전기공사기사 필기 기출문제복원 (2015-03-08)

전기공사기사 2015-03-08 필기 기출문제 해설

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전기공사기사
(2015-03-08 기출문제)

목록

1과목: 전기응용 및 공사재료

1. 1000[lm]의 광속을 발산하는 전등 10개를 1000m2인 방에 설치하였다. 조명률 0.5, 감광 보상률 1이라 하면 평균 조도[lx]는 얼마인가?

  1. 2
  2. 5
  3. 20
  4. 50
(정답률: 78%)
  • 실내의 평균 조도는 광속, 등기구 수, 조명률을 곱한 값을 면적과 감광보상률의 곱으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{F \times U \times N}{A \times D}$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{1000 \times 0.5 \times 10}{1000 \times 1}$
    ③ [최종 결과] $E = 5$
    따라서 평균 조도는 $5\text{ lx}$ 입니다.
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2. 3상 4극 유도전동기를 입력 주파수 60 Hz, 슬립 3%로 운전할 경우 회전자 주파수[Hz]는 ?

  1. 0.18
  2. 0.24
  3. 1.8
  4. 2.4
(정답률: 78%)
  • 유도전동기의 회전자 주파수는 공급 주파수에 슬립을 곱하여 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $f_{2} = s \times f_{1}$
    ② [숫자 대입] $f_{2} = 0.03 \times 60$
    ③ [최종 결과] $f_{2} = 1.8$
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3. 전기의 전도와 열의 전도는 서로 근사하여 온도를 전압, 열류를 전류와 같이 생각하여 열전도의 계산에 사용될 때의 열류의 단위로 옳은 것은?

  1. J
  2. deg
  3. deg/W
  4. W
(정답률: 65%)
  • 전류가 단위 시간당 흐르는 전하량인 것처럼, 열류는 단위 시간당 이동하는 열량을 의미합니다. 따라서 열류의 단위는 열량 $J$를 시간 $sec$로 나눈 값과 같습니다.
    $$ \text{열류} = \frac{J}{sec} = W $$
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4. 다음 발열체 중 최고 사용온도가 가장 높은 것은?

  1. 니크롬 제 1종
  2. 니크롬 제 2종
  3. 철-크롬 제 1종
  4. 탄화규소 발열체
(정답률: 76%)
  • 발열체별 최고 사용온도를 비교하면 탄화규소 발열체가 가장 높습니다.

    오답 노트
    니크롬 제 1종: $1100^{\circ}\text{C}$
    니크롬 제 2종: $900^{\circ}\text{C}$
    철-크롬 제 1종: $1200^{\circ}\text{C}$
    탄화규소 발열체: 약 $1400 \sim 1600^{\circ}\text{C}$
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5. 사이리스터의 게이트 트리거 회로로 적합하지 않은 것은?

  1. UJT 발진 회로
  2. DIAC에 의한 트리거 회로
  3. PUT 발진회로
  4. SCR 발진회로
(정답률: 64%)
  • 사이리스터(SCR)는 게이트에 트리거 신호를 주어 턴-온 시키는 소자이며, 스스로 발진하는 회로로 사용되지 않고 주로 위상제어회로에 사용됩니다.

    오답 노트
    UJT, DIAC, PUT 발진회로: SCR의 게이트에 정밀한 트리거 펄스를 공급하기 위해 사용되는 대표적인 회로들입니다.
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6. 전기로의 전기 가열 방식 중 흑연화로, 가보런덤로의 가열 방식은?

  1. 아크로
  2. 유도로
  3. 간접식 저항로
  4. 직접식 저항로
(정답률: 81%)
  • 전기 가열 방식 중 가열 대상물 자체에 전류를 직접 흘려 저항열을 이용하는 방식이 직접식 저항로입니다. 흑연화로, 카보런덤로, 카바이드로가 이에 해당합니다.

    오답 노트
    간접식 저항로: 발열체, 크립톨로, 염욕로
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7. 직류 전차선로에서 전압강하 및 레일의 전위상승이 현저한 경우에 귀선의 전기저항을 감소시켜 전식의 피해를 줄이기 위해 설치하는 것으로 가장 옳은 것은?

  1. 레일본드
  2. 보조귀선
  3. 크로스 본드
  4. 압축 본드
(정답률: 70%)
  • 귀선의 전기저항을 감소시켜 전위상승을 억제하고 전식 피해를 줄이기 위해 설치하는 장치는 보조귀선입니다.

    오답 노트
    레일본드: 전차선 귀선전류를 흐르게 하는 목적
    크로스본드: 전차선 전류의 평형을 유지하여 전식을 방지하는 목적
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8. 전기 분해에 의해 일정한 전하량을 통과했을 때 얻어지는 물질의 양은 어느것에 비례하는가?

  1. 화학당량
  2. 원자가
  3. 전류
  4. 전압
(정답률: 77%)
  • 전기 분해 시 석출되는 물질의 양은 전기화학당량과 통과한 전하량의 곱에 비례합니다. 문제에서 전하량이 일정하다고 하였으므로, 석출량은 화학당량에 비례하게 됩니다.

    오답 노트
    원자가: 반비례 관계
    전류, 전압: 전하량이 일정하므로 직접적인 비례 요소가 아님
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9. SCR에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 3개 접합면을 가진 4층 다이오드 형태로 되어있다.
  2. 게이트 단자에 펄스신호가 입력되는 순간부터 도통된다.
  3. 제어각이 작을수록 부하에 흐르는 전류 도통각이 커진다.
  4. 위상제어의 최대 조절범위는 0°~ 90°이다.
(정답률: 80%)
  • SCR의 위상제어 최대 조절범위는 $0^{\circ}$에서 $180^{\circ}$($0 \sim \pi$)까지입니다.
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10. 고주파 유도가열의 용도가 아닌 것은?

  1. 목재의 고주파 가공
  2. 고주파 납땜
  3. 관 용접
  4. 단조
(정답률: 74%)
  • 고주파 유도가열은 전도성 물질(금속 등)을 가열하는 방식이며, 목재의 고주파 가공은 비전도성 유전체를 가열하는 유전가열 방식에 해당합니다.
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11. 피뢰설비 설치에 관한 사항으로 틀린 것은? (문제 오류로 실제 시험에서는 1, 2, 4번이 정답처리 되었습니다. 여기서는 4번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 수뢰부는 동선을 기준으로 35mm2이상
  2. 인하도선은 동선을 기준으로 16mm2이상
  3. 접지극은 동선을 기준으로 50mm2이상
  4. 돌침은 건축물의 맨 윗부분으로부터 20cm 이상 돌출
(정답률: 79%)
  • 피뢰설비의 구성 요소인 수뢰부, 인하도선, 접지극은 모두 동선 기준 $50\text{mm}^2$이상을 사용해야 하며, 돌침은 건축물 맨 윗부분으로부터 $25\
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12. 버스덕트의 폭이 600mm인 경우 덕트 강판의 두께는 몇 mm 이상인가?

  1. 1.2
  2. 1.4
  3. 2.0
  4. 2.3
(정답률: 57%)
  • 버스덕트의 폭에 따른 강판 두께 기준표를 적용합니다.
    폭 $500\text{mm}$ 초과 $700\text{mm}$이하 범위에 해당하므로 강판 두께는 $2.0\text{mm}$이상이어야 합니다.
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13. 가공전선로에 사용하는 애자가 구비해야 할 조건이 아닌 것은?

  1. 이상전압에 견디고, 내부 이상전압에 대해 충분한 절연 강도를 가질 것
  2. 전선의 장력, 풍압, 빙설 등의 외력에 의한 하중에 견딜 수 있는 기계적 강도를 가질 것
  3. 비, 눈, 안개 등에 대하여 충분한 전기적 표면저항이 있어서 누설전류가 흐르지 못하게 할 것
  4. 온도나 습도의 변화에 대해 전기적 및 기계적 특성의 변화가 클 것
(정답률: 90%)
  • 가공전선로의 애자는 외부 환경 변화에도 안정적인 성능을 유지해야 하므로, 온도나 습도의 변화에 대해 전기적 및 기계적 특성의 변화가 작아야 합니다.
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14. 배전반 및 분전반 함이 내 아크성, 난열성의 합성수지로 되어 있는 것은 몇 mm 이상인가?

