전기철도기사(2013. 6. 2.) 시험일자 : 2013년 6월 2일
1과목 : 전기철도공학
1. 전차선의 편위를 결정하는 요소로 거리가 가장 먼 것은?
- ① 지지물의 경사에 의한 전차선의 편위
- ② 풍압에 의한 전차선의 편위
- ③ 대기압에 의한 전차선의 편위
- ④ 곡선로에서 전차선의 편위
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2. 전차선과 조가선을 일괄 자동장력조정하는 경우 전차선의 허용장력을 1500[kgf]라 하면 이 전차선의 표준장력[kgf]은?
- ① 1200
- ② 1275
- ③ 1350
- ④ 1425
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3. 직류 강체전차선로에서 T-Bar에 전차선이 잘 밀착하도록 하여 연속적으로 고정시키는 연결금구는?
- ① 절연매립전
- ② 롱이어
- ③ 이행장치
- ④ 익스팬션
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4. 교류 강체전차선로(R-Bar 방식)에서 단권변일기방식의 급전계통 보호선은 어떤 보호방식을 사용하고 있는가?
- ① 절연 보호방식
- ② 비절연 보호방식
- ③ 흡상선 보호방식
- ④ 임피던스본드 보호방식
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5. 차체 경사를 레일면에서 585mm 정을 중심으로 해서 좌우 610mm의 수평점에서 상하 최대 32mm라 할 때 차체 동요에 의한 팬터그래프의 경사각은 약 몇 [ ° ]인가?
- ① 1°
- ② 2°
- ③ 3°
- ④ 5°
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6. 1급전 구간에 2이상의 급전점을 가진 급전방식은?
- ① 연장급전
- ② 직렬급전
- ③ 병렬급전
- ④ 직ㆍ병렬급전
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7. 고속전차선로에서 흐름방지장치는 터널입구에서 350[m] 정도 되는 지점에 설치하고, 인류장치는 터널외부에 설치하는 경우로 맞는 것은?
- ① 터널길이가 1500[m]를 초과할 경우
- ② 터널길이가 1050[m] 초과, 1500[m] 이하일 경우
- ③ 하나 또는 여러 개의 연속된 터널길이가 각각 700[m] 이하일 경우
- ④ 터널길이가 700[m] 초과, 1050[m] 이하일 경우
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8. 교류 R-bar방식 전차선로에서 가공전차선로의 인류 장치와 같은 용도로 사용하며, 컨덕트 레일로 들어오는 전차선의 작용을 흡수하는 장치는?
- ① 고정점
- ② 한계점
- ③ 제한점
- ④ 경계점
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9. 전차선 110mm2 접촉점에 흐르는 아크전류를 I(A), 지속시간을 t(sec) 라 할 때 전차선이 단선되는 시점을 나타내는 식은?
- ① Iㆍt ≥ 750
- ② Iㆍt ≥ 850
- ③ Iㆍt ≥ 950
- ④ Iㆍt ≥ 1050
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10. 강체 조가방식 중 T-bar방식에 사용하는 애자의 규격으로 맞는 것은?
- ① 95[mm]
- ② 105[mm]
- ③ 250[mm]
- ④ 300[mm]
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11. 정류기용 변압기의 직류권선전압올 1200(V)로 하였을 때 3상 전파정류방식에서 무부하시 발생하는 직류전압[V]은?
- ① 952
- ② 1020
- ③ 1620
- ④ 1820
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12. 고속전차선로의 급전선 분기장치 종류가 아닌 것은?
- ① 암(Arm)식
- ② 동봉 스팬선식
- ③ 가동브래키트식
- ④ 분기식
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13. 전차선 110mm2의 허용장력을 1075kgf로 할 때 잔존단면적[mm2]은 약 몇 [mm2]인가? (단, 안전율은 2.2, 전차선의 파괴강도를 35kcf/mm2 로 한다.)
- ① 44.32
- ② 51.78
- ③ 57.42
- ④ 67.57
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14. 바람의 영향이 없고, 직선 및 곡선반지름이 1600m 이상인 가동브래킷 구간에서 지지점 경간이 60m 일 때 표준가고는 약 몇 [mm] 인가? (단, 조가선은 St 90mm2 (0.697kg/m), 전차선은 Cu 110mm2 (0.998kg/m), 드롭퍼의 전차선 단위길이당 환산중량은 0.1kg/m 이고, 드롭퍼의 최소길이는 0.15m, 표준장력은 1000kgf 이다.)
- ① 550
- ② 710
- ③ 958
- ④ 1000
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15. 단상 100[KVA] 2차전압 210[V], 임피던스 2.8[%]일 때 단락전류의 크기는 약 몇 [A]인가?
