이상전압과 방호
전기기사 필기 2011년 3회 34번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 계통보호방식 및 설비 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 1 |
Q문제
피뢰기의 충격방전 개시전압은 무엇으로 표시하는가?
선택지 분석
1
직류전압의 크기
오답 함정 분석
충격파는 매우 짧은 시간에 발생하는 과도 현상이므로 정적인 상태를 의미하는 직류전압 크기로는 정의하지 않습니다.
2
충격파의 평균치
오답 함정 분석
평균치는 파형의 전체 면적을 시간으로 나눈 값으로, 절연 파괴의 임계점인 정점 전압을 나타내기에 부적합합니다.
충격파의 최대치
정답 상세 해설
피뢰기의 충격방전 개시전압은 충격파의 최대치로 표시합니다.
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Step 1: 피뢰기의 충격방전 개시전압의 정의를 검토합니다. 이는 피뢰기 단자 사이에 충격전압을 인가했을 때 방전을 개시하는 순간의 전압을 의미합니다.
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Step 2: 충격파(Impulse wave)는 매우 짧은 시간에 급격히 상승했다가 하강하는 특성을 가진 파형입니다. 이러한 과도 전압의 특성을 규정할 때는 파형의 가장 높은 지점인 정점(Peak)을 기준으로 삼습니다.
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Step 3: 따라서 피뢰기가 이상전압으로부터 계통을 보호하기 위해 방전을 시작하는 기준 전압은 충격파의 최대치(Peak value)로 나타내며, 이는 절연 협조의 중요한 지표가 됩니다.
4
충격파의 실효치
오답 함정 분석
실효치는 주기적인 교류 전압의 에너지를 표현할 때 사용하며, 단발성 과도 파형인 충격파에는 적용하지 않습니다.
자주 묻는 질문
Q.
충격방전 개시전압이 낮을수록 좋은가요?
네, 충격방전 개시전압이 낮을수록 이상전압 발생 시 더 빠르게 방전을 시작하여 전력 설비를 안전하게 보호할 수 있으므로 유리합니다.
Q.
왜 실효치나 평균치를 사용하지 않나요?
충격파는 비주기적인 단발성 파형이므로 주기적인 파형에 사용하는 실효치나 평균치보다는 절연 파괴의 직접적인 원인이 되는 최대 전압(최대치)이 중요하기 때문입니다.