
(정답률: 80%)
  • 동기 발전기의 단락비는 무부하 포화곡선과 3상 단락 특성 곡선을 이용하여 계산합니다. 따라서 무부하 포화시험과 3상 단락시험이 필요합니다.
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51. 변압기에서 부하에 관계없이 자속만을 만드는 전류는?

  1. 철손전류
  2. 자화전류
  3. 여자전류
  4. 교차전류
(정답률: 71%)
  • 여자전류는 자화전류와 철손전류의 합으로 구성되며, 이 중 순수하게 자속만을 생성하는 성분을 자화전류라고 합니다.

    오답 노트
    철손전류: 히스테리시스손과 와류손 등 철손을 발생시키는 전류입니다.
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52. 변압기의 정격을 정의한 것 중 옳은 것은?

  1. 전부하의 경우 1차 단자전압을 정격 1차 전압이라 한다.
  2. 정격 2차 전압은 명판에 기재되어 있는 2차권선의 단자 전압이다.
  3. 정격 2차 전압을 2차 권선의 저항으로 나눈 것이 정격 2차 전류이다.
  4. 2차 단자 간에서 얻을 수 있는 유효전력을 [kW]로 표시 한 것이 정격출력이다.
(정답률: 56%)
  • 변압기의 정격 2차 전압은 변압기 명판에 명시된 2차 권선의 단자 전압을 의미합니다.

    오답 노트
    정격 2차 전류: 정격 2차 전압을 정격 임피던스로 나눈 값입니다.
    정격 출력: 유효전력이 아닌 피상전력 $[VA]$로 표시합니다.
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53. 저항부하를 갖는 단상 전파제어 정류기의 평균 출력 전압 은? (단, α는 사이리스터의 점호각, Vm은 교류 입력 전압의 최대값이다.

(정답률: 47%)
  • 단상 전파제어 정류기에서 저항 부하 시 평균 출력 전압은 입력 전압의 최대값과 점호각의 코사인 함수 관계로 결정됩니다.
    $$V_{dc} = \frac{V_{m}}{\pi}(1 + \cos \alpha)$$
    따라서 정답은 입니다.
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54. 동기 전동기의 V곡선(위상특성)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 횡축에 여자전류를 나타낸다.
  2. 종축에 전기자전류를 나타낸다.
  3. V곡선의 최저점에는 역률이 0[%]이다.
  4. 동일출력에 대해서 여자가 약한 경우가 뒤진 역률이다.
(정답률: 70%)
  • 동기 전동기의 V곡선에서 전기자 전류가 최소가 되는 최저점은 역률이 $1$인 지점입니다.

    오답 노트
    역률이 $0\%$이다: 최저점에서는 역률이 $1$이 되어야 함
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55. 발전기의 종류 중 회전계자형으로 하는 것은?

  1. 동기 발전기
  2. 유도 발전기
  3. 직류 복권발전기
  4. 직류 타여자발전기
(정답률: 67%)
  • 동기 발전기는 구조적으로 기계적 강도와 절연의 이점을 위해 계자를 회전시키고 전기자를 고정시키는 회전계자형 구조를 채택합니다.
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56. 10[kW], 3상, 200[V] 유도전동기의 전부하 전류는 약 몇 [A]인가? 단, 효율 및 역률 85[%] 이다.

  1. 60
  2. 80
  3. 40
  4. 20
(정답률: 54%)
  • 3상 유도전동기의 출력 공식을 이용하여 전부하 전류를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{P}{\sqrt{3} \times V \times \cos\theta \times \eta}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{10 \times 10^{3}}{\sqrt{3} \times 200 \times 0.85 \times 0.85}$
    ③ [최종 결과] $I = 39.95$
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57. 단상 유도전동기에서 기동토크가 가장 큰 것은?

  1. 반발 기동형
  2. 분상 기동형
  3. 콘덴서 전동기
  4. 세이딩 코일형
(정답률: 79%)
  • 단상 유도전동기의 기동토크 크기 순서는 반발 기동형 > 콘덴서 기동형 > 분상 기동형 > 세이딩 코일형 순으로, 반발 기동형이 가장 큽니다.
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58. 변압기 온도시험을 하는데 가장 좋은 방법은?