- ① 3300.5
- ② 6370.6
- ③ 17006.8
- ④ 25480.5
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16. 강체가선방식(R-bar)의 최대 이도 f 를 구하는 식은? (단, ga+ge : R-bar와 전차선의 중량[N/m], a : R-bar의 지지 경간 [m], Ea : 탄성계수[N/m2], Iy-y : y-y축의 관성모멘트 [cm2] 이다.)
- ①
- ②
- ③
- ④
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17. 하중이 0.5kg 인 1m 의 전차선을 지지점이 수평인 경간 50m 에 가설하여 이도를 0.2m 로 하려면, 전선의 표준장력은 약 몇 [kgf] 인가?
- ① 681.3
- ② 724.5
- ③ 781.3
- ④ 794.5
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18. 심플커티너리 가선방식에서 팬터그래프의 공진속도[km/h]는 약 몇 [km/h]인가? (단, 경간(S): 60[m]. 스프링계수(K'): 2000[N/m], 스프링계수 부등율(ε): 0.4, 등가질량(m): 80[kg]이다.)
- ① 180
- ② 155
- ③ 165
- ④ 175
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19. 고속전차선로 4경간의 에어섹숀에서 주축전주(2e 및 2l) 쌍브래킷 가고의 조합으로 맞는 것은?
- ① 1.8[m]와 1.4[m]
- ② 2.0[m]와 1.3[m]
- ③ 2.2[m]와 1.2[m]
- ④ 2.4[m]와 1.0[m]
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20. 선로가 곡선인 개소에서 차량이 선로외측으로 넘어지는 것을 막고 승차감을 좋게 하기 위하여 외축 레일을 내측 레일보다 높게 부설하는데 이때의 높이차를 무엇이라 하는가?
- ① 슬랙(slack)
- ② 완화곡선
- ③ 캔트(cant)
- ④ 구배
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2과목 : 전기철도 구조물공학
21. 전기철도구조물의 강도를 계산하기 위한 설계조건에 해당되지 않는 것은?
- ① 선로조건(곡선반지름)
- ② 지지주가 설치되어 있는 위치의 기상조건
- ③ 해당선로의 급전방식과 가선방식
- ④ 전압강하와 전선의 온도상승
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22. 그림과 같은 힘에 대하여 ○ 점에 대한 모멘트 M[tㆍcm]는?
- ① 15
- ② 20
- ③ 25
- ④ 30
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23. 지표면에서 높이가 11[m]인 단독지지주에 28[kgf/m]의 수평분포하중이 작용하는 경우 4[m] 지점에서의 모멘트 [kgfㆍm]는?
- ① 686
- ② 696
- ③ 787
- ④ 797
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24. 다음 중 지선의 종류가 아닌 것은?
- ① V형 지선
- ② 2단 지선
- ③ 궁형 지선
- ④ A형 지선
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25. 다음 철 구조물 중 문형 고정빔 (beam)이 아닌 것은?
- ① 크로스빔
- ② 평면빔
- ③ V형빔
- ④ 사각빔
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26. 철주다리의 구조에서 주체를 기초부와 상부에 분할하여 기초부 완료후 자제부분에 상부주체를 볼트로 체결해서 접속하는 방식은?
- ① 근계매입
- ② 직매입
- ③ 앵커볼트매입
- ④ 핀구조
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27. 프리텐션 콘크리트주에 11-30-N6500 으로 표기되어 있다. 여기에서 6500은 무엇을 의미하는기?
- ① 길이
- ② 지름
- ③ 설계굽힘 모멘트
- ④ 압축력
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28. 그림과 같이 반지름(r) 4[cm]인 반원의 도심 위치 약 몇 [cm]인가?
- ① 1.4cm
- ② 1.7cm
- ③ 1.9cm
- ④ 2.1cm
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29. 그림과 같은 단순보의 C점에서 모멘트 [tㆍm]는?
- ① 3.75
- ② 6.25
- ③ 18.75
- ④ 31.25
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30. 태풍의 10분간 평균풍속으로 30[m/s]가 관측되었다. 순간풍속의 관측값이 없을 경우 이 태풍의 5초간 최대순간 풍속[m/s]은 얼마로 추정하는가?
- ① 30.5
- ② 36.2
- ③ 40.5
- ④ 45.5
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31. 지름이 2[cm]인 환강봉을 상온보다 10[°C] 상승시켜 양단을 벽에 고정시켰을 때 봉의 단면에서 벽에 영향을 주는 힘[kgf]은 약 몇 [kgf]인가? (단, 탄성계수 E=2.1×105[kg/cm2], 선팽창계수 =1×10-5[1/°C]이다.)