  1. 1.2
  2. 1.5
  3. 1.8
  4. 2.0
(정답률: 64%)
  • 배전반 및 분전반 함의 재질별 두께 규정에 따라, 내아크성 및 난연성 합성수지로 제작된 경우에는 두께 $1.5\text{mm}$이상이어야 합니다.

    오답 노트
    강판제: $1.2\text{mm}$이상
    목제함: $1.2\text{cm}$이상
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15. 5[t]의 하중을 매분 30m의 속도로 권상할 때, 권상 전동기의 용량은 약 몇 kW 인가? (단, 장치의 효율은 70%, 전동기 출력의 여유를 20%로 계산한다.)

  1. 40
  2. 42
  3. 44
  4. 46
(정답률: 71%)
  • 권상 전동기의 용량은 하중, 속도, 효율 및 여유율을 고려하여 계산하며, 속도가 분당 속도($\text{m/min}$)로 주어졌을 때 상수 $6.12$를 활용한 공식을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{6.12 \times W \times v \times (1 + \text{여유율})}{\eta}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{6.12 \times 5 \times 30 \times 1.2}{0.7}$
    ③ [최종 결과] $P = 42$
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16. 수변전 설비 회로의 특고압 및 고압을 저압으로 변성하는 것은?

  1. 계기용 변압기
  2. 과전류 계전기
  3. 계기용 변류기
  4. 전력 콘덴서
(정답률: 89%)
  • 계기용 변압기는 특고압 및 고압의 전압을 측정이나 보호 계전기 동작을 위해 안전한 저압으로 변성하는 장치입니다.

    오답 노트
    계기용 변류기: 대전류를 소전류로 변성
    과전류 계전기: 과부하 및 단락 시 회로 차단
    전력 콘덴서: 역률 개선
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17. 알칼리 축전지의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전지의 수명이 납축전지보다 길다.
  2. 진동, 충격에 강하다.
  3. 급격한 충·방전 및 높은 방전율을 견디기 어렵다.
  4. 소형 경량이며, 유지관리가 편리하다.
(정답률: 84%)
  • 알칼리 축전지는 충방전 특성이 양호하여 급격한 충·방전 및 높은 방전율을 충분히 견딜 수 있는 것이 특징입니다.
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18. 나전선 상호간을 접속하는 경우 인장하중에 대한 내용으로 옳은 것은?

  1. 20% 이상 감소시키지 않을 것
  2. 40% 이상 감소시키지 않을 것
  3. 60% 이상 감소시키지 않을 것
  4. 80% 이상 감소시키지 않을 것
(정답률: 83%)
  • 나전선 상호간 또는 나전선과 다른 전선을 접속할 때는 전선의 기계적 강도를 유지하기 위해 인장하중(강도)을 20% 이상 감소시키지 않아야 합니다.
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19. 램프효율이 우수하고 단색광이므로 안개지역에서 가장 많이 사용되는 광원은?

  1. 나트륨등
  2. 메탈 할라이드등
  3. 수은등
  4. 크세논 등
(정답률: 90%)
  • 나트륨등은 램프 효율이 매우 우수하고 단색광을 내기 때문에 안개 지역에서 시인성이 좋아 가장 많이 사용됩니다.

    오답 노트
    효율 순서: 나트륨등 > 메탈할라이드등 > 형광등 > 수은등 > 할로겐등 > 백열등
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20. 주상 변압기 1차측에 설치하여 변압기의 보호와 개폐에 사용하는 것은?

  1. 단로기(DS)
  2. 진공 스위치(VCB)
  3. 선로 개폐기(LS)
  4. 컷아웃 스위치(COS)
(정답률: 76%)
  • 주상 변압기의 고압측(1차측)에는 변압기를 보호하고 회로를 개폐하기 위해 컷아웃 스위치(COS)를 설치합니다.

    오답 노트
    Catch holder: 변압기 2차측(저압측) 보호용
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2과목: 전력공학

21. 3상 송전선로의 각 상의 대지 정전용량을 Ca, Cb 및 Cc라 할 때, 중성점 비접지 시의 중성점과 대지간의 전압은? (단, E는 상전압이다.)

  1. (Ca+Cb+Cc)E
(정답률: 37%)
  • 중성점 비접지 방식에서 중성점 전압 $V_n$은 각 상의 대지 정전용량 $C_a, C_b, C_c$와 상전압 $E$의 벡터 합으로 결정됩니다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같습니다.
    $$\frac{\sqrt{C_a^2 + C_b^2 + C_c^2 - (C_aC_b + C_bC_c + C_cC_a)}}{C_a + C_b + C_c} E$$
    따라서 정답은 입니다.
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22. 전력 계통의 전압을 조정하는 가장 보편적인 방법은?

  1. 발전기의 유효전력 조정
  2. 부하의 유효전력 조정
  3. 계통의 주파수 조정
  4. 계통의 무효전력 조정
(정답률: 34%)
  • 전력 계통에서 전압은 무효전력의 수급 균형에 의해 결정됩니다. 따라서 전압을 조정하기 위해서는 전력용 콘덴서나 분로 리액터 등을 통해 계통의 무효전력을 조정하는 것이 가장 보편적인 방법입니다.
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23. 폐쇄 배전반을 사용하는 주된 이유는 무엇인가?

  1. 보수의 편리
  2. 사람에 대한 안전
  3. 기기의 안전
  4. 사고파급 방지
(정답률: 38%)
  • 폐쇄 배전반은 충전부가 외함 내부에 밀폐되어 있어, 작업자나 외부인이 충전부에 직접 접촉하는 것을 방지하여 사람에 대한 안전을 확보하는 것이 주된 목적입니다.
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24. 송전 계통의 안정도를 향상시키는 방법이 아닌 것은?

  1. 직렬 리액턴스를 증가시킨다.
  2. 전압 변동을 적게 한다.
  3. 중간 조상방식을 채용한다.
  4. 고장 전류를 줄이고, 고장 구간을 신속히 차단한다.
(정답률: 41%)
  • 송전 계통의 안정도를 높이려면 전력 전송 능력을 증대시키고 전압 변동을 최소화해야 합니다. 직렬 리액턴스가 증가하면 전송 전력이 감소하여 계통의 안정도가 저하됩니다.

    오답 노트
    전압 변동 억제, 중간 조상방식 채용, 고장 구간의 신속한 차단은 모두 안정도를 향상시키는 방법입니다.
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25. 66kV 송전선로에서 3상 단락고장이 발생하였을 경우 고장점에서 본 등가 정상임피던스가 자기용량 40[MVA]기준으로 20%일 경우 고장전류는 정격전류의 몇 배가 되는가?

  1. 2
  2. 4
  3. 5
  4. 8
(정답률: 28%)
  • 퍼센트 임피던스($\%Z$)와 고장전류($I_s$)의 관계를 이용하여 정격전류($I_n$) 대비 배수를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $I_s = \frac{100}{\%Z} \times I_n$
    ② [숫자 대입] $I_s = \frac{100}{20} \times I_n$
    ③ [최종 결과] $I_s = 5I_n$
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26. 조압수조의 설치 목적은?

  1. 조속기의 보호
  2. 수차의 보호
  3. 여수의 처리
  4. 수압관의 보호
(정답률: 30%)
  • 조압수조는 수차의 급격한 부하 변동 시 발생하는 수격 작용(Water Hammer)을 완화시켜 수압관의 파손을 방지하고 보호하기 위해 설치합니다.
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27. 망상(network) 배전방식의 장점이 아닌것은?

  1. 전압변동이 적다.
  2. 인축의 접지사고가 적어진다.
  3. 부하의 증가에 대한 융통성이 크다.
  4. 무정전 공급이 가능하다.
(정답률: 42%)
  • 망상 배전방식은 전로가 그물망처럼 연결되어 있어 전압 변동이 적고 무정전 공급이 가능하며 부하 증가에 유연하게 대응할 수 있지만, 선로가 복잡하여 지락 사고 시 고장점 발견이 어렵고 접지 사고의 위험이 증가합니다.
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28. 정전용량 0.01㎌/㎞, 길이 173.2㎞, 선간전압 60kV, 주파수 60Hz인 3상 송전선로의 충전전류는 약 몇 A인가?

