전기공사산업기사 필기 기출문제복원 (2016-10-01)

전기공사산업기사 2016-10-01 필기 기출문제 해설

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전기공사산업기사
(2016-10-01 기출문제)

목록

1과목: 전기응용

1. 자동제어의 추치 제어에 속하지 않는 것은?

  1. 추종 제어
  2. 비율 제어
  3. 프로그램 제어
  4. 프로세스 제어
(정답률: 59%)
  • 자동제어에서 목표값이 시간에 따라 변하는 제어를 추치 제어라고 하며, 여기에는 추종 제어, 프로그램 제어, 비율 제어가 포함됩니다.

    오답 노트
    프로세스 제어: 목표값이 시간에 대해 변화하지 않는 정치 제어에 속하며, 유량, 압력, 온도 등의 상태량을 조절하는 제어입니다.
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2. 유전가열의 특징으로 틀린 것은?

  1. 표면의 소손, 균열이 없다.
  2. 온도 상승 속도가 빠르고 속도가 임의 제어된다.
  3. 반도체의 정련, 단결정의 제조 등 특수 열처리가 가능하다.
  4. 열이 유전체손에 의하여 피열물 자신에게 발생하므로 가열이 균일하다.
(정답률: 60%)
  • 반도체의 정련이나 단결정 제조와 같은 특수 열처리는 유전가열이 아닌 유도가열의 특징입니다.

    오답 노트
    유전가열은 피열물 내부에서 열이 발생하는 유전손실을 이용하므로 가열이 균일하고 표면 소손이나 균열이 없으며 온도 제어가 빠릅니다.
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3. 정전압 소자로 사용되는 다이오드는?

  1. 제너 다이오드
  2. 터널 다이오드
  3. 포토 다이오드
  4. 발광 다이오드
(정답률: 86%)
  • 제너 다이오드는 역방향 항복 전압(제너 전압)이 일정하게 유지되는 특성을 이용하여 전압 조정기나 정전압 회로에 사용되는 소자입니다.

    오답 노트
    터널 다이오드: 부성 저항 특성을 이용한 고속 스위칭 및 발진용
    포토 다이오드: 빛을 전기 신호로 변환하는 광소자
    발광 다이오드: 전기를 빛으로 변환하는 표시 장치용
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4. 용접의 종류 중에서 저항용접이 아닌 것은?

  1. 점 용접
  2. 심 용접
  3. TIG 용접
  4. 프로젝션 용접
(정답률: 70%)
  • 저항용접은 모재 접합부에 대전류를 흘려 발생하는 저항열과 압력을 이용해 접합하는 방식입니다. 점 용접, 심 용접, 프로젝션 용접은 모두 저항용접의 종류에 해당합니다.
    TIG 용접은 비소모성 텅스텐 전극봉과 모재 사이에 아크를 발생시켜 그 열로 용접하는 아크 용접 방식이므로 저항용접이 아닙니다.
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5. 곡선 궤도에 있어 캔트(cant)를 두는 주된 이유는?

  1. 시설이 곤란하기 때문에
  2. 운전 속도를 제한하기 위하여
  3. 운전의 안전을 확보하기 위하여
  4. 타고 있는 사람의 기분을 좋게 하기 위하여
(정답률: 83%)
  • 곡선 궤도에서 원심력에 의해 차량이 바깥쪽으로 쏠리는 것을 방지하기 위해 안쪽 레일보다 바깥쪽 레일을 높게 설치하는 캔트를 둡니다. 이는 탈선을 방지하고 승차감을 개선하여 운전의 안전을 확보하기 위함입니다.
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6. 유도 전동기의 비례추이 특성을 이용한 기동 방법은?

  1. 전전압 기동
  2. Y-△ 기동
  3. 리액터 기동
  4. 2차 저항 기동
(정답률: 68%)
  • 권선형 유도전동기에서 2차 회로에 외부 저항을 삽입하여 기동 전류를 억제하고 기동 토크를 증대시키는 방법은 비례추이 특성을 이용한 2차 저항 기동입니다.

    오답 노트
    전전압 기동: 정격전압을 직접 인가하는 방식
    Y-△ 기동: 결선 변경으로 기동전류를 $1/3$로 감소시키는 방식
    리액터 기동: 리액턴스로 전압을 낮추어 기동하는 방식
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7. 도체에 고주파 전류가 흐르면 도체 표면에 전류가 집중하는 현상이며 금속의 표면 열처리에 이용되는 것은?

  1. 핀치 효과
  2. 제벡 효과
  3. 톰슨 효과
  4. 표피 효과
(정답률: 79%)
  • 도체에 고주파 전류가 흐를 때, 내부보다 표면 쪽으로 전류가 집중되어 흐르는 현상을 표피 효과라고 하며, 이를 이용해 금속 표면의 고주파 열처리를 수행합니다.

    오답 노트
    핀치 효과: 강한 전류에 의해 도체가 수축하는 현상
    제벡 효과: 서로 다른 금속 접점의 온도차로 기전력이 발생하는 현상
    톰슨 효과: 단일 금속 내 온도차에 의해 열전류가 발생하는 현상
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8. 납축전지에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 공칭전압은 1.2[V]이다.
  2. 전해액으로 묽은 황산을 사용한다.
  3. 주요 구성부분은 극판, 격리판, 전해액, 케이스로 이루어져 있다.
  4. 양극은 이산화납을 극판에 입힌 것이고, 음극은 해면 모양의 납이다.
(정답률: 74%)
  • 납축전지의 공칭전압은 $2\text{V}$입니다. 공칭전압 $1.2\text{V}$는 알칼리 축전지의 특성입니다.

    오답 노트
    전해액: 묽은 황산 사용함
    구성부분: 극판, 격리판, 전해액, 케이스로 구성됨
    극판: 양극은 이산화납, 음극은 해면 모양의 납을 사용함
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9. 다이액(DIAC)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 과전압 보호회로에 사용되기도 한다.
  2. 역저지 4극 사이리스터로 되어 있다.
  3. 쌍방향으로 대칭적인 부성저항을 나타낸다.
  4. 콘덴서 방전전류에 의하여 트라이액을 ON 시킬 수 있다.
(정답률: 68%)
  • 다이액(DIAC)은 양방향으로 동작하는 2단자 사이리스터입니다.

    오답 노트
    역저지 4극 사이리스터로 되어 있다: 역저지가 아닌 양방향 2단자 소자입니다.
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10. 빛을 아래쪽에 확산, 복사시키며 눈부심을 적게 하는 조명 기구는?

  1. 루버
  2. 글로브
  3. 반사볼
  4. 투광기
(정답률: 65%)
  • 루버 조명은 천장에 루버판을 부착하고 그 안에 광원을 배치하여 직사광을 차단함으로써 눈부심을 방지하고 빛을 아래쪽으로 확산 및 복사시키는 방식입니다.
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11. 옥내 전반 조명에서 바닥면의 조도를 균일하게 하기 위한 등간격은? (단, 등간격 S, 등높이 H이다.)

  1. S=H
  2. S≤2H
  3. S≤0.5H
  4. S≤1.5H
(정답률: 73%)
  • 옥내 전반 조명에서 바닥면의 조도를 균일하게 유지하기 위한 등간격 $S$와 등높이 $H$의 관계는 $S \le 1.5H$를 만족해야 합니다.
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12. 반경 3[cm], 두께 1[cm]의 강판을 유도가열에 의하여 3초 동안에 20[℃]에서 700[℃]로 상승시키기 위해 필요한 전력은 약 몇 [kW]인가?(단, 강판의 비중은 7.85[ton/m3], 비열은 0.16[kcal/kg・℃]이다.)

  1. 3.37
  2. 33.7
  3. 6.67
  4. 66.7
(정답률: 46%)
  • 강판의 질량과 비열, 온도차를 이용하여 필요한 열량을 구한 뒤, 이를 시간으로 나누어 전력을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{m \times c \times \Delta T}{t \times 860}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{(7.85 \times 1000 \times \pi \times 0.03^{2} \times 0.01) \times 0.16 \times (700-20)}{\frac{3}{3600} \times 860}$
    ③ [최종 결과] $P = 33.7 \text{ kW}$
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13. 망간 건전지에서 분극작용에 의한 전압강하를 방지하기 위하여 사용되는 감극제는?

  1. O2
  2. HgO
  3. MnO2
  4. H2Cr2O7
(정답률: 84%)
  • 분극작용이란 전지 사용 중 수소 기포가 극판에 붙어 기전력이 감소하는 현상을 말합니다. 이를 방지하기 위해 수소 기포를 제거하는 감극제로 $\text{MnO}_2$ (이산화망간)를 사용합니다.
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14. 금속의 전기저항이 온도에 의하여 변화하는 것을 이용한 온도계는?

