전기공사기사 필기 2021년 1회 기출문제
기출문제 100문항 · 제한시간 150분 · 해설 100문항
전기공사기사 2021년 1회 필기 시험에 실제로 출제된 문제와 정답입니다. 아래에서 문제와 해설을 그대로 읽어볼 수 있고, CBT로 풀면 자동 채점과 오답노트까지 이용할 수 있어요.
전기응용 및 공사재료
1번
금속의 표면 담금질에 쓰이는 가열방식은?
1. 유도가열
2. 유전가열
3. 저항가열
4. 아크가열
정답 1번
해설. ① 유도가열은 고주파 교류자계 속에 금속을 두어 표면에 집중되는 와전류(표피효과)의 줄열로 가열하므로 표면 담금질(고주파 담금질)에 쓰인다.
② 유전가열은 절연물(목재 건조·비닐 접착)을 유전체 손실로 가열한다. ③ 저항가열은 전류의 줄열을 직접·간접으로 쓰는 전기로 등, ④ 아크가열은 아크열을 이용한 제강·용접 등에 쓰인다.
② 유전가열은 절연물(목재 건조·비닐 접착)을 유전체 손실로 가열한다. ③ 저항가열은 전류의 줄열을 직접·간접으로 쓰는 전기로 등, ④ 아크가열은 아크열을 이용한 제강·용접 등에 쓰인다.
2번
구리의 원자량은 63.54이고 원자가가 2일 때 전기화학당량은? (단, 구리 화학당량과 전기화학당량의 비는 약 96,494이다.)
1. 0.3292 mg/C
2. 0.03292 mg/C
3. 0.3292 g/C
4. 0.03292 g/C
정답 1번
해설. ① 0.3292 mg/C
풀이: 전기화학당량 k = 화학당량/96,494 = (원자량/원자가)/96,494
= (63.54/2)/96,494 = 31.77/96,494 ≒ 3.292×10⁻⁴ g/C = 0.3292 mg/C
따라서 g/C 단위의 ③·④와 자릿수가 다른 ②는 틀리다.
풀이: 전기화학당량 k = 화학당량/96,494 = (원자량/원자가)/96,494
= (63.54/2)/96,494 = 31.77/96,494 ≒ 3.292×10⁻⁴ g/C = 0.3292 mg/C
따라서 g/C 단위의 ③·④와 자릿수가 다른 ②는 틀리다.
3번
SCR 사이리스터에 대한 설명으로 틀린 것은?
1. 게이트 전류에 의하여 턴온 시킬 수 있다.
2. 게이트 전류에 의하여 턴오프 시킬 수 없다.
3. 오프 상태에서는 순방향전압과 역방향전압 중 역방향전압에 대해서만 차단 능력을 가진다.
4. 턴오프 된 후 다시 게이트 전류에 의하여 턴온시킬 수 있는 상태로 회복할 때까지 일정한 시간이 필요하다.
정답 3번
해설. ③ SCR은 오프 상태에서 순방향전압과 역방향전압 모두를 저지(차단)할 수 있는 역저지 3단자 사이리스터이므로 ③이 틀리다.
① 게이트 전류로 턴온하고, ② 게이트로는 턴오프할 수 없으며(애노드 전류를 유지전류 이하로 낮춰야 함), ④ 턴오프 후 순방향 저지능력을 회복하는 데 턴오프 시간이 필요하다.
① 게이트 전류로 턴온하고, ② 게이트로는 턴오프할 수 없으며(애노드 전류를 유지전류 이하로 낮춰야 함), ④ 턴오프 후 순방향 저지능력을 회복하는 데 턴오프 시간이 필요하다.
4번
형광등의 광색이 주광색일 때 색온도(K)는 약 얼마인가?
1. 3,000
2. 4,500
3. 5,000
4. 6,500
정답 4번
해설. ④ 형광등의 광색별 색온도는 주광색 약 6,500K, 백색 약 4,500K, 온백색 약 3,000~3,500K 정도이다.
따라서 주광색은 약 6,500K이며, ①은 온백색(전구색 계열), ②는 백색에 해당한다.
따라서 주광색은 약 6,500K이며, ①은 온백색(전구색 계열), ②는 백색에 해당한다.
5번
풍량 6,000m³/min, 전 풍압 120mmAq의 주 배기용 팬을 구동하는 전동기의 소요동력(kW)은? (단, 팬의 효율 η=60%, 여유계수 K=1.2이다.)
1. 200
2. 235
3. 270
4. 305
정답 2번
해설. ② 235
풀이: 송풍기 소요동력 P = K·Q·H/(6,120·η) [kW] (Q: m³/min, H: mmAq)
= 1.2×6,000×120/(6,120×0.6) = 864,000/3,672 ≒ 235.3kW
따라서 약 235kW이다.
풀이: 송풍기 소요동력 P = K·Q·H/(6,120·η) [kW] (Q: m³/min, H: mmAq)
= 1.2×6,000×120/(6,120×0.6) = 864,000/3,672 ≒ 235.3kW
따라서 약 235kW이다.
6번
단상 반파정류회로에서 직류전압의 평균값 150V를 얻으려면 정류소자의 피크 역전압(PIV)은 약 몇 V인가? (단, 부하는 순저항 부하이고 정류소자의 전압강하(평균값)는 7V이다.)
1. 247
2. 349
3. 493
4. 698
정답 3번
해설. ③ 493
풀이: 단상 반파정류에서 Ed = Vₘ/π − e 이므로 Vₘ = π(Ed + e)
= π×(150+7) = π×157 ≒ 493.2V
반파정류의 첨두역전압 PIV = Vₘ ≒ 493V이다. (전파 중간탭형이면 2Vₘ이 된다.)
풀이: 단상 반파정류에서 Ed = Vₘ/π − e 이므로 Vₘ = π(Ed + e)
= π×(150+7) = π×157 ≒ 493.2V
반파정류의 첨두역전압 PIV = Vₘ ≒ 493V이다. (전파 중간탭형이면 2Vₘ이 된다.)
7번
전기 철도의 전동기 속도제어방식 중 주파수와 전압을 가변시켜 제어하는 방식은?
1. 저항 제어
2. 초퍼 제어
3. 위상 제어
4. VVVF 제어
정답 4번
해설. ④ VVVF(가변전압 가변주파수) 제어는 인버터로 전압과 주파수를 함께 바꿔 유도전동기의 속도를 제어하는 방식이다.
① 저항 제어는 직렬저항 변경, ② 초퍼 제어는 직류전압의 평균값 조정(직류 전동기), ③ 위상 제어는 사이리스터 점호각 조정으로 전압을 바꾸는 방식이다.
① 저항 제어는 직렬저항 변경, ② 초퍼 제어는 직류전압의 평균값 조정(직류 전동기), ③ 위상 제어는 사이리스터 점호각 조정으로 전압을 바꾸는 방식이다.
8번
3,400lm의 광속을 내는 전구를 반경 14cm, 투과율 80%인 구형 글로브 내에서 점등시켰을 때 글로브의 평균 휘도(sb)는 약 얼마인가?
1. 0.35
2. 35
3. 350
4. 3,500
정답 1번
해설. ① 0.35
풀이: 전구 광도 I = τF/4π = 0.8×3,400/(4π) ≒ 216.5cd
구형 글로브의 겉보기 면적(정사영) A = πr² = π×14² ≒ 615.8cm²
휘도 B = I/A = 216.5/615.8 ≒ 0.35cd/cm² = 0.35sb (1sb = 1cd/cm²)
풀이: 전구 광도 I = τF/4π = 0.8×3,400/(4π) ≒ 216.5cd
구형 글로브의 겉보기 면적(정사영) A = πr² = π×14² ≒ 615.8cm²
휘도 B = I/A = 216.5/615.8 ≒ 0.35cd/cm² = 0.35sb (1sb = 1cd/cm²)
9번
일반적인 농형 유도전동기의 기동법이 아닌 것은?
1. Y - △ 기동
2. 전전압 기동
3. 2차 저항 기동
4. 기동보상기에 의한 기동
정답 3번
해설. ③ 2차 저항 기동법은 회전자 권선을 슬립링으로 인출해 외부저항을 넣는 방식이므로 권선형 유도전동기의 기동법이다.
농형 유도전동기는 ② 전전압(직입) 기동, ① Y-△ 기동, ④ 기동보상기(단권변압기) 기동, 리액터 기동 등을 쓴다.
농형 유도전동기는 ② 전전압(직입) 기동, ① Y-△ 기동, ④ 기동보상기(단권변압기) 기동, 리액터 기동 등을 쓴다.
10번
물 7L를 14℃에서 100℃까지 1시간 동안 가열하고자 할 때, 전열기 용량(kW)은? (단, 전열기의 효율은 70%이다.)
1. 0.5
2. 1
3. 1.5
4. 2
정답 2번
해설. ② 1
풀이: 860ηPt = mCΔT
P = mCΔT/(860ηt) = 7×1×(100−14)/(860×0.7×1)
= 602/602 = 1kW
(물 1L ≒ 1kg, 비열 1kcal/kg·℃, 1kWh = 860kcal)
풀이: 860ηPt = mCΔT
P = mCΔT/(860ηt) = 7×1×(100−14)/(860×0.7×1)
= 602/602 = 1kW
(물 1L ≒ 1kg, 비열 1kcal/kg·℃, 1kWh = 860kcal)
11번
알칼리 축전지에서 소결식에 해당하는 초급방전형은?
1. AM형
2. AMH형
3. AL형
4. AH-S형
정답 4번
해설. ④ 알칼리 축전지(니켈-카드뮴)는 극판 구조에 따라 포켓식과 소결식이 있으며, 소결식에는 초급방전형 AH-S형과 초초급방전형 AHH형이 있다.
① AM형(표준형), ② AMH형(급방전형), ③ AL형(완방전형)은 포켓식이다.
① AM형(표준형), ② AMH형(급방전형), ③ AL형(완방전형)은 포켓식이다.
12번
장력이 걸리지 않는 개소의 알루미늄선 상호간 또는 알루미늄선과 동선의 압축접속에 사용하는 분기 슬리브는?
1. 알루미늄 전선용 압축 슬리브
2. 알루미늄 전선용 보수 슬리브
3. 알루미늄 전선용 분기 슬리브
4. 분기 접속용 동 슬리브
정답 3번
해설. ③ 장력이 걸리지 않는 곳에서 알루미늄선끼리 또는 알루미늄선과 동선을 분기 접속할 때는 압축형 알루미늄 전선용 분기 슬리브를 쓴다.
① 압축 슬리브는 직선 접속(인장 개소), ② 보수 슬리브는 손상된 전선 보강용, ④ 동 슬리브는 동선끼리의 분기 접속용이다.
① 압축 슬리브는 직선 접속(인장 개소), ② 보수 슬리브는 손상된 전선 보강용, ④ 동 슬리브는 동선끼리의 분기 접속용이다.
13번
철주의 주주재로 사용하는 강관의 두께는 몇 mm 이상이어야 하는가?
1. 1.6
2. 2.0
3. 2.4
4. 2.8
정답 2번
해설. ② 2.0
철주·철탑을 구성하는 강관의 두께는 철주의 주주재 2mm 이상, 철탑의 주주재 2.4mm 이상, 기타 부재 1.6mm 이상이어야 한다(KEC 331.8).
형강(산형강 등)을 쓸 때는 철주 주주재 4mm, 철탑 주주재 5mm, 기타 3mm 이상이다.
철주·철탑을 구성하는 강관의 두께는 철주의 주주재 2mm 이상, 철탑의 주주재 2.4mm 이상, 기타 부재 1.6mm 이상이어야 한다(KEC 331.8).
형강(산형강 등)을 쓸 때는 철주 주주재 4mm, 철탑 주주재 5mm, 기타 3mm 이상이다.
14번
다음 중 지선에 근가를 시공할 때 사용되는 콘크리트 근가의 규격(길이)(m)은? (단, 원형지선근가는 제외한다.)