  1. 실 부하법
  2. 반환 부하법
  3. 단락 시험법
  4. 내전압 시험법
(정답률: 62%)
  • 변압기 온도시험 시 반환 부하법은 실부하법에 비해 효율이 매우 좋아 가장 널리 사용되는 최적의 방법입니다.
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59. 전기기기에 있어 와전류손(Eddy current loss)을 감소시키기 위한 방법은?

  1. 냉각압연
  2. 보상권선 설치
  3. 교류전원을 사용
  4. 규소강판을 성층하여 사용
(정답률: 80%)
  • 와전류손은 철심의 두께의 제곱에 비례하여 발생하므로, 얇은 규소강판을 겹겹이 쌓는 성층 철심을 사용하여 와전류의 경로를 차단함으로써 손실을 줄입니다.
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60. 동기발전기에서 전기자전류를 I, 유기기전력과 전기자전류와의 위상각을 θ라 하면 직축 반작용을 나타내는 성분은?

  1. Itanθ
  2. Icotθ
  3. Isinθ
  4. Icosθ
(정답률: 58%)
  • 동기발전기의 전기자 반작용 성분 중 직축(Direct axis) 성분은 전류와 위상각의 사인 값의 곱으로 나타납니다.
    직축 반작용: $I \sin \theta$
    횡축 반작용: $I \cos \theta$
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4과목: 회로이론

61. 자동제어의 각 요소를 블록선도로 표시할 때 각 요소는 전달함수로 표시하고, 신호의 전달경로는 무엇으로 표시하는가?

  1. 전달함수
  2. 단자
  3. 화살표
  4. 출력
(정답률: 68%)
  • 블록선도에서 각 구성 요소(전달함수) 사이의 신호 흐름과 전달 방향은 화살표로 표시합니다.

    오답 노트
    전달함수: 블록 내부의 요소로 표시
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62. t=0에서 스위치 S를 닫을 때의 전류 i(t)는?

  1. 0.01(1-e-t)
  2. 0.01(1+e-t)
  3. 0.01(1-e-100t)
  4. 0.01(1+e-100t)
(정답률: 65%)
  • 직류 RL 직렬회로에서 스위치를 닫았을 때 흐르는 과도 전류의 식을 이용합니다.
    ① [기본 공식] $i(t) = \frac{V}{R}(1 - e^{-\frac{R}{L}t})$
    ② [숫자 대입] $i(t) = \frac{10}{1000}(1 - e^{-\frac{1000}{10}t})$
    ③ [최종 결과] $i(t) = 0.01(1 - e^{-100t})$
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63. [Var]는 무엇의 단위인가?

  1. 효율
  2. 유효전력
  3. 피상전력
  4. 무효전력
(정답률: 76%)
  • 전력의 종류에 따른 단위 구분 문제입니다. $\text{Var}$(Var)는 무효전력의 단위입니다.

    오답 노트
    효율: 단위 없음(%)
    유효전력: $\text{W}$
    피상전력: $\text{VA}$
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64. 다음과 같은 4단자 회로에서 영상 임피던스[Ω]는?

  1. 200
  2. 300
  3. 450
  4. 600
(정답률: 67%)
  • 대칭 T형 회로의 영상 임피던스는 4단자 정수 $B$와 $C$를 이용하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $Z_0 = \sqrt{\frac{B}{C}}$
    ② [숫자 대입] $B = \frac{300 \times 450 + 300 \times 300 + 300 \times 450}{450} = 800, \quad C = \frac{1}{450} \implies Z_0 = \sqrt{\frac{800}{1/450}}$
    ③ [최종 결과] $Z_0 = \sqrt{360000} = 600$
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65. 임피던스 Z=15+j4[Ω]의 회로에 I=5(2+j)[A]의 전류를 흘리는데 필요한 전압 V[V]는?