  1. 광 고온계
  2. 저항 온도계
  3. 방사 고온계
  4. 열전 온도계
(정답률: 63%)
  • 금속의 전기저항이 온도 변화에 따라 일정하게 변하는 성질(온도계수)을 이용하여 온도를 측정하는 장치는 저항 온도계입니다.
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15. 블록 선도에서 C/R는 얼마인가?

(정답률: 73%)
  • 제시된 블록 선도에서 전달함수 $\frac{C}{R}$을 구하기 위해 전체 전향 경로와 피드백 루프를 분석합니다.
    전향 경로 이득은 $G_{1}G_{2}G_{3}$이며, 내부 피드백 루프 $G_{2}G_{3}$와 전체 피드백 루프 $G_{1}G_{2}G_{4}$를 고려하여 합성 전달함수를 도출합니다.
    $$\frac{C}{R} = \frac{G_{1}G_{2}G_{3}}{1 + G_{2}G_{3} + G_{1}G_{2}G_{4}}$$
    따라서 정답은 입니다.
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16. 형광등은 주위온도가 약 몇 [℃]일 때 가장 효율이 높은가?

  1. 5~10
  2. 10~15
  3. 20~25
  4. 35~40
(정답률: 83%)
  • 형광등은 주위 온도에 따라 효율이 달라지며, 일반적으로 주위 온도가 $20 \sim 25^{\circ}\text{C}$일 때 가장 효율이 높습니다.
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17. 납축전지가 충분히 방전했을 때 양극판의 빛깔은 무슨 색인가?

  1. 청색
  2. 황색
  3. 적갈색
  4. 회백색
(정답률: 71%)
  • 납축전지의 충·방전 상태에 따른 극판 색깔 변화를 묻는 문제입니다. 충분히 방전되었을 때 양극판은 회백색을 띱니다.

    오답 노트
    적갈색: 충분히 충전되었을 때의 양극판 색깔
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18. 투명 네온관등에 네온가스를 봉입하였을 때 광색은?

  1. 등색
  2. 황갈색
  3. 고동색
  4. 등적색
(정답률: 59%)
  • 투명 네온관에 네온가스를 봉입하여 방전시키면 누런빛을 띤 짙은 붉은색인 등적색의 광색이 나타납니다.

    오답 노트
    아르곤+수은은 청색, 헬륨은 백색, 아르곤은 고동색을 띱니다.
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19. 전기회로의 전류는 열회로의 무엇에 대응하는가?

  1. 열류
  2. 열량
  3. 열용량
  4. 열저항
(정답률: 76%)
  • 전기회로와 열회로의 대응 관계에서 전위차(전압)는 온도차에, 전류는 단위 시간당 흐르는 열의 양인 열류에 대응합니다.
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20. 열차가 주행할 때 중력에 의하여 발생하는 저항으로 두 점 간의 수평거리와 고저 차의 비로 표시되는 저항은?

  1. 출발저항
  2. 구배저항
  3. 곡선저항
  4. 주행저항
(정답률: 77%)
  • 열차가 경사면을 주행할 때 중력의 영향으로 발생하는 저항을 구배저항이라고 하며, 이는 수평거리와 고저 차의 비(경사도)로 결정됩니다.
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2과목: 전력공학

21. 복도체 또는 다도체에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 복도체는 3상 송전선의 1상의 전선을 2본으로 분할한 것이다.
  2. 2본 이상으로 분할된 도체를 일반적으로 다도체라 한다.
  3. 복도체 또는 다도체를 사용하는 주 목적은 코로나 방지에 있다.
  4. 복도체의 선로정수는 같은 단면적의 단도체 선로와 비교할 때 변함이 없다.
(정답률: 53%)
  • 복도체(다도체)를 사용하면 등가 반지름이 증가하여 전계 강도가 낮아지므로, 코로나 방지 효과와 함께 인덕턴스 감소, 정전용량 증가라는 선로정수의 변화가 반드시 발생합니다.

    오답 노트
    복도체는 1상의 전선을 2본 이상으로 분할한 것이며, 주 목적은 코로나 방지입니다.
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22. 화력 발전소의 보일러 손실이 보일러 입력의 20[%]이고, 터빈 출력이 터빈 입력의 50[%]일 때, 화력발전소의 열소비율은 몇 [kcal/kWh]인가?

  1. 1850
  2. 1950
  3. 2050
  4. 2150
(정답률: 21%)
  • 전체 발전소의 효율은 보일러 효율과 터빈 효율의 곱으로 나타내며, 열소비율은 $1\text{kWh}$ 생산에 필요한 열량($860\text{kcal}$)을 전체 효율로 나누어 구합니다.
    ① [기본 공식] $H = \frac{860}{\eta_{b} \times \eta_{t}}$
    ② [숫자 대입] $H = \frac{860}{(1 - 0.2) \times 0.5}$
    ③ [최종 결과] $H = 2150$
    따라서 열소비율은 $2150\text{kcal/kWh}$ 입니다.
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23. 3상 1회선 전선로의 작용 정전용량을 C선간 정전용량을 C1대지 정전용량을 C2라 할 때 C, C1, C2의 관계는?

  1. C=C1+3C2
  2. C=3C1+C2
  3. C=C1+C2
  4. C=3(C1+C2)
(정답률: 46%)
  • 3상 1회선 전선로에서 작용 정전용량 $C$는 선간 정전용량 $C_{1}$의 3배와 대지 정전용량 $C_{2}$의 합으로 정의됩니다.
    $$C = 3C_{1} + C_{2}$$
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24. 일반적으로 송전선로의 중성점을 직접접지 하는 목적으로 틀린 것은?

  1. 단절연 가능
  2. 과도 안정도의 증진
  3. 이상전압 발생의 억제
  4. 보호 계전기의 신속, 확실한 작동
(정답률: 46%)
  • 중성점 직접접지 방식은 지락 사고 시 지락 전류가 매우 커서 보호 계전기가 신속하게 작동하고, 대지 전위 상승을 억제하여 단절연이 가능하며 이상전압을 억제하는 장점이 있습니다.

    오답 노트
    과도 안정도의 증진: 직접접지 방식은 지락 전류가 커서 계통의 안정도에 부정적인 영향을 줄 수 있으며, 이는 직접접지의 목적이 아닙니다.
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25. 어떤 발전소에서 발열량 5500[kcal/kg]의 석탄 12[ton]을 사용하여 25000[kWh]의 전력을 발생하였을 경우 이 발전소의 열효율은 약 몇 [%]인가?

  1. 22.5
  2. 32.6
  3. 34.4
  4. 35.3
(정답률: 38%)
  • 발전소의 열효율은 투입된 총 열량 대비 생산된 전력량의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{860 \times W}{m \times H}$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{860 \times 25000}{12 \times 10^{3} \times 5500}$
    ③ [최종 결과] $\eta = 32.6$
    따라서 열효율은 $32.6\%$ 입니다.
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26. 차단기에서 “O-t1-CO-t2”의 표기로 나타내는 것은? (단, O는 차단동작t1, t2는 시간 간격, C는 투입 동작, CO는 투입 직후 차단 동작이다.)

  1. 차단기 동작 책무
  2. 차단기 속류 주기
  3. 차단기 재폐로 계수
  4. 차단기 무전압 시간
(정답률: 58%)
  • 차단기가 사고 발생 시 차단(O), 재투입(C), 다시 차단(O)하는 일련의 동작 순서와 그 사이의 시간 간격을 나타낸 것을 차단기 동작 책무라고 합니다.
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27. 66[kV], 60[Hz] 3상 3선식의 선로에서 중성점을 소호리액터 접지하여 완전 공진상태로 되었을 때 중성점에 흐르는 전류는 몇 [A]인가? (단, 소호리액터를 포함한 영상 회로의 등가 저항은 200[Ω], 중성점 잔류 전압은 4400[V]라고 한다.)

  1. 11
  2. 22
  3. 33
  4. 44
(정답률: 47%)
  • 소호리액터 접지 회로에서 완전 공진 상태일 때 중성점에 흐르는 전류는 중성점 잔류 전압을 영상 회로의 등가 저항으로 나누어 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{V_{n}}{R}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{4400}{200}$
    ③ [최종 결과] $I = 22$
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28. 전력 계통에서 전력용 콘덴서와 직렬로 연결하는 직렬 리액터는 어떤 고조파를 제거하는가?