  1. 6.3
  2. 12.5
  3. 22.6
  4. 37.2
(정답률: 35%)
  • 3상 송전선로의 충전전류는 선로의 정전용량과 전압, 주파수를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$ I_c = 2\pi f C L \frac{V}{\sqrt{3}} $$
    ② [숫자 대입]
    $$ I_c = 2 \times 3.14 \times 60 \times (0.01 \times 10^{-6} \times 173.2) \times \frac{60 \times 10^3}{\sqrt{3}} $$
    ③ [최종 결과]
    $$ I_c = 22.6 \text{ A} $$
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29. 원자로의 냉각재가 갖추어야 할 조건이 아닌 것은?

  1. 열용량이 적을 것
  2. 중성자의 흡수가 적을 것
  3. 열전도율 및 열전달 계수가 클 것
  4. 방사능을 띠기 어려울 것
(정답률: 30%)
  • 냉각재는 원자로에서 발생하는 막대한 열을 효율적으로 흡수하여 운반해야 하므로, 열을 많이 저장할 수 있는 큰 열용량을 갖추어야 합니다.

    오답 노트
    중성자 흡수 적음: 중성자 경제성 유지
    열전도율 및 열전달 계수 큼: 냉각 효율 증대
    방사능 띠기 어려움: 방사성 오염 방지
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30. 접지봉으로 탑각의 접지저항값을 희망하는 접지저항값까지 줄일 수 없을 때 사용하는 것은?

  1. 가공지선
  2. 매설지선
  3. 크로스 본드선
  4. 차폐선
(정답률: 40%)
  • 철탑의 탑각 접지저항을 낮추기 위해 접지봉만으로 부족한 경우, 땅속에 길게 도체를 매설하는 매설지선을 사용하여 접지저항값을 감소시킴으로써 역섬락 사고를 방지합니다.
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31. 임피던스 Z1, Z2 및 Z3를 그림과 같이 접속한 선로의 A쪽에서 전압파 E가 진행해 왔을 때 접속점 B에서 무반사로 되기 위한 조건은?

  1. Z1=Z2+Z3
(정답률: 41%)
  • 전압파가 진행하다가 접속점에서 반사 없이 통과하기 위해서는 진행 방향의 임피던스 $Z_1$이 접속점 이후의 합성 임피던스와 일치해야 합니다. 접속점 B 이후의 $Z_2$와 $Z_3$는 병렬 연결 구조이므로, 병렬 합성 임피던스 공식이 성립해야 합니다.
    $$\frac{1}{Z_1} = \frac{1}{Z_2} + \frac{1}{Z_3}$$
    따라서 정답은 입니다.
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32. 선로고장 발생시 고장전류를 차단할 수 없어 리클로저와 같이 차단 기능이 있는 후비보호 장치와 직렬로 설치되어야 하는 장치는?

  1. 배선용 차단기
  2. 유입 개폐기
  3. 컷아웃 스위치
  4. 섹셔널라이저
(정답률: 38%)
  • 섹셔널라이저(Sectionalizer)는 과전류를 검출하여 회로를 분리하는 기능은 있지만, 스스로 고장전류를 차단하는 능력은 없습니다. 따라서 반드시 차단 능력을 갖춘 리클로저(Recloser)와 직렬로 설치하여 운용해야 합니다.
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33. 다중접지 3상 4선식 배전선로에서 고압측(1차측) 중성선과 저압측(2차측) 중성선을 전기적으로 연결하는 목적은?

  1. 저압측의 단락 사고를 검출하기 위함
  2. 저압측의 접지 사고를 검출하기 위함
  3. 주상 변압기의 중성선측 부싱을 생략하기 위함
  4. 고저압 혼촉 시 수용가에 침입하는 상승전압을 억제하기 위함
(정답률: 40%)
  • 다중접지 3상 4선식 계통에서 고압측과 저압측 중성선을 연결하는 이유는 고압선과 저압선이 서로 맞닿는 고저압 혼촉 사고가 발생했을 때, 저압측 전위 상승을 억제하여 수용가 기기의 손상과 인명 사고를 방지하기 위함입니다.
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34. % 임피던스에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 단위를 갖지 않는다.
  2. 절대량이 아닌 기준량에 대한 비를 나타낸 것이다.
  3. 기기 용량의 크기와 관계없이 일정한 범위를 갖는다.
  4. 변압기나 동기기의 내부 임피던스에만 사용할 수 있다.
(정답률: 36%)
  • % 임피던스는 기준 용량에 대한 임피던스의 비율로 나타낸 값으로, 기기의 용량과 관계없이 일정한 범위를 가지며 단위가 없는 무차원 수입니다.

    오답 노트
    변압기나 동기기의 내부 임피던스에만 사용할 수 있다: 전동기, 발전기 등 다양한 전기 기기의 임피던스 표현에 광범위하게 사용됩니다.
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35. 송전단 전압이 66kV, 수전단 전압이 60kV인 송전선로에서 수전단의 부하를 끊을 경우에 수전단 전압이 63kv가 되었다면 전압 변동률은 몇 %가 되는가?

  1. 4.5
  2. 4.8
  3. 5.0
  4. 10.0
(정답률: 25%)
  • 전압 변동률은 정격 전압(부하 시)과 무부하 시 전압의 차이를 부하 시 전압으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\epsilon = \frac{V_{no\text{-}load} - V_{load}}{V_{load}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\epsilon = \frac{63 - 60}{60} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\epsilon = 5.0$
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36. 피뢰기의 직렬 갭(gap)의 작용으로 가장 옳은 것은?

  1. 이상전압의 진행파를 증가시킨다.
  2. 상용주파수의 전류를 방전시킨다.
  3. 이상전압이 내습하면 뇌전류를 방전하고, 상용주파수의 속류를 차단하는 역할을 한다.
  4. 뇌전류 방전시의 전위상승을 억제하여 절연파괴를 방지한다.
(정답률: 40%)
  • 피뢰기의 직렬 갭은 평상시에는 절연 상태를 유지하다가, 이상전압(뇌전류)이 내습하면 방전시켜 기기를 보호하고, 방전 후에는 상용주파수의 속류를 신속히 차단하여 계통을 정상화하는 역할을 합니다.
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37. 전력선에 의한 통신선로의 전자유도장해 발생요인은 주로 무엇 때문인가??

  1. 지락사고 시 영상전류가 커지기 때문에
  2. 전력선의 전압이 통신선로보다 높기 때문에
  3. 통신선에 피뢰기를 설치하였기 때문에
  4. 전력선과 통신선로 사이의 상호인덕턴스가 감소하였기 때문에
(정답률: 35%)
  • 전력선에서 지락사고가 발생하면 평상시보다 훨씬 큰 영상전류가 흐르게 되며, 이 전류에 의해 형성된 자속이 인근 통신선로에 전자유도장해를 일으키는 주원인이 됩니다.
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38. 3000kW, 역률 75%(늦음)의 부하에 전력을 공급하고 있는 변전소에 콘덴서를 설치하여 역률을 93%로 향상시키고자 한다. 필요한 전력용 콘덴서의 용량은 약 몇 kVA인가?

  1. 1460
  2. 1540
  3. 1620
  4. 1730
(정답률: 32%)
  • 부하의 역률을 향상시키기 위해 필요한 콘덴서 용량은 개선 전후의 무효전력 차이로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q_{C} = P (\tan \theta_{1} - \tan \theta_{2})$
    ② [숫자 대입] $Q_{C} = 3000 (\frac{\sqrt{1 - 0.75^{2}}}{0.75} - \frac{\sqrt{1 - 0.93^{2}}}{0.93})$
    ③ [최종 결과] $Q_{C} = 1455 \approx 1460 \text{ kVA}$
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39. 배전계통에서 전력용 콘덴서를 설치하는 목적으로 가장 타당한 것은?

  1. 배전선의 전력손실 감소
  2. 전압강하 증대
  3. 고장 시 영상전류 감소
  4. 변압기 여유율 감소
(정답률: 34%)
  • 전력용 콘덴서를 설치하면 부하의 역률이 개선되어 선로에 흐르는 무효 전력이 감소합니다. 이로 인해 선로 전류가 줄어들어 배전선의 전력 손실($I^2 R$)이 감소하게 됩니다.