- ① 596.7
- ② 5965
- ③ 659.7
- ④ 6597
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32. 단독지지주에서 지지점의 높이가 L[m]인 전선에 수평집중하중 P[kgf]가 작용하는 경우 h점에서의 전단력[kgt]은? (단, L＞h 이다.)
- ① P×L
- ② P(L-h)
- ③ P
- ④ (1/2)P(L-h)
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33. 가공전차선로에서 전선의 안전율(Fs)은?
- ① Fs= 인장하중/탄성계수
- ② Fs= 인장하중/최대사용장력
- ③ Fs= √(인장하중/최대사용장력)
- ④ Fs= 사용장력/인장하중
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34. 어떤 봉(rod)이 온도변화에 의하여 신장 할 경우의 신장량(δ) 계산식으로 맞는 것은? (단, α : 선팽창계수, L : 길이, △T : 상승온도)
- ① δ=αL/△T
- ② δ=αL△T
- ③ δ=α△T/L
- ④ δ=L△T/α
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35. 그림과 같은 원형단면의 X축에 대한 단면2차모멘트[cm3]는?
- ① 16π
- ② 20π
- ③ 40π
- ④ 50π
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36. 가공전차선로에 사용하는 단지선의 강도 계산시 지선용 재료의 항장력 P[kgf] 를 나타내는 식은? (단, T는 수평장력 [kgf]. θ는 지선이 전주와 이루는 각도이다.)
- ①
- ②
- ③
- ④
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37. 1차원 구조물 중 뼈대 구조인 것은?
- ① 봉(rod)
- ② 기둥(column)
- ③ 보(beam)
- ④ 트러스(truss)
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38. 힘을 표시하는 3요소로 적정한 것은?
- ① 수평력, 수직력, 모멘트
- ② 크기, 방향, 작용점
- ③ 크기, 방향, 모멘트
- ④ 크기, 전단력, 모멘트
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39. 가공전차선로에 설치된 단독전철주의 지면으로부터 높이는 11[m]이다. 이 전주에 수평분포하중 32[kgf/m]가 작용하는 경우 지면과의 경계점 모멘트[kgfㆍm]는?
- ① 1846
- ② 1896
- ③ 1936
- ④ 1986
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40. 허용인장응력이 1800kgf/cm2 이고, 인장력이 4500kgf 인 원형강의 소요 단면적[cm2]은?
- ① 2
- ② 2.5
- ③ 3
- ④ 3.5
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3과목 : 전기자기학
41. 유전체에 대한 경계조건에 설명이 옳지 않은 것은?
- ① 표면전하 밀도란 구속전하의 표면밀도를 말하는 것이다.
- ② 완전 유전체 내에서는 자유전하는 존재하지 않는다.
- ③ 경계면에 외부전하가 있으면, 유전체의 내부와 외부의 전하는 평형 되지 않는다.
- ④ 특수한 경우를 제외하고 경계면에서 표면전하 밀도는 영(zero)이다.
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42. 무한히 넓은 도체 평면판에 면밀도 σ[C/m2]의 전하가 분포되어 있는 경우 전력선은 면(面)에 수직으로 나와 평행하게 발산한다. 이 평면의 전계의 세기는 몇 [V/m]인가?
- ① σ/ε0
- ② σ/2ε0
- ③ σ/2πε0
- ④ σ/4πε0
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43. 그림과 같이 정전용량이 Co[F]가 되는 평행판 공기콘덴서에 판면적의 1/2 되는 공간에 비유전률이 εs인 유전체를 채웠을 때 정전용량은 몇 [F] 인가?
- ① (1/2)(1+εs)C0
- ② (1+εs)C0
- ③ (2/3)(1+εs)C0
- ④ C0
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44. 공극을 가진 환상솔레노이드에서 총 권수 N회, 철심의 투자율 μ[H/m]. 단면적 S[m2]. 길이 ℓ[m]이고 공극의 길이가 δ[m]일 때 공극부에 자속밀도 B[Wb/m2]을 얻기 위해서는 몇 [A]의 전류를 흘려야 하는가?
- ①
- ②
- ③
- ④
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45. 전하 q[C]이 공기 중의 자계 H[AT/m]에 수직 방향으로 v[m/s] 속도로 돌입하였을 때 받는 힘은 몇 [N]인가?
- ① qH/μ0v
- ② (1/μ0)qvH
- ③ qvH
- ④ μ0qvH
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46. 반지름 a[m]이고, N=1회의 원형코일에 I[A]의 전류가 흐를 때 그 코일의 중심점에서의 자계의 세기 [AT/m]는?
