배전방식

전기기사 필기 2008년 1회 37번

Q문제

단상 2선식

110 [V]

저압 배전선로를 단상 3선식 (

110/220 [V]

)으로 변경하였을 때 전선로의 전압 강하율은 변경 전에 비하여 어떻게 되는가? (단, 부하용량은 변경 전후에 같고 역률은

1.0

이며 평형부하이다.)

유사 문제 링크

선택지 분석

1/4

로 된다.

단상 2선식을 단상 3선식으로 변경 시 전압 강하율은 변경 전의 1/4로 감소합니다.

•

Step 1: 단상 2선식의 전압 강하율 계산 - 전압을

V

, 부하 전력을

P

, 선로 1가닥의 저항을

R

이라고 합니다. - 부하 전류

I_{1} = \frac{P}{V}

입니다. - 전압 강하

e_{1} = 2 I_{1} R = \frac{2 P R}{V}

입니다. - 전압 강하율

ϵ_{1} = \frac{e _{1}}{V} = \frac{2 P R}{V ^{2}}

입니다.

•

Step 2: 단상 3선식의 전압 강하율 계산 - 평형 부하 시 중성선에는 전류가 흐르지 않으므로 외선 간 전압

2 V

를 기준으로 계산합니다. - 부하 전류

I_{2} = \frac{P}{2 V}

입니다. - 전압 강하

e_{2} = 2 I_{2} R = \frac{2 P R}{2 V} = \frac{P R}{V}

입니다. - 전압 강하율

ϵ_{2} = \frac{e _{2}}{2 V} = \frac{P R}{2 V ^{2}}

입니다.

•

Step 3: 전압 강하율 비교 -

\frac{ϵ _{2}}{ϵ _{1}} = \frac{\frac{P R}{2 V ^{2}}}{\frac{2 P R}{V ^{2}}} = \frac{1}{4}

입니다. - 따라서 전압 강하율은 1/4로 됩니다.

1/3

로 된다.

전압 강하율은 전압의 제곱에 반비례하므로 1/3이 아닌 1/4이 됩니다.

1/2

로 된다.

전압 강하율이 아닌 전압 강하 자체가 1/2로 감소하는 것을 혼동한 오답입니다.

변하지 않는다.

전압이 2배로 증가하면 전압 강하율은 변하지 않는 것이 아니라 1/4로 감소합니다.

단상 3선식에서 평형 부하일 때 중성선에 전류가 흐르지 않는 이유는 무엇인가요?

평형 부하에서는 양쪽 외선에 흐르는 전류의 크기가 같고 위상이 반대이므로, 중성선에서 두 전류가 상쇄되어 전류가 0이 됩니다.

전압 강하율과 전압 강하의 차이는 무엇인가요?

전압 강하는 송전단 전압과 수전단 전압의 차이(V)를 의미하며, 전압 강하율은 수전단 전압에 대한 전압 강하의 비율(%)을 의미합니다.