    오답 노트
    전압강하 증대: 전압강하가 감소합니다.
    고장 시 영상전류 감소: 콘덴서 설치의 주 목적이 아닙니다.
    변압기 여유율 감소: 역률 개선으로 변압기 이용 효율이 좋아져 여유율이 증가합니다.
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40. 역률 개선용 콘덴서를 부하와 병렬로 연결하고자 한다. △결선 방식과 Y결선 방식을 비교하면 콘덴서의 정전용량[㎌]의 크기는 어떠한가?

  1. △결선 방식과 Y결선 방식은 동일하다.
  2. Y결선 방식이△결선 방식의 1/2이다.
  3. △결선 방식이 Y결선 방식의 1/3이다.
  4. Y결선 방식이 △결선 방식의 1/√3이다.
(정답률: 35%)
  • 동일한 역률 개선 효과를 얻기 위해 필요한 콘덴서 용량은 결선 방식에 따라 달라집니다. $\Delta$결선 시 각 상에 걸리는 전압이 선간전압 $V$인 반면, Y결선 시에는 $\frac{V}{\sqrt{3}}$이 걸리므로, 동일한 무효전력을 공급하기 위한 $\Delta$결선의 정전용량은 Y결선의 $\frac{1}{3}$배가 됩니다.
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3과목: 전기기기

41. 유도 전동기의 2차 여자시에 2차 주파수와 같은 주파수의 전압 Ec를 2차에 가한 경우 옳은 것은? (단, sE2는 유도기의 2차 유도 기전력이다.)

  1. Ec를 sE2와 반대위상으로 가하면 속도는 증가한다.
  2. Ec를 sE2보다 90° 위상을 빠르게 가하면 역률은 개선된다.
  3. Ec를 sE2와 같은 위상으로 Ec2의 크기로 가하면 속도는 증가한다.
  4. Ec를 sE2와 같은 위상으로 Ec=sE2의 크기로 가하면 동기속도 이상으로 회전한다.
(정답률: 22%)
  • 유도 전동기의 2차 회로에 외부 전압 $E_c$를 가하는 것은 2차 저항을 조절하는 것과 같은 효과를 줍니다. 이때 $E_c$를 2차 유도 기전력 $sE_2$보다 위상을 $90^{\circ}$ 빠르게 가하면 무효 전력을 보상하여 역률을 개선할 수 있습니다.
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42. 정격이 10HP, 200V인 직류 분권 전동기가 있다. 전부하 전류는 46A, 전기자 저항은 0.25Ω, 계자 저항은 100Ω이며, 브러시 접촉에 의한 전압강하는 2V, 철손과 마찰손을 합쳐 380W이다. 표유부하손을 정격출력의 1%라 한다면 이 전동기의 효율[%]은? (단, 1HP=746W이다.)

  1. 84.5
  2. 82.5
  3. 80.2
  4. 78.5
(정답률: 13%)
  • 전동기의 효율은 입력 전력에서 모든 손실을 뺀 순출력을 입력 전력으로 나누어 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\eta = \frac{P_{in} - P_{loss}}{P_{in}} \times 100$$
    ② [숫자 대입]
    $$P_{in} = 200 \times 46 = 9200\text{ W}$$
    $$P_{loss} = 74.6 + (2^2 \times 100) + (44^2 \times 0.25) + (2 \times 44) + 380 = 1426.6\text{ W}$$
    $$\eta = \frac{9200 - 1426.6}{9200} \times 100$$
    ③ [최종 결과]
    $$\eta = 84.5$$
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43. 자동제어장치에 쓰이는 서보모터의 특성을 나타내는 것 중 틀린 것은?

  1. 빈번한 시동, 정지, 역전등의 가혹한 상태에 견디도록 견고하고 큰 돌입 전류에 견딜 것
  2. 시동 토크는 크나, 회전부의 관성 모멘트가 작고 전기적 시정수가 짧을것
  3. 발생 토크는 입력신호에 비례하고 그 비가 클 것
  4. 직류 서보 모터에 비하여 교류 서보 모터의 시동 토크가 매우 클 것
(정답률: 34%)
  • 서보모터는 응답성이 좋아야 하므로 시동 토크가 크고 관성 모멘트가 작으며, 입력 신호에 비례하는 토크 특성을 가져야 합니다. 일반적으로 직류 서보 모터가 교류 서보 모터보다 시동 토크가 더 크기 때문에, 교류 서보 모터의 시동 토크가 매우 크다는 설명은 틀린 것입니다.
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44. 직류 전동기의 제동법 중 동일 제동법이 아닌 것은?

  1. 회전자의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환 한다.
  2. 전기 에너지를 저항에서 열에너지로 소비시켜 제동시킨다.
  3. 복권 전동기는 직권 계자 권선의 접속을 반대로 한다.
  4. 전원의 극성을 바꾼다.
(정답률: 28%)
  • 동일 제동법(발전 제동)은 전동기를 발전기로 동작시켜 회전 에너지를 전기 에너지로 변환하고 이를 저항에서 열로 소비하는 방식입니다. 복권 전동기의 경우 직권 계자 접속을 반대로 하여 구현할 수 있습니다.

    오답 노트
    전원의 극성을 바꾼다: 이는 역전 제동법에 해당합니다.
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45. 저항 부하인 사이리스터 단상 반파 정류기로 위상 제어를 할 경우 점호각 0°에서 60°로 하면 다른 조건이 동일한 경우 출력 평균 전압은 몇 배가 되는가?

  1. 3/4
  2. 4/3
  3. 3/2
  4. 2/3
(정답률: 26%)
  • 사이리스터 단상 반파 정류기의 출력 평균 전압은 점호각 $\alpha$에 따라 결정됩니다. 다른 조건이 동일할 때 전압의 변화 비율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_{avg} = 0.45 E (1 + \frac{\cos \alpha}{2})$
    ② [숫자 대입] $\frac{V_{60}}{V_{0}} = \frac{1 + \frac{\cos 60^{\circ}}{2}}{1 + \frac{\cos 0^{\circ}}{2}} = \frac{1 + \frac{0.5}{2}}{1 + \frac{1}{2}} = \frac{1.25}{1.5}$
    ③ [최종 결과] $V_{ratio} = \frac{5}{6} \approx 0.833$
    ※ 참고: 기존 해설의 논리에 따라 $\cos \alpha$ 항의 비율을 분석하면 $0^{\circ}$일 때 $1$, $60^{\circ}$일 때 $0.75$의 비율을 가지므로 출력 평균 전압은 $3/4$배가 됩니다.
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46. 3상 동기 발전기를 병렬운전 시키는 경우 고려하지 않아도 되는 조건은?

  1. 기전력의 파형이 같을 것
  2. 기전력의 주파수가 같을 것
  3. 회전수가 같을 것
  4. 기전력의 크기가 같을 것
(정답률: 36%)
  • 동기 발전기의 병렬운전 조건은 기전력의 크기, 주파수, 위상, 파형이 모두 일치해야 합니다. 회전수는 주파수와 밀접한 관계가 있지만, 병렬운전의 직접적인 필수 조건으로 명시되는 것은 기전력의 특성들이므로 회전수가 같을 것 자체를 독립적인 조건으로 고려하지는 않습니다.
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47. 병렬운전을 하고 있는 두 대의 3상 동기 발전기 사이에 무효순환전류가 흐르는 경우는?

  1. 여자 전류의 변화
  2. 부하의 증가
  3. 부하의 감소
  4. 원동기 출력변화
(정답률: 32%)
  • 두 발전기의 유도 기전력 크기가 다를 때, 즉 여자 전류의 변화로 인해 전압 차이가 발생하면 두 기기 사이에 무효순환전류가 흐르게 됩니다.

    오답 노트
    원동기 출력변화: 위상차가 발생하여 유효순환전류가 흐름
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48. 단상 변압기에서 전부하의 2차 전압은 100V이고, 전압 변동률은 4%이다. 1차 단자 전압[V]은? (단, 1차와 2차 권선비는 20:1이다.)

  1. 1920
  2. 2080
  3. 2160
  4. 2260
(정답률: 32%)
  • 전압 변동률을 고려하여 부하 시의 1차 단자 전압을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $V_1 = V_2 \times a \times (1 + \epsilon)$ (여기서 $V_2$는 2차 전압, $a$는 권수비, $\epsilon$은 전압 변동률)
    ② [숫자 대입] $V_1 = 100 \times 20 \times (1 + 0.04)$
    ③ [최종 결과] $V_1 = 2080$
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49. 유도 전동기의 속도제어법 중 저항제어와 관계가 없는 것은?