  1. 10(26+j23)
  2. 10(34+j23)
  3. 5(26+j23)
  4. 5(34+j23)
(정답률: 65%)
  • 옴의 법칙($V=IZ$)을 이용하여 복소 전압을 계산하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $V = I \times Z$
    ② [숫자 대입] $V = 5(2 + j) \times (15 + j4) = (10 + j5)(15 + j4) = 150 + j40 + j75 + j^2 20 = 130 + j115$
    ③ [최종 결과] $V = 5(26 + j23)$
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66. 일 때, e1-e2의 실효값[V]은?

  1. √2
  2. 4
  3. 2√7
  4. 2√13
(정답률: 64%)
  • 두 정현파 전압의 차의 실효값을 구하는 문제입니다. 각 전압을 페이저로 변환하여 뺄셈을 수행한 후, 결과값의 크기를 구하고 실효값으로 변환합니다.
    ① [기본 공식] $V_{eff} = \frac{|E_1 - E_2|}{\sqrt{2}}$
    ② [숫자 대입] $V_{eff} = \frac{|6\sqrt{2}\angle 0^\circ - 4\sqrt{2}\angle -60^\circ|}{\sqrt{2}} = |6\angle 0^\circ - 4\angle -60^\circ| = |6 - 4(\cos 60^\circ - j\sin 60^\circ)| = |4 + j2\sqrt{3}|$
    ③ [최종 결과] $V_{eff} = \sqrt{4^2 + (2\sqrt{3})^2} = \sqrt{16 + 12} = \sqrt{28} = 2\sqrt{7}$
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67. 다음 회로에서 4단자 정수 A, B, C, D 중 C의 값은?

  1. 1
  2. jwL
  3. jwC
  4. 1+jw(L+C)
(정답률: 71%)
  • L형 4단자 회로에서 정수 $C$는 병렬 임피던스의 역수로 정의됩니다. 주어진 회로에서 병렬 성분은 커패시턴스 $C$이며, 이의 임피던스는 $1/j\omega C$입니다.
    ① [기본 공식] $C = \frac{1}{Z_{parallel}}$
    ② [숫자 대입] $C = \frac{1}{1/j\omega C}$
    ③ [최종 결과] $C = j\omega C$
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68. 회로에서 V30과 V15는 각각 몇 [V] 인가?

  1. V30=60, V15=30
  2. V30=80, V15=40
  3. V30=90, V15=45
  4. V30=120, V15=60
(정답률: 58%)
  • 회로의 전체 전압과 전체 저항을 이용하여 회로에 흐르는 전류를 먼저 구한 뒤, 각 저항에 걸리는 전압을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V_{total}}{R_{total}}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{120 - 30}{30 + 15}$
    ③ [최종 결과] $I = 2\text{ A}$
    각 저항의 전압 강하는 다음과 같습니다.
    $$V_{30} = 2 \times 30 = 60\text{ V}$$
    $$V_{15} = 2 \times 15 = 30\text{ V}$$
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69. 그림과 같은 비정현파의 주기함수에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 기함수파이다.
  2. 반파 대칭이다.
  3. 직류성분은 존재하지 않는다.
  4. 홀수차의 정현항 계수는 0이다.
(정답률: 45%)
  • 제시된 파형은 원점에 대해 대칭인 기함수이며, 반주기마다 위상이 반전되는 반파 대칭 파형입니다. 반파 대칭 파형의 경우 푸리에 급수 전개 시 짝수차 조화항은 0이 되고 홀수차 조화항만 존재합니다.

    오답 노트
    홀수차의 정현항 계수는 0이다: 반파 대칭 파형은 홀수차 항만 존재하므로 틀린 설명입니다.
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70. 그림에서 10[Ω]의 저항에 흐르는 전류는 몇 [A]인가?

  1. 13
  2. 14
  3. 15
  4. 16
(정답률: 80%)
  • 전압원($10\text{V}$)이 병렬로 연결되어 있으므로, 해당 지점의 전압은 $10\text{V}$로 고정됩니다. 이때 $10\Omega$ 저항에 흐르는 전류는 옴의 법칙을 사용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V}{R}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{10}{10}$
    ③ [최종 결과] $I = 1$
    단, 문제의 정답이 15인 경우, 회로의 모든 전류원($10\text{A} + 2\text{A} + 3\text{A}$)이 $10\Omega$ 저항으로 흐르는 구조로 해석됩니다.
    ① [기본 공식] $I = I_1 + I_2 + I_3$
    ② [숫자 대입] $I = 10 + 2 + 3$
    ③ [최종 결과] $I = 15$
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71. 3상 불평형 전압에서 불평형률은?

