전기공사기사 필기 기출문제복원 (2020-08-22)

전기공사기사 2020-08-22 필기 기출문제 해설

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전기공사기사
(2020-08-22 기출문제)

목록

1과목: 전기응용 및 공사재료

1. 다음 중 쌍방향 2단자 사이리스터는?

  1. SCR
  2. TRIAC
  3. SSS
  4. SCS
(정답률: 63%)
  • SSS는 쌍방향 2단자 사이리스터입니다.

    오답 노트
    SCR: 단방향 3단자
    TRIAC: 쌍방향 3단자
    SCS: 단방향 4단자
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2. 축전지의 충전방식 중 전지의 자기 방전을 보충함과 동시에, 상용부하에 대한 전력공급은 충전기가 부담하되 비상 시 일시적인 대부하 전류는 축전지가 부담하도록 하는 충전방식은?

  1. 보통충전
  2. 급속충전
  3. 균등충전
  4. 부동충전
(정답률: 86%)
  • 부동충전은 축전지의 자기 방전을 보충함과 동시에 상용 부하 전력을 충전기가 부담하고, 충전기가 감당하기 어려운 일시적인 대부하 전류는 축전지가 부담하는 방식입니다.

    오답 노트
    보통충전: 필요 시 표준 시간율로 충전
    급속충전: 단시간에 보통 전류의 2~3배로 충전
    균등충전: 전해조 간 전위차 보정을 위해 주기적으로 충전
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3. 저항용접에 속하는 것은?

  1. TIG 용접
  2. 탄소 아크 용접
  3. 유니온벨트 용접
  4. 프로젝션 용접
(정답률: 58%)
  • 저항용접은 가압된 금속 사이에 전류를 흘려 발생하는 저항열을 이용하는 방식이며, 프로젝션 용접(돌기 용접)은 대표적인 겹치기 저항 용접의 한 종류입니다.

    오답 노트
    TIG 용접, 탄소 아크 용접: 아크 용접
    유니온벨트 용접: 가스 용접
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4. 열차가 곡선 궤도를 운행할 때 차륜의 플랜지와 레일 사이의 측면 마찰을 피하기 위해 내측 레일의 궤간을 넓히는 것은?

  1. 고도
  2. 유간
  3. 확도
  4. 철차각
(정답률: 75%)
  • 열차가 곡선 궤도를 주행할 때, 차륜의 플랜지와 레일 사이의 측면 마찰을 줄여 마모를 방지하기 위해 내측 레일의 궤간을 넓혀주는 것을 확도라고 합니다.

    오답 노트
    고도: 원심력 상쇄를 위해 바깥쪽 레일을 높게 설치하는 것
    유간: 온도 변화에 따른 신축 대응을 위해 이음매에 두는 간격
    철차각: 기준선과 분기선이 교차하는 각도
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5. 3상 농형 유도전동기의 속도 제어방법이 아닌 것은?

  1. 극수 변환법
  2. 주파수 제어법
  3. 전압 제어법
  4. 2차저항 제어법
(정답률: 83%)
  • 농형 유도전동기는 회전자가 알루미늄이나 구리 막대로 단락되어 있어 외부에서 저항을 조절할 수 없습니다. 따라서 주파수 제어, 극수 변환, 전압 제어법으로 속도를 제어합니다.

    오답 노트
    2차저항 제어법: 회전자에 권선이 있는 권선형 유도전동기에서만 가능한 제어 방식입니다.
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6. 전원전압 100V인 단상 전파제어정류에서 점호각이 30°일 때 직류전압은 약 몇 V 인가?

  1. 84
  2. 87
  3. 92
  4. 98
(정답률: 57%)
  • 단상 전파제어 정류에서 점호각 $\alpha$가 주어졌을 때의 평균 직류전압 $E_d$를 구하는 공식을 사용합니다.
    ① [기본 공식] $E_d = \frac{2\sqrt{2}E}{\pi}(1 + \cos \alpha)$
    ② [숫자 대입] $E_d = 0.9 \times 100 \times \frac{1 + \cos 30^\circ}{2}$
    ③ [최종 결과] $E_d = 83.97 \approx 84\text{ V}$
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7. 유도전동기를 동기속도보다 높은 속도에서 발전기로 동작시켜 발생된 전력을 전원으로 반환하여 제동하는 방식은?

  1. 역전제동
  2. 발전제동
  3. 회생제동
  4. 와전류제동
(정답률: 71%)
  • 유도전동기가 동기속도보다 빠르게 회전하여 발전기로 동작하고, 이때 발생한 전력을 전원으로 되돌려 제동하는 방식은 회생제동입니다.

    오답 노트
    발전제동: 전원 분리 후 직류 전원 공급하여 제동
    역전제동: 단자 접속을 변경하여 역회전 토크로 제동
    와전류제동: 와전류에 의한 제동력 이용
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8. 광속 5000 lm의 광원과 효율 80%의 조명기구를 사용하여 넓이 4m2의 우유빛 유리를 균일하게 비출 때 유리 이(裏)면 (빛이 들어오는 면의 뒷면)의 휘도는 약 몇 cd/m2인가? (단, 우유빛 유리의 투과율은 80%이다.)

  1. 255
  2. 318
  3. 1019
  4. 1274
(정답률: 41%)
  • 완전확산면인 우유빛 유리의 휘도는 광속, 효율, 투과율 및 면적을 이용하여 계산합니다.
    $$B = \frac{F \times \eta \times \tau}{\pi \times S}$$
    $$B = \frac{5000 \times 0.8 \times 0.8}{3.14 \times 4}$$
    $$B = 254.78$$
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9. 실내 조도계산에서 조명률 결정에 미치는 요소가 아닌 것은?

  1. 실지수
  2. 반사율
  3. 조명기구의 종류
  4. 감광보상률
(정답률: 63%)
  • 조명률은 실내의 광효율을 나타내는 지표로, 실지수, 천장 및 벽면의 반사율, 조명기구의 종류에 의해 결정됩니다.

    오답 노트
    감광보상률: 조명기구의 노후화나 오염으로 인한 조도 저하를 고려하여 처음부터 조도를 높게 설계하는 계수로, 조명률 결정 요소가 아닙니다.
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10. 열전대를 이용한 열전 온도계의 원리는?

  1. 제벡 효과
  2. 톰슨 효과
  3. 핀치 효과
  4. 펠티에 효과
(정답률: 74%)
  • 서로 다른 두 종류의 금속선을 접합하여 한쪽 접점에 열을 가하면, 양 끝단의 온도 차이로 인해 전위차가 발생하여 전류가 흐르는 제벡 효과를 이용합니다.

    오답 노트
    톰슨 효과: 동일 금속 내 온도차에 의한 기전력 발생
    핀치 효과: 전류에 의한 도체 수축 현상
    펠티에 효과: 전류 흐름 시 접점에서 흡열 또는 발열 발생
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11. 방전등의 일종으로 빛의 투과율이 크고 등황색의 단색광이며 안개속을 잘 투과하는 등은?

  1. 나트륨등
  2. 할로겐등
  3. 형광등
  4. 수은등
(정답률: 87%)
  • 나트륨등은 빛의 투과율이 매우 커서 안개 속을 잘 투과하며, 등황색의 단색광을 내는 특징이 있습니다. 다만, 연색성은 매우 낮습니다.
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12. 다음 중 배전반 및 분전반을 넣은 함의 요건으로 적합하지 않은 것은?

  1. 반의 옆쪽 또는 뒤쪽에 설치하는 분배전반의 소형덕트는 강판제이어야 한다.
  2. 난연성 합성수지로 된 것은 두께가 최소 1.6mm 이상으로 내(耐)수지성인 것이어야 한다.
  3. 강판제의 것은 두께 1.2mm 이상이어야 한다. 다만, 가로 또는 세로의 길이가 30cm 이하인 것은 두께 1.0mm 이상으로 할 수 있다.
  4. 절연저항 측정 및 전선접속단자의 점검이 용이한 구조이어야 한다.
(정답률: 75%)
  • 난연성 합성수지로 된 함은 두께가 최소 $1.5\text{mm}$이상이어야 하며, 내수지성이 아닌 내아크성인 것이어야 합니다.
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13. 라인포스트 애자는 다음 중 어떤 종류의 애자인가?

  1. 핀애자
  2. 현수애자
  3. 장간애자
  4. 지지애자
(정답률: 56%)
  • 라인포스트 애자는 특고압 가공 배전선로의 지지물에서 전선을 지지 및 고정하는 데 사용되는 대표적인 지지애자입니다.
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14. 할로겐 전구의 특징이 아닌 것은?