1. 0.5
2. 0.7
3. 0.9
4. 1.5
정답 2번
해설. ② 0.7
지지선(지선)에 쓰는 콘크리트 근가(원형지선근가 제외)는 길이 0.7m 규격을 사용한다.
①·③은 지선근가 규격이 아니며, ④ 1.5m는 전주 근입부에 쓰는 전주용 근가 길이에 해당한다.
지지선(지선)에 쓰는 콘크리트 근가(원형지선근가 제외)는 길이 0.7m 규격을 사용한다.
①·③은 지선근가 규격이 아니며, ④ 1.5m는 전주 근입부에 쓰는 전주용 근가 길이에 해당한다.
15번
가공전선로에 사용하는 애자가 구비해야 할 조건이 아닌 것은?
1. 이상전압에 견디고, 내부이상전압에 대해 충분한 절연강도를 가질 것
2. 전선의 장력, 풍압, 빙설 등의 외력에 의한 하중에 견딜 수 있는 기계적 강도를 가질 것
3. 비, 눈, 안개 등에 대하여 충분한 전기적 표면저항이 있어 누설전류가 흐르지 못하게 할 것
4. 온도나 습도의 변화에 대해 전기적 및 기계적 특성의 변화가 클 것
정답 4번
해설. ④ 애자는 온도·습도 변화에 대해 전기적·기계적 특성의 변화가 작아야 한다(열팽창·흡습에 의한 특성 변화가 적을 것).
①~③은 애자가 갖춰야 할 조건(충분한 절연내력, 기계적 강도, 높은 표면저항으로 누설전류 억제)이다.
①~③은 애자가 갖춰야 할 조건(충분한 절연내력, 기계적 강도, 높은 표면저항으로 누설전류 억제)이다.
16번
접지도체에 피뢰시스템이 접속되는 경우 접지도체의 최소 단면적(mm²)은? (단, 접지도체는 구리로 되어 있다.)
1. 16
2. 20
3. 24
4. 28
정답 1번
해설. ① 16
접지도체에 피뢰시스템이 접속되는 경우 접지도체의 단면적은 구리 16mm² 또는 철 50mm² 이상으로 하여야 한다(KEC 142.3.1).
참고로 일반 접지도체의 최소 단면적은 구리 저압 6mm², 고압 이상 16mm²이다.
접지도체에 피뢰시스템이 접속되는 경우 접지도체의 단면적은 구리 16mm² 또는 철 50mm² 이상으로 하여야 한다(KEC 142.3.1).
참고로 일반 접지도체의 최소 단면적은 구리 저압 6mm², 고압 이상 16mm²이다.
17번
셀룰러덕트의 최대 폭이 200mm를 초과할 때 셀룰러덕트의 판 두께는 몇 mm 이상이어야 하는가?
1. 1.2
2. 1.4
3. 1.6
4. 1.8
정답 3번
해설. ③ 1.6
셀룰러덕트의 판 두께는 덕트 최대 폭 150mm 이하 1.2mm, 150mm 초과 200mm 이하 1.4mm, 200mm 초과 1.6mm 이상이어야 한다(KEC 232.33.2 표 232.33-1).
따라서 최대 폭 200mm 초과는 1.6mm 이상이다.
셀룰러덕트의 판 두께는 덕트 최대 폭 150mm 이하 1.2mm, 150mm 초과 200mm 이하 1.4mm, 200mm 초과 1.6mm 이상이어야 한다(KEC 232.33.2 표 232.33-1).
따라서 최대 폭 200mm 초과는 1.6mm 이상이다.
18번
고압으로 수전하는 변전소에서 접지 보호용으로 사용되는 계전기의 영상전류를 공급하는 계전기는?
1. CT
2. PT
3. ZCT
4. GPT
정답 3번
해설. ③ ZCT(영상변류기)는 3상 전선을 일괄 관통시켜 지락 시 흐르는 영상전류를 검출하여 지락계전기(GR·SGR)에 공급한다.
① CT는 부하·단락전류를, ② PT는 전압을 변성하며, ④ GPT(접지형 계기용 변압기)는 영상전압을 검출한다.
① CT는 부하·단락전류를, ② PT는 전압을 변성하며, ④ GPT(접지형 계기용 변압기)는 영상전압을 검출한다.
19번
상향 광속과 하향 광속이 거의 동일하므로 하향 광속으로 직접 작업면에 직사시키고 상향 광속의 반사광으로 작업면의 조도를 증가시키는 조명기구는?
1. 간접 조명기구
2. 직접 조명기구
3. 반직접 조명기구
4. 전반확산 조명기구
정답 4번
해설. ④ 전반확산 조명기구는 상향 광속과 하향 광속이 각각 40~60%로 거의 같아 직사광과 천장·벽의 반사광을 함께 이용한다.
① 간접은 상향 90~100%, ② 직접은 하향 90~100%, ③ 반직접은 하향 60~90%이다.
① 간접은 상향 90~100%, ② 직접은 하향 90~100%, ③ 반직접은 하향 60~90%이다.
20번
KS C 8000에서 감전 보호와 관련하여 조명기구의 종류(등급)를 나누고 있다. 각 등급에 따른 기구의 설명이 틀린 것은?
1. 등급 0 기구: 기초절연으로 일부분을 보호한 기구로서 접지단자를 가지고 있는 기구
2. 등급 Ⅰ 기구: 기초절연만으로 전체를 보호한 기구로서 보호 접지단자를 가지고 있는 기구
3. 등급 Ⅱ 기구: 2중 절연을 한 기구
4. 등급Ⅲ 기구: 정격전압이 교류 30V 이하인 전압의 전원에 접속하여 사용하는 기구
정답 1번
해설. ① 등급 0 기구는 기초절연으로 일부분을 보호한 기구로서 접지단자를 가지고 있지 않은 기구이다. 접지단자를 가진다는 설명이 틀리다.
② 등급 Ⅰ은 기초절연 + 보호접지단자, ③ 등급 Ⅱ는 2중(또는 강화) 절연, ④ 등급 Ⅲ은 교류 30V 이하 안전특별저압 전원에 접속하는 기구이다.
② 등급 Ⅰ은 기초절연 + 보호접지단자, ③ 등급 Ⅱ는 2중(또는 강화) 절연, ④ 등급 Ⅲ은 교류 30V 이하 안전특별저압 전원에 접속하는 기구이다.
광고
전력공학
21번
다음과 같은 유황곡선을 가진 수력지점에서 최대사용 수량 0C로 1년간 계속 발전하는데 필요한 저수지의 용량은?
1. 면적 0CPBA
2. 면적 0CDBA
3. 면적 DEB
4. 면적 PCD
정답 3번
해설. ③ 유황곡선에서 최대사용수량 0C로 1년 내내 발전하려면 자연유량이 0C보다 적은 기간(D 이후)의 부족분을 저수지가 채워야 한다.
그 부족량은 직선 CE 아래와 유황곡선 DB 위로 둘러싸인 면적 DEB이므로 이만큼의 저수지 용량이 필요하다.
면적 PCD는 유량이 0C를 넘어 이용하지 못하는 잉여수량이다.
그 부족량은 직선 CE 아래와 유황곡선 DB 위로 둘러싸인 면적 DEB이므로 이만큼의 저수지 용량이 필요하다.
면적 PCD는 유량이 0C를 넘어 이용하지 못하는 잉여수량이다.
22번
통신선과 평행인 주파수 60Hz의 3상 1회선 송전선이 있다. 1선 지락때문에 영상전류가 100A 흐르고 있다면 통신선에 유도되는 전자유도전압(V)은? (단, 영상전류는 전 전선에 걸쳐서 같으며, 송전선과 통신선과의 상호 인덕턴스는 0.06mH/km, 그 평행길이는 40km이다.)
1. 156.6
2. 162.8
3. 230.2
4. 271.4
정답 4번
해설. ④ 271.4
풀이: 전자유도전압 Eₘ = ωMℓ·3I₀
= 2π×60×(0.06×10⁻³)×40×(3×100)
= 376.99×0.0024×300 ≒ 271.4V
(영상전류 I₀가 3선에 같은 방향으로 흐르므로 기유도전류는 3I₀)
풀이: 전자유도전압 Eₘ = ωMℓ·3I₀
= 2π×60×(0.06×10⁻³)×40×(3×100)
= 376.99×0.0024×300 ≒ 271.4V
(영상전류 I₀가 3선에 같은 방향으로 흐르므로 기유도전류는 3I₀)
23번
고장전류의 크기가 커질수록 동작시간이 짧게 되는 특성을 가진 계전기는?
1. 순한시 계전기
2. 정한시 계전기
3. 반한시 계전기
4. 반한시 정한시 계전기
정답 3번
해설. ③ 반한시 계전기는 고장전류가 클수록 동작시간이 짧아지는(전류와 시간이 반비례에 가까운) 특성을 갖는다.
① 순한시는 크기와 관계없이 즉시 동작, ② 정한시는 일정 시간 후 동작, ④ 반한시 정한시는 일정 전류까지 반한시, 그 이상에서 정한시로 동작한다.
① 순한시는 크기와 관계없이 즉시 동작, ② 정한시는 일정 시간 후 동작, ④ 반한시 정한시는 일정 전류까지 반한시, 그 이상에서 정한시로 동작한다.
24번
3상 3선식 송전선에서 한 선의 저항이 10Ω, 리액턴스가 20Ω이며, 수전단의 선간전압이 60kV, 부하역률이 0.8인 경우에 전압강하율이 10%라 하면 이 송전선로는 약 몇 kW까지 수전할 수 있는가?
1. 10,000
2. 12,000
3. 14,400
4. 18,000
정답 3번
해설. ③ 14,400
풀이: 전압강하율 ε = P(R + X·tanθ)/Vᵣ² 에서
P = εVᵣ²/(R + X·tanθ) = 0.1×(60×10³)²/(10 + 20×0.75)
= 3.6×10⁸/25 = 1.44×10⁷W = 14,400kW
(cosθ=0.8 → tanθ=0.75)
풀이: 전압강하율 ε = P(R + X·tanθ)/Vᵣ² 에서
P = εVᵣ²/(R + X·tanθ) = 0.1×(60×10³)²/(10 + 20×0.75)
= 3.6×10⁸/25 = 1.44×10⁷W = 14,400kW
(cosθ=0.8 → tanθ=0.75)
25번
기준 선간전압 23kV, 기준 3상 용량 5,000kVA, 1선의 유도 리액턴스가 15Ω일 때 % 리액턴스는?
1. 28.36%
2. 14.18%
3. 7.09%
4. 3.55%
정답 2번
해설. ② 14.18%
풀이: %X = P·X/(10V²) (P: kVA, V: kV)
= 5,000×15/(10×23²) = 75,000/5,290 ≒ 14.18%
(같은 식: %X = Iₙ·X/E×100, 기준전류 Iₙ = 5,000/(√3×23) ≒ 125.5A)
풀이: %X = P·X/(10V²) (P: kVA, V: kV)
= 5,000×15/(10×23²) = 75,000/5,290 ≒ 14.18%
(같은 식: %X = Iₙ·X/E×100, 기준전류 Iₙ = 5,000/(√3×23) ≒ 125.5A)
26번
전력원선도의 가로축과 세로축을 나타내는 것은?
1. 전압과 전류
2. 전압과 전력
3. 전류와 전력
4. 유효전력과 무효전력
정답 4번
해설. ④ 전력원선도는 가로축에 유효전력 P, 세로축에 무효전력 Q를 잡고 송·수전단 전압과 선로정수로 정해지는 원을 그린 것이다.
이로부터 최대전력, 조상설비 용량, 수전단 역률, 선로손실·효율 등을 구할 수 있다.
이로부터 최대전력, 조상설비 용량, 수전단 역률, 선로손실·효율 등을 구할 수 있다.
27번
화력발전소에서 증기 및 급수가 흐르는 순서는?
1. 절탄기 → 보일러 → 과열기 → 터빈 → 복수기
2. 보일러 → 절탄기 → 과열기 → 터빈 → 복수기
3. 보일러 → 과열기 → 절탄기 → 터빈 → 복수기
4. 절탄기 → 과열기 → 보일러 → 터빈 → 복수기
정답 1번
해설. ① 급수는 절탄기에서 배기가스로 예열된 뒤 보일러(드럼·수관)에서 증발하고, 과열기에서 과열증기가 되어 터빈을 돌린 다음 복수기에서 물로 되돌아간다.
