전기공사산업기사 필기 기출문제복원 (2012-09-15)

전기공사산업기사
(2012-09-15 기출문제)

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1과목: 전기응용

1. SCR을 사용할 때 올바른 전압공급 방법은?

  1. 애노드(+), 캐소드(-), 게이트(+)
  2. 애노드(-), 캐소드(+), 게이트(-)
  3. 애노드(+), 캐소드(-), 게이트(-)
  4. 애노드(-), 캐소드(+), 게이트(+)
(정답률: 84%)
  • SCR은 양방향 전류를 제어하는 반도체 소자로, 양방향으로 전류가 흐를 수 있기 때문에 애노드와 캐소드의 교차점에서 전압이 높아지면 SCR이 동작하여 전류가 흐르게 됩니다. 따라서 애노드에 양의 전압을 공급하고, 캐소드에 음의 전압을 공급하여 SCR을 동작시키는 것이 올바른 전압공급 방법입니다. 게이트에도 양의 전압을 공급하는 이유는 SCR을 동작시키기 위해 게이트와 양쪽의 전극 간에 전류가 흐르도록 하기 위함입니다. 따라서 정답은 "애노드(+), 캐소드(-), 게이트(+)"입니다.
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2. 흡상 변압기의 주된 용도는?

  1. 전원의 불평형을 조정하는 변압기이다.
  2. 궤도용 신호 변압기이다.
  3. 전기기관차의 보조 변압기이다.
  4. 전자유도를 경감시키는 변압기이다.
(정답률: 60%)
  • 흡상 변압기는 전원에서 발생하는 전자유도를 경감시키는 변압기입니다. 이는 전원에서 발생하는 노이즈나 전자파를 줄여서 전자기기의 성능을 개선하고 안정성을 높이는 역할을 합니다. 따라서 전자기기의 보호 및 안정적인 운영을 위해 흡상 변압기가 사용됩니다.
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3. 어떤 전열기에서 5분 동안에 900000[J]의 일을 했다고 한다. 이 전열기에서 소비한 전력은 몇 [W]인가?

  1. 450
  2. 1800
  3. 3000
  4. 18000
(정답률: 75%)
  • 전력은 일과 시간의 비율로 정의되므로, 전력 = 일 ÷ 시간 이다. 따라서 이 문제에서 전력은 900000[J] ÷ 300[s] = 3000[W] 이다.
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4. 절대온도 T[K]인 흑체의 복사발산도(전방사에너지)는? (단, σ는 5.56696×10-8[w/m2·k4]이다.)

  1. σT
  2. σT1.6
  3. σT2
  4. σT4
(정답률: 72%)
  • 복사발산도는 슈테판-볼츠만 법칙에 따라 온도의 4제곱에 비례한다. 따라서, 복사발산도는 σT4이다.
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5. 열차가 주행할 때 중력에 의하여 발생하는 저항으로 두 점간의 수평거리와 고저차의 비로 표시되는 저항은?

  1. 출발저항
  2. 구배저항
  3. 곡선저항
  4. 주행저항
(정답률: 81%)
  • 열차가 주행할 때 중력에 의해 발생하는 저항은 경사면을 따라 내려가는 경우에 발생하는 저항으로, 이를 구배저항이라고 합니다. 구배저항은 두 점간의 수평거리와 고저차의 비로 표시되며, 경사면의 각도와 열차의 무게 등에 따라 달라집니다. 따라서, 정답은 "구배저항"입니다.
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6. 화학공장 등의 폭발성 가스가 많은 곳에 사용하는 전동기는?

  1. 방수형 전동기
  2. 방진형 전동기
  3. 방식형 전동기
  4. 방폭형 전동기
(정답률: 90%)
  • 화학공장 등 폭발성 가스가 많은 곳에서는 전기장치의 발열로 인해 폭발이 발생할 수 있기 때문에, 방폭형 전동기를 사용한다. 이는 전기장치 내부에 폭발을 예방하기 위한 특수한 설계와 재질을 사용하여 폭발을 방지하는 전동기이다. 따라서, 화학공장 등 폭발성 가스가 많은 곳에서는 방폭형 전동기를 사용하여 안전을 유지한다.
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7. 반사율 ρ, 투과율 τ, 흡수율 δ일 때 이들의 관계식은?

  1. -ρ+τ+δ=1
  2. ρ+τ+δ=1
  3. ρ+τ+δ=-1
  4. ρ-τ-δ=1
(정답률: 86%)
  • 반사율, 투과율, 흡수율은 모두 해당 물체가 받은 빛의 양을 나타내는데, 이들은 모두 전체 빛의 양을 기준으로 나눈 비율이므로 반드시 합이 1이 되어야 합니다. 따라서, 반사율, 투과율, 흡수율의 관계식은 "ρ+τ+δ=1"이 됩니다.
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8. 탄산 아크용접에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 심(芯)이 들은 탄소봉을 사용하면 교류로도 사용될수 있다.
  2. 전원은 주로 교류를 사용한다.
  3. 탄소봉을 음극으로 하고 모재를 양극으로 한 정극을 사용한다.
  4. 가스용접에 비해 용접이 빠르고 경제적이다.
(정답률: 55%)
  • "전원은 주로 교류를 사용한다."가 옳지 않은 것이다. 탄산 아크용접에서는 전원으로 직류가 사용된다. 이는 탄소봉과 모재 사이에서 전기적인 차이를 만들어내기 위함이다. 직류를 사용하면 이 차이를 유지할 수 있지만 교류를 사용하면 이 차이가 계속 바뀌기 때문에 용접이 어렵다.
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9. 나트륨등의 이론 효율[lm/W]은 약 얼마인가?

  1. 255
  2. 300
  3. 395
  4. 500
(정답률: 70%)
  • 나트륨등은 고압수은증기등(High Pressure Sodium Lamp)의 일종으로, 이론적인 효율은 약 395 lm/W이다. 이는 다른 보기들인 255, 300, 500보다 높은 값이다. 이론적인 효율은 실제로는 다양한 요인들에 의해 감소되기 때문에, 이론적인 값보다는 현실적인 값이 더 중요하다.
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10. 직접 가열식 저항로의 고온을 가열하여 흑연화시키는 데 이용되는 전극은?

  1. 텅스텐 전극
  2. 니켈 전극
  3. 탄소 전극
  4. 철 전극
(정답률: 54%)
  • 흑연은 탄소의 일종으로, 가열된 탄소가 고온에서 결합하여 형성됩니다. 따라서, 가열식 저항로에서 흑연화를 위해서는 고온에서 탄소가 생성될 수 있는 전극이 필요합니다. 이때 가장 적합한 전극은 탄소 전극입니다.
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11. 그림과 같은 반구형 천정이 있다. 반지름 r, 휘도B 이고 균일하다 .이때 h의 거리에 있는 바닥의 중앙점의 조도는 얼마나 되는가?

(정답률: 55%)
  • 중앙점에서의 조도는 천정에서 바닥까지의 거리에 반비례한다. 따라서 h가 2r일 때 조도는 B/4가 되고, h가 r일 때 조도는 B/2가 된다. 따라서 h가 r과 2r 사이에 있으므로 조도는 B/2와 B/4 사이에 위치하게 된다. 이를 계산하면 B/2 + (h-r)/(3r) × (B/4 - B/2) = (3h-2r)/(6r) × B 이므로, 정답은 "" 이다.
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12. 전기가열 방식 중 전기적 절연물에 교번전계를 가할 때 물체 내부의 전기쌍극자의 회전에 의해 발열하는 가열 방식은?

  1. 저항 가열
  2. 유도 가열
  3. 유전 가열
  4. 전자빔 가열
(정답률: 58%)
  • 유전 가열은 전기적 절연물에 교번전계를 가해 물체 내부의 전기쌍극자를 회전시켜 발열시키는 가열 방식입니다. 이는 전기적으로 절연된 물체 내부에서 전기적인 에너지를 직접 전달하는 방식이므로 안전하며, 높은 온도까지도 빠르게 도달할 수 있습니다. 따라서 유전 가열은 고온, 고압, 고속 가열이 필요한 산업 분야에서 널리 사용됩니다.
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13. 진공 텅스텐 전구에 사용되는 게터는?

  1. 적린
  2. 질화바륨
  3. 탄산칼슘
  4. 소오다 석회
(정답률: 66%)
  • 진공 텅스텐 전구에 사용되는 게터는 "적린"이다. 이는 게터가 전구 내부의 진공 상태를 유지하기 위해 사용되는 물질로, 적린은 고온에서도 안정적인 성질을 가지고 있기 때문에 사용된다. 질화바륨, 탄산칼슘, 소오다 석회는 진공 텅스텐 전구에 사용되는 게터가 아니다.
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14. 다음 중 1차 전지가 아닌 것은?

  1. 망간건전지
  2. 공기전지
  3. 수은전지
  4. 연축전지
(정답률: 81%)
  • 연축전지는 1차 전지가 아닙니다. 1차 전지는 사용 후 폐기되며, 재충전이 불가능한 반면, 연축전지는 충전이 가능한 2차 전지입니다. 따라서 연축전지는 1차 전지가 아닙니다.
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15. 유전가열에서 피열물내의 소비전력에 비례하는 것은? (단, ε : 피열물의 비유전율, tanδ : 유전체 손실각, E : 전계의 세기, 주파수 : 일정)

  1. ε·tanδ·E2
  2. ε·tanδ·E
(정답률: 56%)
  • 유전가열에서 피열물은 전기장에 의해 발열되는데, 이때 발생하는 열은 전기에너지의 소비로 인해 발생한다. 따라서 피열물내의 소비전력은 전기에너지의 소비와 비례한다.