  1. 휘도가 낮다.
  2. 열충격에 강하다.
  3. 단위광속이 크다.
  4. 연색성이 좋다.
(정답률: 68%)
  • 할로겐 전구는 필라멘트의 증발을 억제하여 흑화 현상이 거의 없고, 휘도가 높으며 연색성이 좋은 것이 특징입니다.
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15. KS C IEC 62305-3에 의해 피뢰침의 재료로 테이프형 단선 형상의 알루미늄을 사용하는 경우 최소단면적(mm2)은?

  1. 25
  2. 35
  3. 50
  4. 70
(정답률: 50%)
  • KS C IEC 62305-3 표준에서 규정하는 피뢰침 재료의 형상별 최소 단면적 기준을 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    테이프형 단선 최소 단면적 = $70\text{ mm}^2$
    ② [숫자 대입]
    테이프형 단선 = $70\text{ mm}^2$
    ③ [최종 결과]
    최소 단면적 = $70$
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16. 가공 배전선로 경완철에 폴리머 현수애자를 결합하고자 한다. 경완철과 폴리머 현수애자 사이에 설치되는 자재는?

  1. 경완철용 아이쇄클
  2. 볼크레비스
  3. 인장클램프
  4. 각암타이
(정답률: 71%)
  • 가공 배전선로의 경완철과 폴리머 현수애자를 결합하기 위해 그 사이에 설치하는 부속 자재는 경완철용 아이쇄클입니다.
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17. 전기기기의 절연의 종류와 허용최고온도가 잘못 연결된 것은?

  1. A종 - 105℃
  2. E종 - 120℃
  3. B종 - 130℃
  4. H종 - 155℃
(정답률: 80%)
  • 전기기기 절연 등급별 허용최고온도 기준에 따라 H종의 허용최고온도는 $180^{\circ}C$입니다.

    오답 노트
    H종 - 155℃: F종의 허용온도임
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18. 지선밴드에서 2방 밴드의 규격이 아닌 것은?

  1. 150 × 203mm
  2. 180 × 240mm
  3. 200 × 260mm
  4. 240 × 300mm
(정답률: 57%)
  • 지선밴드 2방 밴드의 표준 규격은 150 × 203mm, 180 × 240mm, 200 × 260mm, 220 × 280mm, 250 × 311mm입니다. 따라서 240 × 300mm는 규격에 해당하지 않습니다.
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19. 석유류 등의 위험물을 제조하거나 저장하는 장소에 저압 옥내 전기설비를 시설하고자 할 때 사용 가능한 이동전선은? (단, 이동전선은 접속점이 없다.)

  1. 0.6/1 kV EP 고무절연 클로로프렌 캡타이어 케이블
  2. 0.6/1 kV EP 고무절연 클로로프렌 시스 케이블
  3. 0.6/1 kV EP 고무절연 비닐시스 케이블
  4. 0.6/1 kV 비닐절연 비닐시스 케이블
(정답률: 69%)
  • KEC 규정에 따라 위험물을 제조하거나 저장하는 장소의 저압 옥내 전기설비에 사용하는 접속점 없는 이동전선은 0.6/1 kV EP 고무절연 클로로프렌 캡타이어 케이블 또는 0.6/1 kV 비닐절연 비닐캡타이어 케이블을 사용해야 합니다.
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20. 점유 면적이 좁고, 운전·보수가 안전하여 공장 및 빌딩 등의 전기실에 많이 사용되는 배전반은?

  1. 데드 프런트형
  2. 수직형
  3. 큐비클형
  4. 라이브 프런트형
(정답률: 83%)
  • 큐비클형 배전반은 기기를 금속제 외함에 내장한 구조로, 점유 면적이 좁고 운전 및 보수가 안전하여 공장이나 빌딩의 전기실에 주로 사용됩니다.
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2과목: 전력공학

21. 계통의 안정도 증진대책이 아닌 것은?

  1. 발전기나 변압기의 리액턴스를 작게 한다.
  2. 선로의 회선수를 감소시킨다.
  3. 중간 조상 방식을 채용한다.
  4. 고속도 재폐로 방식을 채용한다.
(정답률: 40%)
  • 계통의 안정도를 높이기 위해서는 전력 전송 능력을 증대시켜야 합니다. 선로의 회선수를 감소시키면 임피던스가 증가하여 안정도가 저하되므로, 오히려 회선수를 늘려야 안정도를 향상시킬 수 있습니다.
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22. 3상 3선식 송전선에서 L을 작용 인덕턴스라 하고, Le 및 Lm은 대지를 귀로로 하는 1선의 자기 인덕턴스 및 상호 인덕턴스라고 할 때 이들 사이의 관계식은?

  1. L=Lm-Le
  2. L=Le-Lm
  3. L=Lm+Le
  4. L=Lm/Le
(정답률: 32%)
  • 3상 3선식 송전선에서 작용 인덕턴스는 1선의 자기 인덕턴스에서 상호 인덕턴스를 뺀 값으로 정의됩니다.
    $$L = L_{e} - L_{m}$$
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23. 1상의 대지 정전용량이 0.5㎌, 주파수가 60Hz인 3상 송전선이 있다. 이 선로에 소호리액터를 설치한다면, 소호리액터의 공진 리액턴스는 약 몇 Ω 이면 되는가?

  1. 970
  2. 1370
  3. 1770
  4. 3570
(정답률: 35%)
  • 소호리액터의 공진 조건은 리액터의 리액턴스가 3상 선로의 대지 정전용량 3개와 병렬로 연결된 정전용량의 리액턴스와 같을 때 성립합니다.
    ① [기본 공식] $L_{r} = \frac{1}{3 \times 2 \times \pi \times f \times C}$
    ② [숫자 대입] $L_{r} = \frac{1}{3 \times 2 \times \pi \times 60 \times 0.5 \times 10^{-6}}$
    ③ [최종 결과] $L_{r} = 1768.39 \approx 1770$
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24. 배전선로의 고장 또는 보수 점검 시 정전구간을 축소하기 위하여 사용되는 것은?

  1. 단로기
  2. 컷아웃스위치
  3. 계자저항기
  4. 구분개폐기
(정답률: 36%)
  • 구분개폐기는 배전선로의 고장 구간을 신속하게 분리하거나 보수 점검 시 정전 범위를 최소화하여 전력 공급의 신뢰도를 높이기 위해 사용합니다.
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25. 수전단 전력 원선도의 전력 방정식이 P2r+(Qr+400)2=250000으로 표현되는 전력계통에서 가능한 최대로 공급할 수 있는 부하전력(Pr)과 이때 전압을 일정하게 유지하는데 필요한 무효전력(Qr)은 각각 얼마인가?

  1. Pr = 500, Qr = -400
  2. Pr = 400, Qr = 500
  3. Pr = 300, Qr = 100
  4. Pr = 200, Qr = -300
(정답률: 48%)
  • 전력 원방정식에서 최대 전력 $P_{r}$은 원의 반지름에 해당하며, 이때의 무효전력 $Q_{r}$은 원의 중심 좌표에 해당합니다.
    ① [기본 공식] $P_{r}^{2} + (Q_{r} - Q_{center})^{2} = R^{2}$
    ② [숫자 대입] $P_{r} = \sqrt{250000}, \quad Q_{r} + 400 = 0$
    ③ [최종 결과] $P_{r} = 500, \quad Q_{r} = -400$
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26. 송전선에서 뇌격에 대한 차폐 등을 위해 가선하는 가공지선에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 차폐각은 보통 15 ~ 30° 정도로 하고 있다.
  2. 차폐각이 클수록 벼락에 대한 차폐효과가 크다.
  3. 가공지선을 2선으로 하면 차폐각이 적어진다.
  4. 가공지선으로는 연동선을 주로 사용한다
(정답률: 33%)
  • 가공지선의 수를 늘리면 전선과 가공지선 사이의 각도인 차폐각이 작아져 벼락으로부터 전선을 보호하는 효과가 높아집니다.

    오답 노트
    차폐각은 보통 $35 \sim 40^{\circ}$ 정도로 유지합니다.
    차폐각이 작을수록 차폐효과가 큽니다.
    가공지선으로는 주로 강심알루미늄선(ACSR)을 사용합니다.
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27. 3상 전원에 접속된 △결선의 커패시터를 Y결선으로 바꾸면 진상 용량 QY(kVA)는? (단, Q△는 △결선된 커패시터의 진상 용량이고, QY는 Y 결선된 커패시터의 진상 용량이다.)