따라서 절탄기 → 보일러 → 과열기 → 터빈 → 복수기 순서이다.
따라서 절탄기 → 보일러 → 과열기 → 터빈 → 복수기 순서이다.
28번
연료의 발열량이 430kcal/kg일 때 화력발전소의 열효율(%)은? (단, 발전기의 출력은 PG[kW], 시간당 연료의 소비량은 B[kg/h]이다.)
1. (PG/B)×100
2. √2×(PG/B)×100
3. √3×(PG/B)×100
4. 2×(PG/B)×100
정답 4번
해설. ④ 2×(PG/B)×100
풀이: 열효율 η = 860PG/(B·H)×100 (1kWh = 860kcal)
= 860PG/(430B)×100 = 2×(PG/B)×100 [%]
풀이: 열효율 η = 860PG/(B·H)×100 (1kWh = 860kcal)
= 860PG/(430B)×100 = 2×(PG/B)×100 [%]
29번
송전선로에서 1선 지락시에 건전상의 전압상승이 가장 적은 접지방식은?
1. 비접지방식
2. 직접접지방식
3. 저항접지방식
4. 소호리액터접지방식
정답 2번
해설. ② 직접접지방식은 중성점을 저항 없이 접지하므로 1선 지락 시 건전상 전압상승이 가장 작다(유효접지, 상규대지전압의 1.3배 이하).
① 비접지와 ④ 소호리액터접지는 건전상 전압이 √3배 이상까지 오르고, ③ 저항접지는 그 중간이다.
① 비접지와 ④ 소호리액터접지는 건전상 전압이 √3배 이상까지 오르고, ③ 저항접지는 그 중간이다.
30번
접지봉으로 탑각의 접지저항 값을 희망하는 접지저항 값까지 줄일 수 없을 때 사용하는 것은?
1. 가공지선
2. 매설지선
3. 크로스본드선
4. 차폐선
정답 2번
해설. ② 매설지선은 철탑 탑각 부근에 아연도금 연선을 땅속에 방사상으로 묻어 탑각 접지저항을 낮춰 역섬락을 방지한다.
① 가공지선은 직격뢰 차폐, ③ 크로스본드선은 케이블 시스의 순환전류 감소, ④ 차폐선은 유도장해 경감용이다.
① 가공지선은 직격뢰 차폐, ③ 크로스본드선은 케이블 시스의 순환전류 감소, ④ 차폐선은 유도장해 경감용이다.
31번
전력 퓨즈(Power Fuse)는 고압, 특고압기기의 주로 어떤 전류의 차단을 목적으로 설치하는가?
1. 충전전류
2. 부하전류
3. 단락전류
4. 영상전류
정답 3번
해설. ③ 전력퓨즈(PF)는 고압·특고압 회로와 기기의 단락전류를 차단하는 것이 주목적이다.
부하전류의 개폐나 과부하 보호에는 적합하지 않으며, 한류형은 단락전류를 한류·차단하는 성능이 뛰어나다.
부하전류의 개폐나 과부하 보호에는 적합하지 않으며, 한류형은 단락전류를 한류·차단하는 성능이 뛰어나다.
32번
정전용량이 C₁이고, V₁의 전압에서 Qᵣ의 무효전력을 발생하는 콘덴서가 있다. 정전용량을 변화시켜 2배로 승압된 전압(2V₁)에서도 동일한 무효전력 Qᵣ을 발생시키고자 할 때, 필요한 콘덴서의 정전용량(C₂)은?
1. C₂ = 4C₁
2. C₂ = 2C₁
3. C₂ = (1/2)C₁
4. C₂ = (1/4)C₁
정답 4번
해설. ④ C₂ = (1/4)C₁
풀이: 콘덴서 무효전력 Q = ωCV²
ωC₁V₁² = ωC₂(2V₁)² → C₂ = C₁/4
전압이 2배이면 무효전력은 4배가 되므로 정전용량을 1/4로 줄여야 같은 Qᵣ을 얻는다.
풀이: 콘덴서 무효전력 Q = ωCV²
ωC₁V₁² = ωC₂(2V₁)² → C₂ = C₁/4
전압이 2배이면 무효전력은 4배가 되므로 정전용량을 1/4로 줄여야 같은 Qᵣ을 얻는다.
33번
송전선로에서의 고장 또는 발전기 탈락과 같은 큰 외란에 대하여 계통에 연결된 각 동기기가 동기를 유지하면서 계속 안정적으로 운전할 수 있는지를 판별하는 안정도는?
1. 동태안정도(dynamic stability)
2. 정태안정도(steady-state stability)
3. 전압안정도(voltage stability)
4. 과도안정도(transient stability)
정답 4번
해설. ④ 과도안정도는 선로 고장, 발전기 탈락 등 큰 외란이 갑자기 가해졌을 때 동기를 유지하며 운전을 계속할 수 있는 한계를 말한다.
② 정태안정도는 부하를 서서히 늘릴 때의 한계, ① 동태안정도는 AVR·조속기 등 제어장치 효과까지 고려한 안정도, ③ 전압안정도는 전압 붕괴에 대한 안정도이다.
② 정태안정도는 부하를 서서히 늘릴 때의 한계, ① 동태안정도는 AVR·조속기 등 제어장치 효과까지 고려한 안정도, ③ 전압안정도는 전압 붕괴에 대한 안정도이다.
34번
송전선로의 고장전류계산에 영상 임피던스가 필요한 경우는?
1. 1선 지락
2. 3상 단락
3. 3선 단선
4. 선간 단락
정답 1번
해설. ① 1선 지락 고장전류 Ig = 3Eₐ/(Z₀+Z₁+Z₂)로 영상·정상·역상 임피던스가 모두 필요하다.
② 3상 단락은 정상 임피던스만, ④ 선간 단락은 정상·역상 임피던스만 필요하고, 영상분이 흐르지 않는다. ③ 3선 단선은 고장전류 계산 대상이 아니다.
② 3상 단락은 정상 임피던스만, ④ 선간 단락은 정상·역상 임피던스만 필요하고, 영상분이 흐르지 않는다. ③ 3선 단선은 고장전류 계산 대상이 아니다.
35번
배전선로의 주상변압기에서 고압측-저압측에 주로 사용되는 보호장치의 조합으로 적합한 것은?
1. 고압측: 컷아웃 스위치, 저압측: 캐치홀더
2. 고압측: 캐치홀더, 저압측: 컷아웃 스위치
3. 고압측: 리클로저, 저압측: 라인퓨즈
4. 고압측: 라인퓨즈, 저압측: 리클로저
정답 1번
해설. ① 주상변압기의 1차(고압)측에는 과전류 보호와 개폐를 위해 컷아웃 스위치(COS)를, 2차(저압)측에는 캐치홀더(퓨즈 홀더)를 시설한다.
리클로저는 배전선로 간선의 자동 재폐로 차단장치, 라인퓨즈는 분기선로 보호용으로, 변압기 고압·저압측 보호 조합이 아니다.
리클로저는 배전선로 간선의 자동 재폐로 차단장치, 라인퓨즈는 분기선로 보호용으로, 변압기 고압·저압측 보호 조합이 아니다.
36번
용량 20kVA인 단상 주상 변압기에 걸리는 하루 동안의 부하가 처음 14시간 동안은 20kW, 다음 10시간 동안은 10kW일 때, 이 변압기에 의한 하루 동안의 손실량(Wh)은? (단, 부하의 역률은 1로 가정하며, 변압기의 전 부하동손은 300W, 철손은 100W이다.)
1. 6,850
2. 7,200
3. 7,350
4. 7,800
정답 3번
해설. ③ 7,350
풀이: 철손(부하 무관) = 100W×24h = 2,400Wh
동손(부하율² 비례): 20kW(부하율 1) → 300×1²×14 = 4,200Wh
10kW(부하율 0.5) → 300×0.5²×10 = 750Wh
합계 = 2,400 + 4,200 + 750 = 7,350Wh
풀이: 철손(부하 무관) = 100W×24h = 2,400Wh
동손(부하율² 비례): 20kW(부하율 1) → 300×1²×14 = 4,200Wh
10kW(부하율 0.5) → 300×0.5²×10 = 750Wh
합계 = 2,400 + 4,200 + 750 = 7,350Wh
37번
케이블 단선사고에 의한 고장점까지의 거리를 정전용량측정법으로 구하는 경우, 건전상의 정전용량이 C, 고장점까지의 정전용량이 Cₓ, 케이블의 길이가 ℓ일 때 고장점까지의 거리를 나타내는 식으로 옳은 것은?
1. (C/Cₓ)ℓ
2. (2Cₓ/C)ℓ
3. (Cₓ/C)ℓ
4. (Cₓ/2C)ℓ
정답 3번
해설. ③ (Cₓ/C)ℓ
케이블의 정전용량은 길이에 비례하므로 단선된 선의 고장점까지 정전용량 Cₓ와 건전상 전체 정전용량 C의 비가 길이의 비와 같다.
Cₓ : C = x : ℓ → x = (Cₓ/C)ℓ
케이블의 정전용량은 길이에 비례하므로 단선된 선의 고장점까지 정전용량 Cₓ와 건전상 전체 정전용량 C의 비가 길이의 비와 같다.
Cₓ : C = x : ℓ → x = (Cₓ/C)ℓ
38번
수용가의 수용률을 나타낸 식은?
1. (합성최대수용전력[kW]/평균전력[kW])×100%
2. (평균전력[kW]/합성최대수용전력[kW])×100%
3. (부하설비합계[kW]/최대수용전력[kW])×100%
4. (최대수용전력[kW]/부하설비합계[kW])×100%
정답 4번
해설. ④ 수용률 = (최대수용전력/부하설비 합계)×100%로, 설비용량 중 실제로 동시에 쓰이는 최대전력의 비율이다(보통 1 이하).
부하율 = (평균전력/최대수용전력)×100%, 부등률 = 개별 최대수용전력의 합/합성 최대수용전력이다.
부하율 = (평균전력/최대수용전력)×100%, 부등률 = 개별 최대수용전력의 합/합성 최대수용전력이다.
39번
% 임피던스에 대한 설명으로 틀린 것은?
1. 단위를 갖지 않는다.
2. 절대량이 아닌 기준량에 대한 비를 나타낸 것이다.
3. 기기 용량의 크기와 관계없이 일정한 범위의 값을 가진다.
4. 변압기나 동기기의 내부 임피던스에만 사용할 수 있다.
정답 4번
해설. ④ %임피던스는 변압기·동기기뿐 아니라 선로, 계통 전체의 임피던스를 기준용량·기준전압에 대한 백분율로 나타낼 때 널리 쓰므로 ④가 틀리다.
①·② 기준값에 대한 비로 단위가 없고, ③ 기기 용량과 관계없이 비슷한 범위의 값을 가져 고장계산이 편리하다.
①·② 기준값에 대한 비로 단위가 없고, ③ 기기 용량과 관계없이 비슷한 범위의 값을 가져 고장계산이 편리하다.
40번
역률 0.8, 출력 320kW인 부하에 전력을 공급하는 변전소에 역률 개선을 위해 전력용 콘덴서 140kVA를 설치했을 때 합성역률은?
1. 0.93
2. 0.95
3. 0.97
4. 0.99
정답 2번
해설. ② 0.95
풀이: 무효전력 Q = P·tanθ = 320×0.6/0.8 = 240kVar
콘덴서 설치 후 Q' = 240 − 140 = 100kVar
cosθ' = P/√(P² + Q'²) = 320/√(320² + 100²) = 320/335.3 ≒ 0.95
풀이: 무효전력 Q = P·tanθ = 320×0.6/0.8 = 240kVar
콘덴서 설치 후 Q' = 240 − 140 = 100kVar
cosθ' = P/√(P² + Q'²) = 320/√(320² + 100²) = 320/335.3 ≒ 0.95
전기기기
41번
전류계를 교체하기 위해 우선 변류기 2차측을 단락시켜야 하는 이유는?
