가공전선로 및 지중전선로
전기기사 필기 2022년 1회 35번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 송·배전선로의 전기적 특성 |
|---|---|
| 인지 유형 | calculation |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
경간이 200m인 가공 전선로가 있다. 사용전선의 길이는 경간보다 몇 m 더 길게 하면 되는가? (단, 사용전선의 1m 당 무게는 2㎏, 인장하중은 4000㎏, 전선의 안전율은 2로 하고 풍압하중은 무시한다.)
선택지 분석
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오답 함정 분석
이도 계산 시 수평 장력이나 공식 적용을 잘못하여 도출된 오답입니다.
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오답 함정 분석
전선 길이 차이 계산 공식에 제곱근을 잘못 적용하여 도출된 오답입니다.
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정답 상세 해설
사용전선의 길이는 경간보다 1/3m 더 길게 해야 합니다. 전선의 이도(Dip)와 실제 길이를 구하는 공식을 통해 계산할 수 있습니다.
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Step 1: 수평 장력(T) 계산
수평 장력은 인장하중을 안전율로 나눈 값입니다.
T = 인장하중 / 안전율 = 4000 / 2 = 2000[kg]
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Step 2: 이도(D) 계산
이도 공식 D = (W * S^2) / (8 * T) 를 적용합니다. (W: 전선 1m당 무게, S: 경간)
D = (2 * 200^2) / (8 * 2000) = 80000 / 16000 = 5[m]
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Step 3: 전선의 실제 길이(L)와 경간(S)의 차이 계산
전선의 실제 길이 공식은 L = S + (8 * D^2) / (3 * S) 입니다.
따라서 경간보다 더 길게 해야 하는 길이는 (8 * D^2) / (3 * S) 입니다.
차이 = (8 * 5^2) / (3 * 200) = 200 / 600 = 1/3[m]
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오답 함정 분석
전선 길이 차이 계산 시 수치 대입이나 연산 과정의 오류로 도출된 오답입니다.
자주 묻는 질문
Q.
안전율은 왜 수평 장력을 구할 때 나누어 주나요?
안전율은 전선이 끊어지지 않고 견딜 수 있는 최대 하중(인장하중)에 대한 여유 계수입니다. 따라서 실제 전선에 걸리는 허용 수평 장력은 인장하중을 안전율로 나누어 구해야 안전성을 확보할 수 있습니다.
Q.
이도(Dip)란 무엇인가요?
이도는 가공 전선로에서 지지점 간을 연결하는 수평선으로부터 전선이 가장 많이 처진 곳까지의 수직 거리를 의미합니다.