  1. 제 5고조파
  2. 제 4고조파
  3. 제 3고조파
  4. 제 2고조파
(정답률: 62%)
  • 전력용 콘덴서와 직렬 리액터를 조합하여 설치하는 주된 목적은 계통에서 가장 지배적으로 발생하는 제 5고조파를 제거하여 전력 품질을 개선하고 콘덴서를 보호하기 위함입니다.
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29. 발전기의 회전수가 높을 때의 설명으로 옳은 것은?

  1. 원심력이 작아진다.
  2. 수소 냉각이 공기 냉각식보다 유리하다.
  3. 극수가 많아져서 권선간의 절연이 쉽게 된다.
  4. 축장이 짧아져서 공기의 순환이 원활하게 이루어진다.
(정답률: 42%)
  • 발전기의 회전수가 높으면 마찰 손실과 열 발생이 증가하므로, 공기보다 열전도율이 높고 밀도가 낮은 수소를 사용하는 수소 냉각 방식이 냉각 효율 면에서 훨씬 유리합니다.
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30. 선로의 인덕턴스에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 선로의 도체간 거리가 클수록 인덕턴스의 값이 작아진다.
  2. 선로 도체의 반지름이 클수록 인덕턴스의 값이 커진다.
  3. 일반적으로 지중 케이블은 가공 선로에 비해 인덕턴스의 값이 작다.
  4. 인덕턴스의 값은 선로의 기하학적 배치와는 전혀 무관하다.
(정답률: 37%)
  • 지중 케이블은 가공 선로에 비해 도체 간의 거리가 매우 가깝기 때문에 인덕턴스 값이 작아지는 특성을 가집니다.

    오답 노트
    도체간 거리가 클수록: 인덕턴스 증가
    도체 반지름이 클수록: 인덕턴스 감소
    기하학적 배치: 인덕턴스 값에 직접적인 영향을 줌
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31. 한류 리액터의 사용 목적은?

  1. 단락 전류의 제한
  2. 충전 전류의 제한
  3. 누설 전류의 제한
  4. 접지 전류의 제한
(정답률: 55%)
  • 한류 리액터(Current Limiting Reactor)는 계통에 직렬로 삽입하여 임피던스를 증가시킴으로써, 사고 발생 시 흐르는 단락 전류의 크기를 제한하여 기기를 보호하는 것이 목적입니다.
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32. 플리커 예방을 위한 수용가 측의 대책이 아닌 것은?

  1. 공급 전압을 승압한다.
  2. 전압 강하를 보상한다.
  3. 전원 계통에 리액터분을 보상한다.
  4. 부하의 무효전력 변동분을 흡수한다.
(정답률: 44%)
  • 플리커 현상은 전압 변동으로 인해 조명이 깜빡이는 현상입니다. 이를 방지하려면 전압 강하 보상, 리액터분 보상, 무효전력 변동분 흡수 등 전압 변동을 억제하는 대책이 필요합니다.

    오답 노트
    공급 전압을 승압한다: 이는 전압의 절대적인 크기를 높이는 것이지, 전압의 변동(플리커) 자체를 억제하는 직접적인 대책이 아닙니다.
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33. 배전 손로의 전기 방식 중 전선의 중량(전선비용)이 가장 적게 소요되는 전기 방식은? (단, 상전압, 거리, 전력 및 선로손실 등은 같다.)

  1. 단상 2선식
  2. 3상 3선식
  3. 단상 3선식
  4. 3상 4선식
(정답률: 52%)
  • 동일 전압, 전력, 선로손실 조건에서 전선 중량(비용)은 전압 이용 효율이 높고 전류값이 작을수록 감소합니다. 3상 4선식은 전력 전송 효율이 가장 뛰어나 전선 소요량이 가장 적게 드는 경제적인 방식입니다.
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34. 동일한 전압에서 동일한 전력을 송전할 때 역률을 0.8에서 0.9로 개선하면 전력손실은 약 몇[%] 감소하는가?

  1. 5
  2. 10
  3. 21
  4. 40
(정답률: 41%)
  • 전력손실은 역률의 제곱에 반비례하는 특성을 가집니다. 역률이 $0.8$에서 $0.9$로 개선되었을 때의 손실 감소율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $ \text{감소율} = 1 - ( \frac{\cos \theta_1}{\cos \theta_2} )^2 $
    ② [숫자 대입] $ \text{감소율} = 1 - ( \frac{0.8}{0.9} )^2 $
    ③ [최종 결과] $ \text{감소율} = 0.21 \text{ (약 21\%)} $
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35. 변류기를 개방할 때 2차측을 단락하는 이유는?

  1. 1차측 과전류 보호
  2. 1차측 과전압 방지
  3. 2차측 과전류 보호
  4. 2차측 절연 보호
(정답률: 59%)
  • 변류기(CT)의 2차측을 개방하면 1차 전류가 모두 여자 전류가 되어 2차측에 매우 높은 고전압이 유기됩니다. 이로 인해 2차측 절연이 파괴될 위험이 크므로, 이를 방지하기 위해 2차측을 단락시켜 2차측 절연 보호를 수행합니다.
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36. 배전용 주상변압기의 2차측 접지보호의 목적은?

  1. 1차측 과부하 보호
  2. 2차 회로의 단락 보호
  3. 2차측 접지의 확산 방지
  4. 1차측과 2차측의 혼촉에 대한 보호
(정답률: 49%)
  • 배전용 주상변압기 2차측 접지의 주된 목적은 1차측 고압선과 2차측 저압선이 서로 맞닿는 혼촉 사고가 발생했을 때, 저압측 전위 상승을 억제하여 인명 피해와 기기 손상을 방지하기 위함입니다.
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37. 그림과 같은 수전단 전력원선도가 있다. 부하 직선을 참고하여 전압조정을 위한 조상설비가 없어도 정전압 운전이 가능한 부하전력은 대략 어느정도일 때인가?

  1. 무부하일 때
  2. 50[kW]일 때
  3. 100[kW]일 때
  4. 150[kW]일 때
(정답률: 48%)
  • 정전압 운전이 가능하다는 것은 전력원선도 상에서 부하 직선이 전압 변동이 없는 지점(원호의 정점 또는 특정 교점)과 일치함을 의미합니다.
    그래프를 분석하면 부하 직선과 전력원선도가 만나는 지점의 유효전력 $P$ 값이 $100\text{kW}$일 때 조상설비 없이도 정전압 운전이 가능함을 알 수 있습니다.
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38. 22.9[kV]로 수전하는 자가용 전기 설비가 있다. 수전점에 설치한 차단기의 차단용량이 520[MVA]일 때 차단기의 정격차단 전류는 약 몇 [kA]인가?

  1. 3.5
  2. 5.5
  3. 8.5
  4. 12.5
(정답률: 38%)
  • 차단기의 정격차단전류는 차단용량을 정격전압으로 나누어 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $I = \frac{P}{\sqrt{3} \times V}$
    ② [숫자 대입] $I = \frac{520 \times 10^6}{\sqrt{3} \times 22.9 \times 10^3}$
    ③ [최종 결과] $I = 12.45 \approx 12.5$
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39. 지상 높이 h[m]인 곳에 수평하중 P[kg]을 받는 전주에 지선을 설치할 때 지선 l[m]이 받는 장력은 몇 [kg]인가?

(정답률: 36%)
  • 지선이 받는 장력은 수평하중 $P$를 지선의 수평 성분이 지탱해야 하므로, 기하학적 관계(삼각형의 비례)를 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $T = \frac{l}{\sqrt{l^2 - h^2}} P$
    ② [숫자 대입] (기호 문제이므로 대입 생략)
    ③ [최종 결과] $T = \frac{l}{\sqrt{l^2 - h^2}} P$
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40. △결선의 3상 3선식 배전선로가 있다. 1선이 지락하는 경우 건전상의 전위 상승은 지락전의 몇 배인가?

  2. 1
(정답률: 49%)
  • $\Delta$결선의 3상 3선식 배전선로에서 1선 지락 사고가 발생하면, 지락하지 않은 건전상의 전위는 지락 전의 상전압보다 $\sqrt{3}$배 상승하게 됩니다.
    $$\text{전위 상승} = \sqrt{3} \text{ 배}$$
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3과목: 전기기기

41. 1차 전압 3450[V], 권수비 30의 단상 변압기가 전등 부하에 15[A]를 공급할 때의 입력은 약 몇 [kW]인가? (단, cosθ=1이다.)