1. 측정오차 방지
2. 2차측 절연 보호
3. 2차측 과전류 보호
4. 1차측 과전류 방지
정답 2번
해설. ② 변류기 2차측을 개방하면 1차 전류가 모두 여자전류가 되어 철심이 과포화되고 2차측에 매우 높은 전압이 유기되어 절연이 파괴될 수 있다.
따라서 계기를 떼기 전 2차측을 반드시 단락시켜 2차측 절연을 보호한다(철손 증가·과열도 방지).
따라서 계기를 떼기 전 2차측을 반드시 단락시켜 2차측 절연을 보호한다(철손 증가·과열도 방지).
42번
BJT에 대한 설명으로 틀린 것은?
1. Bipolar Junction Thyristor의 약자이다.
2. 베이스 전류로 컬렉터 전류를 제어하는 전류제어 스위치이다.
3. MOSFET, IGBT 등의 전압제어스위치보다 훨씬 큰 구동전력이 필요하다.
4. 회로기호 B, E, C는 각각 베이스(Base), 에미터(Emitter), 컬렉터(Collector)이다.
정답 1번
해설. ① BJT는 Bipolar Junction Transistor(쌍극성 접합 트랜지스터)의 약자이므로 Thyristor라는 설명이 틀리다.
②~④는 옳다. BJT는 베이스 전류로 컬렉터 전류를 제어하는 전류제어형 소자이므로 전압제어형인 MOSFET·IGBT보다 구동전력이 크다.
②~④는 옳다. BJT는 베이스 전류로 컬렉터 전류를 제어하는 전류제어형 소자이므로 전압제어형인 MOSFET·IGBT보다 구동전력이 크다.
43번
단상 변압기 2대를 병렬운전할 경우 각 변압기의 부하전류를 Ia, Ib, 1차측으로 환산한 임피던스를 Za, Zb, 백분율 임피던스 강하를 za, zb, 정격용량을 Pan, Pbn이라 한다. 이때 부하 분담에 대한 관계로 옳은 것은?
1. Ia/Ib = Za/Zb
2. Ia/Ib = Pbn/Pan
3. Ia/Ib = (zb/za)×(Pan/Pbn)
4. Ia/Ib = (Za/Zb)×(Pan/Pbn)
정답 3번
해설. ③ Ia/Ib = (zb/za)×(Pan/Pbn)
병렬운전 시 부하전류는 임피던스에 반비례(Ia/Ib = Zb/Za)하고, %임피던스로 나타내면 정격용량에 비례하고 %임피던스 강하에 반비례한다.
따라서 분담비는 (Pan/Pbn)×(zb/za)이다.
병렬운전 시 부하전류는 임피던스에 반비례(Ia/Ib = Zb/Za)하고, %임피던스로 나타내면 정격용량에 비례하고 %임피던스 강하에 반비례한다.
따라서 분담비는 (Pan/Pbn)×(zb/za)이다.
44번
사이클로 컨버터(Cyclo Converter)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1. DC - DC buck 컨버터와 동일한 구조이다.
2. 출력주파수가 낮은 영역에서 많은 장점이 있다.
3. 시멘트공장의 분쇄기 등과 같이 대용량 저속 교류전동기 구동에 주로 사용된다.
4. 교류를 교류로 직접변환하면서 전압과 주파수를 동시에 가변하는 전력변환기이다.
정답 1번
해설. ① 사이클로 컨버터는 교류를 직류 링크 없이 직접 다른 주파수의 교류로 바꾸는 AC-AC 직접 변환기이므로, DC-DC 벅(강압) 컨버터와 구조가 같다는 설명은 틀리다.
② 출력주파수가 전원주파수보다 낮은 영역에서 유리하고, ③ 시멘트 분쇄기·압연기 등 대용량 저속 전동기 구동에 쓰이며, ④ 전압과 주파수를 함께 가변한다.
② 출력주파수가 전원주파수보다 낮은 영역에서 유리하고, ③ 시멘트 분쇄기·압연기 등 대용량 저속 전동기 구동에 쓰이며, ④ 전압과 주파수를 함께 가변한다.
45번
극수 4이며 전기자 권선은 파권, 전기자 도체수가 250인 직류발전기가 있다. 이 발전기가 1,200rpm으로 회전할 때 600V의 기전력을 유기하려면 1극당 자속은 몇 Wb인가?
1. 0.04
2. 0.05
3. 0.06
4. 0.07
정답 3번
해설. ③ 0.06
풀이: 유기기전력 E = pZφN/(60a), 파권 a = 2
φ = 60aE/(pZN) = 60×2×600/(4×250×1,200)
= 72,000/1,200,000 = 0.06Wb
풀이: 유기기전력 E = pZφN/(60a), 파권 a = 2
φ = 60aE/(pZN) = 60×2×600/(4×250×1,200)
= 72,000/1,200,000 = 0.06Wb
46번
직류발전기의 전기자 반작용에 대한 설명으로 틀린 것은?
1. 전기자 반작용으로 인하여 전기적 중성축을 이동시킨다.
2. 정류자 편간 전압이 불균일하게 되어 섬락의 원인이 된다.
3. 전기자 반작용이 생기면 주자속이 왜곡되고 증가하게 된다.
4. 전기자 반작용이란, 전기자 전류에 의하여 생긴 자속이 계자에 의해 발생되는 주자속에 영향을 주는 현상을 말한다.
정답 3번
해설. ③ 전기자 반작용이 생기면 주자속이 왜곡(편자)되고, 자기포화 때문에 감소한다(감자작용). 증가한다는 설명이 틀리다.
① 전기적 중성축이 이동하고(발전기는 회전 방향), ② 정류자 편간 전압이 불균일해져 섬락의 원인이 되며, ④는 전기자 반작용의 정의이다.
① 전기적 중성축이 이동하고(발전기는 회전 방향), ② 정류자 편간 전압이 불균일해져 섬락의 원인이 되며, ④는 전기자 반작용의 정의이다.
47번
기전력(1상)이 E₀이고, 동기임피던스(1상)가 Zₛ인 2대의 3상 동기발전기를 무부하로 병렬운전시킬 때 각 발전기의 기전력 사이에 δₛ의 위상차가 있으면 한쪽 발전기에서 다른 쪽 발전기로 공급되는 1상당의 전력(W)은?
1. (E₀/Zₛ)sinδₛ
2. (E₀/Zₛ)cosδₛ
3. (E₀²/2Zₛ)sinδₛ
4. (E₀²/2Zₛ)cosδₛ
정답 3번
해설. ③ (E₀²/2Zₛ)sinδₛ
위상차 δₛ가 있으면 두 기전력의 차에 의해 동기화전류 Iₛ = (2E₀/2Zₛ)sin(δₛ/2)가 흐른다.
수수전력 P = E₀Iₛ cos(δₛ/2) = (E₀²/Zₛ)sin(δₛ/2)cos(δₛ/2) = (E₀²/2Zₛ)sinδₛ [W]
위상차 δₛ가 있으면 두 기전력의 차에 의해 동기화전류 Iₛ = (2E₀/2Zₛ)sin(δₛ/2)가 흐른다.
수수전력 P = E₀Iₛ cos(δₛ/2) = (E₀²/Zₛ)sin(δₛ/2)cos(δₛ/2) = (E₀²/2Zₛ)sinδₛ [W]
48번
60Hz, 6극의 3상 권선형 유도전동기가 있다. 이 전동기의 정격 부하시 회전수가 1,140rpm일 때, 이 전동기를 같은 공급전압에서 전부하 토크로 기동하기 위한 외부저항은 몇 Ω인가? (단, 회전자 권선은 Y결선이며, 슬립링간의 저항은 0.1Ω이다.)
1. 0.5
2. 0.85
3. 0.95
4. 1
정답 3번
해설. ③ 0.95
풀이: 동기속도 Nₛ = 120f/p = 120×60/6 = 1,200rpm, s = (1,200−1,140)/1,200 = 0.05
1상 2차 저항 r₂ = 0.1/2 = 0.05Ω (Y결선, 슬립링 간 저항의 1/2)
전부하 토크로 기동: (r₂+R)/1 = r₂/s → R = r₂(1−s)/s = 0.05×0.95/0.05 = 0.95Ω
풀이: 동기속도 Nₛ = 120f/p = 120×60/6 = 1,200rpm, s = (1,200−1,140)/1,200 = 0.05
1상 2차 저항 r₂ = 0.1/2 = 0.05Ω (Y결선, 슬립링 간 저항의 1/2)
전부하 토크로 기동: (r₂+R)/1 = r₂/s → R = r₂(1−s)/s = 0.05×0.95/0.05 = 0.95Ω
49번
발전기 회전자에 유도자를 주로 사용하는 발전기는?
1. 수차발전기
2. 엔진발전기
3. 터빈발전기
4. 고주파발전기
정답 4번
해설. ④ 유도자형 발전기는 계자극과 전기자를 모두 고정하고 회전자에 권선이 없는 유도자(철심 톱니)를 돌려 자속을 변화시키는 방식으로, 수백~수만 Hz의 고주파발전기에 쓰인다.
① 수차발전기는 회전계자형 돌극기, ③ 터빈발전기는 회전계자형 원통기, ② 엔진발전기도 회전계자형이 일반적이다.
① 수차발전기는 회전계자형 돌극기, ③ 터빈발전기는 회전계자형 원통기, ② 엔진발전기도 회전계자형이 일반적이다.
50번
3상 권선형 유도전동기 기동 시 2차측에 외부 가변저항을 넣는 이유는?
1. 회전수 감소
2. 기동전류 증가
3. 기동토크 감소
4. 기동전류 감소와 기동토크 증가
정답 4번
해설. ④ 권선형 유도전동기의 2차측에 외부저항을 넣으면 비례추이에 의해 최대토크가 저속(기동) 쪽으로 옮겨가 기동토크가 커지고, 2차 임피던스가 커져 기동전류는 줄어든다.
따라서 기동전류 감소와 기동토크 증가가 목적이다.
따라서 기동전류 감소와 기동토크 증가가 목적이다.
51번
1차 전압은 3,300V이고 1차측 무부하 전류는 0.15A, 철손은 330W인 단상 변압기의 자화전류는 약 몇 A인가?
1. 0.112
2. 0.145
3. 0.181
4. 0.231
정답 1번
해설. ① 0.112
풀이: 철손전류 Iᵢ = Pᵢ/V₁ = 330/3,300 = 0.1A
자화전류 I_ϕ = √(I₀² − Iᵢ²) = √(0.15² − 0.1²) = √0.0125 ≒ 0.112A
풀이: 철손전류 Iᵢ = Pᵢ/V₁ = 330/3,300 = 0.1A
자화전류 I_ϕ = √(I₀² − Iᵢ²) = √(0.15² − 0.1²) = √0.0125 ≒ 0.112A
52번
유도전동기의 안정운전의 조건은? (단, Tₘ: 전동기 토크, Tₗ: 부하 토크, n: 회전수)
1. dTₘ/dn ＜ dTₗ/dn
2. dTₘ/dn = dTₗ/dn
3. dTₘ/dn ＞ dTₗ/dn
4. dTₘ/dn ≠ dTₗ/dn
정답 1번
해설. ① dTₘ/dn ＜ dTₗ/dn
속도가 조금 올라가면 부하토크가 전동기 토크보다 커져 감속되고, 속도가 내려가면 전동기 토크가 더 커져 가속되어야 원래 운전점으로 돌아온다.
즉 운전점에서 전동기 토크곡선의 기울기가 부하 토크곡선의 기울기보다 작아야 안정하다.
속도가 조금 올라가면 부하토크가 전동기 토크보다 커져 감속되고, 속도가 내려가면 전동기 토크가 더 커져 가속되어야 원래 운전점으로 돌아온다.
즉 운전점에서 전동기 토크곡선의 기울기가 부하 토크곡선의 기울기보다 작아야 안정하다.