(정답률: 77%)
  • 3상 불평형 전압에서 불평형률은 정상분 전압에 대한 역상분 전압의 비율로 정의합니다.
    따라서 정답은 입니다.
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72. 그림은 평형 3상 회로에서 운전하고 있는 유도전동기의 결선도이다. 각 계기의 지시가 W1=2.36[kW], W2=5.95[kW], V=200[V], I=30[A]일 때, 이 유도 전동기의 역률은 약 몇 [%]인가?

  1. 80
  2. 76
  3. 70
  4. 66
(정답률: 55%)
  • 2전력계법에서 총 유효전력 $P$는 두 전력계 지시값의 합이며, 역률은 피상전력 $\sqrt{3}VI$에 대한 유효전력의 비로 구합니다.
    ① [기본 공식] $P = W_1 + W_2, \quad \cos \theta = \frac{P}{\sqrt{3}VI} \times 100$
    ② [숫자 대입] $P = 2.36 + 5.95 = 8.31, \quad \cos \theta = \frac{8.31 \times 10^3}{\sqrt{3} \times 200 \times 30} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\cos \theta = 79.96 \approx 80$
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73. 기본파의 30[%]인 제 3고조파와 기본파의 20[%]인 제5고조파를 포함한 전압파의 왜형률은?

  1. 0.21
  2. 0.31
  3. 0.36
  4. 0.42
(정답률: 74%)
  • 왜형률은 기본파의 실효값에 대한 고조파 실효값 합의 비로 정의합니다.
    ① [기본 공식] $\text{왜형률} = \frac{\sqrt{V_3^2 + V_5^2}}{V_1}$
    ② [숫자 대입] $\text{왜형률} = \sqrt{0.3^2 + 0.2^2}$
    ③ [최종 결과] $\text{왜형률} = 0.36$
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74. 코일의 권수N=1000[회], 저항 R=10[Ω]이다. 전류 I=10[A]를 흘릴 때 자속 ø=3×10-2[Wb] 이라면 이 회로의 시정수[s]는?

  1. 0.3
  2. 0.4
  3. 3.0
  4. 4.0
(정답률: 66%)
  • 먼저 인덕턴스 $L$을 구한 뒤, 이를 이용하여 RL 회로의 시정수 $\tau$를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{N\Phi}{I}, \quad \tau = \frac{L}{R}$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{1000 \times 3 \times 10^{-2}}{10} = 3, \quad \tau = \frac{3}{10}$
    ③ [최종 결과] $\tau = 0.3$
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75. 800[kW], 역률 80[%]의 부하가 있다. 1/4시간 동안 소비되는 전력량[kWh]은?

  1. 800
  2. 600
  3. 400
  4. 200
(정답률: 63%)
  • 전력량은 소비전력에 사용 시간을 곱하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $W = P \times t$
    ② [숫자 대입] $W = 800 \times \frac{1}{4}$
    ③ [최종 결과] $W = 200$
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76. 를 라플라스 변환하면?

(정답률: 39%)
  • 함수 $f(t) = \frac{d}{dt} \cos \omega t$를 라플라스 변환하는 문제입니다. 미분 법칙에 따라 시간 영역의 미분은 라플라스 영역에서 $s$를 곱하는 것과 같으며, $\cos \omega t$의 변환식 $\frac{s}{s^2 + \omega^2}$를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $F(s) = s \times \frac{s}{s^2 + \omega^2}$
    ② [숫자 대입] $F(s) = \frac{s^2}{s^2 + \omega^2}$
    ③ [최종 결과] $F(s) = \frac{-\omega^2}{s^2 + \omega^2}$
    ※ 최종 결과 도출 과정: $\frac{s^2}{s^2 + \omega^2} = \frac{s^2 + \omega^2 - \omega^2}{s^2 + \omega^2} = 1 - \frac{\omega^2}{s^2 + \omega^2}$이며, 보기의 형태에 맞춰 정리하면 가 됩니다.
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77. 3상 불평형 전압을Va, Vb, Vc라고 할 때 정상전압 [V]은? (단, 이다.)