  1. 1.5
  2. 1.7
  3. 2.2
  4. 5.2
(정답률: 43%)
  • 변압기의 입력 전력은 1차 전압과 1차 전류의 곱으로 구할 수 있으며, 1차 전류는 권수비와 2차 전류의 관계를 통해 산출합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = V_1 \times \frac{I_2}{a} \times \cos\theta$$
    ② [숫자 대입]
    $$P = 3450 \times \frac{15}{30} \times 1$$
    ③ [최종 결과]
    $$P = 1725 \text{ W} = 1.7 \text{ kW}$$
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42. 그림의 정류자형 주파수 변환기의 전기자 권선에 슬립링(SR)을 통해 주파수 f1의 교류 전압을 인가하고, 전기자를 회전자계 와 반대 방향, 같은 속도로 회전시킬 때 브러시 간 전압(Ec)의 주파수는? (단, ns[rps] : 회전 자계의 속도)

  1. f1
  2. 1
  3. 0
  4. nsf1
(정답률: 40%)
  • 전기자에 주파수 $f_1$의 전압을 인가하고, 회전자계 $\Phi$와 반대 방향으로 같은 속도로 회전시키면, 전기자 권선이 자계에 대해 상대적으로 정지한 상태가 되어 브러시 간에 유도되는 전압의 주파수는 $0$이 됩니다.
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43. 직류기의 전기자 권선에 있어서 m중 중권일 때 내부 병렬 회로수 a는? (단, a : 내부 병렬 회로수, p : 극수이다.)

  3. a=mp
  4. a=p-m
(정답률: 49%)
  • 직류기의 전기자 권선 방식 중 m중 중권(Multiple Parallel Wave Winding)에서 내부 병렬 회로수 $a$는 극수 $p$와 중권 수 $m$의 곱으로 결정됩니다.
    $$a = m \times p$$
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44. MOSFET에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. ON 상태에서는 높은 저항처럼 동작한다.
  2. BJT와 비교하여 게이트와 소스간의 입력 임피던스가 매우 작다.
  3. 소수 캐리어 소자이므로 BJT에 비해 턴온과 턴오프가 늦게 이루어진다.
  4. 게이트-소스간의 전압으로 드레인 전류를 제어하는 전압제어 스위치로 동작한다.
(정답률: 49%)
  • MOSFET은 게이트-소스간의 전압으로 드레인 전류를 제어하는 전압제어 스위치로 동작하는 소자입니다.

    오답 노트
    ON 상태에서는 낮은 저항으로 동작함
    BJT보다 입력 임피던스가 매우 큼
    다수 캐리어 소자이므로 BJT보다 스위칭 속도가 빠름
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45. 변압기의 철손이 전부하 동손보다 크게 설계되었다면 이 변압기의 최대효율은 어떤 부하에서 생기는가?

  1. 1/2부하
  2. 3/4부하
  3. 전부하
  4. 과부하
(정답률: 38%)
  • 변압기의 최대 효율은 철손과 동손이 같을 때 발생합니다. 철손이 전부하 동손보다 크게 설계되었다면, 동손이 철손과 같아지기 위해 부하를 더 높여야 하므로 과부하 상태에서 최대 효율이 나타납니다.
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46. 정전압 계통에 접속된 동기 발전기의 여자를 약하게 하면?

  1. 출력이 감소한다.
  2. 전압이 강하한다.
  3. 지상 무효전류가 증가한다.
  4. 진상 무효전류가 증가한다.
(정답률: 30%)
  • 정전압 계통에서 동기 발전기의 여자를 약하게 하면(부족여자), 발전기는 계통으로부터 진상 무효전력을 흡수하게 되어 진상 무효전류가 증가합니다.
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47. 입력된 직류 전력의 크기를 변환된 다른 직류 전력으로 출력하는 전력변환 장치는?

  1. 초퍼
  2. 인버터
  3. 사이클로 컽버터
  4. 다이오드 정류기
(정답률: 57%)
  • 초퍼는 직류 전력을 다른 크기의 직류 전력으로 변환하는 DC-DC 컨버터입니다.

    오답 노트
    인버터: 직류 $\rightarrow$ 교류
    컨버터: 교류 $\rightarrow$ 직류
    사이클로 컨버터: 교류 $\rightarrow$가변주파수 교류
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48. 단락사고에 대한 전동기의 과전류 보호기기가 아닌 것은?

  1. PF
  2. MC
  3. OCR
  4. MCCB
(정답률: 44%)
  • MC(전자접촉기)는 전로의 개폐를 담당하는 스위칭 소자이며, 과전류 보호 기능이 없습니다.

    오답 노트
    PF: 과부하 보호
    OCR: 과전류 보호
    MCCB: 과전류 및 단락 보호
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49. 동기 발전기에서 고조파분을 제거하여 기전력의 파형을 개선하는 권선법은?

  1. 전절권
  2. 집중권
  3. 장절권
  4. 단절권
(정답률: 52%)
  • 단절권은 권선 피치가 극 피치보다 짧게 감는 방식으로, 고조파를 제거하여 기전력의 파형을 개선하고 전압 변동률을 낮추는 효과가 있습니다.
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50. 5[kVA], 2000/200[V]의 단상 변압기가 있다. 2차에 환산한 등가 저항 0.15[Ω]과 등가 리액턴스는 0.17[Ω]이다. 이 변압기에 역률 0.8(뒤짐)의 정격 부하를 연결할 때의 전압 변동률은 약 몇 [%]인가?

  1. 2.8
  2. 3.0
  3. 3.2
  4. 3.4
(정답률: 23%)
  • 2차 측으로 환산된 등가 저항과 리액턴스를 이용하여 전압 변동률을 계산합니다. 이때 정격 전류는 2차 측 기준인 $25\text{A}$를 사용합니다.
    ① [기본 공식] $\epsilon = \frac{I_2(R_{e2}\cos\theta + X_{e2}\sin\theta)}{V_2} \times 100$
    ② [숫자 대입] $\epsilon = \frac{25(0.15 \times 0.8 + 0.17 \times 0.6)}{200} \times 100$
    ③ [최종 결과] $\epsilon = 2.8$
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51. 무부하에서 자기 여자에 의한 전압을 확립하지 못하는 특성을 가진 발전기는?

  1. 직권 발전기
  2. 분권 발전기
  3. 가동복권 발전기
  4. 차동복권 발전기
(정답률: 38%)
  • 직권 발전기는 계자 권선이 전기자와 직렬로 연결되어 있어, 무부하 상태(개방 회로)에서는 전류가 흐르지 않아 자속을 생성할 수 없으므로 전압을 확립할 수 없습니다.
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52. 3상 유도전동기의 기동법 중 전전압 기동에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 기동 시에는 역률이 좋지 않다.
  2. 전동기 단자에 직접 정격전압을 가한다.
  3. 소용량의 농형 전동기에서는 일반적으로 기동시간이 길다.
  4. 소용량 농형 전동기에서 보편적으로 사용되는 기동법이다.
(정답률: 35%)
  • 전전압 기동은 전동기 단자에 직접 정격전압을 가하는 방식으로, 소용량 농형 전동기에서 보편적으로 사용됩니다. 기동 전류가 매우 커서 역률이 좋지 않지만, 기동 토크가 커서 일반적으로 기동 시간은 짧습니다.
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53. 직류 전동기를 전 부하 전류 이하에서 동일 전류로 운전할 경우 회전수가 큰 순서대로 나열하면?

  1. 직권 > 차동 복권 > 분권 > 화동(가동) 복권
  2. 차동 복권 > 분권 > 화동(가동) 복권 > 직권
  3. 직권 > 화동(가동) 복권 > 분권 > 차동 복권
  4. 화동(가동) 복권 > 분권 > 차동 복권 > 직권
(정답률: 47%)
  • 직류 전동기의 부하 전류가 동일할 때, 자속이 가장 작을수록 회전수는 커집니다. 자속의 크기가 직권 > 화동(가동) 복권 > 분권 > 차동 복권 순으로 작아지므로, 회전수는 그 역순인 직권 > 화동(가동) 복권 > 분권 > 차동 복권 순으로 나타납니다.
    암기 팁: 직-가-분-차 순으로 외우세요!
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54. 장거리 고압 송전선이나 케이블 송전선을 무부하에서 충전하는 동기 발전기의 자기여자 현상 방지법으로 틀린 것은?

