배전방식

전기기사 필기 2013년 2회 31번

Q문제

공장이나 빌딩에

200 [V]

전압을

400 [V]

로 승압하여 배전을 할 때,

400 [V]

배전과 관계없는 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

전선 등 재료의 절감

승압 시 동일 전력 대비 전류가 감소하여 전선 단면적을 줄일 수 있으므로 재료비가 절감되는 효과가 있습니다.

전압변동률의 감소

전압변동률은 전압의 제곱에 반비례하므로, 승압을 통해 전압 안정도를 높일 수 있습니다.

배선의 전력손실 경감

전력손실은 전압의 제곱에 반비례하여 줄어들기 때문에 승압의 주요 목적 중 하나에 해당합니다.

변압기 용량의 절감

변압기 용량은 부하의 총량에 의해 결정되는 것이며, 배전 전압을 높인다고 해서 변압기 자체의 정격 용량이 줄어드는 것은 아닙니다.

•

Step 1: 승압에 따른 전기적 특성 변화를 분석합니다. 전압을

n

배 승압하면 전력 손실(

P_{L}

)과 전압 변동률(

ϵ

)은 전압의 제곱에 반비례(

1/ n^{2}

)하여 감소합니다.

•

Step 2: 전선 재료와의 관계를 확인합니다. 동일 전력 손실률을 유지할 때 전선의 단면적은 전압의 제곱에 반비례하므로, 승압 시 전선 중량을 줄여 재료비를 절감할 수 있습니다.

•

Step 3: 변압기 용량과의 상관관계를 도출합니다. 변압기 용량은 수용가 부하의 크기와 부하율 등에 의해 결정되는 물리적 설비 규모이므로, 배전 전압의 승압이 변압기 용량의 직접적인 절감으로 이어지지는 않습니다.

전압을 2배로 높이면 전력 손실은 얼마나 줄어드나요?

전력 손실은 전압의 제곱에 반비례하므로, 전압을 2배로 높이면 전력 손실은 1/4(25%)로 감소합니다.

승압을 하면 전선 굵기를 줄일 수 있는 이유는 무엇인가요?

전압이 높아지면 같은 전력을 보낼 때 흐르는 전류가 줄어들기 때문에, 허용 전류에 맞춰 더 가는 전선을 사용할 수 있어 재료비가 절감됩니다.

공급 능력과 전압은 어떤 관계가 있나요?

공급 능력은 전압의 제곱에 비례합니다. 따라서 전압을 2배 높이면 공급 능력은 4배로 증가하여 더 많은 부하를 수용할 수 있습니다.