전기공사기사 필기 기출문제복원 (2018-09-15)

전기공사기사 2018-09-15 필기 기출문제 해설

이 페이지는 전기공사기사 2018-09-15 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

전기공사기사
(2018-09-15 기출문제)

목록

1과목: 전기응용 및 공사재료

1. 출력 P[㎾], 속도 N[rpm]인 3상 유도전동기의 토크[㎏·m]는?

(정답률: 90%)
  • 전동기의 출력과 회전 속도를 이용하여 토크를 구하는 공식입니다. 단위 변환 과정($$1\text{kg} = 9.8\text{N}$$)을 거쳐 $\text{kg}\cdot\text{m}$ 단위로 산출합니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{0.975 \times P}{N}$
    ② [숫자 대입] $T = \frac{0.975 \times P}{N}$
    ③ [최종 결과]
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2. 리튬전지의 특징이 아닌 것은?

  1. 자기방전이 크다.
  2. 에너지 밀도가 높다.
  3. 기전력이 약 3V 정도로 높다.
  4. 동작온도범위가 넓고 장기간 사용이 가능하다.
(정답률: 68%)
  • 리튬전지는 에너지 밀도가 높고 기전력이 약 $3\text{V}$ 정도로 높으며, 동작 온도 범위가 넓고 장기간 사용이 가능하다는 장점이 있습니다. 특히 자기방전에 의한 전력 손실이 매우 적은 것이 특징입니다.

    오답 노트
    자기방전이 크다: 리튬전지는 자기방전이 매우 적습니다.
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3. 트랜지스터의 안정도가 제일 좋은 바이어스법은?

  1. 고정 바이어스
  2. 조합 바이어스
  3. 전압궤환 바이어스
  4. 전류궤환 바이어스
(정답률: 68%)
  • 조합 바이어스는 전압궤환 바이어스와 전류궤환 바이어스의 장점을 결합한 방식으로, 온도 변화나 소자 특성 변화에 대해 가장 안정적인 동작점을 유지합니다.
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4. 지름 2m의 작업면의 중심 바로 위 1m의 높이에서 각 방향의 광도가 100cd 되는 광원 1개로 조명할 때의 조명률은 약 몇 %인가?

  1. 10
  2. 15
  3. 48
  4. 65
(정답률: 40%)
  • 조명률은 광원의 전광속에 대해 피조면으로 들어오는 유효광속의 비율을 의미합니다.
    $$U = \frac{2\pi(1-\cos\theta)I}{4\pi I}$$
    $$U = \frac{2\pi(1-\frac{1}{\sqrt{2}}) \times 100}{4\pi \times 100}$$
    $$U = 0.146$$
    따라서 약 $15\%$ 입니다.
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5. 전등효율이 14lm/W인 100W LED 전등의 구면광도는 약 몇 cd인가?

  1. 95
  2. 111
  3. 120
  4. 127
(정답률: 69%)
  • 전체 광속을 구한 뒤, 이를 구면광도 공식(광속을 $4\pi$로 나눔)에 대입하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{F}{4\pi} = \frac{\eta \times P}{4\pi}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{14 \times 100}{4\pi}$
    ③ [최종 결과] $I = 111.41$
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6. 금속이나 반도체에 전류를 흘리고 이것과 직각 방향으로 자계를 가하면 전류와 자계가 이루는 면에 직각 방향으로 기전력이 발생한다. 이러한 현상은?

  1. 홀(hall) 효과
  2. 핀치(pinch) 효과
  3. 제벡(seebeck) 효과
  4. 펠티에(peltier) 효과
(정답률: 77%)
  • 전류가 흐르는 반도체에 직각 방향으로 자계를 가했을 때, 전하 운반자가 편향되어 전류와 자계에 모두 직각인 방향으로 전위차가 발생하는 현상을 홀(hall) 효과라고 합니다.

    오답 노트
    핀치 효과: 큰 직류 전류 시 도체 중심축으로 전자력이 작용하는 현상
    제벡 효과: 두 금속 접합점의 온도차로 열기전력이 발생하는 현상
    펠티에 효과: 두 금속 접합점에 전류를 흘릴 때 열의 흡수 및 발생이 나타나는 현상
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7. 단상 유도전동기 중 기동 토크가 가장 큰 것은?

  1. 반발 기동형
  2. 분상 기동형
  3. 콘덴서 기동형
  4. 세이딩 코일형
(정답률: 87%)
  • 단상 유도전동기의 기동 토크 크기는 반발 기동형 > 콘덴서 기동형 > 분상 기동형 > 세이딩 코일형 순으로 큽니다. 따라서 기동 토크가 가장 큰 것은 반발 기동형입니다.
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8. 형태가 복잡하게 생긴 금속 제품을 균일하게 가열하는데 가장 적합한 가열방식은?

  1. 염욕로
  2. 흑연화로
  3. 카보런덤로
  4. 페로알로이로
(정답률: 83%)
  • 형태가 복잡한 금속 제품을 균일하게 가열하기 위해서는 매질을 통해 열을 전달하는 간접 저항 가열 방식이 적합하며, 대표적으로 염욕로가 사용됩니다.

    오답 노트
    흑연화로, 카보런덤로, 페로알로이로: 직접 저항 가열 방식
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9. 일정 전류를 통하는 도체의 온도상승 θ와 반지름 r의 관계는?

(정답률: 66%)
  • 도체의 온도상승 $\theta$는 단위 면적당 발생하는 열량에 비례하며, 전력 손실 $P$와 표면적 $s$의 관계를 통해 도출됩니다.
    ① [기본 공식] $\theta = \frac{P}{hs} = \frac{I^{2} \frac{\rho L}{\pi r^{2}}}{h(2\pi r L)}$
    ② [숫자 대입] $\theta = \frac{I^{2} \rho}{2\pi^{2} h r^{3}}$
    ③ [최종 결과] $\theta = kr^{-3}$
    따라서 정답은 입니다.
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10. 열차의 설비에 의한 전력 소비량을 감소시키는 방법이 아닌 것은?

  1. 회생제동을 한다.
  2. 직병렬 제어를 한다.
  3. 기어비를 크게 한다.
  4. 차량의 중량을 경감한다.
(정답률: 73%)
  • 기어비는 열차의 전력 소비량과 직접적인 상관관계가 없습니다. 전력 소비를 줄이기 위해서는 회생제동 활용, 직병렬 제어, 차량 중량 경감 등의 방법이 필요합니다.
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11. 금속관(규격품) 1본의 길이는 약 몇 m인가?

  1. 4.44
  2. 3.66
  3. 3.56
  4. 3.3
(정답률: 63%)
  • 전기공사에서 사용하는 규격품 금속관 1본의 표준 길이는 $3.66\text{m}$입니다.

    오답 노트
    합성수지관: 1본의 길이는 $4\text{m}$
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12. 지선과 지선용 근가를 연결하는 금구는?

  1. 볼쇄클
  2. U볼트
  3. 지선 롯트
  4. 지선밴드
(정답률: 67%)
  • 지선과 지선용 근가를 연결하여 고정하는 금구는 지선 롯트입니다.

    오답 노트
    볼쇄클: 현수애자를 완금에 내장 시공할 때 사용
    지선밴드: 전주에 지선을 고정시키기 위한 밴드
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13. 비포장 퓨즈의 종류가 아닌 것은?

  1. 실퓨즈
  2. 핀퓨즈
  3. 고리퓨즈
  4. 플러그퓨즈
(정답률: 70%)
  • 퓨즈는 외함의 유무에 따라 포장퓨즈와 비포장퓨즈로 나뉩니다. 플러그퓨즈는 외함이 있는 포장퓨즈에 해당하며, 실퓨즈, 핀퓨즈, 고리퓨즈는 비포장퓨즈의 종류입니다.
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14. 수전설비를 주차단장치의 구성으로 분류하는 방법이 아닌 것은?

  1. CB형
  2. PF-S형
  3. PF-CB형
  4. PF-PF형
(정답률: 75%)
  • 수전설비 주차단장치의 구성 방식에는 차단기를 사용하는 CB형, 한류형 전력 퓨즈와 차단기를 조합한 PF-CB형, 전력 퓨즈와 고압 개폐기를 사용하는 PF-S형이 있습니다. PF-PF형이라는 구성 방식은 존재하지 않습니다.
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15. 행거밴드란 무엇인가?