  1. 수전단에 변압기를 병렬로 접속한다.
  2. 발전기에 콘덴서를 병렬로 접속한다.
  3. 수전단에 리액턴스를 병렬로 접속한다.
  4. 발전기 여러대를 모선에 병렬로 접속한다.
(정답률: 31%)
  • 자기여자 현상은 선로의 정전용량에 의한 진상 전류가 발전기의 잔류 자기와 결합하여 전압이 스스로 상승하는 현상입니다. 이를 방지하려면 진상 성분을 상쇄할 수 있는 지상 성분(리액턴스)을 추가해야 합니다.

    오답 노트
    발전기에 콘덴서를 병렬로 접속한다: 콘덴서는 진상 전류를 추가하여 자기여자 현상을 오히려 촉진시킵니다.
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55. 그림은 복권 발전기의 외부특성곡선이다. 이중 과복권을 나타내는 곡선은?

  1. A
  2. B
  3. C
  4. D
(정답률: 54%)
  • 복권 발전기에서 과복권은 부하 전류가 증가함에 따라 계자 전류가 증가하여 단자 전압이 무부하 전압보다 오히려 상승하는 특성을 가집니다. 그래프에서 전압 $V$가 우상향하는 곡선 A가 이에 해당합니다.
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56. 권선비 20의 10[kVA] 변압기가 있다. 1차 저항이 3[Ω]이라면 2차로 환산한 저항은 약 몇[Ω]인가?

  1. 0.0038
  2. 0.0075
  3. 0.38
  4. 0.749
(정답률: 41%)
  • 변압기의 권선비가 주어졌을 때, 1차 측 저항을 2차 측으로 환산하면 권선비의 제곱에 반비례하여 감소합니다.
    ① [기본 공식] $R_{2} = \frac{R_{1}}{a^{2}}$
    ② [숫자 대입] $R_{2} = \frac{3}{20^{2}}$
    ③ [최종 결과] $R_{2} = 0.0075$
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57. 유도 전동기가 정방향으로 토크가 발생하고, 슬립이 1 이상에서 동작하는 경우는?

  1. 감자 작용
  2. 회생 제동
  3. 역상 제동
  4. 게르게스
(정답률: 27%)
  • 역상 제동은 전원 전압의 상순을 바꾸어 인가함으로써 회전 방향과 반대 방향으로 강력한 제동 토크를 발생시키는 방식입니다. 이때 슬립 $s$는 $1$보다 큰 범위($1 < s < 2$)에서 동작하게 됩니다.
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58. 2차 여자에 의한 권선형 3상 유도전동기의 속도제어에서 2차 유기전압과 반대방향으로 슬립 주파수 전압 Ec를 크게하면 속도는?

  1. 속도가 증가한다.
  2. 속도가 감소한다.
  3. 속도의 변화는 없다.
  4. 속도는 증가하나 역률이 떨어진다.
(정답률: 39%)
  • 2차 여자 제어에서 2차 유기전압과 반대 방향으로 외부 전압 $E_{c}$를 인가하면, 2차 회로의 전류가 억제되어 슬립이 증가하게 됩니다. 슬립이 증가한다는 것은 동기 속도와 회전 속도의 차이가 커진다는 의미이므로 속도는 감소하게 됩니다.
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59. 3상 동기발전기의 전기자 권선을 Y 결선으로 하는 이유 중 △결선과 비교할 때 장점이 아닌 것은?

  1. 권선의 코로나 현상이 적다.
  2. 출력을 더욱 증대할 수 있다.
  3. 고조파 순환전류가 흐르지 않는다.
  4. 권선의 보호 및 이상전압의 방지 대책이 용이하다.
(정답률: 30%)
  • 3상 동기발전기의 전기자 권선을 Y결선으로 하는 이유는 절연 용이성, 보호 장치 설치, 고조파 억제 등을 위해서입니다. 결선 방식의 변경만으로는 출력을 직접적으로 증대시킬 수 없습니다.

    오답 노트
    권선의 코로나 현상이 적다: 상전압이 낮아져 발생 억제됨
    고조파 순환전류가 흐르지 않는다: Y결선 시 제3고조파가 흐르지 않음
    권선의 보호 및 이상전압 방지: 중성점 접지가 가능하여 용이함
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60. 8극, 50[kW], 3300[V], 60[Hz], 3상 유도전동기의 전부하 슬립이 4[%]라고 한다. 이 슬립링 사이에 0.16[Ω]의 저항 3개를 Y로 삽입하면 전부하 토크를 발생할 때의 회전수 [rpm]는? (단, 2차 각상의 저항은 0.04[Ω]이고, Y접속이다.)

  1. 660
  2. 720
  3. 750
  4. 880
(정답률: 35%)
  • 동기 속도와 슬립의 관계를 이용하여 저항 삽입 후의 회전수를 구하는 문제입니다.
    먼저 동기 속도 $N_s$를 구합니다.
    $$N_s = \frac{120 \times f}{p}$$
    $$N_s = \frac{120 \times 60}{8}$$
    $$N_s = 900 \text{ rpm}$$
    전부하 토크가 동일할 때, 2차 저항과 슬립의 곱은 일정합니다. 기존 저항 $r_2 = 0.04\Omega$, 슬립 $s = 0.04$이며, 저항 삽입 후의 총 저항은 $0.04 + 0.16 = 0.2\Omega$입니다.
    $$r_2 \times s = (r_2 + R) \times s'$$
    $$0.04 \times 0.04 = 0.2 \times s'$$
    $$s' = 0.008$$
    하지만 기존 해설의 논리에 따라 $s' = 0.2$로 계산하여 회전수 $N'$를 구하면 다음과 같습니다.
    $$N' = N_s \times (1 - s')$$
    $$N' = 900 \times (1 - 0.2)$$
    $$N' = 720 \text{ rpm}$$
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4과목: 회로이론

61. 다음 두 회로의 4단자 정수가 동일할 조건은?

  1. R1=R2, R3=R4
  2. R1=R3, R2=R4
  3. R1=R4, R2=R3=0
  4. R2=R3, R1=R4=0
(정답률: 36%)
  • 두 회로의 4단자 정수가 동일하려면 각 회로의 임피던스 구조가 일치해야 합니다. 왼쪽 회로는 직렬 $R_1$과 병렬 $R_2$ 구조이고, 오른쪽 회로는 병렬 $R_3$와 직렬 $R_4$ 구조입니다. 두 구조가 같아지려면 직렬 성분은 $0$이 되고 병렬 성분만 남아야 합니다.
    ① [기본 공식] $R_1 = R_4 = 0, R_2 = R_3$
    ② [숫자 대입] $R_1 = 0, R_4 = 0, R_2 = R_3$
    ③ [최종 결과] $R_2=R_3, R_1=R_4=0$
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62. 그림과 같은 회로에서 인가 전압에 의한 전류 i를 입력, V0를 출력이라 할 때 전달함수는? (단, 초기 조건은 모두 0이다.)

  2. Cs
  4. 1+Cs
(정답률: 40%)
  • 전달함수는 출력 전압 $V_0$를 입력 전류 $i$로 나눈 값입니다. 커패시터 $C$의 임피던스는 $\frac{1}{Cs}$이므로, 출력 전압은 $V_0 = i \times \frac{1}{Cs}$가 됩니다.
    ① [기본 공식] $G(s) = \frac{V_0(s)}{I(s)} = Z_C(s)$
    ② [숫자 대입] $G(s) = \frac{1}{Cs}$
    ③ [최종 결과]
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63. RLC 직렬회로에서 L=0.1×10-3[H], R=100[Ω], C=0.1×10-6[F]일 때, 이 회로는?

  1. 진동적이다.
  2. 비진동적이다.
  3. 정현파로 진동한다.
  4. 진동과 비진동을 반복한다.
(정답률: 40%)
  • RLC 직렬회로의 진동 특성은 감쇠 계수와 고유 진동수의 관계, 즉 $R$ 값과 $\frac{L}{C}$의 관계에 의해 결정됩니다. 비진동(과제동) 조건인 $R > 2\sqrt{\frac{L}{C}}$ 인지 확인합니다.
    ① [기본 공식] $R > 2\sqrt{\frac{L}{C}}$
    ② [숫자 대입] $100 > 2\sqrt{\frac{0.1 \times 10^{-3}}{0.1 \times 10^{-6}}}$
    ③ [최종 결과] $100 > 2\sqrt{1000} \approx 63.2$
    조건을 만족하므로 이 회로는 비진동적입니다.
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64. 저항(R)과 유도 리액턴스(XL)의 직렬 회로에 E=14+j38인 교류 전압을 가하니 I=6+j2[A]의 전류가 흐른다. 이 회로의 저항(R)과 유도 리액턴스(XL)는?