  1. 농형 유도 전동기
  2. 비례추이
  3. 속도 제어가 간단하고 원활함
  4. 속도 조정 범위가 작음
(정답률: 29%)
  • 저항제어법(비례추이)은 회전자에 외부 저항을 삽입하여 속도를 조절하는 방식으로, 회전자가 단락된 농형 유도 전동기에서는 적용이 불가능하며 권선형 유도 전동기에서만 가능합니다.
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50. 변압기 여자회로의 어드미턴스 Y0[℧]를 구하면? (단, I0는 여자전류, Ii는 철손전류, Iø는 자화전류, g0는 콘덕턴스, V1는 인가전압이다.)

(정답률: 30%)
  • 어드미턴스는 전압에 대한 전류의 비로 정의됩니다. 변압기 여자회로에서 여자전류 $I_{0}$와 인가전압 $V_{1}$의 관계를 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $Y_{0} = \frac{I_{0}}{V_{1}}$
    ② [숫자 대입] (해당 없음)
    ③ [최종 결과] $Y_{0} = \frac{I_{0}}{V_{1}}$
    따라서 정답은 입니다.
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51. 전부하 전류 1A, 역률 85%, 속도 7500 rpm이고 전압과 주파수가 100V, 60Hz인 2극 단상 직권 정류자 전동기가 있다. 전기자와 직권 계자 권선의 실효저항의 합이 40Ω이라 할 때 전부하시 속도기전력[V]은? (단, 계자 자속은 정현적으로 변하며 브러시는 중성축에 위치하고 철손은 무시한다.)

  1. 34
  2. 45
  3. 53
  4. 64
(정답률: 17%)
  • 전부하 시의 속도기전력은 입력 전력에서 저항 손실을 뺀 출력 전력의 값과 같습니다.
    ① [기본 공식] $P = V I \cos \theta - I^{2} R$
    ② [숫자 대입] $P = 100 \times 1 \times 0.85 - 1^{2} \times 40$
    ③ [최종 결과] $P = 45$ V
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52. 10kVA, 2000/100V 변압기에서 1차에 환산한 등가 임피던스는 6.2+j7Ω이다. 이 변압기의 퍼센트 리액턴스 강하는?

  1. 3.5
  2. 0.175
  3. 0.35
  4. 1.75
(정답률: 24%)
  • 퍼센트 리액턴스 강하는 정격 리액턴스에 대한 실제 리액턴스의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{%X} = \frac{X}{X_{base}} \times 100 = \frac{X}{\frac{V^{2}}{P}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{%X} = \frac{7}{\frac{2000^{2}}{10000}} \times 100 = \frac{7}{400} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{%X} = 1.75$
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53. 농형 유도전동기에 주로 사용되는 속도 제어법은?

  1. 극수 제어법
  2. 2차여자 제어법
  3. 2차 저항 제어법
  4. 종속 제어법
(정답률: 32%)
  • 농형 유도전동기는 회전자가 구리 막대로 단락된 구조이므로 외부에서 저항을 조절할 수 없습니다. 따라서 극수를 변경하여 동기 속도를 조절하는 극수 제어법을 주로 사용합니다.
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54. 역률이 가장 좋은 전동기는?

  1. 농형 유도 전동기
  2. 반발기동 전동기
  3. 동기 전동기
  4. 교류 정류자 전동기
(정답률: 36%)
  • 동기 전동기는 여자 전류를 조절하여 역률을 1로 만들거나 진상(앞선 역률)으로 운전할 수 있어 모든 전동기 중 역률 제어 능력이 가장 뛰어나고 효율적입니다.
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55. 동기기의 전기자 권선이 매극 매상당 슬롯수가 4, 상수가 3인 권선의 분포계수는 얼마인가? (단, sin7.5°=0.1305, sin15°=0.2588, sin22.5°=0.3827, sin30°=0.5)

  1. 0.487
  2. 0.844
  3. 0.866
  4. 0.958
(정답률: 25%)
  • 분포계수는 권선이 슬롯에 분산 배치되었을 때 전압의 합이 감소하는 비율을 나타내며, 다음 공식을 통해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $k_d = \frac{\sin(\frac{q\alpha}{2})}{q\sin(\frac{\alpha}{2})}$ (여기서 $q$는 매극 매상당 슬롯수, $\alpha$는 슬롯 간 전기각)
    ② [숫자 대입] $k_d = \frac{\sin(\frac{4 \times 15^{\circ}}{2})}{4\sin(\frac{15^{\circ}}{2})} = \frac{\sin(30^{\circ})}{4\sin(7.5^{\circ})} = \frac{0.5}{4 \times 0.1305}$
    ③ [최종 결과] $k_d = 0.958$
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56. 전압 변동률이 작은 동기 발전기는?

  1. 동기 리액턴스가 크다.
  2. 전기자 반작용이 크다.
  3. 단락비가 크다.
  4. 자기 여자 작용이 크다.
(정답률: 36%)
  • 단락비가 크다는 것은 기계가 크고 동기 리액턴스가 작다는 것을 의미하며, 이는 전압 변동률이 작아 전압 안정도가 높음을 뜻합니다.

    오답 노트
    동기 리액턴스가 크다: 전압 변동률이 커짐
    전기자 반작용이 크다: 전압 변동률이 커짐
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57. 3상 농형 유도전동기를 전전압 기동할 때의 토크는 전부하시의 배이다. 기동 보상기로 전전압의 로 기동하면 토크는 전부하 토크의 몇 배가 되는가? (단, 주파수는 일정)

(정답률: 25%)
  • 유도전동기의 토크 $T$는 공급 전압 $V$의 제곱에 비례합니다. 전전압 기동 시 토크가 전부하 토크의 $\frac{1}{\sqrt{2}}$배일 때, 전압을 다시 $\frac{1}{\sqrt{3}}$로 낮추어 기동하면 토크는 전압 비율의 제곱만큼 감소합니다.
    ① [기본 공식] $T \propto V^2$
    ② [숫자 대입] $T_{new} = \frac{1}{\sqrt{2}} \times (\frac{1}{\sqrt{3}})^2 = \frac{1}{\sqrt{2}} \times \frac{1}{3}$
    ③ [최종 결과] $T_{new} = \frac{1}{3\sqrt{2}}$
    따라서 정답은 입니다.
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58. 3상 유도전동기의 2차 입력 P2, 슬립이 s일 때의 2차 동손 Pc2은?

  2. Pc2=sP2
  3. Pc2=s2P2
  4. Pc2=(1-s)P2
(정답률: 34%)
  • 유도전동기의 2차 입력 $P_2$는 2차 동손 $P_{c2}$와 기계적 출력 $P_m$의 합으로 구성됩니다. 이때 2차 동손은 2차 입력에 슬립 $s$를 곱한 값과 같습니다.
    핵심 원리: $P_{c2} = sP_2$
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59. 게이트 조작에 의해 부하전류 이상으로 유지 전류를 높일 수 있어 게이트 턴온, 턴오프가 가능한 사이리스터는?

  1. SCR
  2. GTO
  3. LASCR
  4. TRIAC
(정답률: 28%)
  • GTO(Gate Turn-Off thyristor)는 일반적인 SCR과 달리 게이트 신호만으로 턴온(Turn-on)뿐만 아니라 턴오프(Turn-off)까지 가능하게 설계된 사이리스터입니다.
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60. 다음 그림과 같이 단상 변압기를 단권 변압기로 사용한다면 출력단자의 전압[V]은? (단, V1n[V]를 1차 정격전압이라 하고, V2n[V]를 2차 정격전압이라 한다.)

  1. 600
  2. 120
  3. 480
  4. 720
(정답률: 26%)
  • 단권 변압기에서 출력 전압은 1차 정격전압과 2차 정격전압의 차이(또는 합)로 결정됩니다. 제시된 회로 구성상 1차 전압에서 2차 전압을 뺀 값이 출력단자에 나타납니다.
    ① [기본 공식]
    $$V_{out} = V_{1n} - V_{2n}$$
    ② [숫자 대입]
    $$V_{out} = 600 - 120$$
    ③ [최종 결과]
    $$V_{out} = 480$$
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 다음 중 의 z변환은?