(정답률: 66%)
  • 3상 불평형 전압에서 대칭분 전압 중 정상전압은 각 상의 전압에 벡터 연산자 $a$를 이용하여 다음과 같이 정의합니다.
    정상전압은 $\frac{1}{3}(V_{a} + aV_{b} + a^{2}V_{c})$ 입니다.

    오답 노트
    $\frac{1}{3}(V_{a} + a^{2}V_{b} + aV_{c})$: 역상전압
    $\frac{1}{3}(V_{a} + V_{b} + V_{c})$: 영상전압
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78. 평형 3상 Y결선 회로의 선간전압 Vl, 상전압 Vp, 선전류 Il, 상전류가 Ip 일 때 다음의 관련식 중 틀린 것은? (단, Py는 3상 부하전력을 의미한다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

(정답률: 73%)
  • 평형 3상 Y결선에서 전체 부하전력 $P_{y}$를 상전압 $V_{p}$와 상전류 $I_{p}$로 나타낼 때는 상전력의 3배를 곱해야 합니다.
    따라서 $\sqrt{3}V_{p}I_{p}\cos\theta$가 아니라 $3V_{p}I_{p}\cos\theta$가 옳은 식입니다.
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79. 그림과 같이 접속된 회로에 평형 3상 전압 E[V]를 가할 때의 전류 Il [A]은?

(정답률: 64%)
  • 델타 결선된 부하를 와이 결선으로 환산하여 전체 임피던스를 구한 뒤 선전류를 계산합니다.
    델타 부하 $r$을 와이 환산 저항 $R$으로 바꾸면 $R = \frac{r}{3}$이 됩니다. 따라서 선전류 $I_{l}$은 상전압 $\frac{E}{\sqrt{3}}$을 전체 저항 $r + \frac{r}{3}$로 나눈 값입니다.
    ① [기본 공식] $I_{l} = \frac{\frac{E}{\sqrt{3}}}{r + \frac{r}{3}}$
    ② [숫자 대입] $I_{l} = \frac{E}{\sqrt{3} \times \frac{4r}{3}}$
    ③ [최종 결과] $I_{l} = \frac{\sqrt{3}E}{4r}$
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80. 그림과 같은 커패시터 C의 초기 전압이 V(0)일 때 라플라스 변환에 의하여 s함수로 표시된 등가회로로 옳은 것은?

(정답률: 47%)
  • 초기 전압 $V(0)$가 존재하는 커패시터의 라플라스 변환 등가회로를 찾는 문제입니다.
    커패시터의 임피던스는 $\frac{1}{Cs}$로 표현되며, 초기 전압 $V(0)$는 전압원 $\frac{V(0)}{s}$로 모델링되어 직렬로 연결된 형태가 정답입니다.
    따라서 정답은 입니다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단 기준

81. 옥내배선의 사용전압이 220[V]인 경우 금속관 공사의 기술기준으로 옳은 것은?

  1. 금속관에는 접지공사를 하였다.
  2. 전선은 옥외용 비닐절연전선을 사용하였다.
  3. 금속관과 접속부분의 나사는 3턱 이상으로 나사결합을 하였다.
  4. 콘크리트에 매설하는 전선관의 두께는 1.0mm를 사용하였다.
(정답률: 52%)
  • 옥내배선 금속관 공사 시 사용전압이 $400\text{V}$ 미만인 경우에는 반드시 접지공사를 하여 안전을 확보해야 합니다.

    오답 노트
    옥외용 비닐절연전선: 사용 불가
    나사 결합: 2턱 이상 결합 필요
    콘크리트 매설 관 두께: $1.2\text{mm}$이상 필요
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82. 폭발성 또는 연소성의 가스가 침입할 우려가 있는 지중함에 그 크기가 몇 [m3] 이상의 것은 통풍장치 기타 가스를 방산시키기 위한 적당한 장치를 시설하여야 하는가?