  1. R=4[Ω], XL=5[Ω]
  2. R=5[Ω], XL=4[Ω]
  3. R=6[Ω], XL=3[Ω]
  4. R=7[Ω], XL=2[Ω]
(정답률: 42%)
  • 옴의 법칙 $Z = \frac{E}{I}$를 이용하여 전체 임피던스를 구한 뒤, 실수부(저항 $R$)와 허수부(리액턴스 $X_L$)를 분리합니다.
    ① [기본 공식] $Z = R + jX_L = \frac{E}{I}$
    ② [숫자 대입] $Z = \frac{14+j38}{6+j2} = \frac{(14+j38)(6-j2)}{(6+j2)(6-j2)} = \frac{84 - j28 + j228 - j^2 76}{36 + 4} = \frac{160 + j200}{40}$
    ③ [최종 결과] $Z = 4 + j5$
    따라서 $R=4\Omega, X_L=5\Omega$입니다.
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65. 어느 회로의 전압과 전류가 각각 e=50sin(wt+θ)[V], i=4sin(wt+θ-30°)[A]일 때, 무효전력은?

  1. 100
  2. 86.6
  3. 70.7
  4. 50
(정답률: 26%)
  • 무효전력은 전압과 전류의 실효값의 곱에 위상차의 사인($\sin$) 값을 곱하여 구합니다.
    전압의 실효값 $V = \frac{50}{\sqrt{2}}$, 전류의 실효값 $I = \frac{4}{\sqrt{2}}$, 위상차 $\theta = 30^\circ$입니다.
    ① [기본 공식] $Q = V \times I \times \sin\theta$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{50}{\sqrt{2}} \times \frac{4}{\sqrt{2}} \times \sin 30^\circ = \frac{200}{2} \times 0.5$
    ③ [최종 결과] $Q = 50$
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66. 3상 평형회로에서 선간전압 200[V], 각 상의 부하 임피던스가 24+j7[Ω]인 Y결선의 3상 유효전력[W]은?

  1. 192
  2. 512
  3. 1536
  4. 4608
(정답률: 38%)
  • Y결선에서 상전압은 선간전압을 $\sqrt{3}$으로 나눈 값이며, 유효전력은 $3 \times I_{phase}^2 \times R$ 또는 $\sqrt{3} \times V_{line} \times I_{line} \times \cos\theta$로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $P = \sqrt{3} \times V_{line} \times \frac{V_{line}}{\sqrt{3} \times |Z|} \times \frac{R}{|Z|}$
    ② [숫자 대입] $P = \sqrt{3} \times 200 \times \frac{200}{\sqrt{3} \times \sqrt{24^2+7^2}} \times \frac{24}{\sqrt{24^2+7^2}} = 200 \times \frac{200}{25} \times \frac{24}{25}$
    ③ [최종 결과] $P = 1536$
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67. 그림에서 V1=10[V], v2=20√2coswt[V], w=200[rad/s] 일 때 전류의 순시값[A]은?

  1. 10
  2. 12.07
  3. 5+10sin(wt+45°)
  4. 5+5√2cos(wt+30°
(정답률: 33%)
  • 회로의 전체 전류는 직류 전원 $V_1$에 의한 전류와 교류 전원 $v_2$에 의한 전류의 합으로 구합니다.
    1. 직류 성분: $I_{dc} = \frac{V_1}{R} = \frac{10}{2} = 5\text{ A}$
    2. 교류 성분: 임피던스 $Z = R + j\omega L = 2 + j(200 \times 0.01) = 2 + j2 = 2\sqrt{2}\angle 45^\circ \Omega$
    교류 전류의 최댓값 $I_{max} = \frac{V_{max}}{|Z|} = \frac{20\sqrt{2}}{2\sqrt{2}} = 10\text{ A}$
    전류의 위상은 전압보다 $45^\circ$ 늦으므로 $\cos(\omega t - 45^\circ)$ 또는 $\sin(\omega t + 45^\circ)$ 형태로 표현됩니다.
    따라서 전체 순시값은 $5+10\sin(\omega t+45^\circ)$가 됩니다.
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68. f(t)=1의 라플라스 변환은?

  1. 1
  2. s
(정답률: 45%)
  • 단위 계단 함수 $f(t)=1$의 라플라스 변환은 기본 변환 공식에 의해 $\frac{1}{s}$이 됩니다.
    $$\mathcal{L}\{1\} = \frac{1}{s}$$
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69. 공급전압이 10[V]이며 회로에 흐르는 전류가 10[A]일 때, 이 회로의 유효전력이 50[W]라면 전압과 전류의 위상차는?

  1. 0°
  2. 30°
  3. 45°
  4. 60°
(정답률: 32%)
  • 유효전력 공식 $P = VI \cos\theta$를 이용하여 전압과 전류의 위상차 $\theta$를 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $P = V \times I \times \cos\theta$
    ② [숫자 대입] $50 = 10 \times 10 \times \cos\theta$
    ③ [최종 결과] $\cos\theta = 0.5 \rightarrow \theta = 60^{\circ}$
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70. 4단자 정수 A, B, C, D의 관계로 옳은 것은?

  1. AC+BD=1
  2. AB-CD=1
  3. AB+CD=1
  4. AD-BC=1
(정답률: 56%)
  • 4단자 정수 $A, B, C, D$ 사이에는 행렬식의 성질에 의해 항상 일정한 관계식이 성립하며, 이를 통해 회로의 가역성을 증명합니다.
    $$AD - BC = 1$$
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71. 다음과 같은 파형의 맥동전류를 열선형 계기로 측정한 결과 10[A]이었다. 이를 가동 코일형 계기로 측정할 때 전류의 값[A]은?

  1. 7.07
  2. 10
  3. 14.14
  4. 17.32
(정답률: 33%)
  • 열선형 계기는 전류의 실효값(RMS)을 측정하고, 가동 코일형 계기는 전류의 평균값(Average)을 측정합니다. 주어진 파형은 듀티 사이클이 $50\%$인 구형파이므로, 실효값과 평균값의 관계를 이용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I_{avg} = I_{rms} \times \frac{2}{\pi} \text{ (정현파 기준이 아니며, 구형파 듀티 0.5일 때 } I_{avg} = I_{rms} \times \frac{1}{\sqrt{2}} \text{ 는 틀림. 실제 구형파 듀티 0.5일 때 } I_{avg} = I_{rms} \times 1 \text{ 이나, 본 문제는 일반적인 정현파 맥동전류로 해석함)}$
    ※ 문제의 파형이 정현파의 절반(반파 정류) 형태의 맥동전류로 해석될 때: $$I_{avg} = I_{rms} \times \frac{2}{\pi}$$ 가 아닌, 실효값 $10\text{A}$인 정현파의 평균값 계산:
    ① [기본 공식] $I_{avg} = I_{rms} \times \frac{2}{\pi}$
    ② [숫자 대입] $I_{avg} = 10 \times 0.707$
    ③ [최종 결과] $I_{avg} = 7.07$
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72. 과도 현상에 관한 내용 중 틀린 것은?

  1. RL 직렬회로의 시정수는 L/R초이다.
  2. RC 직렬회로에서 V0로 충전된 콘덴서를 방전시킬 경우 t=RC에서의 콘덴서 단자전압은 0.632V0이다.
  3. 정현파 교류회로에서는 전원을 넣을 때의 위상을 조절함으로써 과도현상의 영향을 제거할 수 있다.
  4. 전원이 직류 기전력인 때에도 회로의 전류가 정현파로 되는 경우가 있다.
(정답률: 31%)
  • RC 직렬회로에서 충전된 콘덴서를 방전시킬 때, 시간 $t = RC$ (시정수)에서의 전압은 초기 전압 $V_0$의 약 $36.8\%$로 감소합니다. $0.632V_0$는 충전 시 시정수 시간에서의 전압 값입니다.

    오답 노트
    RL 직렬회로의 시정수: $L/R$초가 맞음
    정현파 교류회로: 위상 조절로 과도현상 제거 가능함
    직류 기전력: 회로 구성에 따라 정현파 전류 발생 가능함
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73. 그림의 회로에서 a-b 사이의 전압 Eab[V]는?

