중성점접지방식
전기기사 필기 2009년 1회 31번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 송·배전방식과 설비 및 운용 |
|---|---|
| 인지 유형 | calculation |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
통신선과 평행된 주파수 60Hz의 3상 1회선 송전선에서 1선 지락으로 영상전류가 100A 흐르고 있을 때, 통신선에 유기되는 전자유도전압은 약 몇 [V]인가? (단, 영상전류는 송전선 전체에 걸쳐 같으며, 통신선과 송전선의 상호 인덕턴스는 0.05mH/㎞이고, 양 선로의 병행 길이는 50Km이다.)
선택지 분석
1
94
오답 함정 분석
영상전류에 3을 곱하지 않고 기유도전류를 100A로 잘못 적용하여 계산한 결과입니다.
2
163
오답 함정 분석
영상전류에 3 대신 루트 3을 곱하여 잘못 계산한 결과입니다.
3
242
오답 함정 분석
계산 과정에서 상수를 잘못 적용하여 도출된 오답입니다.
283
정답 상세 해설
통신선에 유기되는 전자유도전압은 약 283V입니다.
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Step 1: 전자유도전압 공식을 확인합니다. 전자유도전압 E_m = ω * M * l * 3I_0 입니다.
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Step 2: 주어진 값을 공식에 대입하기 위해 단위를 변환합니다. 주파수 f = 60Hz, 상호 인덕턴스 M = 0.05 * 10^(-3) H/km, 병행 길이 l = 50km, 영상전류 I_0 = 100A 입니다.
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Step 3: 전자유도전압을 계산합니다. E_m = 2π * 60 * (0.05 * 10^(-3)) * 50 * (3 * 100) = 120π * 0.05 * 10^(-3) * 15000 = 90π ≒ 282.74V 입니다. 따라서 약 283V가 됩니다.
자주 묻는 질문
Q.
전자유도전압 공식에서 왜 영상전류에 3을 곱하나요?
1선 지락 고장 시 송전선로에 흐르는 전체 지락전류(기유도전류)는 각 상의 영상전류가 합쳐져 영상전류의 3배(3I_0)가 되기 때문입니다.
Q.
상호 인덕턴스의 단위를 변환해야 하나요?
네, 공식에 대입할 때 기본 단위인 헨리(H)로 맞추기 위해 mH에 10^(-3)을 곱하여 H로 변환해야 합니다.