- ① I / 2πa
- ② I / 4πa
- ③ I / 2a
- ④ I / 4a
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47. 무한평면도체에서 d[m]의 거리에 있는 반경 a[m]의 구도체와 평면도체 사이의 정전용량은 몇 [F] 인가? (단, a《d 이다.)
- ①
- ②
- ③
- ④
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48. 전선의 체적을 동일하게 유지하면서 2배의 길이로 늘였을 때 저항은 어떻게 되는가?
- ① 1/2로 줄어든다.
- ② 동일하다.
- ③ 2배로 증가한다.
- ④ 4배로 증가한다.
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49. 평면 도체로부터 수직거리 a[m]인 곳에 점전하 Q[C]가 있다. Q 와 평면도체 사이에 작용하는 힘은 몇 [N]인가? (단, 평면도체 오른편을 유전율 ε의 공간이라 한다.)
- ①
- ②
- ③
- ④
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50. 정전류가 흐르고 있는 무한 직선도체로부터 수직으로 0.1[m]만큼 떨어진 점의 자계의 크기가 100[A/m]이면 0.4[m]만큼 떨어진 점의 자계의 크기[A/m]는?
- ① 10
- ② 25
- ③ 50
- ④ 100
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51. 비투자율 μs=800, 원형 단면적이 S=10[cm2], 평균 자로 길이 l=8π×10-2[m]의 환상 철심에 600회의 코일을 감고 이것에 1[A]의 전류를 흘리면 내부의 자속은 몇 [Wb]인가?
- ① 1.2×10-3
- ② 1.2×10-5
- ③ 2.4×10-3
- ④ 2.4×10-5
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52. 자계의 벡터퍼텐셜을 A [Wb/m]라 할 때 도체 주위에서 자계 B [Wb/m2]가 시간적으로 변화하면 도체에 생기는 전계의 세기 E [V/m]은?
- ① E = -(∂A/∂t)
- ② rotE = -(∂A/∂t)
- ③ E = rotA
- ④ rotE = ∂B/∂t
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53. 그림과 같이 권수 50회이고 전류 1[mA]가 흐르고 있는 직사각형 코일이 0.1[Wb/m2]의 평등자계 내에 자계와 30° 로 기울어 놓았을 때 이 코일의 회전력 (Nㆍm]은? (단, a=10[cm], b=15[cm]이다.)
- ① 3.74×10-5
- ② 6.49×10-5
- ③ 7.48×10-5
- ④ 11.22×10-5
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54. 변위 전류와 가장 관계가 깊은 것은?
- ① 반도체
- ② 유전체
- ③ 자성체
- ④ 도체
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55. 면적이 S[m2]이고 극간의 거리가 d[m]인 평행판 콘덴서에 비유전률 εs 의 유전체를 채울 때 정전용량은 몇 [F] 인가? (단, 진공의 유전률은 ε0 이다.)
- ① 2ε0εsS/d
- ② ε0εsS/πd
- ③ ε0εsS/d
- ④ 2πε0εsS/d
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56. 자화의 세기로 정의 할 수 있는 것은?
- ① 단위면적당 자위밀도
- ② 단위체적당 자기모멘트
- ③ 자력선 밀도
- ④ 자화선 밀도
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57. 자화율(magnetic susceptibility) χ는 상자성체에서 일반적으로 어떤 값을 갖는가?
- ① χ = 0
- ② χ = 1
- ③ χ ＜ 0
- ④ χ ＞ 0
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58. 그림과 같이 전류가 흐르는 반원형 도선이 평면 z=0 상에 놓여 있다. 이 도선이 자속밀도 B=0.8ax-0.7ay+az [Wb/m2]인 균일자계 내에 놓여 있을 때 도선의 직선 부분에 작용하는 힘은 몇 [N] 인가?
- ① 4ax+3.2az
- ② 4ax-3.2az
- ③ 5ax-3.5az
- ④ -5ax+3.5az
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59. 균일하게 원형단면을 흐르는 전류 I[A]에 의한, 반지름 a[m], 길이 ℓ[m], 비투자율 μs 인 원통도체의 내부 인덕턴스는 몇 [H] 인가?
- ① (1/2)×10-7μsℓ
- ② 10-7μsℓ
- ③ 2×10-7μsℓ
- ④ (1/2a)×10-7μsℓ
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60. 압전기 현상에서 분극이 응력과 같은 방향으로 발생하는 현상을 무슨 효과라 하는가?
- ① 종효과
- ② 횡효과
- ③ 역효과
- ④ 간접효과
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4과목 : 전력공학
61. 다음 중 전력원선도에서알 수 없는 것은?