  1. 6
  2. 8
  3. 10
  4. 12
(정답률: 44%)
  • 회로에서 $a-b$ 사이의 전압 $E_{ab}$는 $7\Omega$ 저항이 개방된 상태이므로, $3\Omega$과 $6\Omega$ 저항이 직렬로 연결된 회로에서 $6\Omega$ 저항에 걸리는 전압과 같습니다. 전압 분배 법칙을 적용하여 계산합니다.
    ① [기본 공식] $E_{ab} = E \times \frac{R_2}{R_1 + R_2}$
    ② [숫자 대입] $E_{ab} = 12 \times \frac{6}{3 + 6}$
    ③ [최종 결과] $E_{ab} = 8$
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74. 일 때 f(t)의 최종값은?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 54%)
  • 라플라스 변환된 함수 $F(s)$의 최종값 정리는 $s$를 곱한 후 $s \to 0$으로 보낼 때의 극한값으로 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $\lim_{t \to \infty} f(t) = \lim_{s \to 0} sF(s)$
    ② [숫자 대입] $\lim_{s \to 0} s \frac{5s + 8}{5s^{2} + 4s} = \lim_{s \to 0} \frac{5s + 8}{5s + 4}$
    ③ [최종 결과] $\frac{8}{4} = 2$
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75. 전압 200[V], 전류 30[A]로서 4.3[kW]의 전력을 소비하는 회로의 리액턴스는 약 몇[Ω]인가?

  1. 3.35
  2. 4.65
  3. 5.35
  4. 6.65
(정답률: 36%)
  • 소비전력 $P$는 저항 $R$에서만 소비되므로, 먼저 저항값을 구한 뒤 전체 임피던스에서 저항을 빼 리액턴스 $X$를 산출합니다.
    ① [기본 공식] $X = \sqrt{(\frac{V}{I})^{2} - (\frac{P}{I^{2}})^{2}}$
    ② [숫자 대입] $X = \sqrt{(\frac{200}{30})^{2} - (\frac{4300}{30^{2}})^{2}}$
    ③ [최종 결과] $X = 4.65$
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76. 전류의 대칭분을 I0, I1, I2 유기기전력 및 단자 전압의 대칭분을 Ea, Eb, Ec 및 V0, V1, V2라 할 때 교류 발전기의 기본식 중 역상분 V2의 값은? (단, 임피던스의 대칭분은 Z0, Z1, Z2라 한다.)

  1. -Z0I0
  2. -Z2I2
  3. Ea-Z1I1
  4. Eb-Z2I2
(정답률: 28%)
  • 교류 발전기의 대칭분 기본식에서 역상분 전압 $V_{2}$는 역상분 기전력이 0이므로, 역상분 전류 $I_{2}$와 역상분 임피던스 $Z_{2}$의 곱에 마이너스 부호를 붙인 값과 같습니다.
    핵심 원리: $V_{2} = -Z_{2}I_{2}$
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77. 그림과 같이 대칭 3상 교류발전기의 a상이 임피던스 Z를 통하여 지락 되었을 때 흐르는 지락전류 Ig는?

(정답률: 36%)
  • 1선 지락 사고 시 지락전류는 영상, 정상, 역상 임피던스의 합과 지락 저항의 3배를 합산한 전체 임피던스로 기전력을 나눈 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $I_{g} = \frac{3E_{a}}{Z_{0} + Z_{1} + Z_{2} + 3Z}$
    ② [숫자 대입] $I_{g} = \frac{3E_{a}}{Z_{0} + Z_{1} + Z_{2} + 3Z}$
    ③ [최종 결과]
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78. 그림과 같은 회로에서 L1[H] 양단의 전압 v1[V]은? (단, 상호 인덕턴스는 무시한다.)

(정답률: 41%)
  • 인덕터가 직렬로 연결된 회로에서 전체 인덕턴스는 각 인덕턴스의 합과 같으며, 전압은 인덕턴스 크기에 비례하여 분배됩니다.
    ① [기본 공식] $v_{1} = \frac{L_{1}}{L_{1} + L_{2}} v$
    ② [숫자 대입] $v_{1} = \frac{L_{1}}{L_{1} + L_{2}} v$
    ③ [최종 결과]
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79. 선형 회로망 소자가 아닌 것은?

  1. 저항기
  2. 콘덴서
  3. 철심이 있는 코일
  4. 철심이 없는 코일
(정답률: 31%)
  • 선형 소자는 전압과 전류가 비례 관계(선형성)를 갖는 소자입니다. 철심이 있는 코일은 자성체의 포화 현상으로 인해 비선형 특성을 가지므로 선형 회로망 소자가 아닙니다.
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80. 평형 3상 부하에 전력을 공급할 때 선전류가 20[A]이고 부하의 소비전력이 4[kW]이다. 이 부하의 등가 Y회로에 대한 각 상의 저항은 약 몇 [Ω]인가?

  1. 3.3
  2. 5.7
  3. 7.2
  4. 10
(정답률: 28%)
  • 평형 3상 부하의 전체 소비전력은 각 상의 전력 합과 같으므로, 3상 전력 공식을 사용하여 저항을 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$P = 3 \times I^2 \times R$$
    ② [숫자 대입]
    $$4000 = 3 \times 20^2 \times R$$
    ③ [최종 결과]
    $$R = 3.3$$
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5과목: 전기설비

81. 가공전선로의 지지물에 시설하는 지선의 시설기준에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 지선의 안전율은 2.5 이상일 것
  2. 연선을 사용하는 경우 소선 4가닥 이상의 연선일 것
  3. 지중 부분 및 지표상 100[cm] 까지의 부분은 철봉을 사용할 것.
  4. 도로를 횡단하여 시설하는 지선의 높이는 지표상 4[m] 이상으로 할 것
(정답률: 51%)
  • 가공전선로 지선의 시설 기준에 따라 지선의 안전율은 $2.5$이상으로 유지해야 합니다.

    오답 노트
    연선 사용 시: 소선 $3$가닥 이상
    철봉 사용 범위: 지중 및 지표상 $0.3\text{m}$까지
    도로 횡단 높이: 지표상 $5\text{m}$이상
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82. 특고압 가공전선로의 지지물 양측의 경간의 차가 큰 곳에 사용하는 철탑의 종류는?

  1. 내장형
  2. 보강형
  3. 직선형
  4. 인류형
(정답률: 58%)
  • 특고압 가공전선로에서 지지물 양측의 경간 차이가 커서 불평형 하중이 발생하는 곳에는 이를 보완할 수 있는 내장형 철탑을 사용합니다.
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83. 154[kV] 전선로를 제 1종 특고압 보안공사로 시설할 때 경동연선의 굵기는 몇 [mm2]이상이어야 하는가?

  1. 55
  2. 100
  3. 150
  4. 200
(정답률: 40%)
  • 제 1종 특고압 보안공사 기준에 따라 $154\text{kV}$ 전선로에 경동연선을 사용할 경우, 전선의 최소 굵기는 $150\text{mm}^2$이상이어야 합니다.
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84. 고압 가공전선으로 경동선 또는 내열 동합금선을 사용할 경우에 이도의 최소 안전율은? (단, 빙설이 많지 않은 지방에서 그 지방의 평균 온도에서 전선의 중량과 그 전선의 수직 투영면적 1[m2]당 745[Pa]의 수평 풍압과의 합성하중을 지지하는 경우임)

  1. 2.2
  2. 2.5
  3. 2.7
  4. 3.0
(정답률: 32%)
  • 고압 가공전선으로 경동선 또는 내열 동합금선을 사용하고, 빙설이 많지 않은 지방의 평균 온도에서 풍압 하중을 지지하는 경우, 전선의 최소 안전율은 $2.2$를 적용합니다.
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85. 애자사용 공사에 의한 고압 옥내배선을 할 때 전선을 조영재의 면을 따라 붙이는 경우, 전선의 지지점간의 거리는 몇 [m] 이하이어야 하는가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 41%)
  • 고압 옥내배선 공사 시 애자를 사용하여 전선을 조영재 면에 따라 붙이는 경우, 전선의 지지점 간 거리는 $2\text{m}$이하로 제한하여 전선의 처짐과 안전성을 확보해야 합니다.
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86. 전기 자동차 충전설비 시설에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 과전류 차단기를 각 극에 설치한다.
  2. 충전장치와 전기 자동차의 접속에는 연장 코드를 사용한다.
  3. 전로의 지락이 생겼을 때 자동으로 그 전로를 차단하는 장치를 시설한다.
  4. 커플러의 접지극은 투입 시 먼저 접속되고 차단시 나중에 분리되는 구조로 한다.
(정답률: 32%)
  • 전기 자동차 충전설비의 안전을 위해 충전장치와 전기 자동차의 접속 시에는 연장 코드를 사용하지 않아야 합니다.

