고장계산과 대책

전기기사 필기 2017년 1회 40번

Q문제

송전선로의 정상임피던스를

Z_{1}

, 역상임피던스를

Z_{2}

, 영상임피던스를

Z_{0}

라 할 때 옳은 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

Z_{1} = Z_{2} = Z_{0}

영상임피던스는 대지 귀로 성분과 상호 인덕턴스의 영향으로 인해 정상 및 역상임피던스보다 항상 큰 값을 가집니다.

Z_{1} = Z_{2} < Z_{0}

송전선로와 같은 정지 기기에서는 정상과 역상임피던스가 같고, 영상임피던스가 가장 큰 값을 가집니다.

•

Step 1: 송전선로는 정지 설비이므로 상회전 방향에 관계없이 선로의 물리적 배치가 동일하여 정상임피던스(

Z_{1}

)와 역상임피던스(

Z_{2}

)가 같습니다.

•

Step 2: 영상임피던스(

Z_{0}

)는 지락 사고 시 전류가 대지를 귀로로 하여 흐를 때의 임피던스로, 선로 간의 상호 인덕턴스 성분이 가산되어 나타납니다.

•

Step 3: 가공 송전선로의 경우 일반적으로 영상임피던스는 정상임피던스의 약 2~4배 정도로 크게 나타나므로

Z_{1} = Z_{2} < Z_{0}

의 관계가 성립합니다.

Z_{1} > Z_{2} = Z_{0}

정상임피던스와 역상임피던스는 동일해야 하며, 영상임피던스가 가장 작다는 설명은 물리적 특성에 위배됩니다.

Z_{1} < Z_{2} = Z_{0}

정상임피던스와 역상임피던스는 동일해야 하며, 영상임피던스는 역상임피던스보다 큰 값을 가져야 합니다.

송전선로에서 정상임피던스와 역상임피던스가 왜 같나요?

송전선로는 회전기가 아닌 정지 설비이므로 상회전 방향이 바뀌어도 전기적 특성이나 선로의 임피던스 성분이 변하지 않기 때문입니다.

영상임피던스가 다른 임피던스보다 큰 이유는 무엇인가요?

영상전류는 대지를 귀로로 흐르며, 이때 발생하는 대지 귀로 회로의 자기 및 상호 인덕턴스 영향이 정상 및 역상 회로보다 훨씬 크기 때문입니다.