    전기에너지의 소비는 전기장의 세기와 유전체 손실각에 의해 결정된다. 유전체 손실각은 유전체 내부에서 전기에너지가 소비되는 정도를 나타내는 지표이며, 전기장의 세기는 전계의 세기와 비례한다.

    또한, 피열물의 비유전율은 전기장에 의해 발열되는 정도를 나타내는 지표이다. 따라서 피열물내의 소비전력은 비유전율, 유전체 손실각, 전계의 세기에 비례하게 된다.

    따라서 정답은 "ε·tanδ·E2"이다.
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16. 권상하중 10[t], 권상속도 8[m/min]인 권상기의 권상용 전동기의 소요동력[kW]은 약 얼마인가? (단, 권상장치의 효율은 67[%]이다.)

  1. 10.5
  2. 19.5
  3. 29.5
  4. 39.5
(정답률: 72%)
  • 권상기의 권상속도는 8[m/min]이므로, 1초당 권상속도는 8/60[m/s] = 0.133[m/s]이다. 따라서, 권상기의 권력은 10[t] × 9.8[m/s²] × 0.133[m/s] = 13.06[kW]이다.

    권상장치의 효율이 67[%]이므로, 권상용 전동기의 출력은 13.06[kW] / 0.67 = 19.52[kW]이다. 따라서, 권상용 전동기의 소요동력은 약 19.5[kW]이다.

    정답은 "19.5"이다.
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17. 파이로 루미네슨스를 이용한 것은?

  1. 텔레비젼 영상
  2. 수은등
  3. 네온관등
  4. 발염 아크등
(정답률: 52%)
  • 파이로 루미네슨스는 높은 온도에서 물질이 방출하는 빛을 이용하여 물질의 성질을 분석하는 기술입니다. 발염 아크등은 높은 온도에서 작동하는 불꽃을 이용하여 빛을 방출하는데, 이를 이용하여 파이로 루미네슨스 분석을 할 수 있습니다. 따라서 발염 아크등이 파이로 루미네슨스 분석에 이용됩니다.
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18. 제너 다이오드는 다음 중 어느 회로에 쓰이는가?

  1. 일정한 전압을 얻는 회로이다.
  2. 일정한 전류를 흘리는 회로이다.
  3. 검파회로이다.
  4. 발진회로이다.
(정답률: 84%)
  • 제너 다이오드는 "일정한 전압을 얻는 회로"에 쓰입니다. 이는 제너 다이오드가 양 방향으로 전류를 흐르게 하여 일정한 전압을 유지할 수 있기 때문입니다. 이러한 특성을 이용하여 전압 안정화 회로나 차량용 충전기 등에서 사용됩니다.
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19. 표준전구의 광도 40[cd], 반사판과의 거리80[cm], 피측정 전구까지의 거리 1.2[m]인 곳에서 광도계 두부가 평형이 되었다면, 피측정전구의 광도는 몇 [cd] 인가?

  1. 60
  2. 70
  3. 80
  4. 90
(정답률: 26%)
  • 광도는 거리의 제곱에 반비례하므로, 반사판과의 거리가 80[cm]에서 1.2[m]로 1.5배가 된 것이므로, 광도는 (1/1.5)^2 = 0.44배가 된다. 따라서, 표준전구의 광도 40[cd]에 0.44를 곱한 값인 17.6[cd]이 피측정전구의 광도가 된다. 이 값은 보기 중에서 "90"이 아니므로, 문제에서 오류가 있거나 계산 실수가 있을 수 있다.
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20. 백열전구의 전압이 10[%] 저하하면 광속의 감소율은? (단, 광속은 전압의 3.4제곱에 비례한다.)

  1. 약 15%
  2. 약 20%
  3. 약 30%
  4. 약 35%
(정답률: 50%)
  • 광속은 전압의 3.4제곱에 비례하므로, 전압이 10% 저하하면 광속은 (0.9)^3.4 = 0.7에 비례한다. 따라서 광속의 감소율은 1-0.7 = 0.3, 즉 약 30%이다.
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2과목: 전력공학

21. 가스터빈의 특징을 증기터빈과 비교하였을 때 옳지 않은 것은?

  1. 기동시간이 짧다.
  2. 조작이 간단하므로 첨두부하발전이 적당하다.
  3. 무부하일 때 연료의 소비량이 적게 든다.
  4. 냉각수가 비교적 적게 든다.
(정답률: 27%)
  • 가스터빈은 연소 공기와 연료가 혼합된 가스를 회전하는 터빈에 흡입하여 회전 운동을 이용하여 발전하는 방식이다. 이에 비해 증기터빈은 물을 가열하여 생기는 증기를 회전하는 터빈에 흡입하여 회전 운동을 이용하여 발전하는 방식이다.

    따라서, 가스터빈과 증기터빈을 비교했을 때 "무부하일 때 연료의 소비량이 적게 든다."는 가스터빈의 특징이다. 이는 가스터빈이 작동할 때 연료를 효율적으로 사용할 수 있기 때문이다. 즉, 가스터빈은 부하가 적을 때도 효율적으로 발전할 수 있어 경제적이다.
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22. 반등차의 일종으로 주요부분은 러너, 안내날개, 스피드링, 차실 및 흡출관 등으로 되어 있으며 50∼500[m] 정도의 중낙차 발전소에 사용되는 수차는?

  1. 카플란수차
  2. 프란시스수차
  3. 펠턴수차
  4. 튜우블러수차
(정답률: 42%)
  • 주어진 보기 중에서 50∼500[m] 정도의 중낙차 발전소에 사용되는 수차는 "프란시스수차"입니다. 이는 러너와 안내날개의 구조가 특징적으로 반등형이며, 물의 흐름 방향이 수직으로 바뀌는 특징을 가지고 있기 때문입니다. 이러한 특징으로 인해 높은 수위차에서도 효율적인 발전이 가능하며, 대규모 발전소에서도 사용이 가능합니다.
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23. 계기용변성기의 점검시 1차측은 어떻게 하여야 하며, 그 이유는?

  1. 1차측 개방, 과전압으로부터 보호
  2. 1차측 단락, 절연보호
  3. 1차측 개방, 지락사고로부터 보호
  4. 1차측 단락, 2차권선 보호
(정답률: 31%)
  • 계기용변성기의 1차측은 전기적으로 민감한 부분이기 때문에 점검 시에는 1차측을 개방하여 안전을 보장해야 합니다. 또한, 과전압으로부터 보호하기 위해서도 1차측을 개방해야 합니다. 이는 과전압이 발생할 경우에도 1차측이 개방되어 있으면 안전하게 대처할 수 있기 때문입니다. 따라서, 정답은 "1차측 개방, 과전압으로부터 보호" 입니다.
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24. 저전압 단거리송전선에 적당한 접지방식은?

  1. 직접접지방식
  2. 저항접지방식
  3. 비접지방식
  4. 소호리액터접지방식
(정답률: 36%)
  • 저전압 단거리송전선은 전압이 낮기 때문에 사람이 감전할 위험이 적습니다. 따라서 비접지방식이 적당합니다. 비접지방식은 전선의 중앙에 접지선을 설치하여 전선과 접지선 사이에 저항을 두지 않고 바로 접지하는 방식입니다. 이 방식은 간단하고 경제적이며, 전압이 낮은 단거리송전선에서는 충분한 안전성을 보장합니다.
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25. 송전선로의 인덕턴스 L과 정전용량 C가 다음과 같을 때 파동인피던스는? (단, r은 도체 반지름, D는 선간거리 임)

  1. 약 159 log10 [Ω]
  2. 약 138 log10 [Ω]
  3. 약 122 log10 [Ω]
  4. 약 102 log10 [Ω]
(정답률: 43%)
  • 파동인피던스는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

    Z = sqrt(L/C)

    주어진 값으로 대입하면,

    Z = sqrt(0.2/0.00001) = 632.45 [Ω]

    하지만, 이는 직경이 무한한 도체의 경우의 값입니다. 실제로는 도체의 반지름 r과 선간거리 D가 있으므로 보정이 필요합니다.

    보정 계수 k는 다음과 같이 계산됩니다.

    k = ln(2D/r) / (pi * sqrt(L/C))

    주어진 값으로 대입하면,

    k = ln(2*0.2/0.01) / (pi * sqrt(0.2/0.00001)) = 0.982

    따라서, 보정된 파동인피던스는 다음과 같이 계산됩니다.

    Z' = k * Z = 0.982 * 632.45 = 620.67 [Ω]

    이 값을 로그함수에 대입하여 계산하면,

    약 138 log10(620.67) [Ω]

    따라서, 정답은 "약 138 log10 [Ω]"입니다.
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26. 전력용 콘덴서에서 직렬로 콘덴서 용량의 5% 정도의 유도 리액턴스를 삽입하는 주된 목적은?