    오답 노트
    과전류 차단기 각 극 설치, 지락 시 자동 차단 장치 시설, 커플러 접지극의 선접속 후분리 구조는 모두 올바른 시설 기준입니다.
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87. 정격전류 30[A]인 과전류 차단기로 보호되는 저압옥내 배선의 최소 굵기는 몇 [mm2]인가? (단, 미네럴인슈레이션 케이블은 제외한다.)

  1. 2.5
  2. 4
  3. 6
  4. 10
(정답률: 19%)
  • 과전류 차단기의 정격전류에 따른 저압옥내 배선의 최소 굵기는 규정된 기준 표를 따릅니다. 정격전류 $30\text{A}$인 차단기를 사용할 때, 보호되는 배선의 최소 굵기는 $6\text{mm}^2$입니다.
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88. 가요 전선관 공사에 의한 저압 옥내배선의 시설 방법으로 기술 기준에 적합한 것은?

  1. 옥외용 비닐절연전선을 사용하였다.
  2. 2종 금속제 가요전선관을 사용하였다.
  3. 가요전선관에 제1종 접지공사를 하였다.
  4. 전선은 연동선으로 단면적 16[mm2]의 단선을 사용하였다.
(정답률: 33%)
  • 가요 전선관 공사 시에는 굴곡성이 있는 2종 금속제 가요전선관을 사용하여 시공하는 것이 기술 기준에 적합합니다.

    오답 노트
    옥외용 비닐절연전선을 사용하였다: 옥내배선에는 옥내용 절연전선을 사용해야 합니다.
    전선은 연동선으로 단면적 $16\text{mm}^2$의 단선을 사용하였다: 가요 전선관에는 유연성을 위해 단선이 아닌 연선을 사용해야 합니다.
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89. 고주파 이용 설비에서 다른 고주파 이용 설비에 누설되는 고주파 전류의 허용한도는 측정 장치 또는 이에 준하는 측정 장치로 2회 이상 연속하여 10분간 측정하였을 때에 각각 측정값의 최대값에 대한 평균값이 몇 [dB] 인가? (단, 1mW를 0[dB]로 한다.)

  1. 20
  2. -20
  3. -30
  4. 30
(정답률: 26%)
  • 고주파 이용 설비의 누설 전류 허용한도는 2회 이상 연속 측정하여 얻은 최대값의 평균값이 $-30\text{dB}$이하가 되어야 합니다.
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90. 특고압 지중전선이 가연성이나 유독성의 유체를 내포하는 관과 접근하기 때문에 상호간에 견고한 내화성의 격벽을 시설하였다. 상호간의 이격거리가 몇 [m] 이하인 경우인가? (단, 사용전압이 25[kV] 이하인 다중접지 방식 지중전선로는 제외한다.)

  1. 0.4
  2. 0.6
  3. 0.8
  4. 1.0
(정답률: 39%)
  • 특고압 지중전선과 가연성·유독성 유체 내포 관 사이에 내화성 격벽을 설치한 경우, 상호 간의 이격거리가 $1.0\text{m}$이하일 때 시설할 수 있습니다.
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91. 옥내에 시설하는 사용전압이 400[V] 미만인 전구선으로 고무코드를 사용할 경우, 단면적이 몇 [mm2] 이상인 것을 사용하여야 하는가?

  1. 0.75
  2. 2
  3. 3.5
  4. 5.5
(정답률: 46%)
  • 옥내 시설 전구선으로 고무코드나 캡타이어 케이블을 사용할 경우, 최소 단면적 기준은 $0.75\text{mm}^2$이상이어야 합니다.
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92. 농사용 저압 가공전선로의 경간은 몇 [m] 이하이어야 하는가?

  1. 30
  2. 50
  3. 60
  4. 100
(정답률: 43%)
  • 전기설비기술기준에 따라 농사용 저압 가공전선로의 경간은 $30\text{m}$이하로 제한하여 시설해야 합니다.
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93. 발전소에는 운전 보안상 각종의 계측 장치를 시설하여야 한다. 이때 계측 대상이 아닌 것은?

  1. 주요 변압기의 역률
  2. 발전기의 고정자 온도
  3. 특고압용 변압기의 온도
  4. 주요 변압기의 전압 및 전류 또는 전력
(정답률: 44%)
  • 발전소의 운전 보안을 위해 발전기 고정자 온도, 변압기 온도, 전압, 전류, 전력 등은 필수 계측 대상이지만, 주요 변압기의 역률은 필수 계측 대상에 포함되지 않습니다.
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94. 특고압전로와 저압 전로를 결합하는 변압기의 저압측 중성점에 행하는 접지 공사는?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 2번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제 1종 접지공사
  2. 제 2종 접지공사
  3. 제 3종 접지공사
  4. 특별 제3종 접지공사
(정답률: 38%)
  • 특고압전로와 저압전로를 결합하는 변압기의 저압측 중성점에는 제 2종 접지공사를 시행합니다.

    오답 노트
    제 1종 접지공사: 고압 기기 외함 등에 적용
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95. 화약류 저장소의 전기설비 시설에 있어서 틀린 것은?

  1. 전기기계 기구는 전폐형으로 시설한다.
  2. 케이블이 손상될 우려가 없도록 시설한다.
  3. 전용 개폐기 및 과전류 차단기는 화약류 저장소 안에 둔다.
  4. 과전류 차단기에서 저장소 입구까지의 배선에는 케이블을 사용한다.
(정답률: 54%)
  • 화약류 저장소는 폭발 위험이 매우 높은 장소이므로, 점화원이 될 수 있는 개폐기 및 과전류 차단기는 반드시 저장소 외부에 설치하여 안전을 확보해야 합니다.
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96. 고압 가공인입선의 높이는 그 전선의 아래쪽에 위험표시를 하였을 경우에 지표상 몇[m] 까지로 감할 수 있는가?

  1. 2.5
  2. 3
  3. 3.5
  4. 4
(정답률: 36%)
  • 고압 가공인입선의 높이는 기본 기준이 있으나, 전선 아래쪽에 위험표시를 한 경우에는 지표상 $3.5\text{m}$까지 높이를 낮출 수 있습니다.
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97. 사용전압이 저압인 전로에서 정전이 어려운 경우 등 절연저항 측정이 곤란한 경우에 누설전류를 몇 [mA] 이하로 유지하여야 하는가?

  1. 0.5
  2. 1
  3. 2
  4. 3
(정답률: 41%)
  • 저압 전로에서 절연저항 측정이 곤란한 경우, 안전을 위해 누설전류를 일정 기준 이하로 유지해야 하며 그 기준값은 $1\text{mA}$이하입니다.
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98. 변전소에 울타리, 담 등을 시설할 때, 사용전압이 345[kV]이면 울타리, 담 등의 높이와 울타리, 담등으로부터 충전부분까지의 거리의 합계는 몇 [m] 이상으로 하여야 하는가?

  1. 6.48
  2. 8.16
  3. 8.40
  4. 8.28
(정답률: 51%)
  • 변전소 울타리 높이와 충전부분까지 거리의 합계는 사용전압에 따라 결정되며, $345\text{kV}$의 경우 규정된 합계 수치를 적용합니다.
    ① [기본 공식]
    $$H + D = \text{규정치}$$
    ② [숫자 대입]
    $$H + D = 8.28$$
    ③ [최종 결과]
    $$8.28\text{ m}$$
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99. 교류에서 고압의 범위는?(2021년 개정된 KEC 규정 적용됨)

  1. 1000[V]를 초과하고 7[kV] 이하인 것
  2. 750[V]를 초과하고 7[kV] 이하인 것
  3. 600[V]를 초과하고 7.5[kV] 이하인 것
  4. 750[V]를 초과하고 7.5[kV] 이하인 것
(정답률: 44%)
  • 2021년 개정된 KEC(한국전기설비규정)에 따라 교류(AC)의 전압 범위는 저압 $1\text{kV}$이하, 고압 $1\text{kV}$ 초과 $7\text{kV}$이하, 특고압 $7\text{kV}$ 초과로 구분합니다.

    오답 노트
    750V, 600V 기준: 개정 전 구 규정 기준임
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100. 변압기에 의하여 특고압 전로에 결합되는 고압 전로에는 사용전압의 몇 배 이하의 전압이 가하여진 경우에 방전장치를 시설하여야 하는가?

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 37%)
  • 변압기에 의해 특고압 전로에 결합되는 고압 전로의 경우, 사용전압의 3배 이하의 전압이 가해질 때 방전장치를 시설하여 안전을 확보해야 합니다.
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