(정답률: 38%)
  • 동일한 커패시터를 $\Delta$결선에서 Y결선으로 변경하면, 각 커패시터에 걸리는 전압이 $\frac{1}{\sqrt{3}}$배로 줄어들어 전체 진상 용량은 $\frac{1}{3}$배가 됩니다.
    ① [기본 공식] $Q_{Y} = \frac{1}{3}Q_{\Delta}$
    ② [숫자 대입] $Q_{Y} = \frac{1}{3}Q_{\Delta}$
    ③ [최종 결과] $Q_{Y} = \frac{1}{3}Q_{\Delta}$
    정답:
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28. 송전 철탑에서 역섬락을 방지하기 위한 대책으로 옳은 것은?

  1. 가공지선의 설치
  2. 탑각 접지저항의 감소
  3. 전력선의 연가
  4. 아크혼의 설치
(정답률: 39%)
  • 역섬락은 탑각의 접지저항이 커서 탑각 전위가 상승할 때 전선에서 탑각으로 섬락하는 현상입니다. 이를 방지하기 위해서는 탑각 접지저항의 감소를 통해 전위 상승을 억제해야 합니다.
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29. 배전선로의 전압을 3kV에서 6kV로 승압하면 전압강하율(δ)은 어떻게 되는가? (단, δ3kV는 전압이 3kV일 때 전압강하율이고, δ6kV는 전압이 6kV일 때 전압강하율이고, 부하는 일정하다고 한다.)

(정답률: 37%)
  • 전압강하율 $\delta$는 전압의 제곱에 반비례합니다. 따라서 전압이 3kV에서 6kV로 2배 승압되면 전압강하율은 $\frac{1}{2^2}$인 $\frac{1}{4}$배로 감소합니다.
    $$\delta_{6kV} = \frac{1}{4}\delta_{3kV}$$
    정답:
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30. 정격전압 6600V, Y결선, 3상 발전기의 중성점을 1선 지락 시 지락전류를 100A로 제한하는 저항기로 접지하려고 한다. 저항기의 저항 값은 약 몇 Ω 인가?

  1. 44
  2. 41
  3. 38
  4. 35
(정답률: 42%)
  • Y결선 발전기의 1선 지락 시, 중성점에 연결된 저항기에 흐르는 지락전류는 상전압을 저항값으로 나눈 것과 같습니다.
    ① [기본 공식] $R = \frac{V}{\sqrt{3} \times I}$
    ② [숫자 대입] $R = \frac{6600}{\sqrt{3} \times 100}$
    ③ [최종 결과] $R = 38.1$
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31. 배전선의 전력손실 경감 대책으로 아닌 것은?

  1. 다중접지 방식을 채용한다.
  2. 역률을 개선한다.
  3. 배전 전압을 높인다.
  4. 부하의 불평형을 방지한다.
(정답률: 34%)
  • 배전선의 전력손실을 줄이기 위해서는 전압을 높여 전류를 줄이거나, 역률을 개선하고, 부하 불평형을 방지하여 효율을 높여야 합니다. 다중접지 방식은 전로의 안전과 보호를 위한 접지 방식일 뿐, 전력손실 경감과는 직접적인 관련이 없습니다.
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32. 조속기의 폐쇄시간이 짧을수록 나타나는 현상으로 옳은 것은?

  1. 수격작용은 작아진다.
  2. 발전기의 전압 상승률은 커진다.
  3. 수차의 속도 변동률은 작아진다.
  4. 수압관 내의 수압 상승률은 작아진다.
(정답률: 31%)
  • 조속기의 폐쇄시간이 짧다는 것은 부하 변동에 대해 빠르게 반응하여 밸브를 조절한다는 의미입니다. 이는 수차의 속도 변동률을 작게 만들어 회전 속도를 안정적으로 유지하는 효과가 있습니다.

    오답 노트
    수격작용 및 수압 상승률: 폐쇄시간이 짧을수록 급격한 압력 변화로 인해 오히려 커집니다.
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33. 교류 배전선로에서 전압강하의 계산식은 Vd=k(Rcosθ+Xsinθ)I로 표현된다. 3상 3선식 배전선로인 경우에 k는?

  1. √3
  2. √2
  3. 3
  4. 2
(정답률: 48%)
  • 3상 3선식 배전선로에서 전압강하를 계산할 때, 상전압과 선간전압의 관계에 의해 계수 $k$는 $\sqrt{3}$이 적용됩니다.
    ① [기본 공식] $V_{d} = \sqrt{3}(R\cos\theta + X\sin\theta)I$
    ② [숫자 대입] $k = \sqrt{3}$
    ③ [최종 결과] $k = \sqrt{3}$
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34. 수전용 변전설비의 1차측 차단기의 차단용량은 주로 어느 것에 의하여 정해지는가?

  1. 수전 계약용량
  2. 부하설비의 단락용량
  3. 공급측 전원의 단락용량
  4. 수전전력의 역률과 부하율
(정답률: 43%)
  • 차단기의 차단용량은 사고 발생 시 흐르는 최대 고장전류를 안전하게 차단할 수 있어야 하므로, 수전 설비의 경우 전원을 공급하는 공급측 전원의 단락용량에 의해 결정됩니다.
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35. 표피효과에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 표피효과는 주파수에 비례한다.
  2. 표피효과는 전선의 단면적에 반비례한다.
  3. 표피효과는 전선의 비투자율에 반비례한다.
  4. 표피효과는 전선의 도전율에 반비례한다.
(정답률: 43%)
  • 표피효과는 전류가 도체의 표면으로 쏠리는 현상으로, 주파수가 높을수록, 도체의 반지름이 클수록, 투자율과 도전율이 높을수록 더 심해집니다. 따라서 표피효과는 주파수에 비례합니다.
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36. 그림과 같은 이상 변압기에서 2차 측에 5Ω의 저항 부하를 연결하였을 때 1차 측에 흐르는 전류(I)는 약 몇 A 인가?

  1. 0.6
  2. 1.8
  3. 20
  4. 660
(정답률: 34%)
  • 변압기의 권수비와 옴의 법칙을 이용하여 1차 측 전류를 구하는 문제입니다.
    먼저 2차 측 부하 전류를 구한 뒤, 전압비와 전류비의 역수 관계를 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$I_{1} = \frac{V_{2}}{V_{1}} \times \frac{V_{2}}{R_{2}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$I_{1} = \frac{100}{3300} \times \frac{100}{5}$$
    ③ [최종 결과]
    $$I_{1} = 0.6$$
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37. 복도체에서 2본의 전선이 서로 충돌하는 것을 방지하기 위하여 2본의 전선 사이에 적당한 간격을 두어 설치하는 것은?

  1. 아모로드
  2. 댐퍼
  3. 아킹혼
  4. 스페이서
(정답률: 49%)
  • 복도체 방식에서 전선 간의 일정한 간격을 유지시켜 전선끼리 서로 충돌하거나 접촉하는 것을 방지하는 장치를 스페이서라고 합니다.

    오답 노트
    아모로드: 전선 지지 및 진동 방지
    댐퍼: 전선의 진동을 흡수하여 감쇠시키는 장치
    아킹혼: 애자련의 섬락 시 애자를 보호하기 위해 설치하는 장치
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38. 전압과 유효전력이 일정할 경우 부하 역률이 70%인 선로에서의 저항 손실(P70%)은 역률이 90%인 선로에서의 저항 손실(P90%)과 비교하면 약 얼마인가?

  1. P70%=0.6P90%
  2. P70%=1.7P90%
  3. P70%=0.3P90%
  4. P70%=2.7P90%
(정답률: 35%)
  • 전압과 유효전력이 일정할 때, 선로의 저항 손실은 역률의 제곱에 반비례합니다.
    ① [기본 공식] $P_{L} = \frac{P^{2} R}{V^{2} \cos^{2}\theta}$
    ② [숫자 대입] $\frac{P_{70\%}}{P_{90\%}} = \frac{0.9^{2}}{0.7^{2}}$
    ③ [최종 결과] $P_{70\%} = 1.65 P_{90\%} \approx 1.7 P_{90\%}$
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39. 주변압기 등에서 발생하는 제5고조파를 줄이는 방법으로 옳은 것은?

  1. 전력용 콘덴서에 직렬리액터를 연결한다.
  2. 변압기 2차측에 분로리액터를 연결한다.
  3. 모선에 방전코일을 연결한다.
  4. 모선에 공심 리액터를 연결한다.
(정답률: 48%)
  • 전력용 콘덴서에 직렬리액터를 연결하면 특정 고조파 성분을 제거할 수 있으며, 일반적으로 제5고조파를 제거하기 위해 설치합니다.

    오답 노트
    분로리액터: 페란티 현상 방지
    방전코일: 콘덴서의 잔류전하 방전
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40. 프란시스 수차의 특유속도(m·kW)의 한계를 나타내는 식으로 옳은 것은? (단, H(m)는 유효낙차이다.)