  1. 완금을 전주에 설치하는데 필요한 밴드
  2. 완금에 암타이를 고정시키기 위한 밴드
  3. 전주 자체에 변압기를 고정시키기 위한 밴드
  4. 전주에 COS 또는 LA를 고정시키기 위한 밴드
(정답률: 67%)
  • 행거밴드는 전주 자체에 변압기를 견고하게 고정시키기 위해 사용하는 밴드를 말합니다.
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16. 백열전구의 앵커에 사용되는 재료는?

  1. 철
  2. 크롬
  3. 망간
  4. 몰리브덴
(정답률: 66%)
  • 백열전구의 앵커(지지선)는 필라멘트를 고정하는 역할을 하며, 유리와 밀착력이 좋고 고온에 강한 몰리브덴선을 사용합니다.
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17. 저압의 전선로 및 인입선의 중성선 또는 접지측 전선을 애자의 빛깔에 의하여 식별하는 경우 어떤 빛깔의 애자를 사용하는가?

  1. 흑색
  2. 청색
  3. 녹색
  4. 백색
(정답률: 68%)
  • 저압 전선로에서 애자의 색상으로 전선을 식별할 때, 접지측 전선(중성선)에는 청색 애자를 사용합니다.

    오답 노트
    백색: 저압용 애자(접지측 제외)
    적색: 특고압용 핀 애자
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18. 방전등의 일종으로서 효율이 대단히 좋으며, 광색은 순황색이고 연기나 안개 속을 잘 투과하며 대비성이 좋은 것은?

  1. 수은등
  2. 형광등
  3. 나트륨등
  4. 요오드등
(정답률: 86%)
  • 나트륨등은 효율이 매우 높고 순황색의 광색을 띠는 방전등입니다. 특히 투시력이 우수하여 안개나 연기가 많은 지역, 터널 등에서 대비성을 높이기 위해 주로 사용됩니다.
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19. 금속덕트 공사에서 금속덕트의 설명으로 틀린 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 덕트 철판의 두께가 1.2mm 이상일 것
  2. 폭이 5㎝를 초과하는 철판으로 제작할 것
  3. 덕트의 바깥면만 산화방지를 위한 아연도금을 할 것
  4. 덕트의 안쪽면만 전선의 피복을 손상시키는 돌기가 없을 것
(정답률: 60%)
  • 금속덕트는 전선의 피복을 보호하고 견고하게 지지하기 위해 제작됩니다. 규정에 따라 덕트의 안쪽면과 바깥쪽면 모두 산화 방지를 위해 아연도금을 해야 하므로, 바깥면만 도금한다는 설명은 틀린 것입니다.
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20. 보호계전기의 종류가 아닌 것은?

  1. ASS
  2. OVR
  3. SGR
  4. OCGR
(정답률: 85%)
  • 보호계전기는 영문 명칭에 Relay(R)가 포함되는 것이 특징입니다. OVR(과전압계전기), SGR(선택지락계전기), OCGR(지락 과전류 계전기)은 모두 계전기이지만, ASS는 자동고장구분개폐기로서 계전기가 아닌 개폐 장치입니다.
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2과목: 전력공학

21. 밸런서의 설치가 가장 필요한 배전방식은?

  1. 단상 2선식
  2. 단상 3선식
  3. 3상 3선식
  4. 3상 4선식
(정답률: 44%)
  • 단상 3선식 배전방식에서는 중성선과 각 선간의 전압 불평형을 방지하고 전압을 일정하게 유지하기 위해 밸런서를 설치하는 것이 가장 필요합니다.
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22. 전력용 피뢰기에서 직렬 갭의 주된 사용 목적은?

  1. 충격방전 개시전압을 높게 하기 위함
  2. 방전내량을 크게 하고 장시간 사용하여도 열화를 적게 하기 위함
  3. 상시는 누설전류를 방지하고 충격파 방전 종류 후에는 속류를 즉시 차단하기 위함
  4. 충격파가 침입할 때 대지에 흐르는 방전전류를 크게하여 제한전압을 낮게 하기 위함
(정답률: 40%)
  • 전력용 피뢰기의 직렬 갭은 평상시(상시)에는 누설 전류를 방지하고, 낙뢰 등의 충격파 방전이 끝난 직후에 흐르는 속류를 즉시 차단하여 계통을 보호하는 역할을 합니다.
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23. 최소 동작 전류값 이상이면 일정한 시간에 동작하는 특성을 갖는 계전기는?

  1. 정한시 계전기
  2. 반한시 계전기
  3. 순한시 계전기
  4. 반한시성 정한시 계전기
(정답률: 44%)
  • 설정된 최소 동작 전류값 이상이 되면, 전류의 크기와 관계없이 항상 일정한 시간에 동작하는 특성을 가진 계전기를 정한시 계전기라고 합니다.
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24. 3상 송전계통에서 수전단 전압이 60000V, 전류가 200A, 선로의 저항이 9Ω, 리액턴스가 13Ω일 때, 송전단 전압과 전압강하율은 약 얼마인가? (단, 수전단 역률은 0.6이라고 한다.)

  1. 송전단 전압 : 65473V, 전압강하율 : 9.1%
  2. 송전단 전압 : 65473V, 전압강하율 : 8.1%
  3. 송전단 전압 : 82453V, 전압강하율 : 9.1%
  4. 송전단 전압 : 82453V, 전압강하율 : 8.1%
(정답률: 37%)
  • 3상 송전선로의 전압강하 공식을 이용하여 송전단 전압을 구한 뒤, 수전단 전압 대비 전압강하의 비율을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$V_s = V_r + \sqrt{3} I (R \cos \theta + X \sin \theta)$$
    $$\text{전압강하율} = \frac{V_s - V_r}{V_r} \times 100$$
    ② [숫자 대입]
    $$V_s = 60000 + \sqrt{3} \times 200 \times (9 \times 0.6 + 13 \times 0.8)$$
    $$\text{전압강하율} = \frac{65473 - 60000}{60000} \times 100$$
    ③ [최종 결과]
    $$V_s = 65473\text{V}, \text{전압강하율} = 9.1\%$$
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25. 화력발전소의 위치를 선정할 때 고려하지 않아도 되는 것은?

  1. 전력 수요지에 가까울 것
  2. 바람이 불지 않도록 산으로 둘러싸여 있을 것
  3. 값이 싸고 풍부한 용수와 냉각수를 얻을 수 있을 것
  4. 연료의 운반과 저장이 편리하며 지반이 견고할 것
(정답률: 42%)
  • 화력발전소는 연료 운반의 편의성, 냉각수 확보, 수요지와의 거리, 지반의 견고함 등이 중요합니다. 바람을 막기 위해 산으로 둘러싸여 있어야 한다는 조건은 발전소 위치 선정의 일반적인 고려 사항이 아닙니다.
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26. 변전소 전압의 조정방법 중 선로전압강하 보상기(LDC)의 역할은?

  1. 승압기로 저하된 전압을 보상
  2. 분로 리액터로 전압상승을 억제
  3. 직렬 콘덴서로 선로 리액턴스를 보상
  4. 선로의 전압강하를 고려하여 기준 전압을 조정
(정답률: 36%)
  • 선로전압강하 보상기(LDC)는 배전선로에서 발생하는 전압강하분을 계산하여, 이를 보상하기 위해 송전단(기준) 전압을 적절히 조정하는 장치입니다.
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27. 단도체 대신 같은 단면적의 복도체를 사용할 때의 설명으로 옳은 것은?

  1. 인덕턴스가 증가한다.
  2. 코로나 임계전압이 높아진다.
  3. 선로의 작용정전용량이 감소한다.
  4. 전선 표면의 전위경도를 증가시킨다.
(정답률: 44%)
  • 복도체를 사용하면 전선 표면의 전위경도가 감소하여 코로나 임계전압이 높아지므로 코로나 발생을 효과적으로 방지할 수 있습니다.

    오답 노트
    인덕턴스: 감소함
    작용정전용량: 증가함
    전위경도: 감소함
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28. 수차에 있어서 비속도가 높다는 의미는?