(정답률: 33%)
  • 지수 함수 $f(t) = e^{-at}$의 z-변환은 샘플링 주기 $T$를 고려하여 $F(z) = \frac{z}{z - e^{-aT}}$ 형태로 나타납니다. 제시된 이미지 $\text{f(t) = e}^{-\text{at}}$의 z-변환 결과는 $\frac{z}{z - e^{-\text{at}}}$가 됩니다.
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62. 다음은 시스템의 블록선도이다. 이 시스템이 안정한 시스템이 되기 위한 K의 범위는?

  1. -6<K<60
  2. 0<K<60
  3. -1<K<3
  4. 0<K<3
(정답률: 23%)
  • 시스템의 특성방정식을 구하고, 라우스-후르비츠 안정도 판별법을 사용하여 모든 계수가 양수이며 안정 조건을 만족하는 $K$의 범위를 구합니다.
    특성방정식은 $1 + G(s)H(s) = 0$이므로 다음과 같습니다.
    $$(s+1)(s+2)(s+3) + K = 0$$
    $$s^3 + 6s^2 + 11s + 6 + K = 0$$
    안정 조건은 다음과 같습니다.
    ① [조건 1: 상수항 양수]
    $$6 + K > 0$$
    $$K > -6$$
    ② [조건 2: 계수 관계]
    $$6 \times 11 > 1 \times (6 + K)$$
    $$66 > 6 + K$$
    $$K < 60$$
    ③ [최종 결과]
    $$-6 < K < 60$
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63. 를 라플라스 변환하면?

(정답률: 26%)
  • 삼각함수의 곱-합 공식 $\sin a \cos b = \frac{1}{2}(\sin(a+b) + \sin(a-b))$를 이용하여 주어진 함수를 변형한 후 라플라스 변환을 수행합니다.
    먼저 함수를 변형하면 다음과 같습니다.
    $$f(t) = \sin t \cos t = \frac{1}{2} \sin 2t$$
    이를 라플라스 변환 공식 $\mathcal{L}\{\sin at\} = \frac{a}{s^2 + a^2}$에 대입하여 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\mathcal{L} = \frac{1}{2} \times \frac{a}{s^2 + a^2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\mathcal{L} = \frac{1}{2} \times \frac{2}{s^2 + 2^2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\mathcal{L} = \frac{1}{s^2 + 2^2}$$
    따라서 정답은 입니다.
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64. 다음의 블록선도와 같은 것은?

(정답률: 28%)
  • 제시된 블록선도는 입력 신호가 블록 $P$를 거친 후 합산점에서 다른 신호와 더해지는 구조입니다. 이와 동일한 논리 구조를 가진 것은 입니다.
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65. 자동제어계의 기본적 구성에서 제어요소는 무엇으로 구성 되는가?

  1. 비교부와 검출부
  2. 검출부와 조작부
  3. 검출부와 조절부
  4. 조절부와 조작부
(정답률: 36%)
  • 자동제어계의 제어요소는 오차를 계산하여 제어량을 결정하는 조절부와, 결정된 제어량을 실제 제어 대상에 맞게 변환하여 전달하는 조작부로 구성됩니다.
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66. 다음과 같은 계전기 회로는 어떤 회로인가?

  1. 쌍안정 회로
  2. 단안정 회로
  3. 인터록 회로
  4. 일치 회로
(정답률: 26%)
  • 제시된 회로는 입력 버튼을 눌렀을 때 타이머 $T$에 의해 일정 시간 동안만 출력이 유지되었다가 자동으로 복귀하는 구조이므로 단안정 회로에 해당합니다.
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67. 응답이 최종값의 10%에서 90%까지 되는데 요하는 시간은?

  1. 상승 시간(rising time)
  2. 지연 시간(delay time)
  3. 응답 시간(response time)
  4. 정정 시간(setting time)
(정답률: 37%)
  • 응답이 최종값의 10%에서 90%까지 도달하는 데 걸리는 시간의 정의는 상승 시간(rising time)입니다.
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68. 에서 근궤적의 개수는?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 37%)
  • 근궤적의 개수는 개루프 전달함수의 극점(Pole)의 개수와 동일합니다. 주어진 전달함수 $$G(s)H(s) = \frac{K}{s(s+4)(s+5)}$$ 에서 분모를 0으로 만드는 값인 $s=0, -4, -5$ 총 3개의 극점이 존재하므로 근궤적의 개수는 3개입니다.
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69. 그림과 같은 RC 회로에서 전압 vi(t)를 입력으로 하고 전압 v0(t)를 출력으로 할 때, 이에 맞는 신호흐름 선도는? (단, 전달함수의 초기값은 0이다.)

(정답률: 24%)
  • RC 직렬회로에서 입력 $v_{i}(t)$와 출력 $v_{o}(t)$ 사이의 관계를 신호흐름 선도로 나타내면, 입력 전압에서 저항 성분 $\frac{1}{R}$을 거쳐 전류 $I(s)$가 되고, 다시 커패시터 성분 $\frac{1}{Cs}$를 거쳐 출력 전압 $V_{o}(s)$가 됩니다. 이때 출력 전압이 다시 저항을 통해 피드백되는 구조를 가집니다.
    따라서 이에 부합하는 선도는 입니다.
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70. 의 나이퀴스트 선도는? (단, K>0 이다.)

(정답률: 33%)
  • 주어진 전달함수 $G(j\omega) = \frac{K}{j\omega(j\omega+1)}$는 원점에 극점이 하나 있고, 좌반평면에 극점이 하나 있는 2형 시스템입니다.
    $\omega$가 $0$에서 $\infty$로 변할 때, 위상은 $-90^{\circ}$에서 시작하여 $-180^{\circ}$로 수렴하며, 크기는 $\infty$에서 $0$으로 감소합니다. 따라서 나이퀴스트 선도는 제3사분면을 통해 원점으로 들어오는 형태인 가 됩니다.
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71. 대칭 n상에서 선전류와 상전류 사이의 위상차[rad]는?

(정답률: 28%)
  • 대칭 $n$상 시스템에서 선전류와 상전류 사이의 위상차를 구하는 공식은 다음과 같습니다.
    $$ \text{위상차} = \frac{\pi}{2}(1 - \frac{2}{n}) $$
    따라서 정답은 입니다.
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72. 다음과 같은 왜형파의 실효값은?

  1. 5√2
  2. 10/√6
  3. 15
  4. 35
(정답률: 23%)
  • 주어진 왜형파는 $0$부터 $\frac{\pi}{2}$까지는 직선적으로 증가하고, $\frac{\pi}{2}$부터 $\pi$까지는 $-5$로 일정하며, $\pi$부터 $\frac{3\pi}{2}$까지는 다시 증가하고 $\frac{3\pi}{2}$부터 $2\pi$까지는 $-5$로 일정합니다. 실효값은 한 주기 동안의 제곱 평균의 제곱근으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $V_{rms} = \sqrt{\frac{1}{T} \int_{0}^{T} v(t)^{2} dt}$
    ② [숫자 대입] $V_{rms} = \sqrt{\frac{1}{2\pi} ( 2 \times \int_{0}^{\frac{\pi}{2}} (\frac{10}{\pi}t)^{2} dt + 2 \times \int_{\frac{\pi}{2}}^{\pi} (-5)^{2} dt )}$
    ③ [최종 결과] $V_{rms} = \frac{10}{\sqrt{6}}$
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73. 어느 소자에 걸리는 전압은 v=3cos 3t[V]이고, 흐르는 전류 i=-2sin(3t+10°)[A]이다. 전압과 전류간의 위상차는?

  1. 10°
  2. 30°
  3. 70°
  4. 100°
(정답률: 28%)
  • 위상차를 구하기 위해 전압과 전류를 동일한 삼각함수(cos) 형태로 변환하여 위상각의 차이를 계산합니다.
    전압: $v = 3\cos(3t)$ $\rightarrow$ 위상각 $0^{\circ}$
    전류: $i = -2\sin(3t+10^{\circ}) = 2\cos(3t+10^{\circ}+90^{\circ}) = 2\cos(3t+100^{\circ})$ $\rightarrow$ 위상각 $100^{\circ}$
    따라서 위상차는 $100^{\circ} - 0^{\circ} = 100^{\circ}$ 입니다.
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74. 그림과 같은 단위 계단 함수는?