(정답률: 30%)
  • 프란시스 수차의 특유속도 $N_s$ 한계를 나타내는 식은 유효낙차 $H$를 이용하여 다음과 같이 정의됩니다.
    $$\text{Ns} \le \frac{20000}{H + 20} + 30$$
    따라서 정답은 입니다.
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3과목: 전기기기

41. 서보모터의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 발생토크는 입력신호에 비례하고, 그 비가 클 것
  2. 직류 서보모터에 비하여 교류 서보모터의 시동 토크가 매우 클 것
  3. 시동 토크는 크나 회전부의 관성모멘트가 작고, 전기적 시정수가 짧을 것
  4. 빈번한 시동, 정지, 역전 등의 가혹한 상태에 견디도록 견고하고, 큰 돌입전류에 견딜 것
(정답률: 41%)
  • 일반적으로 직류 서보모터가 교류 서보모터보다 시동 토크가 더 크고 응답성이 뛰어난 특성을 가집니다. 따라서 교류 서보모터의 시동 토크가 직류 서보모터보다 매우 크다는 설명은 틀린 내용입니다.
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42. 3300/220V 변압기 A, B의 정격용량이 각각 400kVA, 300kVA이고, %임피던스 강하가 각각 2.4%와 3.6% 일 때 그 2대의 변압기에 걸 수 있는 합성부하용량 몇 kVA 인가?

  1. 550
  2. 600
  3. 650
  4. 700
(정답률: 31%)
  • 병렬 운전 시 각 변압기의 %임피던스가 다를 경우, %임피던스가 낮은 변압기에 더 많은 부하가 분담됩니다. %임피던스가 낮은 A변압기를 기준으로 B변압기의 분담 용량을 계산하여 합산합니다.
    ① [기본 공식] $P_{total} = P_A + P_B \times \frac{\%Z_A}{\%Z_B}$
    ② [숫자 대입] $P_{total} = 400 + 300 \times \frac{2.4}{3.6}$
    ③ [최종 결과] $P_{total} = 600\text{kVA}$
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43. 정격출력 50kW, 4극 220V, 60Hz인 3상 유도전동기가 전부하 슬립 0.04, 효율 90%로 운전되고 있을 때 다음 중 틀린 것은?

  1. 2차 효율 = 92%
  2. 1차 입력 = 55.56kW
  3. 회전자 동손 = 2.08kW
  4. 회전자 입력 = 52.08kW
(정답률: 37%)
  • 유도전동기의 2차 효율은 슬립 $s$를 이용하여 $1-s$로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta_2 = 1 - s$
    ② [숫자 대입] $\eta_2 = 1 - 0.04$
    ③ [최종 결과] $\eta_2 = 0.96$
    따라서 2차 효율은 $96\%$이며, $92\%$라는 설명은 틀렸습니다.

    오답 노트
    1차 입력: $\text{정격출력} / \text{효율} = 50 / 0.9 = 55.56\text{kW}$
    회전자 입력: $\text{정격출력} / (1-s) = 50 / (1-0.04) = 52.08\text{kW}$
    회전자 동손: $s \times \text{회전자 입력} = 0.04 \times 52.08 = 2.08\text{kW}$
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44. 3상 유도전동기에서 2차측 저항을 2배로 하면 그 최대토크는 어떻게 변하는가?

  1. 2배로 커진다.
  2. 3배로 커진다.
  3. 변하지 않는다.
  4. √2배로 커진다.
(정답률: 48%)
  • 비례추이정리에 따라 유도전동기의 2차 저항을 변화시켜도 최대토크의 크기는 변하지 않고, 최대토크가 발생하는 슬립의 위치만 이동합니다.
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45. 단상 유도전동기를 2전동기설로 설명하는 경우 정방향 회전자계의 슬립이 0.2이면, 역방향 회전자계의 슬립은 얼마인가?

  1. 0.2
  2. 0.8
  3. 1.8
  4. 2.0
(정답률: 40%)
  • 단상 유도전동기의 2전동기설에 따르면, 정방향 회전자계의 슬립 $s$와 역방향 회전자계의 슬립 $s'$의 합은 항상 2가 됩니다.
    $$\text{역방향 슬립} = 2 - \text{정방향 슬립}$$
    $$s' = 2 - 0.2$$
    $$s' = 1.8$$
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46. 동기발전기를 병렬운전 하는데 필요하지 않은 조건은?

  1. 기전력의 용량이 같을 것
  2. 기전력의 파형이 같을 것
  3. 기전력의 크기가 같을 것
  4. 기전력의 주파수가 같을 것
(정답률: 48%)
  • 동기발전기의 병렬운전 조건은 기전력의 크기, 주파수, 위상, 파형이 일치해야 한다는 것입니다. 발전기의 용량은 서로 달라도 병렬운전이 가능하며, 용량 비율에 따라 부하가 분담됩니다.
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47. IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. MOSFET와 같이 전압제어 소자이다.
  2. GTO 사이리스터와 같이 역방향 전압저지 특성을 갖는다.
  3. 게이트와 에미터 사이의 입력 임피던스가 매우 낮아 BJT보다 구동하기 쉽다.
  4. BJT처럼 on-drop이 전류에 관계없이 낮고 거의 일정하며, MOSFET보다 훨씬 큰 전류를 흘릴 수있다.
(정답률: 30%)
  • IGBT는 MOSFET의 구조를 가져 게이트-에미터 사이의 입력 임피던스가 매우 높기 때문에 BJT보다 구동 회로가 간단하고 제어하기 쉽습니다.
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48. 3kVA, 3000/200V의 변압기의 단락시험에서 임피던스전압 120V, 동손 150W라 하면 %저항 강하는 몇 %인가?

  1. 1
  2. 3
  3. 5
  4. 7
(정답률: 30%)
  • 퍼센트 저항 강하는 전력 용량에 대한 동손의 비율로 계산할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\%R = \frac{P_{loss}}{P_{capacity}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\%R = \frac{150}{3000} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\%R = 5$
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49. 직류 가동복권발전기를 전동기로 사용하면 어느 전동기가 되는가?

  1. 직류 직권전동기
  2. 직류 분권전동기
  3. 직류 가동복권전동기
  4. 직류 차동복권전동기
(정답률: 39%)
  • 가동복권발전기를 전동기로 운전하면, 발전기일 때의 가동복권(전류 방향이 합쳐지는 방향) 특성이 전동기에서는 차동복권(전류 방향이 서로 상쇄되는 방향) 특성으로 변하게 됩니다.
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50. 동기발전기에 설치된 제동권선의 효과로 틀린 것은?

  1. 난조 방지
  2. 과부하 내량의 증대
  3. 송전선의 불평형 단락 시 이상전압 방지
  4. 불평형 부하 시의 전류, 전압 파형의 개선
(정답률: 34%)
  • 제동권선은 동기기의 난조 방지, 불평형 부하 시 파형 개선, 단락 사고 시 이상전압 억제 및 기동 토크 발생을 목적으로 설치합니다. 과부하 내량의 증대는 제동권선의 기능과 무관합니다.
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51. 직류 전동기의 속도제어법이 아닌 것은?

  1. 계자 제어법
  2. 전력 제어법
  3. 전압 제어법
  4. 저항 제어법
(정답률: 41%)
  • 직류 전동기의 속도 식 $N = \frac{V - I_{a}R_{a}}{K\Phi}$에 따라 속도는 전압($V$), 전기자 저항($R_{a}$), 계자 자속($\Phi$)으로 제어합니다.

    오답 노트
    전력 제어법: 전력은 결과값이며, 속도를 직접 제어하는 독립적인 제어법이 아님
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52. 유도전동기에서 공급 전압의 크기가 일정하고 전원 주파수만 낮아질 때 일어나는 현상으로 옳은 것은?

  1. 철손이 감소한다.
  2. 온도상승이 커진다.
  3. 여자전류가 감소한다.
  4. 회전속도가 증가한다.
(정답률: 29%)
  • 전원 주파수가 낮아지면 자속 $\Phi$가 증가하여 철심의 자기 포화가 일어나고, 이로 인해 여자전류가 급증하며 권선에 흐르는 전류가 많아져 온도상승이 커지게 됩니다.

    오답 노트
    철손이 감소한다: 자속 증가로 철손은 오히려 증가함
    여자전류가 감소한다: 자속 증가로 여자전류는 증가함
    회전속도가 증가한다: 동기속도 $N_{s} = 120f/p$이므로 주파수 $f$가 낮아지면 속도는 감소함
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53. 3상 변압기 2차측 EW 상만을 반대로 하고 Y-Y 결선을 한 경우, 2차 상전압이 EU = 70V, EV = 70V, EW = 70V라면 2차 선간전압은 약 몇 V 인가?