53번
전압이 일정한 모선에 접속되어 역률 1로 운전하고 있는 동기전동기를 동기조상기로 사용하는 경우 여자전류를 증가시키면 이 전동기는 어떻게 되는가?
1. 역률은 앞서고, 전기자 전류는 증가한다.
2. 역률은 앞서고, 전기자 전류는 감소한다.
3. 역률은 뒤지고, 전기자 전류는 증가한다.
4. 역률은 뒤지고, 전기자 전류는 감소한다.
정답 1번
해설. ① 역률 1(정상여자)에서 여자전류를 늘리면 과여자가 되어 동기전동기는 진상(앞선) 무효전류를 흘리는 콘덴서처럼 동작한다.
무효분 전류가 더해지므로 전기자 전류는 증가한다(V곡선). 반대로 부족여자이면 역률은 뒤지고 전기자 전류는 역시 증가한다.
무효분 전류가 더해지므로 전기자 전류는 증가한다(V곡선). 반대로 부족여자이면 역률은 뒤지고 전기자 전류는 역시 증가한다.
54번
직류기에서 계자자속을 만들기 위하여 전자석의 권선에 전류를 흘리는 것을 무엇이라 하는가?
1. 보극
2. 여자
3. 보상권선
4. 자화작용
정답 2번
해설. ② 계자권선에 전류를 흘려 계자자속을 만드는 것을 여자(excitation)라 한다.
① 보극은 정류를 좋게 하려고 중성축에 둔 소자극, ③ 보상권선은 전기자 반작용을 상쇄하는 권선, ④ 자화작용은 전기자 반작용 중 자속을 증가시키는 작용을 말한다.
① 보극은 정류를 좋게 하려고 중성축에 둔 소자극, ③ 보상권선은 전기자 반작용을 상쇄하는 권선, ④ 자화작용은 전기자 반작용 중 자속을 증가시키는 작용을 말한다.
55번
동기리액턴스 Xₛ=10Ω, 전기자 권선저항 rₐ=0.1Ω, 3상 중 1상의 유도기전력 E=6,400V, 단자전압 V=4,000V, 부하각 δ=30°이다. 비철극기인 3상 동기발전기의 출력은 약 몇 kW인가?
1. 1,280
2. 3,840
3. 5,560
4. 6,650
정답 2번
해설. ② 3,840
풀이: 비철극기 3상 출력 P = 3·EV sinδ/Xₛ (rₐ는 Xₛ에 비해 작아 무시)
= 3×6,400×4,000×sin30°/10
= 3×6,400×4,000×0.5/10 = 3,840,000W = 3,840kW
풀이: 비철극기 3상 출력 P = 3·EV sinδ/Xₛ (rₐ는 Xₛ에 비해 작아 무시)
= 3×6,400×4,000×sin30°/10
= 3×6,400×4,000×0.5/10 = 3,840,000W = 3,840kW
56번
히스테리시스 전동기에 대한 설명으로 틀린 것은?
1. 유도전동기와 거의 같은 고정자이다.
2. 회전자 극은 고정자 극에 비하여 항상 각도 δₕ만큼 앞선다.
3. 회전자가 부드러운 외면을 가지므로 소음이 적으며, 순조롭게 회전시킬 수 있다.
4. 구속 시부터 동기속도만을 제외한 모든 속도 범위에서 일정한 히스테리시스 토크를 발생한다.
정답 2번
해설. ② 히스테리시스 전동기는 회전자 자성체의 히스테리시스 때문에 회전자 자극이 고정자 회전자계보다 항상 히스테리시스 각 δₕ만큼 뒤진다. 앞선다는 설명이 틀리다.
① 고정자는 유도전동기와 비슷하고, ③ 매끈한 원통 회전자로 소음이 적으며, ④ 동기속도 이하에서 거의 일정한 히스테리시스 토크를 낸다.
① 고정자는 유도전동기와 비슷하고, ③ 매끈한 원통 회전자로 소음이 적으며, ④ 동기속도 이하에서 거의 일정한 히스테리시스 토크를 낸다.
57번
단자전압 220V, 부하전류 50A인 분권발전기의 유도기전력은 몇 V인가? (단, 여기서 전기자 저항은 0.2Ω이며, 계자전류 및 전기자 반작용은 무시한다.)
1. 200
2. 210
3. 220
4. 230
정답 4번
해설. ④ 230
풀이: 계자전류를 무시하면 전기자 전류 Iₐ ≒ 부하전류 50A
E = V + Iₐ Rₐ = 220 + 50×0.2 = 230V
발전기는 유기기전력이 단자전압보다 전기자 저항강하만큼 크고, 전동기는 반대로 E = V − Iₐ Rₐ이다.
풀이: 계자전류를 무시하면 전기자 전류 Iₐ ≒ 부하전류 50A
E = V + Iₐ Rₐ = 220 + 50×0.2 = 230V
발전기는 유기기전력이 단자전압보다 전기자 저항강하만큼 크고, 전동기는 반대로 E = V − Iₐ Rₐ이다.
58번
단상 유도전압조정기에 단락권선의 역할은?
1. 철손 경감
2. 절연 보호
3. 전압강하 경감
4. 전압조정 용이
정답 3번
해설. ③ 단상 유도전압조정기의 단락권선은 1차 권선과 직각 위치에 두어 직렬권선의 누설리액턴스를 상쇄하므로 누설리액턴스에 의한 전압강하를 경감한다.
3상 유도전압조정기에는 단락권선이 필요 없다.
3상 유도전압조정기에는 단락권선이 필요 없다.
59번
3상 유도전동기에서 회전자가 슬립 s로 회전하고 있을 때 2차 유기전압 E₂ₛ 및 2차 주파수 f₂ₛ와 s와의 관계로 옳은 것은? (단, E₂는 회전자가 정지하고 있을 때 2차 유기기전력이며 f₁은 1차 주파수이다.)
1. E₂ₛ = sE₂, f₂ₛ = sf₁
2. E₂ₛ = sE₂, f₂ₛ = f₁/s
3. E₂ₛ = E₂/s, f₂ₛ = f₁/s
4. E₂ₛ = (1−s)E₂, f₂ₛ = (1−s)f₁
정답 1번
해설. ① E₂ₛ = sE₂, f₂ₛ = sf₁
회전자가 슬립 s로 돌면 회전자계와 회전자 도체의 상대속도가 sNₛ가 되므로 2차에 유기되는 전압과 주파수가 모두 정지 시의 s배가 된다.
예: 60Hz, s=0.05이면 f₂ₛ = 3Hz이다.
회전자가 슬립 s로 돌면 회전자계와 회전자 도체의 상대속도가 sNₛ가 되므로 2차에 유기되는 전압과 주파수가 모두 정지 시의 s배가 된다.
예: 60Hz, s=0.05이면 f₂ₛ = 3Hz이다.
60번
3,300/200V의 단상 변압기 3대를 △-Y 결선하고 2차측 선간에 15kW의 단상 전열기를 접속하여 사용하고 있다. 결선을 △-△로 변경하는 경우 이 전열기의 소비전력은 몇 kW로 되는가?
1. 5
2. 12
3. 15
4. 21
정답 1번
해설. ① 5
풀이: △-Y 결선의 2차 선간전압 = √3×200 ≒ 346V, △-△ 결선의 2차 선간전압 = 200V
저항 부하의 전력은 전압의 제곱에 비례: P' = 15×(200/(√3×200))² = 15×1/3 = 5kW
풀이: △-Y 결선의 2차 선간전압 = √3×200 ≒ 346V, △-△ 결선의 2차 선간전압 = 200V
저항 부하의 전력은 전압의 제곱에 비례: P' = 15×(200/(√3×200))² = 15×1/3 = 5kW
회로이론 및 제어공학
61번
블록선도와 같은 단위 피드백 제어시스템의 상태방정식은? (단, 상태변수는 x₁(t) = c(t), x₂(t) = (d/dt)c(t)로 한다.)
1. ẋ₁(t) = x₂(t), ẋ₂(t) = −5x₁(t) − x₂(t) + 5r(t)
2. ẋ₁(t) = x₂(t), ẋ₂(t) = −5x₁(t) − x₂(t) − 5r(t)
3. ẋ₁(t) = −x₂(t), ẋ₂(t) = 5x₁(t) + x₂(t) − 5r(t)
4. ẋ₁(t) = −x₂(t), ẋ₂(t) = −5x₁(t) − x₂(t) + 5r(t)
정답 1번
해설. ① 폐루프 전달함수 C(s)/R(s) = G/(1+G) = 5/(s² + s + 5)
→ c''(t) + c'(t) + 5c(t) = 5r(t)
x₁ = c, x₂ = c' 로 두면 ẋ₁ = x₂, ẋ₂ = c'' = −5x₁ − x₂ + 5r(t)
→ c''(t) + c'(t) + 5c(t) = 5r(t)
x₁ = c, x₂ = c' 로 두면 ẋ₁ = x₂, ẋ₂ = c'' = −5x₁ − x₂ + 5r(t)
62번
적분시간 3sec, 비례 감도가 3인 비례적분동작을 하는 제어요소가 있다. 이 제어요소에 동작신호 x(t)=2t를 주었을 때 조작량은 얼마인가? (단, 초기 조작량 y(t)는 0으로 한다.)
1. t² + 2t
2. t² + 4t
3. t² + 6t
4. t² + 8t
정답 3번
해설. ③ t² + 6t
풀이: PI 동작 y(t) = Kₚ[x(t) + (1/Tᵢ)∫x(t)dt]
= 3[2t + (1/3)∫2t dt] = 3[2t + t²/3] = t² + 6t
풀이: PI 동작 y(t) = Kₚ[x(t) + (1/Tᵢ)∫x(t)dt]
= 3[2t + (1/3)∫2t dt] = 3[2t + t²/3] = t² + 6t
63번
블록선도의 제어시스템은 단위 램프 입력에 대한 정상상태오차(정상편차)가 0.01이다. 이 제어시스템의 제어요소인 GC₁(s)의 k는?
GC₁(s) = k, GC₂(s) = (1 + 0.1s)/(1 + 0.2s), GP(s) = 200/{s(s + 1)(s + 2)}
GC₁(s) = k, GC₂(s) = (1 + 0.1s)/(1 + 0.2s), GP(s) = 200/{s(s + 1)(s + 2)}
1. 0.1
2. 1
3. 10
4. 100
정답 2번
해설. ② 1
풀이: 개루프 G(s) = k×(1+0.1s)/(1+0.2s)×200/{s(s+1)(s+2)} (1형)
속도편차상수 Kᵥ = lim(s→0) s·G(s) = k×1×200/(1×2) = 100k
램프 입력 정상편차 eₛₛ = 1/Kᵥ = 1/(100k) = 0.01 → k = 1
풀이: 개루프 G(s) = k×(1+0.1s)/(1+0.2s)×200/{s(s+1)(s+2)} (1형)
속도편차상수 Kᵥ = lim(s→0) s·G(s) = k×1×200/(1×2) = 100k
램프 입력 정상편차 eₛₛ = 1/Kᵥ = 1/(100k) = 0.01 → k = 1
64번
개루프 전달함수 G(s)H(s)로부터 근궤적을 작성할 때 실수축에서의 점근선의 교차점은?
G(s)H(s) = K(s − 2)(s − 3)/{s(s + 1)(s + 2)(s + 4)}
G(s)H(s) = K(s − 2)(s − 3)/{s(s + 1)(s + 2)(s + 4)}
1. 2
2. 5
3. -4
4. -6
정답 4번
해설. ④ −6
풀이: 극점 0, −1, −2, −4 (P = 4), 영점 2, 3 (Z = 2)
점근선 교차점 σ = (Σ극점 − Σ영점)/(P − Z) = {(0−1−2−4) − (2+3)}/(4−2) = −12/2 = −6
풀이: 극점 0, −1, −2, −4 (P = 4), 영점 2, 3 (Z = 2)
점근선 교차점 σ = (Σ극점 − Σ영점)/(P − Z) = {(0−1−2−4) − (2+3)}/(4−2) = −12/2 = −6
65번
2차 제어시스템의 감쇠율(damping ratio, ζ)이 ζ ＜ 0인 경우 제어시스템의 과도응답 특성은?
