단거리 송전선로의 특성

전기기사 필기 2016년 3회 29번

Q문제

그림과 같이 부하가 균일한 밀도로 도중에서 분기되어 선로 전류가 송전단에 이를수록 직선적으로 증가할 경우 선로의 전압강하는 이 송전단 전류와 같은 전류의 부하가 선로의 말단에만 집중되어 있을 경우의 전압강하보다 어떻게 되는가? (단, 부하 역률은 모두 같다고 한다.)

유사 문제 링크

선택지 분석

1/3

전압강하가 아닌 전력손실을 계산할 때 적용되는 비율입니다.

1/2

균일 분포 부하에서의 전압강하는 말단 집중 부하 시 전압강하의 1/2배가 됩니다.

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Step 1: 선로의 총 길이를 L, 단위 길이당 저항을 r, 단위 길이당 부하 전류를 i라고 가정합니다.

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Step 2: 말단으로부터 거리 x인 지점의 전류는 i*x이며, 미소 구간 dx에서의 전압강하는 de = (i*x) * (r*dx)입니다.

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Step 3: 전체 구간에 대해 적분하면 e = ∫(0 to L) i*r*x dx = (1/2)*i*r*L^2이 되며, 이는 말단 집중 부하 시의 전압강하(I*R = i*L * r*L)의 1/2배임을 증명합니다.

1

부하가 분산되어 있으면 선로 전체에 흐르는 평균 전류가 줄어들므로 전압강하 역시 집중 부하보다 작아집니다.

2

분포 부하의 경우 전압강하가 증가하는 것이 아니라 감소하는 특성을 가집니다.

균일 분포 부하에서 전압강하가 줄어드는 이유는 무엇인가요?

부하가 선로 전체에 분산되어 있어 송전단에서 멀어질수록 선로에 흐르는 전류가 점차 감소하기 때문입니다.

전력손실과 전압강하의 계수를 어떻게 구분하나요?

전압강하는 1/2배, 전력손실은 1/3배가 적용되므로 문제에서 요구하는 물리량을 정확히 확인해야 합니다.