  1. 속도변동률이 높다는 것이다.
  2. 유수의 유속이 빠르다는 것이다.
  3. 수차의 실제의 회전수가 높다는 것이다.
  4. 유수에 대한 수차 러너의 상대속도가 빠르다는 것이다.
(정답률: 33%)
  • 비속도(특유속도)란 $1\text{m}$ 낙차에서 $1\text{kW}$의 출력을 내기 위해 필요한 수차의 $1$분간 회전수를 의미합니다. 따라서 비속도가 높다는 것은 동일한 출력을 내기 위해 수차가 더 많이 회전해야 함을 뜻하며, 이는 유수에 대한 수차 러너의 상대속도가 빠르다는 것을 의미합니다.
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29. 출력 30000㎾h의 화력발전소에서 6000kcal/㎏의 석탄을 매시간 15톤의 비율로 사용하고 있다고 한다. 이 발전소의 종합효율은 약 몇 %인가?

  1. 28.7
  2. 31.7
  3. 33.7
  4. 36.7
(정답률: 35%)
  • 발전소의 종합효율은 공급된 열에너지 대비 출력된 전력량의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{860 \times W}{m \times H} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{860 \times 30000}{15 \times 1000 \times 6000} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\eta = 28.7$
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30. 3상 단락고장을 대칭좌표법으로 해석을 할 경우 필요한 것은?

  1. 정상임피던스도
  2. 정상임피던스도 및 역상임피던스도
  3. 정상임피던스도 및 영상임피던스도
  4. 역상임피던스도 및 영상임피던스도
(정답률: 28%)
  • 3상 단락고장은 평형 고장이므로 대칭성분 중 정상분만이 존재합니다. 따라서 해석을 위해 정상임피던스도만 필요합니다.

    오답 노트
    1선 지락: 정, 역, 영상 임피던스 모두 필요
    2선 단락: 정, 역상 임피던스 필요
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31. 송전계통에서 안정도 증진과 관계없는 것은?

  1. 차폐선의 채용
  2. 고속재폐로 방식의 채용
  3. 계통의 전달 리액턴스 감소
  4. 발전기 속응여자 방식의 채용
(정답률: 28%)
  • 차폐선의 채용은 송전선로에서 발생하는 유도장해를 방지하기 위한 목적으로 설치하는 것이며, 계통의 안정도 증진과는 관계가 없습니다.
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32. 정격전압 154kV, 1선의 유도리액턴스가 20Ω인 3상 3선식 송전선로에서 154kV, 100MVA 기준으로 환산한 이 선로의 %리액턴스는 약 몇 %인가?

  1. 1.4
  2. 2.2
  3. 4.2
  4. 8.4
(정답률: 33%)
  • 퍼센트 리액턴스는 기준 용량과 정격 전압, 그리고 선로의 리액턴스 값을 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\%X = \frac{P \times X}{10 \times V^{2}}$
    ② [숫자 대입] $\%X = \frac{100 \times 20}{10 \times 154^{2}}$
    ③ [최종 결과] $\%X = 8.4$
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33. 전력계통의 전압조정과 무관한 것은?

  1. 전력용콘덴서
  2. 자동전압조정기
  3. 발전기의 조속기
  4. 부하시 탭 조정장치
(정답률: 32%)
  • 발전기의 조속기는 수차의 속도를 조절하여 주파수를 일정하게 유지하는 장치이며, 전압 조정과는 무관합니다.

    오답 노트
    전력용콘덴서: 무효전력 보상으로 전압 조정
    자동전압조정기: AVR을 통한 전압 제어
    부하시 탭 조정장치: 변압기 탭 변경을 통한 전압 조정
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34. 저압 뱅킹 배전방식으로 운전 중 변압기 또는 선로사고에 의하여 뱅킹 내의 건전한 변압기의 일부 또는 전부가 연쇄적으로 회로로부터 차단되는 현상은?

  1. 아킹(Arcing)
  2. 댐핑(Dapping)
  3. 플리커(Flicker)
  4. 캐스케이딩(Cascading)
(정답률: 48%)
  • 저압 뱅킹 배전방식에서 변압기나 선로 사고 시, 건전한 변압기들이 과부하로 인해 연쇄적으로 차단되는 현상을 캐스케이딩(Cascading)이라고 합니다.

    오답 노트
    아킹(Arcing): 전류 차단 시 발생하는 아크 현상
    댐핑(Dapping): 진동을 억제하는 감쇠 현상
    플리커(Flicker): 전압 변동으로 인해 조명이 깜빡이는 현상
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35. 중성점 직접 접지방식의 장점이 아닌 것은?

  1. 다른 접지방식에 비하여 개폐 이상전압이 낮다.
  2. 1선 지락 시 건전상의 대지전압이 거의 상승하지 않는다.
  3. 1선 지락전류가 작으므로 차단기가 처리해야 할 전류가 작다.
  4. 중성점 전압이 항상 0이므로 변압기의 가격과 중량을 줄일 수 있다.
(정답률: 34%)
  • 중성점 직접 접지방식은 지락 임피던스가 매우 작기 때문에 1선 지락 시 지락전류가 매우 크게 흐르는 특징이 있습니다. 따라서 차단기가 처리해야 할 전류가 매우 커지며 기기에 큰 충격을 줄 수 있습니다.

    오답 노트
    다른 접지방식에 비하여 개폐 이상전압이 낮다: 직접 접지방식의 특징임
    1선 지락 시 건전상의 대지전압이 거의 상승하지 않는다: 직접 접지방식의 특징임
    중성점 전압이 항상 0이므로 변압기의 가격과 중량을 줄일 수 있다: 직접 접지방식의 특징임
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36. 그림과 같이 일직선 배치로 완전 연가한 경우의 등가 선간 거리는?

(정답률: 45%)
  • 일직선 배치로 완전 연가한 경우, 등가 선간 거리 $D_{eq}$는 각 전선 간 거리의 기하학적 평균으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $D_{eq} = \sqrt[3]{D_{ab} \times D_{bc} \times D_{ca}}$
    ② [숫자 대입] $D_{eq} = \sqrt[3]{D \times D \times 2D}$
    ③ [최종 결과] $D_{eq} = \sqrt[3]{2D^3} = \sqrt[3]{2}D$
    따라서 정답은 입니다.
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37. 전원이 양단에 있는 환상선로의 단락보호에 사용되는 계전기는?

  1. 방향거리 계전기
  2. 부족전압 계전기
  3. 선택접지 계전기
  4. 부족전류 계전기
(정답률: 43%)
  • 전원이 양단에 있는 환상선로(Loop System)에서는 사고 발생 시 전류가 양방향에서 유입되므로, 고장 지점의 방향을 판별하여 차단할 수 있는 방향거리 계전기를 사용하여 보호합니다.
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38. 전력 퓨즈(Power Fuse)는 고압, 특고압기기의 주로 어떤 전류의 차단을 목적으로 설치하는가?

  1. 충전전류
  2. 부하전류
  3. 단락전류
  4. 영상전류
(정답률: 44%)
  • 전력 퓨즈는 부하 전류는 통과시키고, 사고 시 발생하는 매우 큰 단락전류를 신속하게 차단하여 기기를 보호하는 것이 주 목적입니다.
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39. 3상 3선식 송전선로에서 선간전압을 3000V에서 5200V로 높일 때 전선이 같고 송전 손실률과 역률이 같다고 하면 송전전력[㎾]은 약 몇 배로 증가하는가?

  1. √3
  2. 3
  3. 5.4
  4. 6
(정답률: 31%)
  • 송전 손실률과 역률이 일정할 때, 송전전력은 전압의 제곱에 비례하여 증가합니다.
    $$P \propto V^{2}$$
    $$n = (\frac{5200}{3000})^{2}$$
    $$n = 3.004$$
    따라서 약 $3$배 증가합니다.
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40. 진공차단기의 특징에 적합하지 않은 것은?

  1. 화재위험이 거의 없다.
  2. 소형 경량이고 조작 기구가 간단하다.
  3. 동작 시 소음이 크지만 소호실의 보수가 거의 필요하지 않다.
  4. 차단시간이 짧고 차단성능이 회로 주파수의 영향을 받지 않는다.
(정답률: 38%)
  • 진공차단기는 진공 상태에서 아크를 소멸시키므로 소음이 적고 소호실의 보수가 거의 필요 없는 것이 특징입니다.