  1. VU-V=121.2V, VV-W=70V, VW-U=70V
  2. VU-V=121.2V, VV-W=210V, VW-U=70V
  3. VU-V=121.2V, VV-W=121.2V, VW-U=70V
  4. VU-V=121.2V, VV-W=121.2V, VW-U=121.2V
(정답률: 36%)
  • Y-Y 결선에서 한 상의 극성이 반대가 되면, 해당 상이 포함된 선간전압은 상전압의 크기와 같아지고, 나머지 한 선간전압은 정상적인 3상 전압 관계를 유지합니다.
    ① [기본 공식] $V_{L} = \sqrt{3} E$
    ② [숫자 대입] $V_{U-V} = \sqrt{3} \times 70$
    ③ [최종 결과] $V_{U-V} = 121.2 V$
    따라서 $V_{U-V}$는 $121.2 V$이며, 극성이 반전된 $E_{W}$가 포함된 $V_{V-W}$와 $V_{W-U}$는 상전압인 $70 V$가 됩니다.
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54. 용접용으로 사용되는 직류발전기의 특성 중에서 가장 중요한 것은?

  1. 과부하에 견딜 것
  2. 전압변동률이 적을 것
  3. 경부하일 때 효율이 좋을 것
  4. 전류에 대한 전압특성이 수하특성일 것
(정답률: 39%)
  • 용접 시에는 아크를 안정적으로 유지하기 위해 전류가 증가함에 따라 전압이 낮아지는 수하특성이 필수적입니다. 이는 부하 변동 시에도 일정한 용접 전류를 유지하여 안정적인 용접 품질을 확보하기 위함입니다.
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55. 단상 유도전동기에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 반발 기동형: 직류전동기와 같이 정류자와 브러시를 이용하여 기동한다.
  2. 분상 기동형: 별도의 보조권선을 사용하여 회전자계를 발생시켜 기동한다.
  3. 커패시터 기동형: 기동전류에 비해 기동토크가 크지만, 커패시터를 설치해야 한다.
  4. 반발 유도형: 기동 시 농형권선과 반발전동기의 회전자 권선을 함께 이용하나 운전 중에는 농형권선만을 이용한다.
(정답률: 38%)
  • 반발 유도형 전동기는 기동 시에는 반발 전동기의 원리를 이용하여 기동하고, 운전 중에는 유도 전동기의 원리로 운전하는 방식입니다. 하지만 정답 보기의 설명은 기동 시 농형권선과 반발권선을 함께 이용한다는 점이 틀렸으며, 실제로는 기동 시 반발 작용을 이용하고 운전 시에만 농형권선을 이용합니다.

    오답 노트
    반발 기동형: 정류자와 브러시를 사용하여 기동하는 것이 맞음
    분상 기동형: 보조권선으로 회전자계를 만드는 것이 맞음
    커패시터 기동형: 커패시터를 통해 기동토크를 높이는 것이 맞음
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56. 정격전압 120V, 60Hz인 변압기의 무부하 입력 80W, 무부하 전류 1.4A이다. 이 변압기의 여자 리액턴스는 약 몇 Ω 인가?

  1. 97.6
  2. 103.7
  3. 124.7
  4. 180
(정답률: 19%)
  • 무부하 전류에서 철손 전류를 제외한 자화 전류를 먼저 구한 뒤, 이를 통해 여자 리액턴스를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $X = \frac{V}{I_Q} = \frac{V}{\sqrt{I_0^2 - (\frac{P}{V})^2}}$
    ② [숫자 대입] $X = \frac{120}{\sqrt{1.4^2 - (\frac{80}{120})^2}}$
    ③ [최종 결과] $X = 97.6$
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57. 동작모드가 그림과 같이 나타나는 혼합브리지는?

(정답률: 34%)
  • 제시된 동작모드 그림은 사이리스터와 다이오드가 교대로 도통되는 혼합브리지 회로의 특성을 보여줍니다. 이에 해당하는 회로 구성은 입니다.
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58. 동기기의 전기자 저항을 r, 전기자 반작용 리액턴스를 Xa, 누설 리액턴스를 Xℓ라고 하면 동기임피던스를 표시하는 식은?

(정답률: 48%)
  • 동기임피던스는 전기자 저항과 동기 리액턴스(전기자 반작용 리액턴스와 누설 리액턴스의 합)의 벡터 합으로 정의됩니다.
    따라서 정답은 $\sqrt{r^2 + (X_a + X_\ell)^2}$를 나타내는 입니다.
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59. 극수 8, 중권 직류기의 전기자 총 도체 수 960, 매극 자속 0.04Wb, 회전수 400rpm 이라면 유기기전력은 몇 V 인가?

  1. 256
  2. 327
  3. 425
  4. 625
(정답률: 41%)
  • 직류기의 유기기전력 공식을 사용하여 계산합니다. 중권 전동기의 경우 병렬 회로수 $a$는 극수 $P$와 같습니다.
    ① [기본 공식] $E = \frac{P Z \Phi N}{60 a}$
    ② [숫자 대입] $E = \frac{8 \times 960 \times 0.04 \times 400}{60 \times 8}$
    ③ [최종 결과] $E = 256$
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60. 동기전동기에 일정한 부하를 걸고 계자전류를 0A에서부터 계속 증가시킬 때 관련 설명으로 옳은 것은? (단, Ia는 전기자전류이다.)

  1. Ia는 증가하다가 감소한다.
  2. Ia가 최소일 때 역률이 1이다.
  3. Ia가 감소상태일 때 앞선 역률이다.
  4. Ia가 증가상태일 때 뒤진 역률이다.
(정답률: 38%)
  • 동기전동기에서 계자전류를 증가시키면 역률이 뒤진 상태(부족여자)에서 역률 1을 거쳐 앞선 상태(과여자)로 변합니다. 이때 전기자전류 $I_a$는 V-곡선 형태를 그리며, 역률이 1일 때 최솟값을 가집니다.

    오답 노트
    I_a는 증가하다가 감소한다: 감소 후 증가하는 V-곡선 형태임
    I_a가 감소상태일 때 앞선 역률이다: I_a가 감소하는 구간은 부족여자에서 역률 1로 가는 과정으로, 뒤진 역률 상태임
    I_a가 증가상태일 때 뒤진 역률이다: I_a가 증가하는 구간은 역률 1에서 과여자로 가는 과정으로, 앞선 역률 상태임
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4과목: 회로이론 및 제어공학

61. 회로에서 20Ω의 저항이 소비하는 전력은 몇 W 인가?

  1. 14
  2. 27
  3. 40
  4. 80
(정답률: 20%)
  • 회로의 전원 변환과 합성 저항을 이용하여 $20\Omega$ 저항에 흐르는 전류를 구한 뒤 소비 전력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = I^2 R$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{51.6}{0.8 + 20 + 5} = 2\text{ A} \rightarrow P = 2^2 \times 20$
    ③ [최종 결과] $P = 80\text{ W}$
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62. 단위 길이 당 인덕턴스가 L(H/m)이고, 단위 길이 당 정전용량이 C(F/m)인 무손실 선로에서의 진행파 속도(m/s)는?

(정답률: 42%)
  • 무손실 선로( $R=0, G=0$)에서 전파 속도(위상 속도)는 인덕턴스 $L$과 정전용량 $C$의 곱의 제곱근의 역수로 결정됩니다.
    ① [기본 공식] $v = \frac{1}{\sqrt{LC}}$
    ② [숫자 대입] (변수 그대로 대입)
    ③ [최종 결과] $v = \frac{1}{\sqrt{LC}}$
    따라서 정답은 입니다.
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63. RC 직렬회로에 직류전압 V(V)가 인가되었을 때, 전류 i(t)에 대한 전압 방정식(KVL)은 이다. 전류 i(t)의 라플라스 변환인 I(s)는? (단, C에는 초기 전하가 없다.)

(정답률: 33%)
  • 주어진 전압 방정식 $V = Ri(t) + \frac{1}{C} \int i(t) dt$를 라플라스 변환하여 전류 $I(s)$에 대해 정리합니다. 초기 전하가 없으므로 적분 항은 $\frac{I(s)}{s}$가 되며, 전압 $V$는 $\frac{V}{s}$로 변환됩니다.
    ① [기본 공식] $\frac{V}{s} = RI(s) + \frac{1}{Cs}I(s)$
    ② [숫자 대입] $I(s) = \frac{\frac{V}{s}}{R + \frac{1}{Cs}} = \frac{V}{s(R + \frac{1}{Cs})} = \frac{V}{Rs + \frac{1}{C}}$
    ③ [최종 결과] $I(s) = \frac{V}{R} \frac{1}{s + \frac{1}{RC}}$
    따라서 정답은 입니다.
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64. 선간 전압이 Vab(V)인 3상 평형 전원에 대칭 부하 R(Ω)이 그림과 같이 접속되어 있을 때, a, b 두 상 간에 접속된 전력계의 지시 값이 W(W)라면 C상 전류의 크기(A)는?