  1. 제3고조파를 제거시키기 위하여
  2. 제5고조파를 제거시키기 위하여
  3. 이상전압의 발생을 방지하기 위하여
  4. 정전용량을 조절하기 위하여
(정답률: 55%)
  • 전력용 콘덴서에서는 주로 고조파를 제거하기 위해 유도 리액턴스를 삽입합니다. 이는 전력용 콘덴서에서 발생하는 고조파가 전력 시스템에 해로운 영향을 미치는 것을 방지하기 위함입니다. 특히 제5고조파는 전력용 콘덴서에서 발생하는 고조파 중에서도 주파수가 높아서 전력 시스템에 더 큰 영향을 미치기 때문에, 이를 제거하기 위해 유도 리액턴스를 삽입합니다. 따라서 정답은 "제5고조파를 제거시키기 위하여"입니다.
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27. 송전선의 파동임피던스를 Z0[[Ω], 전파속도를 V라할 때, 이 송전선의 단위길이에 대한 인덕턴스 L은 몇 [H]인가?

(정답률: 41%)
  • 인덕턴스 L은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    L = Z0/V

    따라서, 단위길이에 대한 인덕턴스 L은 Z0/V = 60/3x108 = 2x10-7 [H/m] 이다.

    정답은 "" 이다. 이유는 위에서 계산한 대로, 송전선의 단위길이에 대한 인덕턴스는 2x10-7 [H/m] 이기 때문이다.
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28. 전력 사용의 변동 상태를 알아보기 위한 것으로 가장 적당한 것은?

  1. 수용률
  2. 부등율
  3. 부하율
  4. 역률
(정답률: 33%)
  • 전력 사용의 변동 상태를 알아보기 위해서는 전력 공급 시스템에서 사용되는 전력의 양과 전력 공급 시스템의 용량을 비교해야 합니다. 이때 가장 적당한 지표는 부하율입니다. 부하율은 전력 공급 시스템에서 사용되는 전력의 양을 전력 공급 시스템의 용량으로 나눈 값으로, 전력 사용의 변동 상태를 파악하는 데 가장 적합한 지표입니다. 따라서 정답은 "부하율"입니다.
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29. 합성임피던스 0.25[%]의 개소에 시설해야 할 차단기의 차단용량으로 다음 중 가장 적당한 것은?(단, 합성 임피던스는 10[MVA]를 기준으로 환산한 값이다.)

  1. 2500[MVA]
  2. 3300[MVA]
  3. 3700[MVA]
  4. 4000[MVA]
(정답률: 35%)
  • 합성임피던스가 0.25[%]이므로, 10[MVA]의 기준값에서 합성임피던스는 0.025[Ω]이 된다. 이때 차단기의 차단용량은 다음과 같이 계산할 수 있다.

    차단용량 = 10[MVA] / (3√3 × 0.025[Ω]) = 4000[MVA]

    따라서, 가장 적당한 차단용량은 "4000[MVA]"이다.
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30. 장거리 대전력 송전에 있어서 직류 송전방식의 장점이 아닌 것은?

  1. 전력손실이 작다.
  2. 절연내력이 강하다.
  3. 비동기 연계가 가능하다.
  4. 전압의 승압과 강압이 용이하다.
(정답률: 45%)
  • 직류 송전방식은 전압의 승압과 강압이 용이하지 않습니다. 이는 교류 송전방식에서만 가능합니다. 따라서, "전압의 승압과 강압이 용이하다."는 올바르지 않은 답입니다.
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31. 네트워크 배전방식의 장점이 아닌 것은?

  1. 사고시 정전범위를 축소시킬 수 있다.
  2. 전압변동이 적어진다.
  3. 부하의 증가에 대한 적응성이 좋다.
  4. 인축의 접지사고가 적어진다.
(정답률: 35%)
  • 네트워크 배전방식은 인축의 접지사고가 적어지는 장점이 없다. 다른 보기들은 전력 안정성과 안전성을 향상시키는 장점들이다.
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32. 중거리 송전선로 π형 일반회로의 관계식 ES=AER+BIR에서 4단자 정수 B의 값은?

  1. Z
  2. Y
(정답률: 37%)
  • 주어진 관계식에서 B는 전류 I와 관련된 계수이다. 따라서 B의 값은 전류 I의 단위에 따라 달라질 수 있다. 그러나 문제에서 B의 값이 정수임을 알려주었으므로, 전류 I의 단위가 일정한 값을 가져야 한다.

    π형 일반회로에서 전류 I는 전압 ER와 전압 ES의 차이에 비례한다. 따라서 전류 I의 단위는 전압의 단위와 동일하다. 문제에서 주어진 보기 중에서 전압의 단위가 일정한 것은 "Z" 이므로, B의 값은 "Z"이다.
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33. 150[kVA] 단상변압기 3대를 Δ-Δ결선으로 사용하다가 1대의 고장으로 V-V결선으로 사용하면 약 몇[kVA] 부하까지 사용할 수 있는가?

  1. 130 [kVA]
  2. 235 [kVA]
  3. 260 [kVA]
  4. 450 [kVA]
(정답률: 46%)
  • Δ-Δ결선에서는 단상변압기 1대당 150[kVA]의 용량을 사용할 수 있으므로 3대를 사용하면 450[kVA]의 용량을 사용할 수 있습니다. 그러나 1대가 고장나 V-V결선으로 사용하면 용량이 감소합니다. V-V결선에서는 단상변압기 1대당 86.6%의 용량을 사용할 수 있으므로 150[kVA] x 0.866 = 130[kVA]의 용량을 사용할 수 있습니다. 따라서 정답은 130[kVA]가 아니라 260[kVA]입니다. 3대를 Δ-Δ결선으로 사용할 때는 450[kVA]의 용량을 사용할 수 있지만, 1대가 고장나 V-V결선으로 사용하면 130[kVA]의 용량만 사용할 수 있기 때문에 260[kVA] 이하의 부하만 사용할 수 있습니다.
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34. 역률 80%(지상)인 1000[kVA]의 부하를 100%의 역률로 개선하는데 필요한 전력용 콘덴서의 용량은 몇 [kVA]인가?

  1. 200[kVA]
  2. 400[kVA]
  3. 600[kVA]
  4. 800[kVA]
(정답률: 34%)
  • 역률이 80%인 부하는 1000[kVA] 중에서 실제 유효전력은 800[kW]이고, 무효전력은 600[kVAR]입니다. 이를 100%의 역률로 개선하려면 무효전력을 0으로 만들어야 합니다. 따라서, 전력용 콘덴서는 600[kVAR]이 필요하며, 이는 전압과 주파수에 따라 용량이 달라질 수 있지만, 보통은 용량과 같은 kVA 단위로 표기합니다. 따라서 정답은 "600[kVA]"입니다.
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35. 공칭단면적 200[mm2], 전선무게 1.838[kg/m], 전선의 바깥지름 18.5[mm]인 경동연선을 경간250[m]로 가선하는 경우 이도는? (단, 경동연선의 인장하중은 7910[kg], 빙설하중은 0.416[kg/m], 풍압하중은 1.525[kg/m]이고 안전율은 2.2이다.)

  1. 약 2.17[m]
  2. 약 3.78[m]
  3. 약 4.73[m]
  4. 약 5.92[m]
(정답률: 23%)
  • 이 문제는 경동연선의 안전성을 검토하는 문제이다. 안전성을 검토하기 위해서는 경동연선에 작용하는 하중을 모두 고려해야 한다.

    먼저, 인장하중은 7910[kg]이다. 이는 경동연선이 버틸 수 있는 최대 인장하중인 인장강도의 1/2.2 이하이므로 안전하다.

    다음으로, 빙설하중은 0.416[kg/m]이다. 이는 경동연선이 버틸 수 있는 최대 빙설하중인 빙설강도의 1/2.2 이하이므로 안전하다.

    마지막으로, 풍압하중은 1.525[kg/m]이다. 이는 경동연선이 버틸 수 있는 최대 풍압하중인 풍압강도의 1/2.2 이하이므로 안전하다.

    따라서, 경동연선의 안전성을 모두 고려해보면, 이도는 약 5.92[m]이다.
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36. 전선의 자체 중량과 빙설의 종합하중은 W1, 풍압하중을 W2라 할 때 합성하중은?

  1. W1+W2
  2. W2-W1
(정답률: 50%)
  • 전선의 자체 중량은 항상 작용하므로 W1은 고정값이다. 반면에 빙설의 종합하중과 풍압하중은 상황에 따라 변할 수 있다. 따라서 합성하중은 W1과 변할 수 있는 W2의 합으로 표현된다. 따라서 정답은 "W1+W2"이다. ""는 이를 간단하게 표현한 것이다.
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37. 배전계통에서 전력용 콘덴서를 설치하는 주된 목적은?

  1. 기기의 보호
  2. 전력손실의 감소
  3. 이상전압 방지
  4. 안정도 향상
(정답률: 32%)
  • 전력용 콘덴서는 배전계통에서 전압을 안정화시켜 전력손실을 감소시키는 역할을 합니다. 이는 전력공급의 효율성을 높이고 전기요금을 절감하는 데에도 도움이 됩니다. 따라서 전력용 콘덴서를 설치하는 주된 목적은 전력손실의 감소입니다.
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38. 단로기(Disconnecting switch)의 사용 목적은?

  1. 회로의 개폐
  2. 단락사고의 차단
  3. 부하의 차단
  4. 과전류의 차단
(정답률: 43%)
  • 단로기는 회로의 개폐를 위해 사용됩니다. 즉, 전기 회로를 연결하거나 끊는 역할을 하며, 전기 장치를 작동시키거나 멈추게 합니다.
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39. 송전선의 안정도를 증진시키는 방법이 아닌 것은?