1. 발산
2. 무제동
3. 임계제동
4. 과제동
정답 1번
해설. ① 2차계 특성근 s = −ζωₙ ± ωₙ√(ζ²−1)에서 ζ ＜ 0이면 실수부가 양(+)이 되어 응답이 시간에 따라 커지므로 발산(불안정)한다.
ζ = 0 무제동(지속진동), 0 ＜ ζ ＜ 1 부족제동, ζ = 1 임계제동, ζ ＞ 1 과제동이다.
ζ = 0 무제동(지속진동), 0 ＜ ζ ＜ 1 부족제동, ζ = 1 임계제동, ζ ＞ 1 과제동이다.
66번
특성방정식이 2s⁴ + 10s³ + 11s² + 5s + K = 0으로 주어진 제어시스템이 안정하기 위한 조건은?
1. 0 ＜ K ＜ 2
2. 0 ＜ K ＜ 5
3. 0 ＜ K ＜ 6
4. 0 ＜ K ＜ 10
정답 2번
해설. ② 0 ＜ K ＜ 5
루스 표: s⁴: 2, 11, K / s³: 10, 5 / s²: (110−10)/10 = 10, K / s¹: (10×5 − 10K)/10 = 5 − K / s⁰: K
제1열 부호 변화가 없으려면 5 − K ＞ 0, K ＞ 0 → 0 ＜ K ＜ 5
루스 표: s⁴: 2, 11, K / s³: 10, 5 / s²: (110−10)/10 = 10, K / s¹: (10×5 − 10K)/10 = 5 − K / s⁰: K
제1열 부호 변화가 없으려면 5 − K ＞ 0, K ＞ 0 → 0 ＜ K ＜ 5
67번
블록선도의 전달함수 C(s)/R(s)는?
1. G(s)/(1 + H(s))
2. G(s)/(1 + G(s)H(s))
3. 1/(1 + H(s))
4. 1/(1 + G(s)H(s))
정답 1번
해설. ① G(s)/(1 + H(s))
G(s)는 피드백 루프 밖(앞단)에 있고, 루프는 전향경로 1, 피드백 H(s)이다.
C = G·R − H·C → C(1 + H) = G·R → C/R = G(s)/(1 + H(s))
G(s)는 피드백 루프 밖(앞단)에 있고, 루프는 전향경로 1, 피드백 H(s)이다.
C = G·R − H·C → C(1 + H) = G·R → C/R = G(s)/(1 + H(s))
68번
신호흐름선도에서 전달함수 C(s)/R(s)는?
1. abcde/(1-cg-bcdg)
2. abcde/(1-cf+bcdg)
3. abcde/(1+cf-bcdg)
4. abcde/(1+cf+bcdg)
정답 4번
해설. ④ abcde/(1 + cf + bcdg)
전향경로 P₁ = abcde, 루프 L₁ = −cf, L₂ = −bcdg (두 루프는 접촉)
Δ = 1 − (L₁ + L₂) = 1 + cf + bcdg, 전향경로가 모든 루프와 접촉하므로 Δ₁ = 1
메이슨 공식: C/R = P₁Δ₁/Δ = abcde/(1 + cf + bcdg)
전향경로 P₁ = abcde, 루프 L₁ = −cf, L₂ = −bcdg (두 루프는 접촉)
Δ = 1 − (L₁ + L₂) = 1 + cf + bcdg, 전향경로가 모든 루프와 접촉하므로 Δ₁ = 1
메이슨 공식: C/R = P₁Δ₁/Δ = abcde/(1 + cf + bcdg)
69번
e(t)의 z변환을 E(z)라고 했을 때 e(t)의 최종값 e(∞)은?
1. lim(z→1) E(z)
2. lim(z→∞) E(z)
3. lim(z→1) (1 − z⁻¹)E(z)
4. lim(z→∞) (1 − z⁻¹)E(z)
정답 3번
해설. ③ lim(z→1) (1 − z⁻¹)E(z)
z변환의 최종값 정리: e(∞) = lim(z→1) (1 − z⁻¹)E(z) (라플라스의 lim(s→0) sE(s)에 대응)
초기값 정리는 e(0) = lim(z→∞) E(z)이다.
z변환의 최종값 정리: e(∞) = lim(z→1) (1 − z⁻¹)E(z) (라플라스의 lim(s→0) sE(s)에 대응)
초기값 정리는 e(0) = lim(z→∞) E(z)이다.
70번
A̅ + B̅·C̅ 와 등가인 논리식은? (단, X̅와 NOT(X)는 X의 부정이다.)
1. NOT(A·(B + C))
2. NOT(A + B·C)
3. NOT(A·B + C)
4. NOT(A·B) + C
정답 1번
해설. ① NOT(A·(B + C))
드모르간 정리: B̅·C̅ = NOT(B + C)
A̅ + NOT(B + C) = NOT(A·(B + C)) (X̅ + Y̅ = NOT(X·Y), X = A, Y = B + C)
드모르간 정리: B̅·C̅ = NOT(B + C)
A̅ + NOT(B + C) = NOT(A·(B + C)) (X̅ + Y̅ = NOT(X·Y), X = A, Y = B + C)
71번
F(s) = (2s² + s − 3)/{s(s² + 4s + 3)}의 라플라스 역변환은?
1. 1 − e⁻ᵗ + 2e⁻³ᵗ
2. 1 − e⁻ᵗ − 2e⁻³ᵗ
3. −1 − e⁻ᵗ − 2e⁻³ᵗ
4. −1 + e⁻ᵗ + 2e⁻³ᵗ
정답 4번
해설. ④ −1 + e⁻ᵗ + 2e⁻³ᵗ
풀이: F(s) = A/s + B/(s+1) + C/(s+3) (s² + 4s + 3 = (s+1)(s+3))
A = (−3)/3 = −1, B = (2−1−3)/{(−1)(2)} = 1, C = (18−3−3)/{(−3)(−2)} = 2
f(t) = −1 + e⁻ᵗ + 2e⁻³ᵗ
풀이: F(s) = A/s + B/(s+1) + C/(s+3) (s² + 4s + 3 = (s+1)(s+3))
A = (−3)/3 = −1, B = (2−1−3)/{(−1)(2)} = 1, C = (18−3−3)/{(−3)(−2)} = 2
f(t) = −1 + e⁻ᵗ + 2e⁻³ᵗ
72번
전압 및 전류가 다음과 같을 때 유효전력(W) 및 역률(%)은 각각 약 얼마인가?
v(t) = 100sinωt − 50sin(3ωt + 30°) + 20sin(5ωt + 45°) [V]
i(t) = 20sin(ωt + 30°) + 10sin(3ωt − 30°) + 5cos5ωt [A]
v(t) = 100sinωt − 50sin(3ωt + 30°) + 20sin(5ωt + 45°) [V]
i(t) = 20sin(ωt + 30°) + 10sin(3ωt − 30°) + 5cos5ωt [A]
1. 825W, 48.6%
2. 776.4W, 59.7%
3. 1,120W, 77.4%
4. 1,850W, 89.6%
정답 2번
해설. ② 776.4W, 59.7%
풀이: P = Σ(1/2)VₘIₘ cosθ
기본파 ½×100×20×cos30° = 866.0, 3고조파 −50sin(3ωt+30°) = 50sin(3ωt+210°) → ½×50×10×cos240° = −125.0, 5고조파 5cos5ωt = 5sin(5ωt+90°) → ½×20×5×cos45° = 35.4 → P ≒ 776.4W
V = √((100²+50²+20²)/2) ≒ 80.3V, I = √((20²+10²+5²)/2) ≒ 16.2A
역률 = 776.4/(80.3×16.2) ≒ 0.597 → 59.7%
풀이: P = Σ(1/2)VₘIₘ cosθ
기본파 ½×100×20×cos30° = 866.0, 3고조파 −50sin(3ωt+30°) = 50sin(3ωt+210°) → ½×50×10×cos240° = −125.0, 5고조파 5cos5ωt = 5sin(5ωt+90°) → ½×20×5×cos45° = 35.4 → P ≒ 776.4W
V = √((100²+50²+20²)/2) ≒ 80.3V, I = √((20²+10²+5²)/2) ≒ 16.2A
역률 = 776.4/(80.3×16.2) ≒ 0.597 → 59.7%
73번
회로에서 t=0초일 때 닫혀 있는 스위치 S를 열었다. 이때 dv(0⁺)/dt의 값은? (단, C의 초기 전압은 0V이다.)
1. 1/RI
2. C/I
3. RI
4. I/C
정답 4번
해설. ④ I/C
스위치가 닫혀 있는 동안 전류 I는 모두 스위치로 흐르고 v(0) = 0이다. t = 0⁺에서 커패시터 전압은 급변할 수 없으므로 v(0⁺) = 0이고, 저항 전류 v/R = 0이어서 I가 모두 C로 흐른다.
iC = C·dv/dt = I → dv(0⁺)/dt = I/C
스위치가 닫혀 있는 동안 전류 I는 모두 스위치로 흐르고 v(0) = 0이다. t = 0⁺에서 커패시터 전압은 급변할 수 없으므로 v(0⁺) = 0이고, 저항 전류 v/R = 0이어서 I가 모두 C로 흐른다.
iC = C·dv/dt = I → dv(0⁺)/dt = I/C
74번
△ 결선된 대칭 3상 부하가 0.5Ω인 저항만의 선로를 통해 평형 3상 전압원에 연결되어 있다. 이 부하의 소비전력이 1,800W이고 역률이 0.8(지상)일 때, 선로에서 발생하는 손실이 50W이면 부하의 단자전압(V)의 크기는?
1. 627
2. 525
3. 326
4. 225
정답 4번
해설. ④ 225
풀이: 선로손실 3I²R = 50 → I = √(50/(3×0.5)) ≒ 5.774A (선전류)
부하전력 P = √3·V·I·cosθ → V = 1,800/(√3×5.774×0.8) = 1,800/8.0 = 225V
풀이: 선로손실 3I²R = 50 → I = √(50/(3×0.5)) ≒ 5.774A (선전류)
부하전력 P = √3·V·I·cosθ → V = 1,800/(√3×5.774×0.8) = 1,800/8.0 = 225V
75번
그림과 같이 △ 회로를 Y 회로로 등가 변환하였을 때 임피던스 Zₐ(Ω)는?
1. 12
2. -3+j6
3. 4-j8
4. 6+j8
정답 2번
해설. ② −3 + j6
풀이: Zab = j6, Zbc = −j8, Zca = 4 + j2, 합 = 4 + j0
Za = Zab·Zca/(Zab + Zbc + Zca) = j6(4 + j2)/4 = (−12 + j24)/4 = −3 + j6 [Ω]
풀이: Zab = j6, Zbc = −j8, Zca = 4 + j2, 합 = 4 + j0
Za = Zab·Zca/(Zab + Zbc + Zca) = j6(4 + j2)/4 = (−12 + j24)/4 = −3 + j6 [Ω]
76번
그림과 같은 H형의 4단자 회로망에서 4단자 정수(전송 파라미터) A는? (단, V₁은 입력전압이고, V₂는 출력전압이고, A는 출력 개방 시 회로망의 전압이득 (V₁/V₂)이다.)
1. (Z₁ + Z₂ + Z₃)/Z₃
2. (Z₁ + Z₃ + Z₄)/Z₃
3. (Z₂ + Z₃ + Z₅)/Z₃
4. (Z₃ + Z₄ + Z₅)/Z₃
정답 2번
해설. ② (Z₁ + Z₃ + Z₄)/Z₃
출력 개방 시 Z₂·Z₅에는 전류가 흐르지 않으므로 V₂는 Z₃ 양단 전압과 같다.
V₂ = V₁×Z₃/(Z₁ + Z₃ + Z₄) → A = V₁/V₂ = (Z₁ + Z₃ + Z₄)/Z₃
출력 개방 시 Z₂·Z₅에는 전류가 흐르지 않으므로 V₂는 Z₃ 양단 전압과 같다.