    오답 노트
    동작 시 소음이 크다: 공기차단기(ABB)의 특징입니다.
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3과목: 전기기기

41. 3상 유도전동기의 슬립 범위를 1~2로 하여 3선 중 2선의 접속을 바꾸어 제동하는 방법은?

  1. 회생제동
  2. 단상제동
  3. 역상제동
  4. 직류제동
(정답률: 45%)
  • 3상 유도전동기에서 3선 중 2선의 접속을 바꾸면 회전 방향이 반대가 되어 슬립이 1~2 범위가 되며, 이를 통해 강력한 제동력을 얻는 방법을 역상제동이라고 합니다.
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42. 극수가 4극이고 전기자권선이 단중 중권인 직류발전기의 전기자전류가 40A이면 전기자권선의 각 병렬회로에 흐르는 전류[A]는?

  1. 4
  2. 6
  3. 8
  4. 10
(정답률: 43%)
  • 직류발전기의 중권(Parallel winding) 방식에서는 병렬 회로 수 $a$가 극수 $P$와 항상 같습니다. 따라서 전체 전기자 전류를 병렬 회로 수로 나누어 각 회로에 흐르는 전류를 구합니다.
    ① [기본 공식] $I_a = \frac{I_{total}}{a}$
    ② [숫자 대입] $I_a = \frac{40}{4}$
    ③ [최종 결과] $I_a = 10$
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43. 다음 그림은 어떤 전동기의 1차측 결선도인가?

  1. 콘덴서 전동기
  2. 반발 유도전동기
  3. 모노사이클릭기동전동기
  4. 반발기동 단상 유도전동기
(정답률: 33%)
  • 제시된 회로도 는 기동 시에만 작동하는 보조 권선과 저항, 리액턴스가 포함된 특유의 결선 구조를 가지고 있는 모노사이클릭기동전동기의 특징을 보여줍니다.
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44. 누설변압기의 설명 중 틀린 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 2차 전류가 증가하면 누설자속이 증가한다.
  2. 리액턴스가 크기 때문에 전압변동률이 크다.
  3. 2차 전류가 증가하면 2차 전압강하가 증가한다.
  4. 누설자속이 증가하면 주자속은 증가하여 2차 유도기전력이 증가한다.
(정답률: 33%)
  • 누설자속이 증가하면 주자속은 오히려 감소하게 되며, 이에 따라 2차 유도기전력 또한 감소하게 됩니다.

    오답 노트
    누설자속이 증가하면 주자속은 증가하여 2차 유도기전력이 증가한다: 누설자속 증가 시 주자속은 감소하고 유도기전력도 감소함
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45. 직류기에 있어서 불꽃 없는 정류를 얻는데 가장 유효한 방법은?

  1. 보극과 보상권선
  2. 보극과 탄소브러시
  3. 탄소브러시와 보상권선
  4. 자기포화와 브러시의 이동
(정답률: 29%)
  • 직류기에서 정류 시 발생하는 불꽃을 제거하여 불꽃 없는 정류를 얻기 위해서는 리액턴스 전압을 상쇄시키는 보극의 설치와 접촉 저항을 줄이고 아크를 방지하는 탄소브러시의 사용이 가장 유효합니다.
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46. 3상 유도전동기의 2차 효율을 나타내는 것은? (단, 동기속도는 Ns, 회전수는 N이다.)

(정답률: 27%)
  • 3상 유도전동기의 2차 효율은 슬립 $s$를 이용하여 $1-s$로 나타내며, 이는 회전수 $N$과 동기속도 $N_s$의 비와 같습니다.
    $$\eta_2 = 1 - s = \frac{N}{N_s}$$
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47. 직류발전기의 단자전압을 조정하려면 어느 것을 조정하여야 하는가?

  1. 기동저항
  2. 계자저항
  3. 방전저항
  4. 전기자저항
(정답률: 38%)
  • 직류발전기의 단자전압은 계자전류에 의해 결정되는 자속에 비례합니다. 따라서 계자회로의 저항(계자저항)을 조정하여 계자전류를 제어함으로써 단자전압을 조정할 수 있습니다.
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48. 톰슨형 단상 반발전동기의 설명 중 틀린 것은?

  1. 동기속도 이상으로 회전할 수 없다.
  2. 운전 중 정류자를 모두 단락하면 단상유도전동기가 된다.
  3. 회전방향을 바꾸려면 브러시를 반대방향으로 이동시킨다.
  4. 브러시의 위치조정으로 기동토크는 전부하 토크의 약 400~500% 정도가 된다.
(정답률: 24%)
  • 단상 반발전동기는 브러시의 위치를 조정(약 $70\sim80^{\circ}$)함으로써 동기속도 이상으로 회전시킬 수 있는 특성을 가지고 있습니다.

    오답 노트
    운전 중 정류자 단락: 단상유도전동기로 동작함
    회전방향 변경: 브러시 위치를 반대로 이동
    기동토크: 브러시 조정 시 전부하 토크의 $400\sim500\%$가능
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49. 차동 복권발전기를 분권발전기로 하려면 어떻게 하여야 하는가?

  1. 분권계자를 단락시킨다.
  2. 직권계자를 단락시킨다.
  3. 분권계자를 단선시킨다.
  4. 직권계자를 단선시킨다.
(정답률: 36%)
  • 차동 복권발전기는 분권계자와 직권계자가 서로 반대 방향으로 자속을 발생시키는 구조입니다. 여기서 직권계자를 단락시켜 전류가 흐르지 않게 하거나 무효화하면 분권계자만 작동하는 분권발전기가 됩니다.
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50. 3상 유도전동기의 회전자 입력에 P2, 슬립이 s일 때 2차 동손을 나타내는 식은?

(정답률: 38%)
  • 3상 유도전동기에서 2차 동손은 회전자 입력에 슬립을 곱한 값과 같습니다.
    $$P_{c2} = s P_{2}$$
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51. 기동토크가 가장 큰 직류전동기는?

  1. 직권전동기
  2. 분권전동기
  3. 복권전동기
  4. 타여자전동기
(정답률: 43%)
  • 직권전동기는 계자 권선과 전기자가 직렬로 연결되어 있어, 전류가 증가함에 따라 자속이 함께 증가하므로 토크가 전류의 제곱에 비례하여 매우 크게 발생합니다.

    오답 노트
    분권전동기, 복권전동기, 타여자전동기: 직권전동기에 비해 기동 토크가 작습니다.
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52. 60Hz, 6300/210V, 15kVA의 단상변압기에 있어서 임피던스 전압은 185V, 임피던스 와트는 250W이다. 이 변압기를 5kVA, 지상 역률 0.8의 부하를 건 상태에서의 전압변동률은 약 몇 %인가?

  1. 0.89
  2. 0.93
  3. 0.95
  4. 0.80
(정답률: 17%)
  • 전압변동률은 퍼센트 저항강하($p$)와 퍼센트 리액턴스강하($q$)를 이용하여 구하며, 부하율에 따라 비례하여 감소합니다.
    ① [기본 공식] $e = p \cos \theta + q \sin \theta$
    ② [숫자 대입] $e = 1.67 \times 0.8 + 2.42 \times 0.6 = 2.79$
    ③ [최종 결과] $e_{load} = 2.79 \times \frac{5}{15} = 0.93$
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53. 변압기의 권수비 a＝6600/220, 철심의 단면적 0.02m2, 최대 자속밀도 1.2Wb/m2일 때 1차 유도기전력은 약 몇 V인가? (단, 주파수는 60Hz이다.)

  1. 1407
  2. 3521
  3. 42198
  4. 49814
(정답률: 38%)
  • 변압기의 1차 유도기전력은 주파수, 권수, 자속의 곱으로 결정됩니다. 자속은 자속밀도와 철심 단면적의 곱으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $E = 4.44 f N B S$
    ② [숫자 대입] $E = 4.44 \times 60 \times 6600 \times 1.2 \times 0.02$
    ③ [최종 결과] $E = 42197.76$
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54. 동기발전기를 회전계자형으로 사용하는 이유 중 틀린 것은?