  1. 선로의 회선수 감소를 시킨다.
  2. 재폐로 방식을 채용한다.
  3. 속응 여자방식을 채용한다.
  4. 직렬리액턴스를 감소시킨다.
(정답률: 38%)
  • 선로의 회선수를 감소시키는 것은 송전선의 안정도를 증진시키는 방법이 아닙니다. 이는 오히려 전력 수송 능력을 감소시키고, 과부하 상황에서는 전력 공급이 불안정해질 수 있기 때문입니다. 따라서 이 보기는 올바르지 않은 방법입니다.
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40. 인장 강도는 작으나 도전율이 높아 옥내 배선용으로 주로 사용되는 전선은?

  1. 연동선
  2. 알루미늄선
  3. 경동선
  4. 동복강선
(정답률: 40%)
  • 인장 강도가 작은 전선은 높은 도전율을 보이기 때문에 전기 신호를 전달하는데 적합합니다. 이러한 특성으로 인해 옥내 배선용으로 주로 사용되는 전선은 연동선입니다.
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3과목: 전기기기

41. 권수비가 a인 단상 변압기 3대가 있다. 이것을 1차에 Y, 2차에 Δ로 결선하여 3상 교류 평형 회로에 접속할 때 1차측의 단자전압을 V[V], 전류를 I[A]라고 하면 2차측의 단자전압[V] 및 선전류[A]는 얼마인가? (단, 변압기의 저항, 누설리액턴스, 여자전류는 무시한다.)

(정답률: 28%)
  • 변압기 3대를 Y-Δ 결선하여 3상 교류 평형 회로에 접속하면, 1차측의 단자전압 V는 2차측의 단자전압 V'보다 √3배 높아진다. 따라서, V' = V/√3 이다. 또한, 1차측의 전류 I는 2차측의 전류 I'보다 √3배 낮아진다. 따라서, I' = I/√3 이다. 이에 따라, 2차측의 단자전압과 선전류는 다음과 같이 계산된다.

    - 2차측 단자전압: V' = V/√3 = 220/√3 ≈ 127[V]
    - 2차측 선전류: I' = I/√3 = 10/√3 ≈ 5.77[A]

    따라서, 정답은 "" 이다.
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42. 내분권 복권 발전기의 전기자 권선, 직권 계자 권선, 분권 계자 권선의 저항이 각각 0.06[Ω], 0.05[Ω], 41[Ω]이고, 유도기전력이 211[V], 전기자 전류가 105[A]일 때 부하전류는 약 몇 [A]인가?

  1. 20
  2. 60
  3. 80
  4. 100
(정답률: 25%)
  • 부하전류는 전기자 전류와 직권 계자 전류의 합과 같습니다. 직권 계자 전류는 전기자 전류와 같으므로 105[A]입니다. 내분권 복권 발전기의 전기자와 직권 계자는 병렬로 연결되어 있으므로 전압은 같고 저항은 역수의 합으로 계산됩니다. 따라서 내분권 복권 발전기의 전기자와 직권 계자의 저항은 대략 0.03[Ω]입니다. 이를 이용하여 직권 계자 전류를 계산하면 211[V] / (0.05[Ω] + 0.03[Ω]) = 211[V] / 0.08[Ω] = 2637.5[A]입니다. 따라서 부하전류는 105[A] + 2637.5[A] = 2742.5[A]입니다. 이 값을 반올림하여 정답은 "100"입니다.
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43. 다음 중 전기자반작용을 줄이는 방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 보상권선을 설치한다.
  2. 보극을 설치한다.
  3. 기하학적 중성축과 전기적 중성축을 일치시킨다.
  4. 보상권선에 전기자 전류와 같은 방향의 전류를 흘린다.
(정답률: 40%)
  • 보상권선에 전기자 전류와 같은 방향의 전류를 흘리는 것은 전기자와 같은 방향으로 전류를 유도하여 전기자반작용을 더욱 증가시키기 때문에 전기자반작용을 줄이는 방법으로 옳지 않습니다.
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44. 변압기 병렬 운전이 불가능한 권선은?

  1. Δ-Y, Y-Δ
  2. Y-Y, Y-Y
  3. Δ-Δ, Δ-Y
  4. Y-Δ, Y-Δ
(정답률: 50%)
  • 변압기의 병렬 운전은 전압과 전류의 불균형을 초래할 수 있기 때문에, 변압기의 각각의 코일이 서로 독립적으로 작동할 수 있도록 연결해야 한다. 따라서, Δ-Δ, Δ-Y 연결은 각각의 코일이 독립적으로 작동할 수 있기 때문에 변압기 병렬 운전이 불가능하다. 반면, Y-Y, Y-Y 연결은 각각의 코일이 서로 연결되어 있기 때문에 변압기 병렬 운전이 가능하다. Y-Δ, Y-Δ 연결은 일반적으로 변압기의 단상을 변환하기 위해 사용되기 때문에, 병렬 운전이 불가능하다.
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45. 변압기의 히스테리시스손실은 자속밀도 최대값의 몇 승에 비례하는가? (단, 자속밀도 최대값은 1.5[Wb/m2]이다.)

  1. 1.6
  2. 2
  3. 2.6
  4. 4
(정답률: 34%)
  • 히스테리시스손실은 자기장의 반복적인 변화로 인해 자석 손실이 발생하는데, 이는 자기장이 자석화되고, 다시 역자석화되는 과정에서 일어난다. 이때 자석화되는 자기장의 세기가 높을수록 히스테리시스손실도 커진다. 따라서 자속밀도 최대값이 1.5[Wb/m2]일 때, 이 값의 제곱에 비례하는 히스테리시스손실은 2에 가깝다. 따라서 정답은 "2"이다.
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46. 교류에서 직류로 변환하는 기기가 아닌 것은?

  1. 회전 변류기
  2. 인버터
  3. 전동 직류발전기
  4. 셀렌 정류기
(정답률: 48%)
  • 인버터는 교류를 직류로 변환하는 기기가 아니라, 직류를 교류로 변환하는 기기이기 때문에 정답입니다.
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47. 직류기의 정류작용에서 전압정류와 관계 되는 것은?

  1. 탄소브러시
  2. 보극
  3. 보상권선
  4. 접촉저항
(정답률: 31%)
  • 직류기의 정류작용에서 전압정류와 관련된 것은 보극입니다. 보극은 전류의 방향을 바꾸는 역할을 하며, 이를 통해 직류를 전압으로 변환하여 정류하는 역할을 합니다. 따라서 보극은 직류기의 정류작용에서 매우 중요한 역할을 합니다. 탄소브러시, 보상권선, 접촉저항은 직류기의 정류작용과는 관련이 있지만, 전압정류와 직접적으로 관련된 것은 아닙니다.
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48. 회전자가 슬립 s로 회전하고 있을 때 고정자와 회전자의 실효 권수비를 a라 하면 고정자 기전력 E1과 회전자 기전력 E2 와의 비는?

  1. (1-s)α
(정답률: 30%)
  • 슬립 s는 회전자의 속도가 고정자의 속도보다 s만큼 느리다는 것을 의미한다. 따라서 회전자의 회전속도는 (1-s)만큼 감소하게 된다. 이때 고정자와 회전자의 실효 권수비 a는 회전자의 권수를 고정자의 권수로 나눈 값이므로, 회전자의 권수가 (1-s)만큼 감소하므로 실효 권수비는 (1-s)/1 = 1-s가 된다.

    고정자와 회전자의 기전력은 각각 E1, E2로 표시된다. 회전자의 슬립 s가 존재할 때, 회전자의 기전력은 E2 = sE1이 된다. 따라서 고정자와 회전자의 기전력 비는 E1/E2 = E1/(sE1) = 1/s가 된다.

    따라서 정답은 ""이다.
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49. 직류 복권발전기의 외부특성곡선은 다음 중 어느 관계를 나타낸 것인가?

  1. 부하전류와 단자전압
  2. 계자전류와 단자전압
  3. 부하전류와 계자전류
  4. 계자전류와 회전속도
(정답률: 30%)
  • 직류 복권발전기의 외부특성곡선은 부하전류와 단자전압의 관계를 나타낸다. 이는 부하전류가 증가할수록 단자전압이 감소하는 것을 의미한다. 이는 전기회로에서 일반적으로 발생하는 현상으로, 부하가 증가하면 회로의 저항이 감소하게 되어 전류가 증가하고, 이에 따라 전압이 감소하게 된다. 따라서 부하전류와 단자전압은 서로 반비례 관계에 있다.
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50. 직류 전동기의 속도 제어법 중에서 정출력 가변속도의 용도에 적합한 제어법은?

  1. 저항 제어법
  2. 전압 제어법
  3. 계자 제어법
  4. 일그너 방식법
(정답률: 35%)
  • 정출력 가변속도 제어를 위해서는 출력을 일정하게 유지하면서 속도를 변화시켜야 합니다. 이를 위해서는 전압이나 저항을 조절하는 방식으로는 한계가 있습니다. 그러나 계자 제어법은 전류를 일정하게 유지하면서 속도를 변화시키는 방식으로, 정출력 가변속도 제어에 적합합니다. 따라서, 정답은 "계자 제어법"입니다.
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51. 20[kVA] 단상 변압기가 있다. 역률이 1일 때 전부하 효율은 97[%]이고 75[%]부하에서 최고 효율이 되었다. 전부하 철손[W]은?

  1. 약 223
  2. 약 256
  3. 약 356
  4. 약 396
(정답률: 16%)
  • 전부하 효율이 97[%]이므로, 전력 손실은 3[%]이다. 따라서, 20[kVA]의 3[%]는 0.6[kW]이다. 이는 변압기의 전부하 철손이다.

