중성점접지방식

전기기사 필기 2011년 1회 36번

Q문제

36. 전력선과 통신선 사이에 그림과 같이 차폐선을 설치하며, 각 선 사이의 상호임피던스를 각각

Z_{12}, Z_{1 s}, Z_{2 s}

라 하고 차폐선 자기 임피던스를

Z_{s}

라 할 때 저감계수를 나타낸 식은?

유사 문제 링크

선택지 분석

1 - \frac{Z _{1 s} Z _{2 s}}{Z _{s} Z _{12}}

차폐선을 설치했을 때 통신선에 유도되는 전압의 저감계수는

1 - \frac{Z _{1 s} Z _{2 s}}{Z _{s} Z _{12}}

입니다.

•

Step 1: 전력선에 영상전류

I_{0}

가 흐를 때 통신선에 유도되는 전압

V_{0}

는

V_{0} = - Z_{12} I_{0}

입니다.

•

Step 2: 차폐선을 설치하면 차폐선에 유도되는 전압

V_{s} = - Z_{1 s} I_{0}

이며, 차폐선에 흐르는 전류

I_{s} = \frac{V _{s}}{Z _{s}} = - \frac{Z _{1 s}}{Z _{s}} I_{0}

가 됩니다.

•

Step 3: 차폐선 전류

I_{s}

에 의해 통신선에 추가로 유도되는 전압은

V_{s}^{'} = - Z_{2 s} I_{s} = Z_{2 s} \frac{Z _{1 s}}{Z _{s}} I_{0}

입니다.

•

Step 4: 차폐선이 있을 때 통신선에 유도되는 총 전압

V

는

V = V_{0} + V_{s}^{'} = - Z_{12} I_{0} + \frac{Z _{1 s} Z _{2 s}}{Z _{s}} I_{0} = - Z_{12} I_{0} (1 - \frac{Z _{1 s} Z _{2 s}}{Z _{s} Z _{12}})

입니다.

•

Step 5: 따라서 차폐선이 없을 때의 유도전압에 대한 차폐선이 있을 때의 유도전압의 비인 저감계수는

1 - \frac{Z _{1 s} Z _{2 s}}{Z _{s} Z _{12}}

가 됩니다.

1 - \frac{Z _{12} Z _{1 s}}{Z _{s} Z _{2 s}}

분자에 전력선-통신선 상호임피던스

Z_{12}

가 포함되어 있어 잘못된 식입니다.

1 - \frac{Z _{s} Z _{2 s}}{Z _{12} Z _{1 s}}

분모에 있어야 할 차폐선 자기 임피던스

Z_{s}

가 분자로 올라가 있어 잘못된 식입니다.

1 - \frac{Z _{s} Z _{12}}{Z _{1 s} Z _{2 s}}

분자에 전력선-통신선 상호임피던스

Z_{12}

가 포함되어 있고 분모의 임피던스 구성이 잘못된 식입니다.

차폐선의 주된 설치 목적은 무엇인가요?

전력선에 지락사고 등이 발생했을 때 인접한 통신선에 발생하는 전자유도장해를 줄이기 위해 설치합니다.

차폐선의 저감계수가 작을수록 좋은 것인가요?

네, 저감계수가 작을수록 통신선에 유도되는 전압이 많이 감소하므로 차폐 효과가 우수함을 의미합니다.