단락현상
전기기사 필기 2019년 3회 41번
| 과목 / 챕터 | 전기기기 / 동기기 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
동기발전기의 돌발 단락 시 발생되는 현상으로 틀린 것은?
선택지 분석
1
큰 과도전류가 흘러 권선 소손
오답 함정 분석
돌발 단락 시에는 정격 전류의 수십 배에 달하는 큰 과도 전류가 흐르며, 이로 인한 열적 영향으로 권선이 소손될 수 있습니다.
단락전류는 전기자 저항으로 제한
정답 상세 해설
동기발전기의 돌발 단락 시 단락 전류를 제한하는 주된 요소는 전기자 저항이 아닌 리액턴스입니다.
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Step 1: 돌발 단락이 발생한 직후의 초기 단락 전류는 누설 리액턴스(차과도 리액턴스)에 의해 그 크기가 결정됩니다.
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Step 2: 단락 전류는 시간이 경과함에 따라 차과도 리액턴스에서 과도 리액턴스를 거쳐, 최종적으로 동기 리액턴스에 의해 제한되는 지속 단락 전류로 변화합니다.
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Step 3: 전기자 저항은 리액턴스 성분에 비해 매우 작기 때문에 단락 전류를 제한하는 데 거의 기여하지 못하므로 해당 설명은 틀린 내용입니다.
3
코일 상호간 큰 전자력에 의한 코일 파손
오답 함정 분석
단락 전류에 의해 발생하는 전자력은 전류의 제곱에 비례하므로, 매우 큰 기계적 힘이 코일에 가해져 물리적인 파손을 일으킬 수 있습니다.
4
큰 단락전류 후 점차 감소하여 지속 단락전류 유지
오답 함정 분석
단락 초기에는 매우 큰 전류가 흐르지만, 전기자 반작용 등의 영향으로 리액턴스가 증가하면서 전류의 크기는 점차 감소하여 일정한 지속 단락 전류 상태가 됩니다.
자주 묻는 질문
Q.
돌발 단락 전류를 제한하는 가장 주된 요소는 무엇인가요?
단락 초기에는 누설 리액턴스(차과도 리액턴스)가 전류를 제한하며, 시간이 흐른 뒤에는 동기 리액턴스가 전류를 제한합니다.
Q.
전기자 저항은 왜 단락 전류를 제한하지 못하나요?
발전기 내부의 리액턴스 값이 전기자 저항 값에 비해 압도적으로 크기 때문에 저항에 의한 제한 효과는 무시할 수 있는 수준입니다.
Q.
지속 단락 전류란 무엇인가요?
돌발 단락 발생 후 과도 현상이 종료되고 동기 리액턴스에 의해 일정한 크기로 유지되는 안정된 상태의 단락 전류를 의미합니다.