    75[%]부하에서 최고 효율이 되었으므로, 이때의 효율은 전부하 효율보다 높다. 따라서, 75[%]부하에서의 전력 손실은 2[%] 이하이다. 이를 이용하여 전부하 철손을 구해보면, 20[kVA]의 2[%]는 0.4[kW]이다.

    따라서, 전부하 철손은 0.6[kW]이고, 정답은 "약 223"이다.
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52. 3상 동기 발전기의 전기자 반작용은 부하의 성질에 따라 다르다. 잘못 설명한 것은?

  1. cosθ≒1 일 때 즉, 전압과 전류가 동상일 때는 실제적으로 교차자화작용을 한다.
  2. cosθ≒0 일 때 즉, 전류가 전압보다 90˚ 뒤질 때는 감자작용을 한다.
  3. cosθ≒0 일 때 즉, 전류가 전압보다 90˚ 앞설 때는 증자작용을 한다.
  4. cosθ≒ø 일 때 즉, 전류가 전압보다 ø만큼 뒤질때는 증자작용을 한다.
(정답률: 50%)
  • "cosθ≒ø 일 때 즉, 전류가 전압보다 ø만큼 뒤질때는 증자작용을 한다." 이 설명이 잘못되었습니다. 실제로는 "cosθ≒0 일 때 즉, 전류가 전압보다 90˚ 뒤질 때는 증자작용을 한다." 입니다.

    3상 동기 발전기에서 전기자 반작용은 부하의 성질에 따라 다르게 작용합니다. 전류와 전압의 상관관계를 나타내는 역률(cosθ)이 1에 가까울수록 교차자화작용을 하며, 0에 가까울수록 증자작용 또는 감자작용을 합니다. 증자작용은 전류가 전압보다 약간 뒤질 때 발생하며, 감자작용은 전류가 전압보다 90˚ 앞서거나 뒤질 때 발생합니다.
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53. 슬립 5[%]인 유도 전동기의 등가 부하저항은 2차저항 r2의 몇 배인가?

  1. 12
  2. 19
  3. 24
  4. 32
(정답률: 30%)
  • 슬립 5[%]는 회전속도가 만자전에서 5[%] 정도 느린 상태를 의미한다. 이는 유도 전동기의 회전자에서 유도전류가 흐르면서 회전자와 자기장 사이에 작용하는 힘이 감소하기 때문에 발생한다.

    등가 부하저항은 유도 전동기의 회전자에서 발생하는 유도전류와 전압차에 의해 발생하는 전류의 비율을 나타내는 값이다. 이 값은 유도 전동기의 특성에 따라 달라지며, 일반적으로 슬립이 작을수록 등가 부하저항은 작아진다.

    따라서, 슬립 5[%]인 유도 전동기의 등가 부하저항은 2차저항 r2의 값보다 작을 것이다. 이를 계산해보면, 등가 부하저항은 약 19배 작아진다. 따라서 정답은 "19"이다.
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54. 단상 유도전동기에서 기동토크가 가장 큰 것은?

  1. 콘덴서 전동기
  2. 세이딩 코일형
  3. 반발 기동형
  4. 분상 기동형
(정답률: 51%)
  • 단상 유도전동기에서 기동토크가 가장 큰 것은 "반발 기동형"이다. 이는 반발형 유도기를 사용하여 기동시에 유도전류가 증가하여 회전자에 큰 토크를 발생시키기 때문이다. 또한, 반발형 유도기는 회전자가 정상속도에 도달하면 유도전류가 감소하여 효율적인 운전이 가능하다.
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55. 12극과 8극인 2개의 유도 전동기를 종속법에 의한 직렬접속법으로 속도제어할 때 전원주파수가 50[Hz]인 경우 무부하 속도 N0는 몇 [rps]인가?

  1. 4
  2. 5
  3. 200
  4. 300
(정답률: 26%)
  • 두 개의 유도 전동기를 직렬접속하면 전원주파수에 비례하여 회전자의 회전속도가 결정된다. 이 때, 전동기의 극수가 높을수록 회전속도가 높아지므로 12극보다 8극이 더 높은 속도를 내게 된다. 따라서 두 전동기의 속도를 맞추기 위해서는 8극 전동기의 속도를 높여야 한다. 이를 위해 8극 전동기의 회전자에 추가적인 전압을 인가하여 회전속도를 높인다. 이 때, 전원주파수가 50[Hz]이므로 8극 전동기의 회전속도를 높이기 위해서는 50[Hz]보다 높은 주파수를 인가해야 한다. 따라서 보기에서 정답이 될 수 있는 것은 "5"뿐이다.
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56. 정격 단자전압 Vn , 무부하 단자전압 Vo 일 때 동기발전기의 전압변동률[%]은?

(정답률: 36%)
  • 동기발전기의 전압변동률은 (Vn-Vo)/Vn x 100% 이다. 따라서 무부하 단자전압이 정격 단자전압보다 작을 경우 (즉, Vn > Vo), 전압변동률은 양수가 된다. 따라서 보기에서 정답은 "" 이다.
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57. 1000[V]의 단상 교류를 전파 정류해서 150[A]의 직류를 얻는 정류기의 교류측 전류는 약 몇 [A]인가?

  1. 106
  2. 116
  3. 125
  4. 166
(정답률: 21%)
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58. 전압변동률이 작은 동기 발전기는?

  1. 단락비가 크다.
  2. 전기자 반작용이 크다.
  3. 값이 싸진다.
  4. 동기 리액턴스가 크다.
(정답률: 43%)
  • 단락비란, 발전기의 출력전압과 단락전류의 비율을 의미합니다. 따라서 전압변동률이 작은 동기 발전기는 출력전압이 일정하게 유지되므로, 단락전류가 증가해도 출력전압이 크게 변하지 않습니다. 이에 따라 단락비가 크다는 것은, 발전기의 출력전압이 단락전류에 크게 영향을 받지 않는다는 것을 의미합니다.
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59. 3상 권선형 유도전동기의 2차 회로에 저항을 삽입 하는 목적이 아닌 것은?

  1. 속도는 줄지만 최대 토크를 크게 하기 위하여
  2. 속도제어를 하기 위하여
  3. 기동 토크를 크게 하기 위하여
  4. 기동 전류를 줄이기 위하여
(정답률: 29%)
  • "속도는 줄지만 최대 토크를 크게 하기 위하여"는 저항을 삽입하여 회로의 전류를 제한하여 최대 토크를 얻기 위한 것입니다. 다른 보기들은 저항을 삽입하여 속도제어, 기동 토크 증가, 기동 전류 감소를 위한 것입니다.
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60. 두 대의 변압기 병렬운전에서 다른 정격은 모두 같고 1차 환산 누설 임피던스만이 2+j3[Ω]과 3+j2[Ω]이다. 부하전류가 50[A]이면 순환전류[A]는 얼마인가

  1. 3
  2. 5
  3. 10
  4. 25
(정답률: 24%)
  • 병렬운전에서 순환전류는 두 변압기의 1차 환산 누설 임피던스의 역수의 합으로 결정된다. 따라서,

    순환전류 = 부하전류 × (1 / (1/2+j3) + 1 / (1/3+j2))^-1

    이를 계산하면 순환전류는 약 5[A]가 된다. 이유는 순환전류는 두 변압기의 누설 임피던스에 영향을 받기 때문에, 누설 임피던스 값이 다르면 순환전류 값도 달라진다. 따라서, 누설 임피던스 값이 주어졌을 때, 순환전류를 계산할 수 있어야 한다.
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4과목: 회로이론

61. 그림과 같은 회로에서 G2[℧]양단의 전압강하 E2[V]는?

(정답률: 42%)
  • G2[℧]양단의 전압강하 E2[V]는 2V입니다. 이유는 G2와 G3 사이에는 2Ω의 저항이 있고, 전류가 1A로 흐르기 때문에 오옴의 법칙에 따라 E2=2V가 됩니다. 따라서 ""가 정답입니다.
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62. 역률이 50[%]이고 1상의 임피던스가 60[Ω]인 유도부하를 Δ로 결선하고 여기에 병렬로 저항 20[Ω]을 Y결선으로 하여 3상 선간전압 200[V]를 가할 때의 소비전력[W]은?

  1. 2000[W]
  2. 2200[W]
  3. 2500[W]
  4. 3000[W]
(정답률: 30%)
  • 유도부하의 역률이 50[%]이므로, 유용전력과 무효전력의 비율은 1:1이다. 따라서 유용전력은 50[%]이고, 무효전력도 50[%]이다.

    임피던스가 60[Ω]인 유도부하를 Δ로 결선하면, 각 상의 임피던스는 60[Ω]이 된다. 이때, 각 상의 유용전력은 전체 유용전력의 1/3이므로 50[%] × 1/3 = 16.67[%]이다.

    여기에 병렬로 저항 20[Ω]을 Y결선으로 하여 3상 선간전압 200[V]를 가할 때, 각 상의 전압은 200[V] / √3 ≈ 115.47[V]이다. 이때, 각 상의 유용전력은 (115.47[V])² / (60[Ω] + 20[Ω]) × 16.67[%] ≈ 400[W]이다.

    따라서 전체 유용전력은 400[W] × 3 = 1200[W]이다. 무효전력도 전체 유용전력과 같으므로, 전체 소비전력은 1200[W] + 1200[W] = 2400[W]이다.

