이상전압과 방호

전기기사 필기 2009년 3회 21번

가공전선로의 경우 매질이 공기이므로 진행파의 속도는 빛의 속도인 약 $3 \times 10^8$ [m/s]와 거의 일치합니다.

가공전선로가 더 빠릅니다. 지중전선로는 절연체의 비유전율로 인해 정전용량($C$)이 커지므로 전파 속도가 가공전선로의 약 1/2~1/3 수준으로 감소합니다.

Q문제

전력 손실이 없는 송전선로에서 서지파(진행파)가 진행하는 속도는? (단,

L

: 단위 선로 길이당 인덕턴스,

C

: 단위선로 길이당 커패시턴스이다.)

유사 문제 링크

선택지 분석

\frac{L}{C}

해당 식은 무손실 선로에서의 특성 임피던스(

Z_{0}

)를 구하는 공식입니다.

\frac{C}{L}

해당 식은 특성 임피던스의 역수인 특성 어드미턴스를 나타내는 형태입니다.

\frac{1}{L C}

무손실 송전선로에서 진행파의 전파 속도는 선로 정수인 인덕턴스(

L

)와 정전용량(

C

)의 곱의 제곱근에 반비례합니다.

•

Step 1: 무손실 선로(

R = 0, G = 0

)에서 전파 정수

γ

는

γ = (R + j ω L) (G + j ω C) = j ω L C

로 계산됩니다.

•

Step 2: 이때 위상 정수

β

는 전파 정수의 허수부인

ω L C

가 됩니다.

•

Step 3: 전파 속도

v

는

v = \frac{ω}{β}

의 관계를 가지므로, 위상 정수를 대입하면

v = \frac{ω}{ω L C} = \frac{1}{L C}

[m/s]가 도출됩니다.

L C

해당 식은 전파 속도의 역수 관계에 있으며, 단위 길이당 지연 시간을 의미합니다.

가공전선로에서 진행파의 속도는 실제 어느 정도인가요?

가공전선로의 경우 매질이 공기이므로 진행파의 속도는 빛의 속도인 약

3 \times 1 0^{8}

[m/s]와 거의 일치합니다.

지중전선로와 가공전선로 중 어디에서 진행파가 더 빠른가요?

가공전선로가 더 빠릅니다. 지중전선로는 절연체의 비유전율로 인해 정전용량(

C

)이 커지므로 전파 속도가 가공전선로의 약 1/2~1/3 수준으로 감소합니다.