송전방식
전기기사 필기 2010년 3회 38번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 송·배전방식과 설비 및 운용 |
|---|---|
| 인지 유형 | trap |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
직류 송전방식에 대한 설명으로 틀린 것은?
선택지 분석
1
직류 방식은 선로 전압이 교류 전압의 최곳값보다 낮아 절연 계급이 낮아진다.
오답 함정 분석
교류는 실효값의 1.414배인 최댓값을 기준으로 절연해야 하지만, 직류는 전압 변화가 없어 절연 설계가 훨씬 용이한 것이 사실입니다.
직류 방식은 교류 방식의 표피효과가 없어 송전 효율은 떨어진다.
정답 상세 해설
직류 송전방식은 표피효과가 발생하지 않아 도체의 유효 면적을 최대로 활용할 수 있으며, 이로 인해 선로 저항이 감소하고 송전 효율은 오히려 향상됩니다.
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Step 1: 직류(DC)의 주파수 특성을 분석합니다. 직류는 주파수가 0이므로 교류에서 발생하는 표피효과가 전혀 발생하지 않습니다.
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Step 2: 표피효과 부재에 따른 도체 저항 변화를 확인합니다. 전류가 도체 단면 전체에 균일하게 흐르게 되어 교류 대비 실효 저항이 감소하고 전력 손실이 줄어듭니다.
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Step 3: 최종 효율을 도출합니다. 전력 손실이 감소함에 따라 송전 효율은 교류 방식보다 높아지게 되므로 효율이 떨어진다는 설명은 잘못된 사실입니다.
3
직류 방식은 리액턴스나 위상각을 고려할 필요가 없어서 안정도가 좋다.
오답 함정 분석
직류는 주파수가 0이므로 유도 리액턴스가 발생하지 않으며, 이로 인해 위상각 차이에 의한 동기 탈조 문제가 없어 안정도가 매우 높습니다.
4
장거리 송전의 경우에는 교류방식보다 직류 방식이 유리하다.
오답 함정 분석
직류는 무효전력 손실이 없고 선로 건설비가 저렴하여 일정 거리 이상의 장거리 송전 시 교류보다 경제성과 기술적 측면에서 유리합니다.
자주 묻는 질문
Q.
직류 송전에서 표피효과가 없는 이유는 무엇인가요?
표피효과는 주파수에 비례하여 발생하는데, 직류는 주파수가 0이므로 전류가 도체 전체에 균일하게 흐르기 때문입니다.
Q.
직류 방식이 왜 절연 계급을 낮출 수 있나요?
교류는 실효값의 루트 2배에 해당하는 최댓값에 견디도록 절연해야 하지만, 직류는 전압이 일정하여 상대적으로 낮은 절연으로도 충분하기 때문입니다.