  1. 기전력의 파형을 개선한다.
  2. 계자극은 기계적으로 튼튼하게 만들기 쉽다.
  3. 전기자권선은 전압이 높고 결선이 복잡하다.
  4. 계자회로는 직류의 저압회로이며, 소요전력이 적다.
(정답률: 31%)
  • 동기발전기를 회전계자형으로 사용하는 이유는 계자회로가 저압·소전력 회로여서 절연이 쉽고 기계적으로 튼튼하게 만들기 유리하며, 고전압인 전기자 권선을 고정시켜 인출하기 쉽기 때문입니다. 기전력의 파형 개선은 회전계자형 채택의 직접적인 주된 이유가 아닙니다.
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55. 변압기의 습기를 제거하여 절연을 향상시키는 건조법이 아닌 것은?

  1. 열풍법
  2. 단락법
  3. 진공법
  4. 건식법
(정답률: 31%)
  • 변압기의 절연 향상을 위한 건조법에는 열풍법, 단락법, 진공법 등이 사용됩니다. 건식법은 습기를 제거하는 건조 방법이 아니라, 공냉식이나 풍냉식과 같이 변압기를 냉각시키는 냉각 방식의 한 종류입니다.
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56. 6극, 30㎾, 380V, 60Hz의 정격을 가진 Y결선 3상 유도전동기의 구속시험 결과 선간전압 50V, 선전류 60A, 3상 입력 2.5㎾이고 또 단자간의 직류 저항은 0.18Ω이었다. 이 전동기를 정격전압으로 기동하는 경우 기동 토크는 약 몇 ㎏·m인가?

  1. 72
  2. 117
  3. 702
  4. 1149
(정답률: 12%)
  • 구속시험 데이터를 통해 구속 토크를 구한 뒤, 토크가 전압의 제곱에 비례한다는 원리를 이용하여 정격전압 시의 기동 토크를 산출합니다.
    먼저 구속시험 시의 동손과 출력, 토크를 계산합니다.
    ① [1상 저항] $R = \frac{0.18}{2} = 0.09\Omega$
    ② [구속 출력] $P_{out} = 2500 - (3 \times 60^{2} \times 0.09) = 1528\text{ W}$
    ③ [구속 토크] $T = \frac{0.975 \times 1528}{\frac{120 \times 60}{6}} = 1.24\text{ kg}\cdot\text{m}$
    마지막으로 전압 비례식을 적용합니다.
    ① [기동 토크 공식] $T' = T \times (\frac{V_{rated}}{V_{test}})^{2}$
    ② [숫자 대입] $T' = 1.24 \times (\frac{380}{50})^{2}$
    ③ [최종 결과] $T' = 71.7 \approx 72\text{ kg}\cdot\text{m}$
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57. △결선 변압기의 1대가 고장으로 V결선으로 할 때 공급전력은 고장 전 전력에 대하여 몇 %인가?

  1. 86.6
  2. 75
  3. 66.7
  4. 57.7
(정답률: 39%)
  • $\Delta$결선 변압기 3대 중 1대가 고장 나 V결선으로 운전될 때, 출력 전력은 원래 $\Delta$결선 출력의 $57.7\%$로 감소합니다.
    $$\text{공급전력비} = \frac{\sqrt{3} \times 2}{3} \approx 0.577$$
    $$\text{결과} = 57.7\%$$
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58. 전동기 제어에 많이 사용되는 인버터를 입력 전원의 형태로 구분한 것은?

  1. 구형파, PWM 인버터
  2. 전압원, 전류원 인버터
  3. 전압원, 사인파 PWM 인버터
  4. 히스테리시스, 공간벡터 인버터
(정답률: 28%)
  • 인버터는 입력 전원의 성격에 따라 전압을 일정하게 유지하며 제어하는 전압원 인버터(VSI)와 전류를 일정하게 유지하며 제어하는 전류원 인버터(CSI)로 구분합니다.
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59. 저항 부하의 단상 반파 정류회로에서 맥동률은 약 얼마인가?

  1. 0.48
  2. 1.11
  3. 1.21
  4. 1.41
(정답률: 25%)
  • 정류회로의 맥동률은 출력 전압의 리플 성분을 나타내는 지표로, 회로 구성에 따라 정해진 값을 암기하는 것이 효율적입니다.
    단상 반파 정류회로의 맥동률은 $1.21$ 입니다.

    [참고] 맥동률 암기
    단상 전파: $0.48$
    단상 반파: $1.21$
    3상 전파: $0.04$
    3상 반파: $0.17$
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60. 3상 동기발전기의 전기자권선을 2중 성형결선으로 했을 때 발전기의 용량[VA]은?

  3. 3EI
  4. 6EI
(정답률: 29%)
  • 2중 성형결선은 Y결선 2개가 병렬로 연결된 구조입니다. 3상 전력 공식 $P = \sqrt{3} V_{L} I_{L}$을 기준으로 분석합니다.
    상전압을 $E$라고 할 때, 2중 결선에서 선간전압 $V_{L} = \sqrt{3} E$가 되며, 선전류 $I_{L}$은 각 Y결선의 상전류 $I$의 2배인 $2I$가 됩니다.
    ① [기본 공식] $P = \sqrt{3} V_{L} I_{L}$
    ② [숫자 대입] $P = \sqrt{3} (\sqrt{3} E) (2I)$
    ③ [최종 결과] $P = 6EI$
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 다음 회로는 스위치 K가 열린 상태에서 정상상태에 있었다. t＝0에서 스위치를 갑자기 닿았을 때 V(0＋) 및 i(0＋)는?

  1. 0V, 12.5㎃
  2. 50V, 0㎃
  3. 50V, 12.5㎃
  4. 50V, -12.5㎃
(정답률: 26%)
  • 스위치 K가 열린 정상상태에서는 전류원 $10\text{mA}$가 $5\text{k}\Omega$ 저항으로 모두 흐르며, 이때 커패시터 양단 전압 $V(0-)$는 $10\text{mA} \times 5\text{k}\Omega = 50\text{V}$로 충전됩니다.
    스위치 K를 닫는 순간($t=0+$), 커패시터의 전압은 급격히 변하지 않으므로 $V(0+) = 50\text{V}$입니다. 이때 전류원 $10\text{mA}$는 저항이 $0$인 스위치 경로로 모두 흐르게 되어 $5\text{k}\Omega$ 저항에는 전류가 흐르지 않습니다. 따라서 커패시터에 저장된 $50\text{V}$가 $4\text{k}\Omega$ 저항에 전압을 인가하여 전류 $i(0+)$가 흐르게 됩니다.
    ① [기본 공식] $i = \frac{V}{R}$
    ② [숫자 대입] $i = \frac{50}{4000}$
    ③ [최종 결과] $i = 12.5 \times 10^{-3}$
    최종적으로 $V(0+) = 50\text{V}$, $i(0+) = 12.5\text{mA}$가 됩니다.
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62. 의 역 라플라스 변환은?

  1. tn
  2. tn-1
(정답률: 31%)
  • 라플라스 변환의 기본 공식 중 $\frac{1}{s^{n}}$ 형태의 역변환 공식을 적용합니다.
    $$\mathcal{L}^{-1} \{ \frac{1}{s^{n}} \} = \frac{1}{(n-1)!} t^{n-1}$$
    따라서 의 역 라플라스 변환 결과는 가 됩니다.
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63. 다음과 같이 Y결선을 △결선으로 변환할 경우 R1의 임피던스는 몇 Ω인가?

  1. 0.33
  2. 3.67
  3. 5.5
  4. 11
(정답률: 26%)
  • Y결선을 $\Delta$결선으로 변환할 때, 각 변의 임피던스는 인접한 두 Y-임피던스의 곱의 합을 마주 보는 Y-임피던스로 나눈 값과 같습니다.
    ① [기본 공식]
    $$R_1 = \frac{R_a R_b + R_b R_c + R_c R_a}{R_c}$$
    ② [숫자 대입]
    $$R_1 = \frac{1 \times 3 + 3 \times 2 + 2 \times 1}{2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$R_1 = 5.5$$
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64. 60Hz, 120V 정격인 단상 유도전동기의 출력은 3HP이고 효율은 90%이며 역률은 80%이다. 역률을 100%로 개선하기 위한 병렬 콘덴서가 흡수하는 복소전력은 몇 VA인가? (단, 1HP＝746W이다.)