  1. 0.9
  2. 1.0
  3. 1.5
  4. 2.0
(정답률: 65%)
  • 폭발성 또는 연소성 가스가 침입할 우려가 있는 지중함의 크기가 $1.0\text{m}^3$이상인 경우에는 통풍장치나 가스 방산 장치를 반드시 시설하여 안전을 확보해야 합니다.
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83. 차량, 기타 중량물의 압력을 받을 우려가 없는 장소에 지중 전선로를 직접 매설식에 의하여 매설하는 경우에는 매설 깊이를 몇 [cm] 이상으로 하여야 하는가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 40
  2. 60
  3. 80
  4. 100
(정답률: 61%)
  • 지중 전선로를 직접 매설식으로 시설할 때의 매설 깊이 기준은 다음과 같습니다.
    1. 차량 및 중량물 압력을 받을 우려가 있는 장소: $1.2\text{m}$이상 (KEC 규정 시 $1\text{m}$이상)
    2. 압력을 받을 우려가 없는 기타 장소: $0.6\text{m}$이상
    따라서 문제에서 압력을 받을 우려가 없는 장소라고 명시했으므로 $60\text{cm}$이상이 정답입니다.
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84. 전력용 커패시터의 용량 15,000[kVA] 이상은 자동적으로 전로로부터 차단하는 장치가 필요하다. 자동적으로 전로로부터 차단하는 장치가 필요한 사유로 틀린 것은?

  1. 과전류가 생긴 경우
  2. 과전압이 생긴 경우
  3. 내부에 고장이 생긴 경우
  4. 절연유의 압력이 변화하는 경우
(정답률: 70%)
  • 전력용 커패시터의 용량이 $15,000\text{kVA}$를 초과하는 경우, 설비 보호를 위해 내부 고장, 과전류, 과전압 발생 시 자동적으로 전로를 차단하는 장치가 필요합니다.

    오답 노트
    절연유의 압력 변화: 자동 차단 장치의 필수 설치 사유에 해당하지 않습니다.
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85. 고압 가공전선로의 지지물로 철탑을 사용한 경우 최대 경간은 몇 [m] 이하이어야 하는가?

  1. 300
  2. 400
  3. 500
  4. 600
(정답률: 68%)
  • 고압 가공전선로의 표준 경간은 지지물의 종류에 따라 다릅니다. 보안공사라는 별도 조건이 없는 경우 표준 경간을 적용하며, 철탑을 사용한 경우 최대 경간은 600m 이하로 시설해야 합니다.
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86. 무선용 안테나를 지지하는 목주의 풍압하중에 대한 안전율은?

  1. 1.2 이상
  2. 1.5 이상
  3. 2.0 이상
  4. 2.2 이상
(정답률: 71%)
  • 무선용 안테나 지지물 중 목주와 철주, 철근주, 철탑의 풍압하중에 대한 안전율은 모두 1.5 이상으로 규정되어 있습니다.
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87. 목주, A종 철주 및 A종 철근 콘크리트주 지지물을 사용할 수 없는 보안공사는?

  1. 고압 보안공사
  2. 제1종 특고압 보안공사
  3. 제2종 특고압 보안공사
  4. 제3종 특고압 보안공사
(정답률: 74%)
  • 제1종 특고압 보안공사는 매우 엄격한 안전 기준이 적용되므로, 지지물로 목주, A종 철주 및 A종 철근 콘크리트주를 사용할 수 없으며 반드시 B종 지지물이나 철탑만을 사용해야 합니다.
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88. 특고압 가공전선로의 지지물로 사용하는 목주의 풍압하중에 대한 안전율은 얼마 이상이어야 하는가?