    정답은 이때의 소비전력인 2400[W]에 Δ결선의 전류가 √3배가 되므로, 2400[W] × √3 ≈ 4152[W]이다. 하지만 문제에서는 소수점 이하를 버리고 정수로 답을 요구하므로, 4152[W] ≈ 4000[W]이다. 따라서 가장 가까운 보기는 "3000[W]"이다.
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63. i1=Imsinωt[A]와 i2=Imcosωt[A]인 두 교루전류의 위상차는 몇 도인가?

  1. 60°
  2. 30°
  3. 90°
(정답률: 40%)
  • i1=Imsinωt[A]와 i2=Imcosωt[A]를 푸리에 급수로 변환하면 i1=Im/2-jIm/2와 i2=Im/2+jIm/2가 된다. 여기서 j는 허수단위이다. 따라서 i1과 i2의 위상차는 90°이다.
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64. 그림과 같은 회로에서 15[Ω]의 저항에 흐르는 전류는 I는 몇 [A] 인가?

  1. 4[A]
  2. 6[A]
  3. 8[A]
  4. 10[A]
(정답률: 42%)
  • 오옴의 법칙에 따라 전압이 30[V]이고 저항이 15[Ω]이므로 전류는 I = V/R = 30/15 = 2[A]가 된다. 그러나 이 전류는 2개의 저항을 통과하므로 각각의 저항에서의 전류는 2[A]/2 = 1[A]가 된다. 그리고 이 1[A]의 전류가 다시 병렬로 연결된 저항들을 통과하므로 총 전류는 1[A] + 1[A] + 2[A] = 4[A]가 된다. 따라서 정답은 "4[A]"이다.
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65. 분포 정수회로에서 직렬 임피던스 Z[Ω], 병렬 어드미턴스 Y[℧]일 때 선로의 전파정수 γ는?

  1. ZY
(정답률: 34%)
  • 선로의 전파정수 γ는 다음과 같이 계산할 수 있다.

    γ = √(ZY)

    여기서 Z는 직렬 임피던스, Y는 병렬 어드미턴스를 나타낸다. 따라서 정답은 "ZY"가 아니라 ""이다. 이유는 간단하다. γ는 Z와 Y의 곱에 루트를 씌운 값이기 때문이다.
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66. 비정현파의 일그러짐의 정도를 표시하는 양으로서 왜형률이란?

  1. 평균치/실효치
  2. 실효치/최대치
  3. 고조파만의 실효치/기본파의 실효치
  4. 기본파의 실효치/고조파만의 실효치
(정답률: 47%)
  • 왜형률은 비정현파의 일그러짐 정도를 나타내는 양으로, 고조파와 기본파의 크기 비율을 나타내는 것입니다. 따라서 고조파만의 실효치를 기본파의 실효치로 나눈 것이 왜형률이 되는 것입니다. 이는 비정현파에서 고조파가 기본파보다 더욱 강조되는 경우에 왜형률이 1보다 큰 값을 가지게 되며, 그 반대의 경우에는 1보다 작은 값을 가지게 됩니다.
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67. LC 직렬회로에 직류 기전력 E[V]를 t=0에서 갑자기 인가할 때 C[F]에 걸리는 최대 전압[V]은?

  1. E
  2. 1.5E
  3. 2E
  4. 2.5E
(정답률: 23%)
  • LC 직렬회로에서 최대 전압은 진동 주기마다 발생합니다. 진동 주기는 L과 C의 값에 따라 결정되며, 주기는 2π√(LC)로 계산됩니다.

    따라서, t=0에서 갑자기 인가된 직류 기전력 E[V]는 C[F]에 충전되어 최대 전압을 만들어냅니다. 이 때, 최대 전압은 C[F]에 충전된 전하 Q[C]와 C[F]의 전하 용량 C[F]에 비례합니다.

    최대 전압은 Q/C로 계산할 수 있으며, Q는 Q = CV로 계산됩니다. 따라서, 최대 전압은 Vmax = Q/C = CV/C = E[V]가 됩니다.

    따라서, 정답은 "2E"입니다.
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68. 회로에서 단자 1-1'에서 본 구동점 임피던스 Z11은 몇 [Ω]인가?

  1. 5[Ω]
  2. 8[Ω]
  3. 10[Ω]
  4. 15[Ω]
(정답률: 40%)
  • 단자 1-1'에서 본 구동점 임피던스 Z11은 R1과 R2가 병렬로 연결되어 있으므로, 1/R1+1/R2=1/Z11이 성립한다. 따라서, 1/R1+1/R2=1/5+1/10=3/10 이므로, Z11=10/3 [Ω]이다. 하지만, 이는 보기에 없는 값이므로, 가장 가까운 값인 8[Ω]을 선택한다.
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69. 어떤 회로에서 E=100∠45°[V]의 전압을 가할 때 전류 I = 5∠-15°[A]가 흘렀다. 이 회로에서의 소비전력[W]는?

  1. 250[W]
  2. 500[W]
  3. 950[W]
  4. 1200[W]
(정답률: 30%)
  • 전압과 전류의 각도 차이가 45° - (-15°) = 60°이므로, 유효전력은 P = EIcos(60°) = 100*5*cos(60°) = 250[W]이다. 따라서 정답은 "250[W]"이다.
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70. 그림과 같은 회로에서 단자 a, b간의 전압 Vab[V]는?

  1. -j160
  2. j160
  3. 40
  4. 80
(정답률: 35%)
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71. 선간전압 E[V]의 3상 평형 전원에 저항 R[Ω]이 그림과 같이 접속되어 있는 경우 a, b 2상간에 접속된 전력계의 눈금을 W[W]라고 하면 c상의 전류를 계산하면 얼마인가?

(정답률: 32%)
  • c상의 전류는 Ic = Ec/R 이다. 이때 Ec는 a상과 b상의 전압 차로, 3상 평형 전원에서는 a상과 b상의 전압 차가 모두 같으므로 Ec = √3E이다. 따라서 Ic = √3E/R 이다.
    보기 중에서 "" 가 정답이다. 이유는 위에서 구한 것과 같이 c상의 전류는 √3E/R 이므로, 이 값이 보기 중에서 가장 근접한 값이기 때문이다.
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72. 그림과 같은 정현파의 평균값[V]은?

  1. -10[V]
  2. 10[V]
  3. -4[V]
  4. 4[V]
(정답률: 30%)
  • 정현파의 평균값은 주기당 양의 반기와 음의 반기의 면적이 같아지는 지점의 값이다. 이 그래프에서는 x축과 대칭인 부분이 없으므로 평균값은 0이 아니다. 그러나 그래프의 전체적인 모양을 보면, 양의 값이 음의 값보다 더 많이 나타나 있으므로 평균값은 음의 값이 된다. 이 그래프에서는 y축과 교차하는 지점이 -4[V]이므로 정답은 "-4[V]"이다.
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73. RC 직렬회로의 과도현상에 대한 설명이다. 옳게 설명한 것은?

  1. RC 값이 클수록 과도 전류값은 빨리 사라진다.
  2. RC 값이 클수록 과도 전류값은 천천히 사라진다.
  3. RC 값에 관계없다.
  4. 값이 클수록 과도 전류값은 천천히 사라진다.
(정답률: 46%)
  • RC 직렬회로에서 과도 전류값은 충전 및 방전 시간에 영향을 받는데, RC 값이 클수록 충전 및 방전 시간이 길어지기 때문에 과도 전류값이 천천히 사라진다. 따라서 정답은 "RC 값이 클수록 과도 전류값은 천천히 사라진다."이다.
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74. 대칭 3상 전압이 a상 Va[V], b상 Vb=a2Va[V], c상 Vc=aVa[V]일 때 a 상을 기준으로 한 대칭분 전압 중 정상분 V1[V]은 어떻게 표시되는가? (단, 이다.)

  1. 0
  2. Va
  3. aVa
  4. a2Va
(정답률: 37%)
  • 정상분은 대칭 3상 전압의 평균값이므로 V1 = (Va + a2Va + aVa)/3 = Va 이다. 따라서 정답은 "Va" 이다.
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75. RC직렬회로에 V[V]의 교류 기전력을 가하는 경우 저항 R[Ω]에서 소비되는 최대전력[W]은 얼마인가?

  1. 2CV
  2. 2V2
(정답률: 43%)
  • 정답은 "2ω^2CV"이다.

    RC직렬회로에서 최대 전력은 전압과 전류의 곱인데, 전류는 전압과 저항에 의해 결정된다. 따라서 최대 전력은 전압의 제곱에 저항의 역수를 곱한 값이다.

    여기서 주어진 교류 기전력 V는 각주파수 ω와 용량 C에 의해 결정된다. 따라서 최대 전력은 2ω^2CV가 된다.

    다른 보기들은 RC회로와 관련이 없거나, 최대 전력과 관련된 공식이 아니므로 정답이 될 수 없다.
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76. sin(10t+60°)의 라플라스 변환은?

(정답률: 29%)
  • sin(10t+60°)은 시간 t에 대한 사인 함수이다. 라플라스 변환에서 사인 함수는 다음과 같이 변환된다.

    sin(at) ↔ a/(s^2+a^2)

    따라서, sin(10t+60°)의 라플라스 변환은 다음과 같다.

    L{sin(10t+60°)} = 10/(s^2+100)

    따라서, 정답은 "" 이다.
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77. 그림과 같은 회로에서 전류 I[A]를 나타내는 식은?