  1. -j1865
  2. -j2252
  3. -j2667
  4. -j3156
(정답률: 24%)
  • 역률을 100%로 개선하기 위해서는 부하의 지상 무효전력을 상쇄할 수 있는 동일한 크기의 진상 무효전력을 공급하는 병렬 콘덴서가 필요합니다.
    먼저 효율을 고려한 입력 유효전력을 구한 뒤, 개선 전후의 무효전력 차이를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Q_{c} = P \times (\tan \theta_{1} - \tan \theta_{2})$
    ② [숫자 대입] $Q_{c} = \frac{3 \times 746}{0.9} \times (\frac{0.6}{0.8} - 0)$
    ③ [최종 결과] $Q_{c} = 1865$
    콘덴서는 진상 무효전력을 공급하므로 복소전력으로 표기하면 $-j1865$ VA가 됩니다.
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65. 2단자 임피던스의 허수부가 어떤 주파수에 관해서도 언제나 0이 되고, 실수부도 주파수에 무관하게 항상 일정하게 되는 회로는?

  1. 정저항 회로
  2. 정인덕턴스 회로
  3. 정임피던스 회로
  4. 정리액턴스 회로
(정답률: 37%)
  • 임피던스의 허수부(리액턴스)가 0이고, 실수부(저항)가 주파수와 관계없이 항상 일정하게 유지되는 회로는 오직 저항 성분만으로 구성된 정저항 회로입니다.
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66. 불평형 3상 회로에서 전압의 대칭분을 각각 I0, I1, I2전류의 대칭분을 각각 V0, V1, V2라 할 때 대칭분으로 표시 되는 복소전력은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. V0I*1＋V1I*2＋V2I*0
  2. V0I*0＋V1I*1＋V2I*2
  3. 3V0I*1＋V1I*2＋V2I*0
  4. 3V0I*0＋V1I*1＋V2I*2
(정답률: 26%)
  • 불평형 3상 회로에서 대칭분으로 표시되는 복소전력은 각 성분(영상, 정상, 역상)의 전압과 전류의 공액 복소수 곱의 합으로 나타납니다. 특히 영상분 전력은 3배가 적용되는 특성이 있어 $3V_{0}I_{0}^{*} + V_{1}I_{1}^{*} + V_{2}I_{2}^{*}$ 형태로 표현됩니다.
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67. 그림에서 2Ω에 흐르는 전류 i는 몇 A인가?

  1. 28/31
  2. 4/13
  3. 4/7
(정답률: 20%)
  • 회로의 각 루프에 키르히호프 전압 법칙(KVL)을 적용하여 연립방정식을 통해 전류를 구합니다.
    루프 1(전압원 $1\text{V}$ 포함)과 루프 2(전압원 $2\text{V}$ 포함)의 방정식을 세우면 다음과 같습니다.
    $$2 = 2.5I_{1} - I_{2}$$
    $$2 = 3.5I_{2} - I_{1}$$
    위 식을 연립하여 풀면 $2\Omega$ 저항에 흐르는 전류 $I_{2}$는 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $I_{2} = \frac{7}{7.75}$
    ② [숫자 대입] $I_{2} = \frac{7}{\frac{31}{4}}$
    ③ [최종 결과] $I_{2} = \frac{28}{31}$
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68. 처음 10초간은 100A의 전류를 흘리고 다음 20초간은 20A의 전류를 흘리는 전류의 실효값은 몇 A인가?

  1. 50
  2. 55
  3. 60
  4. 65
(정답률: 24%)
  • 전류의 실효값(RMS)은 각 구간의 전류 제곱에 시간을 곱한 값들의 평균에 루트를 씌워 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I_{rms} = \sqrt{\frac{1}{T} \sum (i^{2} \times t)}$
    ② [숫자 대입] $I_{rms} = \sqrt{\frac{1}{30}(100^{2} \times 10 + 20^{2} \times 20)}$
    ③ [최종 결과] $I_{rms} = 60$
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69. 3상 부하가 Δ결선되었을 때 n상에는 콘덕턴스 0.3℧, b상에는 콘덕턴스 0.3℧, c상은 유도 서셉턴스 0.3℧가 연결되어있다. 이 부하의 영상 어드미턴스[℧]는?

  1. 0.2 – j0.1
  2. 0.3 ＋ j0.3
  3. 0.6 – j0.3
  4. 0.6 ＋ j0.3
(정답률: 17%)
  • 대칭좌표법에서 영상 어드미턴스는 각 상의 어드미턴스 합을 3으로 나눈 값입니다. 이때 콘덕턴스는 실수부, 유도성 서셉턴스는 $-j$ 형태의 허수부로 표현합니다.
    ① [기본 공식] $Y_{0} = \frac{1}{3}(Y_{a} + Y_{b} + Y_{c})$
    ② [숫자 대입] $Y_{0} = \frac{1}{3}(0.3 + 0.3 - j0.3)$
    ③ [최종 결과] $Y_{0} = 0.2 - j0.1$
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70. R＝4Ω, ωL＝3Ω의 직렬 RL회로에서 의 전압을 인가할 때 저항에서 소비되는 전력[W]은?

  1. 1600
  2. 1703
  3. 2000
  4. 2128.75
(정답률: 26%)
  • 전압이 기본파와 3고조파의 합으로 주어졌으므로, 각 성분에 대한 실효 전류를 구해 저항에서 소비되는 전력의 합을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $P = (I_1^2 + I_3^2) \times R = ( \frac{V_{1\text{rms}}}{Z_1} )^2 R + ( \frac{V_{3\text{rms}}}{Z_3} )^2 R$
    ② [숫자 대입]
    $P = ( \frac{100}{\sqrt{4^2 + 3^2}} )^2 \times 4 + ( \frac{50}{\sqrt{4^2 + 9^2}} )^2 \times 4$
    ③ [최종 결과]
    $P = 20^2 \times 4 + 5.077^2 \times 4 = 1600 + 103.1 = 1703.1 \text{ W}$
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71. 의 나이퀴스트 선도를 도시한 것은? (단, K ＞ 0이다.)

(정답률: 34%)
  • 전달함수 $G(j\omega) = \frac{K}{j\omega(j\omega + 1)}$의 나이퀴스트 선도를 분석합니다. 분모에 $j\omega$ 항이 있어 $\omega \to 0$일 때 위상은 $-90^{\circ}$에서 시작하며, $\omega$가 증가함에 따라 위상은 더 감소하여 $-180^{\circ}$로 수렴하고 크기는 0으로 수렴하는 궤적을 그립니다. 따라서 가 정답입니다.
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72. 일 때, e*(t)의 최종값은?

  1. 0
  2. １
  3. 25
  4. ∞
(정답률: 24%)
  • z-변환의 최종값 정리를 이용하여 $e(t)$의 최종값을 구하는 문제입니다. 최종값 정리에 의해 $z=1$일 때의 극한값을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $e(\infty) = \lim_{z \to 1} (z-1)E(z)$
    ② [숫자 대입]
    $e(\infty) = \lim_{z \to 1} \frac{0.792z}{z^2 - 0.416z + 0.208}$
    ③ [최종 결과]
    $e(\infty) = \frac{0.792}{1 - 0.416 + 0.208} = 1$
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73. 물체의 위치, 방위, 각도 등의 기계적 변위량으로 임의의 목표값에 추종하는 제어장치는?

  1. 자동조정
  2. 서보기구
  3. 프로그램제어
  4. 프로세스제어
(정답률: 34%)
  • 서보기구는 물체의 위치, 방위, 각도 등 기계적 변위량을 임의의 목표값에 추종하도록 제어하는 장치입니다.

    오답 노트
    프로세스제어: 온도, 유량, 압력 등 공정 상태량 제어
    자동조정: 전압, 전류 등 일반 전기 요소 제어
    프로그램제어: 정해진 프로그램에 따라 순차적 제어
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74. 이고, T＝2초일 때 크기 G|jω|와 위상 ∠G(jω)는 각각 얼마인가?

  1. 0.24, 76°
  2. 0.44, 36°
  3. 0.24, -76°
  4. 0.44, -36°
(정답률: 26%)
  • 주어진 전달함수 $G(j\omega) = \frac{1}{1 + j2T}$에 $T = 2$를 대입하여 크기와 위상을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식]
    $|G(j\omega)| = \frac{1}{\sqrt{1^2 + (2T)^2}}, \quad \angle G(j\omega) = -\tan^{-1}(2T)$
    ② [숫자 대입]
    $|G(j\omega)| = \frac{1}{\sqrt{1^2 + 4^2}}, \quad \angle G(j\omega) = -\tan^{-1}(4)$
    ③ [최종 결과]
    $|G(j\omega)| = 0.24, \quad \angle G(j\omega) = -76^{\circ}$
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75. 일 때 근궤적에서 점근선의 실수축과의 교차점은?