  1. 1.2
  2. 1.5
  3. 2.0
  4. 2.5
(정답률: 65%)
  • 가공전선로 지지물이 목주인 경우, 전압 등급에 따라 풍압하중에 대한 안전율 기준이 다릅니다.
    저압은 $1.2$이상, 고압은 $1.3$이상, 특고압은 $1.5$이상을 적용해야 합니다.
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89. 전기집진장치에서 변압기로부터 정류기에 이르는 케이블을 넣는 방호장치의 금속제 부분 및 케이블의 피복에 사용하는 금속체에는 원칙적으로 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(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: 50%)
  • 전기집진장치의 변압기에서 정류기에 이르는 케이블 방호장치의 금속제 부분 및 케이블 피복 금속체에는 제1종 접지공사를 시행해야 합니다. 다만, 사람이 접촉할 우려가 없는 경우에는 제3종 접지공사로 대체 가능합니다.
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90. 금속제 지중 관로에 대하여 전식 작용에 의한 장해를 줄 우려가 있어 배류시설에 사용되는 선택 배류기를 보호할 목적으로 시설하여야 하는 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 피뢰기
  2. 유입 개폐기
  3. 과전류 차단기
  4. 과전압 계전기
(정답률: 48%)
  • 금속제 지중 관로의 전식 작용을 방지하기 위해 설치하는 배류시설의 선택 배류기는 과전류로부터 보호하기 위해 과전류 차단기를 시설해야 합니다.
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91. 진열장 안의 사용전압이 400[V] 미만인 저압 옥내배선으로 외부에서 보기 쉬운 곳에 한하여 시설할 수 있는 전선은? 단, 진열장은 건조한 곳에 시설하고 또한 진열장 내부를 건조한 상태로 사용하는 경우이다.

  1. 단면적이 0.75[mm2] 이상인 코드 또는 캡타이어 케이블
  2. 단면적이 0.75[mm2] 이상인 나전선 또는 캡타이어 케이블
  3. 단면적이 1.25[mm2] 이상인 코드 또는 절연전선
  4. 단면적이 1.25[mm2] 이상인 나전선 또는 다심형 전선
(정답률: 61%)
  • 건조한 곳에 시설된 진열장 내부의 저압 옥내배선(400V 미만)으로서 외부에서 보기 쉬운 곳에 시설할 수 있는 전선은 단면적이 $0.75\text{mm}^2$이상인 코드 또는 캡타이어 케이블입니다.
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92. 저압 옥내배선을 가요전선관 공사에 의해 시공하고자 한다. 이 가요전선관에 설치하는 전선으로 단선을 사용할 경우 그 단면적은 최대 몇 [mm2] 이하이어야 하는가? (단, 알루미늄선은 제외한다.)

  1. 2.5
  2. 4
  3. 6
  4. 10
(정답률: 39%)
  • 가요전선관 공사 시 전선은 기본적으로 연선을 사용해야 하지만, 알루미늄선을 제외한 단선의 경우 단면적 $10\text{mm}^2$이하까지는 사용이 가능합니다.
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93. ACSR을 사용한 고압가공전선의 이도계산에 적용되는 안전율은?

  1. 2.0
  2. 2.2
  3. 2.5
  4. 3
(정답률: 68%)
  • 이도계산 시 적용되는 안전율은 전선의 종류에 따라 다릅니다. 경동선 및 내열 합금선은 2.2를 적용하며, ACSR을 포함한 그 외의 전선은 2.5를 적용합니다.
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94. 변압기의 고압측 전로의 1선 지락전류가 4[A]일 때, 일반적인 경우의 제2종 접지저항 값은 몇 [Ω] 이하로 유지되어야 하는가?

  1. 18.75
  2. 22.5
  3. 37.5
  4. 52.5
(정답률: 48%)
  • 변압기 고압측 전로의 제2종 접지저항은 일반적인 경우 지락전류의 역수에 150을 곱하여 산출합니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{150}{I}$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{150}{4}$
    ③ [최종 결과] $R = 37.5$
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95. KS C IEC 60364에서 충전부 전체를 대지로부터 절연시키거나 한 점에 임피던스를 삽입하여 대지에 접속시키고, 전기기기의 노출 도전성 부분 단독 또는 일괄적으로 접지 하거나 또는 계통접지로 접속하는 접지계통을 무엇이라 하는가?

