중성점접지방식

전기기사 필기 2018년 1회 30번

전력선에 근접하면 $Z_{23} \approx Z_{12}$가 되어 차폐계수는 $K = 1 - \frac{Z_{31}}{Z_{33}}$으로 근사화됩니다.

Q문제

30. 그림과 같이 전력선과 통신선 사이에 차폐선을 설치하였다. 이 경우에 통신선의 차폐계수(K)를 구하는 관계식은? 단, 차폐선을 통신선에 근접하여 설치한다.

유사 문제 링크

선택지 분석

K = 1 + \frac{Z _{31}}{Z _{12}}

차폐계수는 유도전압의 감소율을 나타내므로 1보다 커질 수 없으며, 해당 식은 물리적으로 성립하지 않습니다.

K = 1 - \frac{Z _{31}}{Z _{33}}

이 식은 차폐선이 전력선에 근접하여 설치되었을 때(

Z_{23} \approx Z_{12}

) 적용되는 근사식입니다.

K = 1 - \frac{Z _{23}}{Z _{33}}

차폐선이 통신선에 근접 설치된 경우의 차폐계수는

K = 1 - \frac{Z _{23}}{Z _{33}}

입니다.

•

Step 1: 차폐계수의 일반식

K = 1 - \frac{Z _{31} \cdot Z _{23}}{Z _{12} \cdot Z _{33}}

을 확인합니다.

•

Step 2: 차폐선(#3)이 통신선(#2)에 근접하면 전력선(#1)과의 상호 임피던스 관계가

Z_{31} \approx Z_{12}

가 됩니다.

•

Step 3: 일반식에 해당 조건을 대입하여

Z_{31}

과

Z_{12}

를 약분하면 최종 근사식

K = 1 - \frac{Z _{23}}{Z _{33}}

을 얻습니다.

K = 1 + \frac{Z _{23}}{Z _{33}}

차폐 효과는 유도전압을 상쇄하는 방향으로 작용해야 하므로 부호가 양(+)인 식은 적절하지 않습니다.

차폐계수의 값이 작을수록 어떤 의미인가요?

차폐계수가 작을수록 차폐 효과가 크다는 것을 의미하며, 유도장해 경감 효과가 우수함을 나타냅니다.

차폐선을 전력선에 근접 설치하면 식이 어떻게 변하나요?

전력선에 근접하면

Z_{23} \approx Z_{12}

가 되어 차폐계수는

K = 1 - \frac{Z _{31}}{Z _{33}}

으로 근사화됩니다.