  1. -6
  2. -5
  3. -4
  4. -1
(정답률: 34%)
  • 근궤적의 점근선이 실수축과 교차하는 지점은 (모든 극점의 합 - 모든 영점의 합)을 (극점의 개수 - 영점의 개수)로 나누어 계산합니다.
    주어진 식 $\frac{K(s+1)}{s(s+5)(s+8)}$에서 극점은 $0, -5, -8$이고 영점은 $-1$ 입니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{\sum \text{poles} - \sum \text{zeros}}{n - m}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{(0 - 5 - 8) - (-1)}{3 - 1}$
    ③ [최종 결과] $I = -6$
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76. 논리식 와 같은 논리식은?

(정답률: 36%)
  • 드모르간의 법칙과 분배 법칙을 이용하여 논리식을 간소화합니다.
    주어진 식 $\overline{A(B+C)}$를 전개하면 $\overline{AB + AC}$가 되며, 이를 다시 드모르간의 법칙으로 풀면 $\overline{AB} + \overline{AC} = (\overline{A} + \overline{B})(\overline{A} + \overline{C})$가 됩니다.
    이를 전개하면 $\overline{A} + \overline{A}\overline{B} + \overline{A}\overline{C} + \overline{B}\overline{C} = \overline{A}(1 + \overline{B} + \overline{C}) + \overline{B}\overline{C}$가 되며, $1 + X = 1$이므로 최종적으로 $\overline{A} + \overline{B}\overline{C}$가 됩니다.
    따라서 $\overline{A(B+C)}$와 같은 식은 입니다.
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77. 그림과 같은 피드백제어의 전달함수를 구하면?

(정답률: 42%)
  • 피드백 제어 시스템의 전체 전달함수는 $\frac{\text{전향 경로 이득}}{1 + \text{루프 이득}}$ 공식을 사용하여 구할 수 있습니다.
    전향 경로는 $G_1 G_2$이고, 루프 경로는 $G_1 G_2 G_4 G_3$ 입니다.
    ① [기본 공식] $\frac{C(s)}{R(s)} = \frac{G_{forward}}{1 + G_{loop}}$
    ② [숫자 대입] $\frac{C(s)}{R(s)} = \frac{G_1 G_2}{1 + G_1 G_2 G_3 G_4}$
    ③ [최종 결과] $\frac{G_1 G_2}{1 + G_1 G_2 G_3 G_4}$
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78. 근궤적에 관한 설명으로 틀린 것은?

  1. 근궤적은 허수축에 대칭이다.
  2. 근궤적은 K＝0일 때 극에서 출발하고 K＝∞일 때 영점에 도착한다.
  3. 실수축 위의 극과 영점을 더한 수가 홀수개가 되는 극 또는 영점에서 왼쪽의 실수축에 근궤적이 존재한다.
  4. 극위 수가 영점보다 많을 경우, K가 무한에 접근하면 근궤적은 점근선을 따라 무한원점으로 간다.
(정답률: 33%)
  • 근궤적은 복소평면에서 특성방정식의 근의 궤적을 나타내며, 계수가 실수인 경우 근은 항상 켤레 복소수로 존재하므로 실수축을 기준으로 상하 대칭(실수축 대칭)입니다.

    오답 노트
    근궤적은 허수축에 대칭이다: 실수축에 대칭입니다.
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79. 두 개의 그림이 등가인 경우 A는?

(정답률: 30%)
  • 두 시스템이 등가이려면 전달함수가 동일해야 합니다.
    시스템 (a)의 전달함수는 $\frac{3}{s+1}$이고, 시스템 (b)는 입력 $R(s)$가 $A$를 거친 값과 그대로 더해지므로 전달함수가 $1 + A$가 됩니다.
    따라서 $1 + A = \frac{3}{s+1}$을 만족하는 $A$를 구하면 됩니다.
    ① [기본 공식] $A = \frac{3}{s+1} - 1$
    ② [숫자 대입] $A = \frac{3 - (s+1)}{s+1}$
    ③ [최종 결과] $A = \frac{-s+2}{s+1}$
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80. 다음과 같은 차분 방정식으로 표시되는 불연속계가 있다. 이 계의 전달함수는?

(정답률: 31%)
  • 차분 방정식을 Z-변환하여 입력 $R(z)$에 대한 출력 $C(z)$의 비인 전달함수를 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식]
    $$C(z+2) + 5C(z+1) + 3C(z) = R(z+1) + 2R(z)$$
    ② [숫자 대입]
    $$z^2C(z) + 5zC(z) + 3C(z) = zR(z) + 2R(z)$$
    $$C(z)(z^2 + 5z + 3) = R(z)(z + 2)$$
    ③ [최종 결과]
    $$\frac{C(z)}{R(z)} = \frac{z + 2}{z^2 + 5z + 3}$$
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 사용전압 15kV 이하인 특고압 가공전선로의 중성선 다중접지식에 사용되는 접지선의 공칭단면적은 몇 mm2의 연동선 또는 이와 동등이상의 굵기로서 고장전류를 안전하게 통할 수 있는 것이어야 하는가? (단, 전로에 지락이 생긴 경우 2초 이내에 전로로부터 자동차단하는 장치를 하였다.)

  1. 2.5
  2. 6
  3. 8
  4. 16
(정답률: 25%)
  • 사용전압 $15\text{kV}$이하인 특고압 가공전선로의 중성선 다중접지식에서 접지선은 공칭단면적 $6\text{mm}^2$이상의 연동선 또는 이와 동등 이상의 굵기를 사용해야 합니다.
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82. 22kV의 특고압 가공전선로의 전선을 특고압 절연전선으로 시가지에 시설할 경우, 전선의 지표상의 높이는 최소 몇 m 이상인가?

  1. 8
  2. 10
  3. 12
  4. 14
(정답률: 32%)
  • 특고압 가공전선로를 시가지에 시설할 때, $35\text{kV}$이하의 전선 높이는 기본 $10\text{m}$이상이어야 합니다. 다만, 특고압 절연전선을 사용하는 경우에는 여기서 $2\text{m}$를 감하여 최소 $8\text{m}$이상으로 시설할 수 있습니다.
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83. 특고압용 변압기의 내부에 고장이 생겼을 경우에 자동차단장치 또는 경보장치를 하여야 하는 최소 뱅크용량은 몇 kVA인가?

  1. 1000
  2. 3000
  3. 5000
  4. 10000
(정답률: 26%)
  • 특고압용 변압기의 내부 고장 보호장치 기준에 따라, 뱅크용량이 $5000\text{kVA}$이상 $10000\text{kVA}$ 미만인 경우에는 자동차단장치 또는 경보장치를 설치해야 합니다.
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84. 35kV 이하의 모선에 접속되는 전력용콘덴서에 울타리를 시설하는 경우에 울타리의 높이와 울타리로부터 충전부분까지의 거리의 합계는 최소 몇 m 이상이 되어야 하는가?

  1. 3
  2. 4
  3. 5
  4. 6
(정답률: 31%)
  • $35\text{kV}$이하의 모선에 접속되는 전력용 콘덴서의 울타리 시설 시, 감전 사고 방지를 위해 울타리의 높이와 충전부분까지의 거리 합계는 최소 $5\text{m}$이상이 되어야 합니다.
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85. 지중 전선로를 관로식에 의하여 시설하는 경우 매설 깊이를 최소 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

  1. 0.6
  2. 1
  3. 1.2
  4. 1.5
(정답률: 32%)
  • 지중 전선로를 관로식으로 시설할 때, 외부 압력이나 충격으로부터 전선을 보호하기 위한 최소 매설 깊이는 $1\text{m}$이상이어야 합니다.
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86. 사람이 상시 통행하는 터널 안의 배선을 애자사용공사에 의하여 시설하는 경우 설치 높이는 노면상 몇 m 이상이어야 하는가?