V₂ = V₁×Z₃/(Z₁ + Z₃ + Z₄) → A = V₁/V₂ = (Z₁ + Z₃ + Z₄)/Z₃
77번
특성 임피던스가 400Ω인 회로 말단에 1,200Ω의 부하가 연결되어 있다. 전원측에 20kV의 전압을 인가할 때 반사파의 크기(kV)는? (단, 선로에서의 전압 감쇠는 없는 것으로 간주한다.)
1. 3.3
2. 5
3. 10
4. 33
정답 3번
해설. ③ 10
풀이: 반사계수 Γ = (Zₗ − Z₀)/(Zₗ + Z₀) = (1,200 − 400)/(1,200 + 400) = 0.5
반사파 전압 = Γ×입사파 = 0.5×20 = 10kV
풀이: 반사계수 Γ = (Zₗ − Z₀)/(Zₗ + Z₀) = (1,200 − 400)/(1,200 + 400) = 0.5
반사파 전압 = Γ×입사파 = 0.5×20 = 10kV
78번
회로에서 전압 Vab(V)는?
1. 2
2. 3
3. 6
4. 9
정답 3번
해설. ③ 6
전류원 3A가 직렬로 들어 있어 왼쪽 루프 전류는 3A로 정해지고(2V 전압원은 전류에 영향 없음), a-b가 개방이므로 3Ω에는 전류가 흐르지 않는다.
3A가 모두 2Ω을 지나므로 Vab = 2Ω 양단 전압 = 3×2 = 6V
전류원 3A가 직렬로 들어 있어 왼쪽 루프 전류는 3A로 정해지고(2V 전압원은 전류에 영향 없음), a-b가 개방이므로 3Ω에는 전류가 흐르지 않는다.
3A가 모두 2Ω을 지나므로 Vab = 2Ω 양단 전압 = 3×2 = 6V
79번
△ 결선된 평형 3상 부하로 흐르는 선전류가 Ia, Ib, Ic일 때 이 부하로 흐르는 영상분 전류 I₀(A)는?
1. 3Iₐ
2. Iₐ
3. (1/3)Iₐ
4. 0
정답 4번
해설. ④ 0
영상분 전류 I₀ = (Ia + Ib + Ic)/3이다. 평형 3상에서는 선전류의 벡터합이 0이고, △ 결선은 중성선(귀로)이 없어 선전류에 영상분이 존재할 수 없다.
따라서 I₀ = 0이다.
영상분 전류 I₀ = (Ia + Ib + Ic)/3이다. 평형 3상에서는 선전류의 벡터합이 0이고, △ 결선은 중성선(귀로)이 없어 선전류에 영상분이 존재할 수 없다.
따라서 I₀ = 0이다.
80번
저항 R=15Ω과 인덕턴스 L=3mH를 병렬로 접속한 회로의 서셉턴스의 크기는 약 몇 ℧인가? (단, ω=2π×10⁵)
1. 3.2×10⁻²
2. 8.6×10⁻³
3. 5.3×10⁻⁴
4. 4.9×10⁻⁵
정답 3번
해설. ③ 5.3×10⁻⁴
풀이: 병렬회로의 서셉턴스 B = 1/(ωL)
= 1/(2π×10⁵×3×10⁻³) = 1/1,885 ≒ 5.3×10⁻⁴℧
(컨덕턴스 G = 1/R = 0.067℧와 구분)
풀이: 병렬회로의 서셉턴스 B = 1/(ωL)
= 1/(2π×10⁵×3×10⁻³) = 1/1,885 ≒ 5.3×10⁻⁴℧
(컨덕턴스 G = 1/R = 0.067℧와 구분)
전기설비기술기준
81번
전기철도차량에 전력을 공급하는 전차선의 전선 설치 방식에 포함되지 않는 것은?
1. 가공방식
2. 강체방식
3. 제3레일방식
4. 지중조가선방식
정답 4번
해설. ④ 전차선의 전선 설치 방식은 열차 속도·노반 형태·부하전류 특성에 맞게 채택하며 가공방식, 강체방식, 제3레일방식을 표준으로 한다(KEC 431.1).
지중조가선방식은 규정된 방식이 아니다.
지중조가선방식은 규정된 방식이 아니다.
82번
수소냉각식 발전기 및 이에 부속하는 수소냉각장치에 대한 시설기준으로 틀린 것은?
1. 발전기 내부의 수소의 온도를 계측하는 장치를 시설 할 것
2. 발전기 내부의 수소의 순도가 70% 이하로 저하한 경우에 경보를 하는 장치를 시설할 것
3. 발전기는 기밀구조의 것이고 또한 수소가 대기압에서 폭발하는 경우에 생기는 압력에 견디는 강도를 가지는 것일 것
4. 발전기 내부의 수소의 압력을 계측하는 장치 및 그 압력이 현저히 변동한 경우에 이를 경보하는 장치를 시설할 것
정답 2번
해설. ② 발전기 내부의 수소 순도가 85% 이하로 저하한 경우에 경보하는 장치를 시설해야 하므로 70%는 틀리다(KEC 351.10).
①은 수소 온도 계측장치, ③은 기밀구조·폭발압력에 견디는 강도, ④는 수소 압력 계측 및 현저한 변동 시 경보장치로 모두 옳다.
①은 수소 온도 계측장치, ③은 기밀구조·폭발압력에 견디는 강도, ④는 수소 압력 계측 및 현저한 변동 시 경보장치로 모두 옳다.
83번
저압전로의 보호도체 및 중성선의 접속 방식에 따른 접지계통의 분류가 아닌 것은?
1. IT 계통
2. TN 계통
3. TT 계통
4. TC 계통
정답 4번
해설. ④ 저압전로의 보호도체와 중성선의 접속 방식에 따른 접지계통은 TN 계통(TN-S·TN-C·TN-C-S), TT 계통, IT 계통으로 분류한다(KEC 203.1).
TC 계통이라는 분류는 없다.
TC 계통이라는 분류는 없다.
84번
교통신호등 회로의 사용전압이 몇 V를 넘는 경우는 전로에 지락이 생겼을 경우 자동적으로 전로를 차단하는 누전차단기를 시설하는가?
1. 60
2. 150
3. 300
4. 450
정답 2번
해설. ② 150
교통신호등 회로의 사용전압이 150V를 넘는 경우에는 전로에 지락이 생겼을 때 자동적으로 전로를 차단하는 누전차단기를 시설하여야 한다(KEC 234.15.6).
참고로 교통신호등 제어장치 2차측 배선의 최대사용전압은 300V 이하이다(KEC 234.15.1).
교통신호등 회로의 사용전압이 150V를 넘는 경우에는 전로에 지락이 생겼을 때 자동적으로 전로를 차단하는 누전차단기를 시설하여야 한다(KEC 234.15.6).
참고로 교통신호등 제어장치 2차측 배선의 최대사용전압은 300V 이하이다(KEC 234.15.1).
85번
터널 안의 전선로의 저압전선이 그 터널 안의 다른 저압전선(관등회로의 배선은 제외한다)·약전류전선 등 또는 수관·가스관이나 이와 유사한 것과 접근하거나 교차하는 경우, 저압전선을 애자공사에 의하여 시설하는 때에는 간격이 몇 cm 이상이어야 하는가? (단, 전선이 나전선이 아닌 경우이다.)
1. 10
2. 15
3. 20
4. 25
정답 1번
해설. ① 10
터널 안 전선로의 저압전선이 다른 저압전선·약전류전선·수관 등과 접근·교차하는 경우는 232.3.7의 규정에 준한다(KEC 335.2).
애자공사에 의한 저압 배선과 다른 배선 사이의 간격은 0.1m(10cm) 이상, 나전선이면 0.3m(30cm) 이상이다.
터널 안 전선로의 저압전선이 다른 저압전선·약전류전선·수관 등과 접근·교차하는 경우는 232.3.7의 규정에 준한다(KEC 335.2).
애자공사에 의한 저압 배선과 다른 배선 사이의 간격은 0.1m(10cm) 이상, 나전선이면 0.3m(30cm) 이상이다.
86번
저압 절연전선으로 「전기용품 및 생활용품 안전관리법」의 적용을 받는 것 이외에 KS에 적합한 것으로서 사용할 수 없는 것은?
1. 450/750V 고무절연전선
2. 450/750V 비닐절연전선
3. 450/750V 알루미늄절연전선
4. 450/750V 저독성 난연 폴리올레핀절연전선
정답 3번
해설. ③ 저압 절연전선은 「전기용품 및 생활용품 안전관리법」의 적용을 받는 것 이외에는 KS에 적합하거나 동등 이상의 성능을 만족하는 것을 사용한다(KEC 122.1).
450/750V 고무절연전선, 비닐절연전선, 저독성 난연 폴리올레핀절연전선 등은 KS 저압 절연전선이지만 '450/750V 알루미늄절연전선'이라는 규격은 없다.
450/750V 고무절연전선, 비닐절연전선, 저독성 난연 폴리올레핀절연전선 등은 KS 저압 절연전선이지만 '450/750V 알루미늄절연전선'이라는 규격은 없다.
87번
사용전압이 154kV인 모선에 접속되는 전력용 커패시터에 울타리를 시설하는 경우 울타리의 높이와 울타리로부터 충전부분까지 거리의 합계는 몇 m 이상이어야 하는가?
1. 2
2. 3
3. 5
4. 6
정답 4번
해설. ④ 6
발전소·변전소 등의 울타리 높이와 울타리로부터 충전부분까지 거리의 합계는 35kV 이하 5m, 35kV 초과 160kV 이하 6m, 160kV 초과는 6m에 160kV를 넘는 10kV마다 0.12m를 더한 값 이상이다(KEC 351.1, 341.4).
154kV는 35kV 초과 160kV 이하이므로 6m 이상이다.
발전소·변전소 등의 울타리 높이와 울타리로부터 충전부분까지 거리의 합계는 35kV 이하 5m, 35kV 초과 160kV 이하 6m, 160kV 초과는 6m에 160kV를 넘는 10kV마다 0.12m를 더한 값 이상이다(KEC 351.1, 341.4).
154kV는 35kV 초과 160kV 이하이므로 6m 이상이다.
88번
태양광설비에 시설하여야 하는 계측기의 계측대상에 해당하는 것은?
1. 전압과 전류
2. 전력과 역률
3. 전류와 역률
4. 역률과 주파수
정답 1번
해설. ① 태양광설비에는 전압과 전류 또는 전압과 전력을 계측하는 장치를 시설하여야 한다(KEC 522.3.6).
따라서 보기 중 계측대상은 전압과 전류이며, 역률·주파수는 규정된 계측대상이 아니다.
따라서 보기 중 계측대상은 전압과 전류이며, 역률·주파수는 규정된 계측대상이 아니다.
89번
전선의 단면적이 38mm²인 경동연선을 사용하고 지지물로는 B종 철주 또는 B종 철근 콘크리트주를 사용하는 특고압 가공전선로를 제3종 특고압 보안공사에 의하여 시설하는 경우 지지물 간 거리(경간)는 몇 m 이하이어야 하는가?
1. 100
2. 150
3. 200
4. 250
정답 3번
해설. ③ 200
제3종 특고압 보안공사 시 지지물 간 거리는 B종 철주·B종 철근 콘크리트주 200m 이하이며, 인장강도 21.67kN 이상 연선 또는 단면적 55mm² 이상 경동연선을 쓰면 250m까지 할 수 있다(KEC 333.22 표 333.22-4).
38mm²는 55mm² 미만이므로 200m 이하이다. (목주·A종은 100m, 38mm² 이상이면 150m)
제3종 특고압 보안공사 시 지지물 간 거리는 B종 철주·B종 철근 콘크리트주 200m 이하이며, 인장강도 21.67kN 이상 연선 또는 단면적 55mm² 이상 경동연선을 쓰면 250m까지 할 수 있다(KEC 333.22 표 333.22-4).