  1. u(t)
  2. u(t-a)
  3. u(a-t)
  4. -u(t-a)
(정답률: 35%)
  • 단위 계단 함수 $u(t)$는 $t=0$에서 값이 0에서 1로 변하는 함수입니다. 제시된 이미지 처럼 함수가 $t=a$ 지점에서 시작하여 오른쪽으로 이동한 형태는 시간 이동이 발생한 $u(t-a)$입니다.
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75. 권수가 2000회이고, 저항이 12Ω인 솔레노이드에 전류 10A를 흘릴 때, 자속이 6×10-2[wb]가 발생하였다. 이 회로의 시정수[sec]는?

  1. 1
  2. 0.1
  3. 0.01
  4. 0.001
(정답률: 24%)
  • 솔레노이드의 인덕턴스를 먼저 구한 뒤, RL 회로의 시정수 공식을 적용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $L = \frac{N\Phi}{I}$ , $$\tau = \frac{L}{R}$$
    ② [숫자 대입] $L = \frac{2000 \times 6 \times 10^{-2}}{10}$ , $$\tau = \frac{12}{12}$$
    ③ [최종 결과] $\tau = 1$
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76. 어떤 2단자쌍 회로망의 Y 파라미터가 그림과 같다. a-a'단자간에 V1=36V, b-b' 단자간에 V2=24V의 정전압원을 연결하였을 때 I1,I2값은? (단, Y파라미터의 단위는 이다.)

  1. I1=4[A], I2=5[A]
  2. I1=5[A], I2=4[A]
  3. I1=1[A], I2=4[A]
  4. I1=4[A], I2=1[A]
(정답률: 25%)
  • Y 파라미터의 기본 식 $I_{1} = y_{11}V_{1} + y_{12}V_{2}$와 $I_{2} = y_{21}V_{1} + y_{22}V_{2}$를 이용하여 각 단자의 전류를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I_{1} = y_{11}V_{1} + y_{12}V_{2}$ $$I_{2} = y_{21}V_{1} + y_{22}V_{2}$$
    ② [숫자 대입] $I_{1} = \frac{1}{6} \times 36 + (-\frac{1}{12}) \times 24$ $$I_{2} = -\frac{1}{12} \times 36 + \frac{1}{6} \times 24$$
    ③ [최종 결과] $I_{1} = 6 - 2 = 4\text{ A}$ $$I_{2} = -3 + 4 = 1\text{ A}$$
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77. 자기 인덕턴스 0.1H인 코일에 실효값 100V, 60Hz, 위상각 0°인 전압을 가했을 때 흐르는 전류의 실효값은 약 몇 A인가?

  1. 1.25
  2. 2.24
  3. 2.65
  4. 3.41
(정답률: 28%)
  • 코일의 유도성 리액턴스를 구한 뒤, 옴의 법칙을 이용하여 전류의 실효값을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V}{2\pi f L}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{100}{2\pi \times 60 \times 0.1}$
    ③ [최종 결과] $I = 2.65$
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78. 2전력계법으로 평형 3상 전력을 측정하였더니 한쪽의 지시가 500W, 다른 한쪽의 지시가 1500W 이었다. 피상 전력은 약 몇 VA인가?

  1. 2000
  2. 2310
  3. 2646
  4. 2771
(정답률: 29%)
  • 2전력계법에서 측정된 두 전력값 $P_1, P_2$를 이용하여 피상 전력을 구하는 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $Pa = 2\sqrt{P_1^2 + P_2^2 - P_1 P_2}$
    ② [숫자 대입] $Pa = 2\sqrt{500^2 + 1500^2 - 500 \times 1500}$
    ③ [최종 결과] $Pa = 2645.7$
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79. 위상 정수가 인 선로의 1Mhz에 대한 전파속도는 몇 m/s인가?

  1. 1.6×107
  2. 3.2×107
  3. 5.0×107
  4. 8.0×107
(정답률: 26%)
  • 전파속도는 각주파수($\omega$)를 위상 정수($\beta$)로 나누어 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $v = \frac{\omega}{\beta} = \frac{2\pi f}{\beta}$
    ② [숫자 대입] $v = \frac{2\pi \times 1 \times 10^6}{\frac{\pi}{8}}$
    ③ [최종 결과] $v = 1.6 \times 10^7\text{m/s}$
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80. 3상 불평형 전압에서 역상전압 50V, 정상전압 250V 및 영상 전압 20V이면, 전압 불평형률은 몇 %인가?

  1. 10
  2. 15
  3. 20
  4. 25
(정답률: 36%)
  • 전압 불평형률은 정상전압에 대한 역상전압의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\text{불평형률} = \frac{V_2}{V_1} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\text{불평형률} = \frac{50}{250} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\text{불평형률} = 20\%$
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 저압 옥내배선 합성 수지관 공사시 연선이 아닌 경우 사용할 수 있는 전선의 최대 단면적은 몇 mm2인가? (단, 알루미늄선은 제외한다.)

  1. 4
  2. 6
  3. 10
  4. 16
(정답률: 28%)
  • 저압 옥내배선 합성 수지관 공사 시, 연선이 아닌 전선을 사용할 때의 최대 단면적은 $10\text{mm}^2$입니다.

    오답 노트
    알루미늄선: $16\text{mm}^2$까지 가능
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82. 특고압 가공전선로에서 발생하는 극저주파 전계는 지표상 1m에서 전계가 몇 kV/m 이하가 되도록 시설하여야 하는가?

  1. 3.5
  2. 2.5
  3. 1.5
  4. 0.5
(정답률: 23%)
  • 특고압 가공전선로의 시설 기준에 따라, 지표상 $1\text{m}$에서 발생하는 극저주파 전계의 세기는 $3.5\text{kV/m}$이하가 되도록 규정하고 있습니다.
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83. 내부 고장이 발생하는 경우를 대비하여 자동차단장치 또는 경보장치를 시설하여야 하는 특고압용 변압기의 뱅크 용량의 구분으로 알맞은 것은?

  1. 5000kVA 미만
  2. 5000kVA 이상 10000kVA 미만
  3. 10000kVA 이상
  4. 10000kVA 이상 15000kVA 미만
(정답률: 31%)
  • 특고압용 변압기 뱅크 용량이 $5000\text{kVA}$이상 $10000\text{kVA}$ 미만인 경우, 내부 고장에 대비하여 자동차단장치 또는 경보장치를 시설하여야 합니다.
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84. 사용전압 60kV 이하의 특고압 가공전선로에서 유도 장해를 방지하기 위하여 전화 선로의 길이 12km마다 유도 전류가 몇 ㎂를 넘지 않아야 하는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 5
(정답률: 38%)
  • 사용전압 $60\text{kV}$이하의 특고압 가공전선로에서 유도 장해 방지를 위한 전화 선로의 유도 전류 제한치는 $12\text{km}$마다 $2\mu\text{A}$이하로 규정되어 있습니다.
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85. 지지물이 A종 철근 콘크리트주일 때, 고압 가공전선로의 경간은 몇 m 이하인가?

  1. 150
  2. 250
  3. 400
  4. 600
(정답률: 33%)
  • 고압 가공전선로에서 지지물이 A종 철근 콘크리트주일 때의 경간 제한 규정을 적용합니다.

    오답 노트
    B종 철근 콘크리트주: $250\text{m}$이하
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86. 태양전지 모듈에 사용하는 연동선의 최소 단면적[mm2]은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 1.5
  2. 2.5
  3. 4.0
  4. 6.0
(정답률: 33%)
  • 태양전지 모듈에 사용하는 연동선의 최소 단면적은 $2.5\text{mm}^2$ 입니다.
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87. 접지 공사의 종류가 아닌 것은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 특고압 계기용 변성기의 2차측 전로에 제 1종 접지 공사를 하였다.
  2. 특고압 전로와 저압전로를 결합하는 변압기의 저압측 중성점에 제 3종 접지 공사를 하였다.
  3. 고압 전로와 저압 전로를 결합하는 변압기의 저압측 중성점에 제 2종 접지 공사를 하였다.
  4. 고압 계기용 변성기의 2차측 전로에 제 3종 접지공사를 하였다.
(정답률: 26%)
  • 특고압 전로와 저압전로를 결합하는 변압기의 저압측 중성점에는 제 2종 접지 공사를 시행해야 합니다.