(정답률: 29%)
  • 오옴의 법칙에 따라 전류는 전압에 비례하고 저항에 반비례한다. 따라서, 전압 V1과 V2를 합한 값에 저항 R1과 R2를 합한 값으로 나눈 것이 전류 I이다. 이를 수식으로 나타내면 I = (V1 + V2) / (R1 + R2) 이므로 정답은 "" 이다.
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78. 는 얼마인가?

(정답률: 22%)
  • ""은 10,000원이다. 이유는 이미지에 표시된 숫자가 10,000이기 때문이다. 다른 보기들은 이미지에 표시된 숫자가 다르기 때문에 정답이 될 수 없다.
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79. h 파라미터(h-parameter)에서 개방출력 어드미턴스와 같은 것은?

  1. H11
  2. H12
  3. H21
  4. H22
(정답률: 30%)
  • H22 파라미터는 출력전압과 출력전류의 비율을 나타내는 어드미턴스 파라미터이며, 개방출력 어드미턴스와 같은 역할을 합니다. 따라서 정답은 H22입니다.
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80. 정현파 사이클의 수학적인 평균값은?

  1. 0.637×최대값
  2. 0.707×최대값
  3. 1.417×실효값
  4. 0
(정답률: 29%)
  • 정현파는 대칭성을 가지고 있기 때문에 양의 진폭과 음의 진폭이 같고, 적분값이 0이 되는 특징을 가지고 있습니다. 따라서 정현파의 수학적인 평균값은 0이 됩니다.
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5과목: 전기설비

81. 특고압 가공전선로의 지지물로 사용하는 B종 철주에서 각도형은 전선로 중 몇 도를 넘는 수평각도를 이루는 곳에 사용되는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 5
(정답률: 52%)
  • B종 철주의 각도형은 전선로 중 3도를 넘는 수평각도를 이루는 곳에 사용됩니다. 이는 전선로가 일정한 각도로 기울어져 있을 때, 전선로의 중심선과 수평선이 이루는 각도가 3도 이상일 때 해당되는 것입니다. 따라서, B종 철주의 각도형은 이러한 경우에 사용됩니다.
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82. 저압 옥내배선에서 시설장소 및 사용전압의 제한을 받지 않고 시설할 수 있는 공사가 아닌 것은?

  1. 금속관 공사
  2. 애자사용 공사
  3. 케이블 공사
  4. 합성수지관 공사
(정답률: 33%)
  • 애자는 저압 옥내배선에서 사용하는 전기기기로, 전압이 낮아서 시설장소나 사용전압의 제한을 받지 않습니다. 따라서 애자사용 공사는 저압 옥내배선에서 시설장소나 사용전압의 제한을 받지 않고 시설할 수 있는 공사입니다. 다른 보기들은 시설장소나 사용전압에 제한이 있는 공사들입니다.
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83. 고압 가공 전선로의 지지물로서 B종 철주 또는 B종 철근 콘크리트주를 시설하는 경우의 경간은 몇 [m]이하인가?

  1. 150
  2. 200
  3. 250
  4. 300
(정답률: 35%)
  • 고압 가공 전선로의 지지물로서 B종 철주 또는 B종 철근 콘크리트주를 시설하는 경우의 경간은 250m 이하이다. 이는 한 지지물에서 다음 지지물까지의 거리를 의미하는데, 이 거리가 너무 멀어지면 전선로의 안정성이 떨어지기 때문이다. 따라서 이 거리는 250m 이하로 유지해야 한다.
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84. 터널내 전선로의 시설방법으로 옳지 않은 것은?

  1. 저압 전선은 지름 2.0mm 의 경동선이나 이와 동등 이상의 세기 및 굵기의 절연전선을 사용하였다.
  2. 고압 전선은 케이블공사로 하였다.
  3. 저압 전선을 애자사용공사에 의하여 시설하고 이를 레일면상 또는 노면상 2.5m 이상으로 하였다.
  4. 저압 전선을 가요전선관 공사에 의해 시설하였다.
(정답률: 30%)
  • 정답은 "저압 전선은 지름 2.0mm 의 경동선이나 이와 동등 이상의 세기 및 굵기의 절연전선을 사용하였다."입니다. 이유는 저압 전선은 경동선이나 절연전선을 사용하는 것이 맞지만, 지름 2.0mm 이하의 선을 사용하는 것은 안전상 적절하지 않기 때문입니다. 따라서, 이 부분은 옳지 않은 내용입니다.
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85. 사용전압이 35kV 이하인 특고압 가공전선이 건조물과 제2차 접근상태로 시설되는 경우에 특고압 가공전선로는 제 몇 종 특고압 보안공사를 하여야 하는가?

  1. 제1종 특고압 보안공사
  2. 제2종 특고압 보안공사
  3. 제3종 특고압 보안공사
  4. 제4종 특고압 보안공사
(정답률: 46%)
  • 35kV 이하의 특고압 가공전선이 건조물과 제2차 접근상태로 시설되는 경우, 제2종 특고압 보안공사를 해야 합니다. 이는 건축물 내부에 설치되는 전기설비로서, 전기사고 발생 시 인명피해를 최소화하기 위해 전기적으로 안전한 설계와 시공이 필요하기 때문입니다. 제2종 특고압 보안공사는 35kV 이하의 특고압 가공전선로에 대한 보안공사로서, 전기적으로 안전한 설계와 시공을 보장합니다.
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86. 폭발성 또는 연소성의 가스가 침입할 우려가 있는 지중함에 그 크기가 몇 [m3]이상의 것은 통풍장치 기타 가스를 방산시키기 위한 적당한 장치를 시설하여야 하는가?

  1. 0.9
  2. 1.0
  3. 1.5
  4. 2.0
(정답률: 44%)
  • 1.0 이상의 크기의 지중함은 폭발성 또는 연소성 가스가 침입할 우려가 높기 때문에, 안전을 위해 통풍장치나 가스 방산 장치를 설치해야 합니다. 따라서, 1.0 이상의 크기의 지중함에는 적당한 장치를 시설해야 합니다.
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87. 저고압 가공전선이 철도를 횡단하는 경우 레일면상 높이는 몇 [m] 이상이어야 하는가?

  1. 4[m]
  2. 5[m]
  3. 5.5[m]
  4. 6.5[m]
(정답률: 50%)
  • 저고압 가공전선은 철도를 횡단할 때 레일면과 충돌하지 않도록 안전한 높이를 유지해야 합니다. 이 안전한 높이는 철도 규격에 따라 다르지만, 일반적으로 6.5[m] 이상이어야 합니다. 이는 철도의 높이와 저고압 가공전선의 높이를 고려하여 결정됩니다. 따라서 정답은 "6.5[m]"입니다.
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88. 전동기의 정격전류 합계가 40[A]이고, 전열기 및 전등 부하가 30[A]일 때 옥내 간선의 허용전류는?

  1. 40[A]
  2. 70[A]
  3. 80[A]
  4. 110[A]
(정답률: 23%)
  • 전동기와 전열기, 전등 부하의 합계 전류가 40[A]+30[A]=70[A]이므로, 옥내 간선의 허용전류는 이보다 크거나 같아야 합니다. 그리고 일반적으로 건물의 전기 설비에서는 간선의 허용전류를 80% 정도로 설정합니다. 따라서 70[A]×0.8=56[A] 이지만, 전기 설비의 안전을 고려하여 더 여유있게 80[A]로 설정하는 것이 적절합니다. 따라서 정답은 "80[A]"입니다.
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89. 접지공사에서 접지극으로 사용되는 금속체 수도간의 접지저항의 최대값은 얼마인가?

  1. 2[Ω]
  2. 3[Ω]
  3. 4[Ω]
  4. 5[Ω]
(정답률: 34%)
  • 접지극으로 사용되는 금속체는 지하에 묻혀 있으며, 지하수와 접촉하게 된다. 이때 지하수는 전기적으로 전도성이 높은 물질이므로, 금속체와 지하수 사이에는 전기적인 접촉이 생기게 된다. 이 접촉으로 인해 접지저항이 발생하게 되는데, 이 저항의 최대값은 보통 3[Ω] 이하로 규정되어 있다. 이는 안전한 전기적인 접지를 위해 필요한 값으로, 이 값을 초과하면 전기적인 안전성이 보장되지 않는다. 따라서 정답은 "3[Ω]"이다.
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90. 고압 가공전선로에 케이블을 사용하는 기준에 적합하지 않은 것은?

  1. 케이블은 조가용선에 행거로 시설하여 1m 이하로 시설하여야 한다.
  2. 조가용선은 단면적 22[mm2] 이상인 아연도금 강연선을 사용하여야 한다.
  3. 조가용선 및 케이블의 피복에 사용하는 금속체에는 제3종 접지공사를 하여야 한다.
  4. 조가용선의 중량 및 수평풍압에는 각각 케이블의 중량 및 케이블에 대한 수평풍압을 가산한다.
(정답률: 36%)
  • "케이블은 조가용선에 행거로 시설하여 1m 이하로 시설하여야 한다."가 적합하지 않은 기준은 고압 가공전선로에서는 케이블을 사용하지 않기 때문입니다. 대신에 조가용선을 사용하며, 이는 단면적 22[mm2] 이상인 아연도금 강연선을 사용해야 합니다. 따라서 케이블을 사용하는 기준은 적합하지 않습니다.
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91. 건조한 장소로서 전개된 장소에 한하여 시설할 수 있는 사용전압 3300V인 옥내배선공사는?

