이상전압과 방호

전기기사 필기 2003년 3회 35번

가공 송전선로의 경우 공기의 유전율과 투자율을 따르므로, 진행파의 속도는 빛의 속도인 약 $3 \times 10^8 m/s$와 거의 같습니다.

아닙니다. 지중 케이블은 공기보다 유전율이 큰 절연물을 사용하므로, 커패시턴스($C$)가 커져 진행파의 속도는 빛의 속도의 약 절반 정도로 느려집니다.

Q문제

전력손실이 없는 송전선로에서 서지파(진행파)가 진행하는 속도는 어떻게 표시되는가? (단,

L

: 단위선로 길이당 인덕턴스,

C

: 단위선로 길이당 커패시턴스이다.)

유사 문제 링크

선택지 분석

\frac{L}{C}

이 수식은 무손실 송전선로의 특성 임피던스를 나타내는 공식입니다.

\frac{C}{L}

이 수식은 무손실 송전선로의 특성 어드미턴스를 나타내는 공식입니다.

\frac{1}{L C}

전력손실이 없는 무손실 송전선로에서 서지파(진행파)의 전파 속도는 인덕턴스와 커패시턴스의 곱의 제곱근에 반비례합니다.

•

Step 1: 무손실 선로의 직렬 임피던스

Z = j ω L

이고, 병렬 어드미턴스

Y = j ω C

입니다.

•

Step 2: 전파 정수

γ

는

γ = Z Y = (j ω L) (j ω C) = j ω L C

로 표현되며, 여기서 위상 정수

β = ω L C

입니다.

•

Step 3: 진행파의 전파 속도

v

는

v = \frac{ω}{β}

이므로,

v = \frac{ω}{ω L C} = \frac{1}{L C}

가 됩니다.

L C

이 수식은 전파 속도의 역수이며, 진행파의 속도를 나타내지 않습니다.

가공 송전선로에서 진행파의 속도는 실제 어느 정도 되나요?

가공 송전선로의 경우 공기의 유전율과 투자율을 따르므로, 진행파의 속도는 빛의 속도인 약

3 \times 1 0^{8} m / s

와 거의 같습니다.

지중 전선로(케이블)에서도 진행파의 속도가 빛의 속도와 같나요?

아닙니다. 지중 케이블은 공기보다 유전율이 큰 절연물을 사용하므로, 커패시턴스(

C

)가 커져 진행파의 속도는 빛의 속도의 약 절반 정도로 느려집니다.