중성점접지방식
전기기사 필기 2017년 1회 25번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 송·배전방식과 설비 및 운용 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
비접지식 송전선로에 있어서 1선 지락고장이 생겼을 경우 지락점에 흐르는 전류는?
선택지 분석
1
직류 전류
오답 함정 분석
교류 송전 계통에서 발생하는 지락 전류는 기본적으로 교류 성분입니다.
2
고장상의 영상전압과 동상의 전류
오답 함정 분석
비접지 방식의 지락 전류는 충전 전류의 성질을 가지므로 전압과 동상이 될 수 없습니다.
고장상의 영상전압보다 빠른 전류
정답 상세 해설
비접지 계통의 지락 전류는 대지 정전용량에 의한 충전 전류이므로 영상 전압보다 위상이 90도 앞섭니다.
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Step 1: 비접지 방식에서 1선 지락 고장 시 지락 전류(Ig)의 성질을 파악합니다. 비접지 방식은 중성점이 접지되어 있지 않아 지락 전류가 선로의 대지 정전용량(Cs)을 통해 흐르게 됩니다.
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Step 2: 지락 전류의 수식을 확인합니다. 지락 전류 Ig = j3ωCsE로 표현되며, 여기서 j는 위상이 90도 앞섬을 의미하는 허수 단위입니다.
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Step 3: 영상 전압과의 관계를 도출합니다. 지락 지점에 나타나는 영상 전압(V0)에 대해 지락 전류는 정전용량 성분에 의해 결정되므로, 최종적으로 영상 전압보다 위상이 90도 빠른 진상 전류가 흐르게 됩니다.
4
고장상의 영상전압보다 늦은 전류
오답 함정 분석
90도 늦은 위상은 유도성(L) 회로의 특징이며, 비접지 지락 전류는 용량성(C) 특징을 갖습니다.
자주 묻는 질문
Q.
비접지 방식에서 지락 전류가 흐르는 경로는 어디인가요?
중성점이 접지되어 있지 않으므로, 고장이 나지 않은 건전상의 대지 정전용량을 통해 지락 전류가 흐르게 됩니다.
Q.
지락 전류의 크기는 다른 접지 방식과 비교했을 때 어떤가요?
비접지 방식의 지락 전류는 정전용량에 의한 미세한 충전 전류이므로, 직접 접지 방식 등에 비해 그 크기가 매우 작습니다.
Q.
영상 전압과 지락 전류의 위상 관계가 왜 중요한가요?
이 위상 관계를 이용하여 선택지락계전기(SGR)가 고장 회선을 선택하여 차단할 수 있는 근거가 되기 때문입니다.