38mm²는 55mm² 미만이므로 200m 이하이다. (목주·A종은 100m, 38mm² 이상이면 150m)
90번
저압전로에서 정전이 어려운 경우 등 절연저항측정이 곤란한 경우 저항성분의 누설전류가 몇 mA 이하이면 그 전로의 절연성능은 적합한 것으로 보는가?
1. 1
2. 2
3. 3
4. 4
정답 1번
해설. ① 1
저압전로에서 정전이 어려운 경우 등 절연저항 측정이 곤란한 경우에는 저항성분의 누설전류가 1mA 이하이면 그 전로의 절연성능은 적합한 것으로 본다(KEC 132).
평상시에는 기술기준 제52조의 저압전로 절연저항 값(예: 500V 이하 1.0MΩ 이상)을 충족해야 한다.
저압전로에서 정전이 어려운 경우 등 절연저항 측정이 곤란한 경우에는 저항성분의 누설전류가 1mA 이하이면 그 전로의 절연성능은 적합한 것으로 본다(KEC 132).
평상시에는 기술기준 제52조의 저압전로 절연저항 값(예: 500V 이하 1.0MΩ 이상)을 충족해야 한다.
91번
금속제 가요전선관 공사에 의한 저압 옥내배선의 시설기준으로 틀린 것은?
1. 가요전선관 안에는 전선에 접속점이 없도록 한다.
2. 옥외용 비닐절연전선을 제외한 절연전선을 사용한다.
3. 점검할 수 없는 은폐된 장소로서 기계적 충격을 받을 우려가 있는 곳에도 1종 가요전선관을 사용할 수 있다.
4. 2종 금속제 가요전선관을 사용하는 경우에 습기 많은 장소에 시설하는 때에는 비닐 피복 2종 가요전선관으로 한다.
정답 3번
해설. ③ 가요전선관은 2종 금속제 가요전선관이 원칙이고, 1종 가요전선관은 전개된 장소, 점검할 수 있는 은폐장소 또는 점검 불가능한 은폐장소로서 기계적 충격을 받을 우려가 없는 경우에만 쓸 수 있으므로 ③이 틀리다(KEC 232.13.1).
①·②는 시설조건, ④는 습기 많은 곳의 비닐 피복 가요전선관 규정(232.13.3)으로 옳다.
※ 현행 KEC 232.13.1 기준에 맞게 보기를 고쳤다.
①·②는 시설조건, ④는 습기 많은 곳의 비닐 피복 가요전선관 규정(232.13.3)으로 옳다.
※ 현행 KEC 232.13.1 기준에 맞게 보기를 고쳤다.
92번
"리플프리(Ripple-free)직류"란 교류를 직류로 변환할 때 리플성분의 실효값이 몇 % 이하로 포함된 직류를 말하는가?
1. 3
2. 5
3. 10
4. 15
정답 3번
해설. ③ 10
리플프리(Ripple-free) 직류란 교류를 직류로 변환할 때 리플성분의 실효값이 10% 이하로 포함된 직류를 말한다(KEC 112 용어 정의).
특별저압(SELV·PELV) 직류 전원 등을 규정할 때 리플프리 직류라는 표현을 쓴다.
리플프리(Ripple-free) 직류란 교류를 직류로 변환할 때 리플성분의 실효값이 10% 이하로 포함된 직류를 말한다(KEC 112 용어 정의).
특별저압(SELV·PELV) 직류 전원 등을 규정할 때 리플프리 직류라는 표현을 쓴다.
93번
사용전압이 22.9kV인 가공전선로를 시가지에 시설하는 경우 전선의 지표상 높이는 몇 m 이상인가? (단, 전선은 특고압 절연전선을 사용한다.)
1. 6
2. 7
3. 8
4. 10
정답 3번
해설. ③ 8
시가지 등에서 170kV 이하 특고압 가공전선의 지표상 높이는 35kV 이하 10m(전선이 특고압 절연전선이면 8m), 35kV 초과는 10m에 35kV를 넘는 10kV마다 0.12m를 더한 값 이상이다(KEC 333.1 표 333.1-3).
22.9kV에 특고압 절연전선이므로 8m 이상이다.
시가지 등에서 170kV 이하 특고압 가공전선의 지표상 높이는 35kV 이하 10m(전선이 특고압 절연전선이면 8m), 35kV 초과는 10m에 35kV를 넘는 10kV마다 0.12m를 더한 값 이상이다(KEC 333.1 표 333.1-3).
22.9kV에 특고압 절연전선이므로 8m 이상이다.
94번
가공전선로의 지지물에 시설하는 지지선(지선)으로 연선을 사용할 경우 소선(素線)은 몇 가닥 이상이어야 하는가?
1. 2
2. 3
3. 5
4. 9
정답 2번
해설. ② 3
지지선에 연선을 사용할 경우 소선 3가닥 이상의 연선이어야 하고, 소선 지름은 2.6mm 이상이어야 한다(KEC 331.11). 또한 지지선의 안전율은 2.5 이상, 허용 인장하중의 최저는 4.31kN이다.
지지선에 연선을 사용할 경우 소선 3가닥 이상의 연선이어야 하고, 소선 지름은 2.6mm 이상이어야 한다(KEC 331.11). 또한 지지선의 안전율은 2.5 이상, 허용 인장하중의 최저는 4.31kN이다.
95번
다음 ( ) 안에 들어갈 내용으로 옳은 것은?
지중전선로는 기설 지중약전류전선로에 대하여 ( ㉠ ) 또는 ( ㉡ )에 의하여 통신상의 장해를 주지 않도록 기설 약전류전선로로부터 충분히 이격시키거나 기타 적당한 방법으로 시설하여야 한다.
지중전선로는 기설 지중약전류전선로에 대하여 ( ㉠ ) 또는 ( ㉡ )에 의하여 통신상의 장해를 주지 않도록 기설 약전류전선로로부터 충분히 이격시키거나 기타 적당한 방법으로 시설하여야 한다.
1. ㉠ 누설전류, ㉡ 유도작용
2. ㉠ 단락전류, ㉡ 유도작용
3. ㉠ 단락전류, ㉡ 정전작용
4. ㉠ 누설전류, ㉡ 정전작용
정답 1번
해설. ① ㉠ 누설전류, ㉡ 유도작용
지중전선로는 기설 지중약전류전선로에 대하여 누설전류 또는 유도작용에 의하여 통신상의 장해를 주지 않도록 기설 약전류전선로로부터 이격시키거나 기타 보호장치를 시설하여야 한다(KEC 334.5 지중약전류전선의 유도장해 방지).
지중전선로는 기설 지중약전류전선로에 대하여 누설전류 또는 유도작용에 의하여 통신상의 장해를 주지 않도록 기설 약전류전선로로부터 이격시키거나 기타 보호장치를 시설하여야 한다(KEC 334.5 지중약전류전선의 유도장해 방지).
96번
사용전압이 22.9kV인 가공전선로의 다중접지한 중성선과 첨가 통신선의 간격은 몇 cm 이상이어야 하는가? (단, 특고압 가공전선로는 중성선 다중접지식의 것으로 전로에 지락이 생긴 경우 2초 이내에 자동적으로 이를 전로로부터 차단하는 장치가 되어 있는 것으로 한다.)
1. 60
2. 75
3. 100
4. 120
정답 1번
해설. ① 60
통신선과 저압 가공전선 또는 333.32의 1 및 4에 규정하는 특고압 가공전선로의 다중 접지를 한 중성선 사이의 간격은 0.6m(60cm) 이상이어야 한다(KEC 362.2).
특고압 가공전선(중성선 제외)과의 간격은 1.2m, 333.32의 특고압 가공전선은 0.75m이다.
통신선과 저압 가공전선 또는 333.32의 1 및 4에 규정하는 특고압 가공전선로의 다중 접지를 한 중성선 사이의 간격은 0.6m(60cm) 이상이어야 한다(KEC 362.2).
특고압 가공전선(중성선 제외)과의 간격은 1.2m, 333.32의 특고압 가공전선은 0.75m이다.
97번
사용전압이 22.9kV인 가공전선이 삭도와 제1차 접근상태로 시설되는 경우 가공전선과 삭도 또는 삭도용 지지기둥 사이의 간격은 몇 m 이상으로 하여야 하는가? (단, 전선으로는 특고압 절연전선을 사용한다.)
1. 0.5
2. 1
3. 2
4. 2.12
정답 2번
해설. ② 1
특고압 가공전선이 삭도와 제1차 접근상태인 경우 35kV 이하는 간격 2m 이상(특고압 절연전선이면 1m, 케이블이면 0.5m) 이어야 한다(KEC 333.25 표 333.25-1).
22.9kV 특고압 절연전선이므로 1m 이상이다.
특고압 가공전선이 삭도와 제1차 접근상태인 경우 35kV 이하는 간격 2m 이상(특고압 절연전선이면 1m, 케이블이면 0.5m) 이어야 한다(KEC 333.25 표 333.25-1).
22.9kV 특고압 절연전선이므로 1m 이상이다.
98번
저압 옥내배선에 사용하는 연동선의 최소 굵기는 몇 mm²인가?
1. 1.5
2. 2.5
3. 4.0
4. 6.0
정답 2번
해설. ② 2.5
저압 옥내배선의 전선은 단면적 2.5mm² 이상의 연동선 또는 이와 동등 이상의 강도 및 굵기의 것이어야 한다(KEC 231.3.1).
다만 사용전압 400V 이하의 전광표시장치·제어회로 등은 1.5mm² 이상 연동선 등을 쓸 수 있다.
저압 옥내배선의 전선은 단면적 2.5mm² 이상의 연동선 또는 이와 동등 이상의 강도 및 굵기의 것이어야 한다(KEC 231.3.1).
다만 사용전압 400V 이하의 전광표시장치·제어회로 등은 1.5mm² 이상 연동선 등을 쓸 수 있다.
99번
전격살충기의 전격격자는 지표 또는 바닥에서 몇 m 이상의 높은 곳에 시설하여야 하는가?
1. 1.5
2. 2
3. 2.8
4. 3.5
정답 4번
해설. ④ 3.5
전격살충기의 전격격자는 지표 또는 바닥에서 3.5m 이상의 높은 곳에 시설하여야 한다(KEC 241.7.1).
다만 2차측 개방전압 7kV 이하 절연변압기를 쓰고 보호격자에 사람이 접촉하면 1차측을 자동 차단하는 보호장치를 시설하면 1.8m까지 낮출 수 있다.
전격살충기의 전격격자는 지표 또는 바닥에서 3.5m 이상의 높은 곳에 시설하여야 한다(KEC 241.7.1).
다만 2차측 개방전압 7kV 이하 절연변압기를 쓰고 보호격자에 사람이 접촉하면 1차측을 자동 차단하는 보호장치를 시설하면 1.8m까지 낮출 수 있다.
100번
전기철도의 설비를 보호하기 위해 시설하는 피뢰기의 시설기준으로 틀린 것은?
1. 피뢰기는 변전소 인입측 및 급전선 인출측에 설치하여야 한다.
2. 피뢰기는 가능한 한 보호하는 기기와 가깝게 시설하되 누설전류 측정이 용이하도록 지지대와 절연하여 설치한다.
3. 피뢰기는 개방형을 사용하고 유효 보호거리를 증가시키기 위하여 방전개시전압 및 제한전압이 낮은 것을 사용한다.
4. 피뢰기는 가공전선과 직접 접속하는 지중케이블에서 낙뢰에 의해 절연파괴의 우려가 있는 케이블 단말에 설치하여야 한다.
정답 3번
해설. ③ 전기철도용 피뢰기는 밀봉형을 사용하고 유효 보호거리를 증가시키기 위하여 방전개시전압 및 제한전압이 낮은 것을 사용한다(KEC 451.4). 개방형이 틀리다.
①·④는 피뢰기 설치장소(변전소 인입측·급전선 인출측, 가공전선과 직접 접속하는 지중케이블 단말), ②는 설치 방법으로 KEC 451.3과 일치한다.
①·④는 피뢰기 설치장소(변전소 인입측·급전선 인출측, 가공전선과 직접 접속하는 지중케이블 단말), ②는 설치 방법으로 KEC 451.3과 일치한다.
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