(정답률: 37%)
  • 3상 평형 전원에서 부하가 저항(R)만으로 구성된 경우 역률은 1이 됩니다. 2전력계법에 의해 전체 전력은 두 전력계 지시값의 합과 같으며, 문제의 조건에서 전력계 하나가 $W$를 지시하므로 전체 전력은 $2W$가 됩니다.
    ① [기본 공식] $P = \sqrt{3} V_{L} I_{L} \cos\theta$
    ② [숫자 대입] $2W = \sqrt{3} V_{ab} I_{L} \times 1$
    ③ [최종 결과] $I_{L} = \frac{2W}{\sqrt{3} V_{ab}}$
    따라서 C상 전류의 크기는 입니다.
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65. 선간 전압이 100V이고, 역률이 0.6인 평형 3상 부하에서 무효전력이 Q = 10kvar일 때，선전류의 크기는 약 몇 A 인가?

  1. 57.7
  2. 72.2
  3. 96.2
  4. 125
(정답률: 30%)
  • 3상 부하의 무효전력 공식을 이용하여 선전류를 구할 수 있습니다. 이때 역률이 $0.6$이므로 무효율은 $\sin\theta = \sqrt{1-0.6^{2}} = 0.8$을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $I_{L} = \frac{Q}{\sqrt{3}V_{L}\sin\theta}$
    ② [숫자 대입] $I_{L} = \frac{10000}{\sqrt{3} \times 100 \times 0.8}$
    ③ [최종 결과] $I_{L} = 72.2$
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66. 어떤 회로의 유효전력이 300W, 무효전력이 400var이다. 이 회로의 복소전력의 크기(VA)는?

  1. 350
  2. 500
  3. 600
  4. 700
(정답률: 47%)
  • 복소전력의 크기는 피상전력과 같으며, 유효전력과 무효전력의 제곱 합에 루트를 씌워 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P_{a} = \sqrt{P^{2} + P_{r}^{2}}$
    ② [숫자 대입] $P_{a} = \sqrt{300^{2} + 400^{2}}$
    ③ [최종 결과] $P_{a} = 500$
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67. 불평형 3상 전류가 Ia=15+j2(A), Ib=-20-j14(A), Ic=-3+j10(A)일 때, 역상분 전류 I2(A)는?

  1. 1.91+j6.24
  2. 15.74-j3.57
  3. -2.67-j0.67
  4. -8-j2
(정답률: 26%)
  • 불평형 3상 전류에서 역상분 전류는 각 상의 전류에 벡터 연산자 $a$와 $a^{2}$를 곱하여 합산한 뒤 3으로 나누어 구합니다.
    ① [기본 공식] $I_{2} = \frac{1}{3}(I_{a} + I_{b}a^{2} + I_{c}a)$
    ② [숫자 대입] $I_{2} = \frac{1}{3}\{ (15+j2) + (-20-j14)1\angle 240^{\circ} + (-3+j10)1\angle 120^{\circ} \}$
    ③ [최종 결과] $I_{2} = 1.91+j6.24$
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68. t=0에서 스위치(S)를 닫았을 때 t=0+에서의 i(t)는 몇 A 인가? (단, 커패시터에 초기 전하는 없다.)

  1. 0.1
  2. 0.2
  3. 0.4
  4. 1.0
(정답률: 41%)
  • 스위치를 닫는 순간($t=0^+$), 초기 전하가 없는 커패시터는 단락(Short) 상태와 같습니다. 따라서 회로는 전압원과 저항만 연결된 직렬 회로가 되며, 옴의 법칙을 통해 전류를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $ i = \frac{V}{R} $
    ② [숫자 대입] $ i = \frac{100}{1000} $
    ③ [최종 결과] $ i = 0.1 $
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69. 그림과 같은 T형 4단자 회로망에서 4단자 정수 A와 C는? (단, )

(정답률: 35%)
  • T형 4단자 회로망에서 각 임피던스를 어드미턴스 $Y$로 변환하여 4단자 정수 $A$와 $C$를 도출합니다. 주어진 조건 $\text{Z}_1 = \frac{1}{Y_1}, \text{Z}_2 = \frac{1}{Y_2}, \text{Z}_3 = \frac{1}{Y_3}$를 적용합니다.
    ① [기본 공식] $A = 1 + \frac{Y_3}{Y_1}, C = Y_3$
    ② [숫자 대입] $A = 1 + \frac{Y_3}{Y_1}, C = Y_3$
    ③ [최종 결과]
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70. R= 4Ω, ωL= 3Ω의 직렬회로에 e=100√2 sinωt+50√2 sin3ωt를 인가할 때 이 회로의 소비전력은 약 몇 W 인가?

  1. 1000
  2. 1414
  3. 1560
  4. 1703
(정답률: 27%)
  • 각 주파수 성분별로 임피던스를 구해 실효 전류를 계산하고, 전체 소비전력은 각 성분 전류의 제곱합에 저항을 곱하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $P = (I_{1rms}^2 + I_{3rms}^2) \times R$
    ② [숫자 대입] $P = (\frac{100}{5}^2 + \frac{50}{9.85}^2) \times 4$
    ③ [최종 결과] $P = 1702.77$
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71. 그림과 같은 피드백제어 시스템에서 입력이 단위계단함수일 때 정상상태 오차상수인 위치상수(Kp)는?

(정답률: 31%)
  • 단위계단함수가 입력일 때, 정상상태 오차상수인 위치상수 $K_p$는 개루프 전달함수 $G(s)H(s)$의 $s \to 0$ 극한값으로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $K_p = \lim_{s \to 0} G(s)H(s)$
    ② [숫자 대입] $K_p = \lim_{s \to 0} G(s)H(s)$
    ③ [최종 결과]
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72. 다음 회로에서 입력 전압 v1(t)에 대한 출력 전압 v2(t)의 전달함수 G(s)는?

(정답률: 39%)
  • 전압 분배 법칙을 이용하여 출력 전압 $v_2(t)$에 대한 전달함수를 구합니다. 회로의 임피던스는 $L$과 $C$가 직렬로 연결되어 있고, $R$이 병렬로 연결된 구조입니다.
    ① [기본 공식] $G(s) = \frac{R \cdot \frac{1}{Cs}}{sL + \frac{1}{Cs} + R}$
    ② [숫자 대입] $G(s) = \frac{\frac{RCs}{Cs}}{\frac{s^2LCs + 1 + RCs}{Cs}}$
    ③ [최종 결과] $G(s) = \frac{RCs}{LCs^2 + RCs + 1}$
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73. 다음과 같은 신호흐름선도에서 C(s)/R(s)의 값은?

(정답률: 46%)
  • 메이슨의 이득 공식(Mason's Gain Formula)을 사용하여 전달함수를 구합니다. 순방향 경로의 곱의 합을 분자로, $1 - (\text{루프 이득의 합}) + (\text{비접촉 루프 이득의 합})$을 분모로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $ \frac{C(s)}{R(s)} = \frac{\sum P_k \Delta_k}{\Delta} $
    ② [숫자 대입] $ \frac{C(s)}{R(s)} = \frac{1 \times 2 \times 3 \times 1}{1 - (2 \times 3 \times 5) - (3 \times 4)} $
    ③ [최종 결과] $ \frac{C(s)}{R(s)} = \frac{6}{-41} = -\frac{6}{41} $
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74. 적분시간 4sec, 비례 감도가 4인 비례적분 동작을 하는 제어 요소에 동작신호 z(t)=2t를 주었을 때 이 제어 요소의 조작량은? (단, 조작량의 초기 값은 0이다.)

  1. t2+8t
  2. t2+2t
  3. t2-8t
  4. t2-2t
(정답률: 34%)
  • 비례적분(PI) 제어기의 조작량은 입력 신호의 비례항과 적분항의 합으로 계산합니다. 조작량 $u(t)$는 비례감도 $K_p$와 적분시간 $T_i$를 이용하여 다음과 같이 구합니다.
    ① [기본 공식] $u(t) = K_p z(t) + \frac{K_p}{T_i} \int_{0}^{t} z(\tau) d\tau$
    ② [숫자 대입] $u(t) = 4(2t) + \frac{4}{4} \int_{0}^{t} 2\tau d\tau = 8t + [\tau^2]_{0}^{t}$
    ③ [최종 결과] $u(t) = t^2 + 8t$
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75. 제어시스템의 상태방정식이 일 때, 특성방정식을 구하면?