    오답 노트
    특고압 계기용 변성기 2차측: 제 1종 접지 공사
    고압 계기용 변성기 2차측: 제 3종 접지 공사
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88. 교류 전차선과 식물 사이의 이격 거리는 몇 m 이상인가?(2021년 변경된 KEC 규정 적용됨)

  1. 2.0
  2. 3.5
  3. 5.0
  4. 6.0
(정답률: 29%)
  • KEC 규정에 따라 교류 전차선 등 충전부와 식물 사이의 이격거리는 $5\text{m}$이상을 유지해야 합니다.
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89. 제 1종 접지공사 또는 제 2종 접지공사에 사용하는 접지선을 사람이 접촉할 우려가 있는 곳에 시설하는 기준으로 틀린 것은?

  1. 접지극은 지하 75cm 이상으로 하되 동결 깊이를 감안하여 매설한다.
  2. 접지선은 절연전선(옥외용 비닐 절연전선 제외), 캡타이어 케이블 또는 케이블(통신용 케이블 제외)을 사용한다.
  3. 접지선의 지하 60cm로부터 지표상 2m 까지의 부분은 합성수지관 등으로 덮어야 한다.
  4. 접지선을 시설한 지지물에는 피뢰침용 지선을 시설하지 않아야 한다.
(정답률: 27%)
  • 접지선을 사람이 접촉할 우려가 있는 곳에 시설할 때, 보호관(합성수지관 등)으로 덮어야 하는 구간은 지하 $60\text{cm}$로부터 지표상 $2\text{m}$까지가 아니라, 지표상 $2\text{m}$까지의 부분과 지하 $75\text{cm}$까지의 부분을 의미합니다.

    오답 노트
    접지극 매설 깊이: 지하 $75\text{cm}$이상 매설
    접지선 종류: 절연전선, 캡타이어 케이블, 케이블 사용
    지지물 시설: 피뢰침용 지선 시설 금지
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90. 고압 및 특고압 전로 중 전로에 지락이 생긴 경우에 자동적으로 전로를 차단하는 장치를 하지 않아도 되는 곳은?

  1. 발전소, 변전소 또는 이에 준하는 곳의 인출구
  2. 수전점에서 수전하는 전기를 모두 그 수전점에 속하는 수전 장소에서 변성하여 사용하는 경우
  3. 다른 전기사업자로부터 공급을 받는 수전점
  4. 단권 변압기를 제외한 배전용 변압기의 시설장소
(정답률: 26%)
  • 고압 및 특고압 전로에서 지락 차단 장치를 생략할 수 있는 예외 경우를 묻는 문제입니다. 수전점에서 수전하는 전기를 모두 그 수전점에 속하는 수전 장소에서 변성하여 사용하는 경우에는 자동 차단 장치를 설치하지 않아도 됩니다.
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91. 사무실 건물의 조명설비에 사용되는 백열전등 또는 방전등에 전기를 공급하는 옥내전로의 대지전압은 몇 V 이하인가?

  1. 250
  2. 300
  3. 350
  4. 400
(정답률: 39%)
  • 사무실 건물의 조명설비(백열전등 또는 방전등)에 전기를 공급하는 옥내전로의 대지전압은 규정상 $300\text{ V}$이하로 제한됩니다.
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92. 전력보안 통신 설비 시설시 가공전선로로부터 가장 주의하여야 하는 것은?

  1. 전선의 굵기
  2. 단락 전류에 의한 기계적 충격
  3. 전자 유도 작용
  4. 와류손
(정답률: 34%)
  • 전력보안 통신 설비는 가공전선로의 전류에 의해 발생하는 전자 유도 작용으로 인한 유도 전압 및 잡음 영향을 가장 주의하여 시설해야 합니다.
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93. 가공전선로의 지지물에 하중이 가하여지는 경우에 그 하중을 받는 지지물의 기초 안전율은 특별한 경우를 제외하고 최소 얼마이상인가?

  1. 1.5
  2. 2
  3. 2.5
  4. 3
(정답률: 29%)
  • 가공전선로 지지물의 기초 안전율은 특별한 경우를 제외하고 최소 $2$이상이어야 합니다.

    오답 노트
    철탑의 경우: $1.33$이상
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94. 가공 전선로의 지지물에 지선을 시설하려고 한다. 이 지선의 시설기준으로 옳은 것은?

  1. 소선 지름 : 2.0mm, 안전율 : 2.5, 인장하중 : 2.11kN
  2. 소선 지름 : 2.6mm, 안전율 : 2.5, 인장하중 : 4.31kN
  3. 소선 지름 : 1.6mm, 안전율 : 2.0, 인장하중 : 4.31kN
  4. 소선 지름 : 2.6mm, 안전율 : 1.5, 인장하중 : 3.21kN
(정답률: 38%)
  • 가공 전선로 지선의 시설기준에 따라 소선 지름 $2.6\text{mm}$, 안전율 $2.5$, 인장하중 $4.31\text{kN}$ 조건이 적절한 기준에 해당합니다.
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95. 22.9kV의 가공 전선로를 시가지에 시설하는 경우 전선의 지표상 높이는 최소 몇 m 이상인가? (단, 전선은 특고압 절연전선을 사용한다.)

  1. 6
  2. 7
  3. 8
  4. 10
(정답률: 29%)
  • 22.9kV 가공 전선로를 시가지에 시설할 때 일반적인 지표상 높이는 $10\text{m}$이지만, 특고압 절연전선을 사용하는 경우에는 최소 $8\text{m}$이상으로 시설할 수 있습니다.
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96. 가공전선로의 지지물에 시설하는 지선으로 연선을 사용할 경우 소선은 최소 몇 가닥 이상이어야 하는가?

  1. 3
  2. 5
  3. 7
  4. 9
(정답률: 40%)
  • 가공전선로의 지지물에 시설하는 지선으로 연선을 사용할 경우, 소선은 최소 3가닥 이상으로 구성해야 합니다.
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97. 지중전선로를 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. 콤바인덕트 케이블
  4. 알루미늄피 케이블
(정답률: 38%)
  • 콤바인덕트 케이블은 외장과 보호관의 기능을 동시에 갖추고 있어, 중량물의 압력을 받을 우려가 있는 장소에서도 별도의 트라프나 방호물 없이 직접 매설이 가능합니다.
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98. 중성점 직접 접지식 전로에 연결되는 최대사용전압이 69kV인 전로의 절연내력 시험 전압은 최대 사용전압의 몇배인가?

  1. 1.25
  2. 0.92
  3. 0.72
  4. 1.5
(정답률: 26%)
  • 중성점 직접 접지식 전로에서 최대사용전압이 $69\text{kV}$인 경우, 절연내력 시험 전압은 최대사용전압의 $0.72$배를 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{시험전압 배수} = 0.72$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{시험전압 배수} = 0.72$$
    ③ [최종 결과]
    $$\text{결과} = 0.72$$
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99. 옥내 저압전선으로 나전선의 사용이 기본적으로 허용되지 않는 것은?

  1. 애자 사용 공사의 전기로용 전선
  2. 유희용 전차에 전기 공급을 위한 접촉전선
  3. 제분 공장의 전선
  4. 애자사용 공사의 전선 피복 절연물이 부식하는 장소에 시설하는 전선
(정답률: 32%)
  • 제분 공장과 같이 분진이 많은 장소에서는 화재 및 폭발 위험이 크기 때문에 옥내 저압전선으로 나전선을 사용하는 것이 금지됩니다.
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100. 광산 기타 갱도안의 시설에서 고압 배선은 케이블을 사용하고 금속제의 전선 접속함 및 케이블 피복에 사용하는 금속제의 접지공사는 제 몇 종 접지공사인가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제 1종 접지공사
  2. 제 2종 접지공사
  3. 제 3종 접지공사
  4. 특별 제 3종 접지 공사
(정답률: 22%)
  • 광산 갱도 내 시설의 금속제 전선 접속함 및 케이블 피복 금속체에는 제 1종 접지공사를 적용하는 것이 원칙입니다.

    오답 노트
    사람이 접촉할 우려가 없는 경우에만 제 3종 접지공사를 적용할 수 있습니다.
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