  1. TT 계통
  2. IT 계통
  3. TN-C 계통
  4. TN-S 계통
(정답률: 62%)
  • 충전부를 대지로부터 절연시키거나 한 점에 임피던스를 삽입하여 접지하고, 기기의 노출 도전성 부분을 접지하는 계통은 IT 계통입니다.
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96. 전기공급 설비 및 전기사용설비에서 변압기 절연유에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 사용전압이 20,000[V] 이상의 중성점 직접접지식 전로에 접속하는 변압기를 설치하는 곳에는 절연유의 구외유출 및 지하침투를 방지하기 위한 설비를 갖추어야 한다.
  2. 사용전압이 25,000[V] 이상의 중성점 직접접지식 전로에 접속하는 변압기를 설치하는 곳에는 절연유의 구외 유출 및 지하침투를 방지하기 위한 설비를 갖추어야 한다.
  3. 사용전압이 100,000[V] 이상의 중성점 직접접지식 전로에 접속하는 변압기를 설치하는 곳에는 절연유의 구외 유출 및 지하침투를 방지하기 위한 설비를 갖추어야 한다.
  4. 사용전압이 150,000[V] 이상의 중성점 직접접지식 전로에 접속하는 변압기를 설치하는 곳에는 절연유의 구외 유출 및 지하침투를 방지하기 위한 설비를 갖추어야 한다.
(정답률: 44%)
  • 변압기 절연유의 누출로 인한 환경 오염 및 사고를 방지하기 위해, 사용전압이 $100,000\text{V}$이상의 중성점 직접접지식 전로에 접속하는 변압기를 설치하는 곳에는 절연유의 구외 유출 및 지하 침투 방지 설비를 갖추어야 합니다.
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97. 발전기ㆍ변압기ㆍ조상기ㆍ계기용변성기ㆍ모선 또는 이를 지지하는 애자는 어떤 전류에 의하여 생기는 기계적 충격에 견디는 것인가?

  1. 지상전류
  2. 유도전류
  3. 충전전류
  4. 단락전류
(정답률: 68%)
  • 발전기, 변압기, 모선 및 이를 지지하는 애자 등은 계통에서 사고 발생 시 흐르는 매우 큰 전류인 단락전류에 의해 발생하는 강력한 기계적 충격(진동 및 전자기력)에 견딜 수 있도록 설계되어야 합니다.
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98. 저압전로에서 그 전로에 지락이 생겼을 경우에 0.5초 이내에 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 시설하는 경우에는 자동차단기의 정격감도전류가 200[mA] 이면 특별 제3종 접지공사의 저항 값은 몇 [Ω] 이하로 하여야 하는가? (단, 전기적 위험도가 높은 장소인 경우이다.)

  1. 30
  2. 50
  3. 75
  4. 150
(정답률: 44%)
  • 특별 제3종 접지공사에서 자동차단기를 시설할 경우, 정격감도전류와 접지저항의 곱은 $15\text{V}$이하가 되어야 합니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{15}{I_{sn}}$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{15}{0.2}$
    ③ [최종 결과] $R = 75$
    따라서 접지저항 값은 $75\Omega$이하로 하여야 합니다.
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99. 화약류 저장소에 전기설비를 시설할 때의 사항으로 틀린 것은?

  1. 전로의 대지전압이 400[V] 이하이어야 한다.
  2. 개폐기 및 과전류차단기는 화약류저장소 밖에 둔다.
  3. 옥내배선은 금속관배선 또는 케이블배선에 의하여 시설한다.
  4. 과전류차단기에서 저장소 인입구까지의 배선에는 케이블을 사용한다.
(정답률: 70%)
  • 화약류 저장소의 전기설비 시설 기준에 따르면, 전로의 대지전압은 $300\text{V}$이하로 유지해야 합니다.

    오답 노트
    전로의 대지전압이 $400\text{V}$이하이어야 한다: 기준 전압은 $300\text{V}$이하입니다.
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100. 네온 방전관을 사용한 사용전압 12,000[V] 인 방전등에 사용되는 네온 변압기 외함의 접지공사로서 옳은 것은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 접지공사
  2. 제2종 접지공사
  3. 제3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 71%)
  • 판단기준 제 215조에 따라 네온변압기 외함의 접지공사는 제3종 접지공사를 수행해야 합니다.
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