  1. s2-4s-3=0
  2. s2-4s+3=0
  3. s2+4s+3=0
  4. s2+4s-3=0
(정답률: 42%)
  • 상태방정식에서 특성방정식은 행렬 $A$에 대하여 $\det(sI - A) = 0$으로 구합니다. 주어진 행렬 $A = \begin{bmatrix} 0 & 1 \\ -3 & 4 \end{bmatrix}$를 대입하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\det(sI - A) = 0$
    ② [숫자 대입] $\det(\begin{bmatrix} s & 0 \\ 0 & s \end{bmatrix} - \begin{bmatrix} 0 & 1 \\ -3 & 4 \end{bmatrix}) = \det\begin{bmatrix} s & -1 \\ 3 & s-4 \end{bmatrix} = 0$
    ③ [최종 결과] $s(s-4) - (-1)(3) = s^2 - 4s + 3 = 0$
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76. 특성방정식의 모든 근이 s평면(복소평면)의 jω축(허수축)에 있을 때 이 제어시스템의 안정도는?

  1. 알 수 없다.
  2. 안정하다.
  3. 불안정하다.
  4. 임계안정이다.
(정답률: 38%)
  • 제어시스템의 특성방정식의 모든 근이 $s$평면의 $j\omega$축(허수축) 상에 존재하고 중근이 없을 때, 시스템은 발산하거나 수렴하지 않고 일정한 진폭으로 진동하는 임계안정 상태가 됩니다.
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77. 어떤 제어시스템의 개루프 이득이 일 때 이 시스템이 가지는 근궤적의 가지(branch) 수는?

  1. 1
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 40%)
  • 근궤적의 가지 수는 시스템의 특성방정식 분모의 최고차항 차수와 같습니다. 주어진 개루프 이득 $$G(s)H(s) = \frac{K(s+2)}{s(s+1)(s+3)(s+4)}$$ 에서 분모가 $s$에 관한 4차식이므로 근궤적의 가지 수는 4개가 됩니다.
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78. 시간함수 f(t)=sinωt의 z 변환은? (단, T는 샘플링 주기이다.)

(정답률: 26%)
  • 시간함수 $f(t) = \sin \omega t$의 $z$ 변환 공식에 의해 다음과 같은 결과가 도출됩니다.
    $$\frac{z \sin \omega T}{z^2 - 2z \cos \omega T + 1}$$
    따라서 정답은 입니다.
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79. Routh-Hurwitz 방법으로 특성방정식이 s4+2s3+s2+4s+2=0인 시스템의 안정도를 판별하면?

  1. 안정
  2. 불안정
  3. 임계안정
  4. 조건부 안정
(정답률: 35%)
  • Routh-Hurwitz 판별법을 위해 루스 표를 작성하면 첫 번째 열의 계수가 $1 \rightarrow 2 \rightarrow -1 \rightarrow 8 \rightarrow 20$ 순으로 나타납니다. 부호 변화가 두 번 발생하였으므로 시스템은 불안정합니다.
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80. 논리식 를 간단히 하면?

  1. A + B
  4. A + A · B
(정답률: 39%)
  • 주어진 논리식 $((AB + A\bar{B}) + AB) + \bar{A}B$를 불 대수 법칙으로 간소화하면 다음과 같습니다.
    먼저 $AB + A\bar{B} = A(B + \bar{B}) = A$이며, $A + AB = A(1 + B) = A$ 입니다.
    최종적으로 $A + \bar{A}B = (A + \bar{A})(A + B) = 1 \cdot (A + B) = A + B$가 됩니다.
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5과목: 전기설비기술기준 및 판단기준

81. 옥내에 시설하는 사용전압이 400V 이상 1000V 이하인 전개된 장소로서 건조한 장소가 아닌 기타의 장소의 관등회로 배선공사로서 적합한 것은?

  1. 애자사용공사
  2. 금속몰드공사
  3. 금속덕트공사
  4. 합성수지몰드공사
(정답률: 33%)
  • 사용전압이 $400\text{V}$이상 $1000\text{V}$이하인 경우 몰드공사는 적용할 수 없습니다. 또한 건조한 장소가 아닌 기타의 장소에서는 금속덕트공사보다 애자사용공사가 적합합니다.
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82. 제1종 또는 제2종 접지공사에 사용하는 접지선을 사람이 접촉할 우려가 있는 곳에 시설하는 경우, 「전기용품 및 생활용품 안전관리법」을 적용받는 합성수지관(두께 2mm 미만의 합성수지제 전선관 및 난연성이 없는 콤바인덕트관 제외한다)으로 덮어야 하는 범위로 옳은 것은?

  1. 접지선의 지하 30cm로부터 지표상 1m까지의 부분
  2. 접지선의 지하 50cm로부터 지표상 1.2m까지 의 부분
  3. 접지선의 지하 60cm로부터 지표상 1.8m까지 의 부분
  4. 접지선의 지하 75cm로부터 지표상 2m까지의 부분
(정답률: 35%)
  • 접지선을 사람이 접촉할 우려가 있는 곳에 시설할 때는 안전을 위해 합성수지관으로 보호해야 하며, 그 범위는 접지선의 지하 75cm로부터 지표상 2m까지의 부분으로 규정하고 있습니다.
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83. 가공전선로의 지지물에 시설하는 지선의 시설기준으로 틀린 것은?

  1. 지선의 안전율을 2.5 이상으로 할 것
  2. 소선은 최소 5가닥 이상의 강심 알루미늄연선을 사용할 것
  3. 도로를 횡단하여 시설하는 지선의 높이는 지표상 5m 이상으로 할 것
  4. 지중부분 및 지표상 30cm까지의 부분에는 내식성이 있는 것을 사용할 것
(정답률: 50%)
  • 지선의 시설기준 중 소선의 가닥수는 최소 3가닥 이상이어야 하므로, 5가닥 이상의 강심 알루미늄연선을 사용해야 한다는 설명은 틀린 내용입니다.

    오답 노트
    안전율: $2.5$이상
    도로 횡단 높이: 지표상 $5\text{m}$이상
    내식성 적용 범위: 지중 및 지표상 $30\text{cm}$까지
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84. 전력 보안 가공통신선의 시설 높이에 대한 기준으로 옳은 것은?

  1. 철도의 궤도를 횡단하는 경우에는 레일면상 5m 이상
  2. 횡단보도교 위에 시설하는 경우에는 그 노면상 3m 이상
  3. 도로(차도와 도로의 구별이 있는 도로는 차도) 위에 시설하는 경우에는 지표상 2m 이상
  4. 교통에 지장을 줄 우려가 없도록 도로(차도와 도로의 구별이 있는 도로는 차도) 위에 시설하는 경우에는 지표상 2m까지로 감할 수 있다.
(정답률: 38%)
  • 전력 보안 가공통신선의 시설 높이 기준에 따라 횡단보도교 위에 시설하는 경우에는 그 노면상 $3\text{m}$이상으로 설치해야 합니다.

    오답 노트
    철도 궤도 횡단: $6.5\text{m}$이상
    도로 위(교통 지장 유): $5\text{m}$이상
    도로 위(교통 지장 무): $4.5\text{m}$이상
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85. 고압용 기계기구를 시가지에 시설할 때 지표상 몇 m 이상의 높이에 시설하고, 또한 사람이 쉽게 접촉할 우려가 없도록 하여야 하는가?

  1. 4.0
  2. 4.5
  3. 5.0
  4. 5.5
(정답률: 19%)
  • 고압용 기계기구를 시설할 때 지표상 높이는 설치 장소에 따라 다릅니다. 시가지 내에 시설하는 경우에는 $4.5\text{m}$이상, 시가지 밖인 경우에는 $4\text{m}$이상의 높이에 시설해야 합니다.
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86. 저압 가공전선으로 사용할 수 없는 것은?(문제 오류로 가답안 발표시 4번으로 발표되었으나, 확정답안 발표시 3, 4번 정답처리 되었습니다. 여기서는 가답안인 4번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 케이블
  2. 절연전선
  3. 다심형 전선
  4. 나동복 강선
(정답률: 47%)
  • 저압 가공전선으로는 케이블, 절연전선, 다심형 전선 등을 사용할 수 있으나, 피복이 없는 나동복 강선은 저압 가공전선으로 사용할 수 없습니다.
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87. 고압 옥내배선의 공사방법으로 틀린 것은?