  1. 1.5
  2. 2.0
  3. 2.5
  4. 3.0
(정답률: 34%)
  • 사람이 상시 통행하는 터널 내에서 애자사용공사로 배선을 시설할 때는 보행자의 안전과 전선 보호를 위해 노면상 $2.5\text{m}$이상의 높이에 설치해야 합니다.
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87. 전력 보안 가공통신선을 시설할 때 철도의 궤도를 횡단하는 경우에는 레일면상 몇 m 이상의 높이이어야 하는가?

  1. 5
  2. 5.5
  3. 6
  4. 6.5
(정답률: 43%)
  • 전력 보안 가공통신선이 철도 궤도를 횡단하여 시설될 경우, 열차 및 시설물과의 안전 거리 확보를 위해 레일면상 $6.5\text{m}$이상의 높이를 유지해야 합니다.
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88. 사무실 건물의 조명설비에 사용되는 백열전등 또는 방전등에 전기를 공급하는 옥내전로의 대지전압은 몇 V 이하인가?

  1. 250
  2. 300
  3. 350
  4. 400
(정답률: 41%)
  • 사무실 건물의 조명설비(백열전등 또는 방전등)에 전기를 공급하는 옥내전로의 대지전압은 안전을 위해 $300\text{V}$이하로 제한하고 있습니다.
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89. 가요전선관 공사에 의한 저압 옥내배선으로 틀린 것은?

  1. 2종 금속제 가요전선관을 사용하였다.
  2. 전선으로 옥외용 비닐 절연전선을 사용하였다.
  3. 규격에 적당한 지름 4mm2의 단선을 사용하였다.
  4. 사람이 접촉할 우려가 없어서 제3종 접지공사를 하였다.
(정답률: 37%)
  • 가요전선관 공사를 포함한 옥내배선에는 옥내용 절연전선을 사용해야 하며, 옥외용 비닐 절연전선을 사용하는 것은 부적절합니다.
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90. 고압 또는 특고압의 전로 중에서 기계 기구 및 전선을 보호하기 위하여 필요한 곳에 시설하는 것은?

  1. 단로기
  2. 리액터
  3. 전력용콘덴서
  4. 과전류차단기
(정답률: 43%)
  • 고압 또는 특고압 전로에서 기계 기구 및 전선을 과전류로부터 보호하기 위해 시설하는 장치는 과전류차단기입니다.
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91. 발전기·전동기·조상기·기타 회전기(회전 변류기 제외)의 절연내력 시험 시 시험전압은 권선과 대지 사이에 연속하여 몇 분간 가하여야 하는가?

  1. 10
  2. 15
  3. 20
  4. 30
(정답률: 44%)
  • 발전기, 전동기, 조상기 및 기타 회전기의 절연내력 시험 시, 권선과 대지 사이에 시험전압을 연속하여 $10$분간 가하여야 합니다.
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92. 가공인입선 및 수용장소의 조영물의 옆면 등에 시설하는 전선으로서 그 수용장소의 인입구에 이르는 부분의 전선을 무엇이라고 하는가?

  1. 인입선
  2. 옥외배선
  3. 옥측배선
  4. 배전간선
(정답률: 39%)
  • 가공인입선 및 수용장소의 조영물 옆면 등을 통해 수용장소의 인입구까지 이르는 부분의 전선을 인입선이라고 합니다.
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93. 옥내에 시설하는 저압전선에 나전선을 사용할 수 있는 경우는?

  1. 금속관 공사에 의하여 시설
  2. 합성수지관 공사에 의하여 시설
  3. 라이팅덕트 공사에 의하여 시설
  4. 취급자 이외의 자가 쉽게 출입할 수 있는 장소에 시설
(정답률: 35%)
  • 옥내 저압전선은 기본적으로 절연전선을 사용해야 하지만, 특수한 공법이나 환경에서는 나전선 사용이 가능합니다.
    라이팅덕트 공사에 의하여 시설하는 경우는 규정상 나전선 사용이 허용되는 대표적인 사례입니다.

    오답 노트
    금속관 및 합성수지관 공사: 절연전선 사용 원칙
    취급자 외 출입 장소: 감전 위험으로 인해 나전선 사용 절대 금지
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94. 교류식 전기철도는 그 단상부하에 의한 전압 불평형으로 전기사업용 발전기·조상기·변압기·기타의 기계기구에 장해가 생기지 아니하도록 시설하여야 한다. 전압불평형의 한도는?

  1. 전기사업자용 변전소에서 3% 이하일 것
  2. 전기사업자용 변전소에서 4% 이하일 것
  3. 교류식 전기철도 변전소의 수전점에서 3% 이하일 것
  4. 교류식 전기철도 변전소의 수전점에서 4% 이하일 것
(정답률: 30%)
  • 교류식 전기철도의 단상부하로 인한 전압 불평형이 전력 계통 기기에 장해를 주지 않도록 제한하고 있으며, 그 한도는 교류식 전기철도 변전소의 수전점에서 $3\%$이하로 유지해야 합니다.
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95. 발전소, 변전소 또는 이에 준하는 곳의 최소 몇 V를 초과하는 전로에는 그의 보기 쉬운 곳에 상별 표시를 하여야 하는가?

  1. 7000
  2. 13200
  3. 22900
  4. 35000
(정답률: 28%)
  • 발전소, 변전소 또는 이에 준하는 곳에서 전로의 상별 표시를 통해 오조작을 방지하고 안전을 확보해야 하며, 그 기준 전압은 $7000\text{V}$를 초과하는 전로에 대해 적용합니다.
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96. 철주가 강관에 의하여 구성되는 사각형의 것일 때 갑종풍압하중을 계산하려 한다. 수직 투영면적 1m2에 대한 풍압하중은 몇 Pa를 기초하여 계산하는가?

  1. 588
  2. 882
  3. 1117
  4. 1255
(정답률: 25%)
  • 철주 및 철탑의 풍압하중은 구조물의 형상에 따라 정해진 기준값을 적용합니다. 강관으로 구성된 사각형 철주의 경우, 수직 투영면적 $1\text{m}^2$당 갑종 풍압하중 기준값은 $1117\text{Pa}$를 적용하여 계산합니다.
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97. 사용전압 60kV 이하의 특고압 가공전선로는 가공전화선로에 통신상의 장해를 방지하기 위하여 전화선로의 길이 12km마다 유도전류가 최대 몇 μA를 넘지 않도록 시설하여야 하는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 4
  4. 6
(정답률: 43%)
  • 특고압 가공전선로가 통신선에 주는 유도장해를 방지하기 위한 기술기준에 따라, 사용전압 $60\text{kV}$이하의 전선로는 전화선로의 길이 $12\text{km}$마다 유도전류가 $2\mu\text{A}$를 초과하지 않도록 시설해야 합니다.
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98. 지중전선로에서 관·암거·기타 지중전선을 넣은 방호장치의 금속제 부분 또는 금속제의 전선 접속함은 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(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: 39%)
  • 지중전선로의 방호장치 금속제 부분이나 금속제 전선 접속함은 제3종 접지공사를 적용하는 것이 규정입니다.
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99. 지상에 설치한 380V용 저압 전동기의 금속제 외함에는 제 몇 종 접지공사를 하여야 하는가?(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: 41%)
  • 저압 전동기의 금속제 외함 접지 기준에 따라, 전압이 $400\text{V}$ 미만인 경우에는 제3종 접지공사를 적용합니다.

    오답 노트
    특별 제3종 접지공사: $400\text{V}$이상의 저압용
    제1종 접지공사: 고압 또는 특고압용
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100. 고압 가공전선로를 가공케이블로 시설하는 경우 틀린 것은?

  1. 조가용선은 단면적 22mm2인 아연도철연선을 사용하였다.
  2. 조가용선 및 케이블의 피복에 사용하는 금속제에는 제3종 접지공사를 하였다.
  3. 케이블은 조가용선에 행거로 시설할 경우 그 행거의 간격을 60㎝로 시설하였다.
  4. 조가용선의 케이블에 접촉시켜 그 위에 쉽게 부식하지 아니하는 금속 테이프 등을 20㎝ 이하의 간격을 유지하며 나선상으로 감아 붙였다.
(정답률: 31%)
  • 고압 가공전선로를 가공케이블로 시설할 때, 케이블을 조가용선에 행거로 시설하는 경우 행거의 간격은 $50\text{cm}$로 시설해야 합니다.
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