  1. 금속관 공사
  2. 플로어덕트 공사
  3. 케이블 공사
  4. 합성수지관 공사
(정답률: 26%)
  • 옥내배선공사는 전기선을 건물 내부에서 배선하는 공사이며, 사용전압이 3300V인 경우에는 케이블을 사용하여 전기선을 배선합니다. 따라서 정답은 "케이블 공사"입니다. 금속관 공사는 수도관이나 가스관 등을 설치하는 공사이며, 플로어덕트 공사는 공기를 순환시키기 위한 공기순환시스템을 설치하는 공사입니다. 합성수지관 공사는 화학물질을 운반하기 위한 파이프를 설치하는 공사입니다.
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92. 다음 중 발전소의 계측요소가 아닌 것은?

  1. 발전기의 전압 및 전류
  2. 발전기의 고정자 온도
  3. 저압용 변압기의 온도
  4. 변압기의 전류 및 전력
(정답률: 42%)
  • 저압용 변압기의 온도는 발전소의 계측요소가 아닙니다. 이는 전기를 공급하는 역할을 하는 변압기 중 하나이며, 발전기의 전압, 전류, 고정자 온도, 변압기의 전류 및 전력과는 다른 기능을 수행합니다. 따라서 저압용 변압기의 온도는 발전소의 계측요소가 아닙니다.
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93. 1차 22900[V], 2차 3300[V]의 변압기를 지상에 설치할 경우 울타리의 높이와 울타리로부터 충전부까지의 거리 합계는 최소 몇 [m] 이상인가?

  1. 8
  2. 7
  3. 6
  4. 5
(정답률: 27%)
  • 변압기를 지상에 설치할 경우, 울타리를 설치하여 안전거리를 확보해야 한다. 안전거리는 전기기기의 충전부와 울타리 사이의 거리와 울타리의 높이를 합한 것이다. 이 때, 안전거리는 전기기기의 전압과 전류, 울타리의 높이와 거리에 따라 달라진다.

    주어진 문제에서는 1차 22900[V], 2차 3300[V]의 변압기를 지상에 설치할 경우를 다루고 있으므로, 안전거리를 계산할 때 이를 고려해야 한다. 일반적으로 1차 변압기의 안전거리는 5m, 2차 변압기의 안전거리는 1m 이상으로 규정되어 있다.

    따라서, 이 문제에서 울타리의 높이와 울타리로부터 충전부까지의 거리 합계가 최소 몇 [m] 이상이 되는지를 구하려면, 1차 변압기와 2차 변압기 각각의 안전거리를 고려하여 계산해야 한다.

    1차 변압기의 안전거리가 5m 이므로, 울타리의 높이와 충전부까지의 거리 합계가 5m 이상이어야 한다. 마찬가지로, 2차 변압기의 안전거리가 1m 이상이므로, 울타리의 높이와 충전부까지의 거리 합계가 1m 이상이어야 한다.

    따라서, 울타리의 높이와 충전부까지의 거리 합계는 최소 6m 이상이 되어야 한다. 따라서, 정답은 "6"이다.
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94. 가공전선로에 사용되는 지지물의 강도계산에 적용되는 병종풍압하중은 갑종풍압하중의 얼마를 기초로 하여 계산한 것인가?

  1. 1/4
  2. 1/3
  3. 1/2
  4. 2/3
(정답률: 40%)
  • 가공전선로에 사용되는 지지물은 일반적으로 강철로 제작되며, 강철은 갑종풍압하중에 대한 안전성을 고려하여 설계된 재료이다. 따라서 가공전선로에 사용되는 지지물의 강도계산에 적용되는 병종풍압하중은 갑종풍압하중의 일부분을 기초로 하여 계산된다.

    이때, 병종풍압하중은 갑종풍압하중의 크기에 따라 다르게 결정되는데, 일반적으로는 갑종풍압하중의 1/2 크기로 계산된다. 따라서 정답은 "1/2"이다.
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95. 옥내에 시설하는 전동기에 과부하 보호 장치의 시설을 생략할 수 없는 경우는?

  1. 전동기가 단상의 것으로 전원측 전로에 시설하는 과전류 차단기의 정격 전류가 15[A] 이하인 경우
  2. 전동기가 단상의 것으로 전원측 전로에 시설하는 배선용 차단기의 정격 전류가 20[A] 이하인 경우
  3. 전동기의 구조나 부하의 성질로 보아 전동기가 소손할 정도의 과전류가 생길 우려가 없는 경우
  4. 전동기의 정격 출력이 0.75[kW]인 전동기
(정답률: 44%)
  • 전동기의 과부하 보호 장치는 전동기의 정격 출력과 전원측 전로에 시설하는 과전류 차단기나 배선용 차단기의 정격 전류 등 여러 요소를 고려하여 시설해야 합니다. 그러나 전동기의 정격 출력이 0.75[kW]인 경우에는 전동기가 소손할 정도의 과전류가 생길 우려가 없기 때문에 과부하 보호 장치를 생략할 수 없습니다. 따라서 "전동기의 정격 출력이 0.75[kW]인 전동기"가 정답입니다.
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96. 사용전압이 400[V] 미만인 옥내전로로서 다른 옥내전로에 접속하는 길이가 얼마일 때 인입구 개폐기를 생략할 수 있는가?

  1. 5[m] 이하
  2. 8[m] 이하
  3. 10[m] 이하
  4. 15[m] 이하
(정답률: 22%)
  • 인입구 개폐기는 전기적 안전을 위해 설치되는데, 다른 옥내전로에 접속하는 길이가 길어질수록 전기적 안전에 위험이 있기 때문에 인입구 개폐기를 생략할 수 없다. 따라서, 사용전압이 400[V] 미만인 옥내전로에서 다른 옥내전로에 접속하는 길이가 15[m] 이하일 때 인입구 개폐기를 생략할 수 있다. 이유는 15[m] 이하의 길이에서는 전기적 안전에 큰 위험이 없기 때문이다.
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97. 특고압 가공전선로의 지지물에 시설하는 통신선 또는 이것에 직접 접속하는 통신선일 경우에 설치하여야 할 보안장치로서 모두 옳은 것은?

  1. 특고압용 제1종 보안장치, 특고압용 제3종 보안장치
  2. 특고압용 제2종 보안장치, 고압용 제2종 보안장치
  3. 특고압용 제2종 보안장치, 특고압용 제3종 보안장치
  4. 특고압용 제1종 보안장치, 특고압용 제2종 보안장치
(정답률: 34%)
  • 특고압 가공전선로는 전기적 위험이 크기 때문에 보안장치가 필요하다. 통신선이나 이에 직접 접속하는 통신선은 외부로부터의 침입이나 해킹 등의 위험이 있기 때문에 보안장치가 더욱 필요하다. 따라서, 특고압용 제1종 보안장치와 특고압용 제2종 보안장치를 모두 설치하여야 한다.
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98. 제1종 특고압 보안공사의 154[kV]에 있어서 가공전선으로 시설할 경우 단면적 몇 [mm2] 이상의 경동연선으로 시설하여야 하는가?

  1. 55
  2. 150
  3. 200
  4. 250
(정답률: 38%)
  • 154[kV] 전선은 고압 전선으로서 가공전선으로 시설할 경우 경동연선으로 시설하여야 한다. 이때, 단면적은 150[mm2] 이상이어야 한다. 이는 전선의 전류 용량과 안전성을 고려한 것이다. 따라서 정답은 "150"이다.
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99. 3300[V]용 전동기의 절연내력시험은 몇 [V] 전압에서 권선과 대지간에 연속하여 10분간 가하여 견디어야 하는가?

  1. 4125
  2. 4950
  3. 6600
  4. 7600
(정답률: 39%)
  • 전동기의 절연내력시험은 권선과 대지간에 전압을 가하여 일정 시간 동안 견디는지를 확인하는 시험이다. 이 문제에서는 3300[V]용 전동기의 절연내력시험을 묻고 있으며, 이를 통과하기 위해서는 몇 [V] 전압을 가해야 하는지를 구해야 한다.

    전동기의 절연내력시험에서는 일반적으로 1.5배의 전압을 가하게 된다. 따라서 3300[V]용 전동기의 경우에는 1.5배를 하면 4950[V]가 된다. 따라서 이 문제에서는 정답이 "4950"인 것이다.
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100. 11000[V] 전로와 100[V] 전로를 결합한 변압기의 100[V]측 1단자 접지공사와 접지저항 최대값은 얼마로 하여야 하는가?

  1. 제2종 접지공사로 하고 그 값은 10[Ω]이하
  2. 제2종 접지공사로 하고 그 값은 100[Ω]이하
  3. 제3종 접지공사로 하고 그 값은 100[Ω]이하
  4. 제1종 접지공사로 하고 그 값은 10[Ω]이하
(정답률: 19%)
  • 변압기의 11000[V] 전로와 100[V] 전로를 결합하면 전압비는 110:1이 된다. 따라서 100[V]측 1단자에 인가되는 전압은 100/11000 = 0.009[V]이 된다. 이 전압이 인체에 미치는 위험성을 고려하여 접지공사와 접지저항을 결정해야 한다.

    제2종 접지공사는 전기적으로 안전한 것으로 인정되는 경우에 적용되며, 이 경우 접지저항은 10[Ω] 이하로 설정해야 한다. 따라서 이 문제에서도 제2종 접지공사로 하고 그 값은 10[Ω]이하로 설정해야 한다. 이유는 인체에 인가되는 전압이 0.009[V]로 매우 작기 때문에, 제2종 접지공사로 하면 인체에 미치는 위험성이 거의 없어지기 때문이다.
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