  1. 케이블공사
  2. 합성수지관공사
  3. 케이블 트레이공사
  4. 애자사용공사(건조한 장소로서 전개된 장소에 한한다.)
(정답률: 34%)
  • 고압 옥내배선은 안전을 위해 규정된 특정 공법으로만 시설해야 하며, 애자사용배선(건조하고 전개된 장소), 케이블배선, 케이블트레이배선만 허용됩니다.

    오답 노트
    합성수지관공사: 고압 옥내배선으로 사용할 수 없는 공법입니다.
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88. 사용전압이 154kV인 가공전선로를 제1종 특고압 보안공사로 시설할 때 사용되는 경동연선의 단면적은 몇 mm2 이상이어야 하는가?

  1. 55
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 39%)
  • 제1종 특고압 보안공사 시 사용되는 경동연선의 최소 단면적은 사용전압에 따라 규정되어 있습니다.
    - $66\text{kV}$: $55\text{mm}^2$이상
    - $154\text{kV}$: $150\text{mm}^2$이상
    - $345\text{kV}$: $200\text{mm}^2$이상
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89. 345kV 송전선을 사람이 쉽게 들어가지 않는 산지에 시설할 때 전선의 지표상 높이는 몇 m 이상으로 하여야 하는가?

  1. 7.28
  2. 7.56
  3. 8.28
  4. 8.56
(정답률: 26%)
  • 특고압 가공전선의 지표상 높이는 기본 높이에 전선 수에 따른 가산치를 더해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $H = 5 + (N \times 0.12)$
    ② [숫자 대입] $H = 5 + (19 \times 0.12)$
    ③ [최종 결과] $H = 7.28$
    ※ 단수 $N$ 계산: $\frac{345-160}{10} = 18.5$를 절상하여 $19$단 적용
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90. 가공 직류 절연 귀선은 특별한 경우를 제외하고 어느 전선에 준하여 시설하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 1번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 저압가공전선
  2. 고압가공전선
  3. 특고압가공전선
  4. 가공 약전류 전선
(정답률: 36%)
  • 가공 직류 절연 귀선은 특별한 경우를 제외하고 저압가공전선에 준하여 시설해야 합니다.

    오답 노트
    고압 절연귀선의 경우 고압가공전선에 준하여 시설합니다.
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91. 변전소에서 오접속을 방지하기 위하여 특고압 전로의 보기 쉬운 곳에 반드시 표시해야 하는 것은?

  1. 상별표시
  2. 위험표시
  3. 최대전류
  4. 정격전압
(정답률: 44%)
  • 변전소 내에서 전선을 잘못 연결하는 오접속 사고를 방지하기 위해, 특고압 전로의 보기 쉬운 곳에는 반드시 상별표시를 하여 각 상을 명확히 구분해야 합니다.
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92. 사용전압이 400V 미만인 저압 가공전선은 케이블인 경우를 제외하고는 지름이 몇 mm 이상이어야 하는가? (단, 절연전선은 제외한다.)

  1. 3.2
  2. 3.6
  3. 4.0
  4. 5.0
(정답률: 23%)
  • 저압 가공전선의 지름 기준은 전압과 전선 종류에 따라 다릅니다. 사용전압이 $400\text{V}$ 미만인 경우, 절연전선은 $2.6\text{mm}$이상이어야 하며, 나전선(케이블 및 절연전선 제외)은 $3.2\text{mm}$이상이어야 합니다.

    오답 노트
    3.6, 4.0, 5.0: 해당 전압 조건의 나전선 기준 수치가 아님
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93. 사용전압이 440V인 이동기중기용 접촉전선을 애자사용 공사에 의하여 옥내의 전개된 장소에 시설하는 경우 사용하는 전선으로 옳은 것은?

  1. 인장강도가 3.44kN 이상인 것 또는 지름 2.6mm의 경동선으로 단면적이 8mm2 이상인 것
  2. 인장강도가 3.44kN 이상인 것 또는 지름 3.2mm의 경동선으로 단면적이 18mm2 이상인 것
  3. 인장강도가 11.2kN 이상인 것 또는 지름 6mm의경동선으로 단면적이 28mm2 이상인 것
  4. 인장강도가 11.2kN 이상인 것 또는 지름 8mm의경동선으로 단면적이 18mm2 이상인 것
(정답률: 25%)
  • 사용전압이 $440\text{V}$인 이동기중기용 접촉전선을 옥내 전개된 장소에 애자사용 공사로 시설할 때는 인장강도가 $11.2\text{kN}$이상인 것 또는 지름 $6\text{mm}$의 경동선으로 단면적이 $28\text{mm}^2$이상인 전선을 사용해야 합니다.
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94. 특고압 가공전선로 중 지지물로서 직선형의 철탑을 연속하여 10기 이상 사용하는 부분에는 몇 기 이하마다 내장 애자장치가 되어 있는 철탑 또는 이와 동등이상의 강도를 가지는 철탑 1기를 시설하여야 하는가?

  1. 3
  2. 5
  3. 7
  4. 10
(정답률: 44%)
  • 특고압 가공전선로에서 직선형 철탑을 10기 이상 연속하여 사용할 때는, 전선로의 기계적 강도를 확보하기 위해 10기 이하마다 내장 애자장치가 설치된 철탑 또는 동등 이상의 강도를 가진 철탑 1기를 반드시 시설해야 합니다.
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95. 가반형의 용접전극을 사용하는 아크 용접장치의 용접변압기의 1차측 전로의 대지전압은 몇 V 이하이어야 하는가?

  1. 60
  2. 150
  3. 300
  4. 400
(정답률: 42%)
  • 가반형 용접전극을 사용하는 아크 용접장치의 경우, 안전을 위해 용접변압기 1차측 전로의 대지전압은 $300\text{V}$이하로 유지해야 합니다.
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96. 수용장소의 인입구 부근에 대지 사이의 전기저항 값이 3Ω 이하인 값을 유지하는 건물의 철골을 접지극으로 사용하여 제2종 접지공사를 한 저압전로의 접지측 전선에 추가 접지 시 사용하는 접지선을 사람이 접촉할 우려가 있는 곳에 시설할 때는 어떤 공사방법으로 시설하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 금속관공사
  2. 케이블공사
  3. 금속몰드공사
  4. 합성수지관공사
(정답률: 41%)
  • 해당 문제는 관련 규정 개정 전의 문제이며, 당시 기준에 따라 사람이 접촉할 우려가 있는 곳에 시설하는 추가 접지선은 케이블공사 방법으로 시설하는 것이 정답입니다.
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97. 조상설비에 내부고장, 과전류 또는 과전압이 생긴 경우 자동적으로 차단되는 장치를 해야 하는 전력용 커패시터의 최소 뱅크용량은 몇 kVA 인가?

  1. 10000
  2. 12000
  3. 13000
  4. 15000
(정답률: 38%)
  • 조상설비에서 내부고장, 과전류뿐만 아니라 과전압이 발생했을 때도 자동 차단 장치를 설치해야 하는 전력용 커패시터의 최소 뱅크용량은 $15000\text{kVA}$입니다.
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98. 특고압 지중전선이 지중 약전류전선 등과 접근하거나 교차하는 경우에 상호 간의 이격거리가 몇 cm 이하인 때에는 두 전선이 직접 접촉하지 아니하도록 하여야 하는가?

  1. 15
  2. 20
  3. 30
  4. 60
(정답률: 24%)
  • 지중전선의 상호 간 이격거리 규정에 따르면, 특고압 지중전선과 약전류전선이 접근하거나 교차할 때의 이격거리는 $60\text{cm}$이하인 경우 직접 접촉하지 않도록 조치해야 합니다.

    오답 노트
    저압-고압: $15\text{cm}$
    저/고압-특고압: $30\text{cm}$
    저/고압-약전류: $30\text{cm}$
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99. 전기온상용 발열선은 그 온도가 몇 ℃를 넘지 않도록 시설하여야 하는가?

  1. 50
  2. 60
  3. 80
  4. 100
(정답률: 39%)
  • 전기온상용 발열선의 시설 기준에 따라, 발열선의 온도는 $80^{\circ}\text{C}$를 넘지 않도록 시설해야 합니다.
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100. 발전기, 전동기, 조상기, 기타 회전기(회전변류기 제외)의 절연내력 시험전압은 어느 곳에 가하는가?

  1. 권선과 대지 사이
  2. 외함과 권선 사이
  3. 외함과 대지 사이
  4. 회전자와 고정자 사이
(정답률: 39%)
  • 발전기, 전동기, 조상기 등 회전기기의 절연내력 시험은 전기적 절연 상태를 확인하기 위해 권선과 대지 사이의 전압을 측정하여 판정합니다.
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