- ① 전력
- ② 조상기 용량
- ③ 손실
- ④ 코로나 손실
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62. 표피효과에 대한 설명으로 옳은 것은?
- ① 표피효과는 주파수에 비례한다.
- ② 표피효과는 전선의 단면적에 반비례한다.
- ③ 표피효과는 전선의 비투자율에 반비례한다.
- ④ 표피효과는 전선의 도전률에 반비례한다.
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63. 배전선로의 주상변압기에서 고압측-저압측에 주로 사용되는 보호장치의 조합으로 적합한 것은?
- ① 고압측: 프라이머리 컷아웃 스위치, 저압측: 캐치홀더
- ② 고압축: 캐치홀더, 저압측: 프라이머리 컷아웃 스위치
- ③ 고압측: 리클로저, 저압측: 라인퓨즈
- ④ 고압측: 라인퓨즈, 저압측: 리클로저
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64. 다음중모선보호용 계전기로 사용하면 가장 유리한 것은?
- ① 재폐로계전기
- ② 과전류계전기
- ③ 역상계전기
- ④ 거리계전기
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65. 저압 뱅킹 배선방식에서 캐스케이딩 이란 무엇인가?
- ① 변압기의 전압 배분을 자동으로 하는 것
- ② 수전단 전압이 송전단 전압보다 높아지는 현상
- ③ 저압선에 고장이 생기면 건전한 변압기의 일부 또는 전부가 차단되는 현상
- ④ 전압 동요가 일어나면 연쇄적으로 파동치는 현상
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66. 원자로의 감속재가 구비하여야 할 사항으로 적합하지 않은 것은?
- ① 원자량이 큰 원소일 것
- ② 중성자의 흡수 단면적이 적을 것
- ③ 중성자와의 충돌 확률이 높을 것
- ④ 감속비가 클 것
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67. 부하역률이 0.6인 경우, 전력용 콘덴서를 병렬로 접속하여 합성역률을 0.9로 개선하면 전원측 선로의 전력손실은 처음 것의 약 몇 %로 감소되는가?
- ① 38.5
- ② 44.4
- ③ 56.6
- ④ 62.8
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68. 변압기 보호용 비율차동계전기를 사용하여 △-Y 결선의 변압기를 보호하려고 한다. 이 때 변압기 1. 2차측에 설치하는 변류기의 결선 방식은? (단, 위상 보정기능이 없는 경우이다.)
- ① △-△
- ② △-Y
- ③ Y-△
- ④ Y-Y
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69. 송전계통의 안정도 향상 대책이 아닌 것은?
- ① 계통의 직렬 리액턴스를 증가시킨다.
- ② 전압 변동을 적게 한다.
- ③ 고장시간, 고장전류를 적게 한다.
- ④ 고속도 재폐로 방식을 채용한다.
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70. 송전계통의 한 부분이 그림에서와 같이 3상변압기로 1차측은 △로, 2차측은 Y로 중성점이 접지되어 있을 경우, 1차측에 흐르는 영상전류는?
- ① 1차측 변압기 내부와 1차측 선로에서 반드시 0 이다.
- ② 1차측 선로에서 ∞ 이다.
- ③ 1차측 변압기 내부에서는 반드시 0 이다.
- ④ 1차측 선로에서 반드시 0 이다.
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71. 송배전선로의 고장전류 계산에서 영상 임피던스가 필요한 경우는?
- ① 3상 단락계산
- ② 선간 단락 계산
- ③ 1선 지락 계산
- ④ 3선 단선 계산
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72. 송전선의 전압변동률을 나타내는 식 에서 VR1은 무엇인가?
- ① 부하시 수전단 전압
- ② 무부하시 수전단 전압
- ③ 부하시 송전단 전압
- ④ 무부하시 송전단 전압
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73. 공기차단기(ABB)의 공기 압력은 일반적으로 몇 [kg/cm2] 정도 되는가?
- ① 5~10
- ② 15~30
- ③ 30~45
- ④ 45~55
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74. 부하의 불평형으로 인하여 발생하는 각 상별 불평형 전압을 평형되게 하고 선로손실을 경감시킬 목적으로 밸런서가 사용된다. 다음 중 이 밸런서의 설치가 가장 필요한 배전 방식은?
- ① 단상 2선식
- ② 3상 3선식
- ③ 단상 3선식
- ④ 3상 4선식
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75. 송전선로의 일반회로정수가 A=0.7, C=j1.95×10-3, D=0.9 라 하면 B의 값은 약 얼마인가?
- ① j90
- ② -j90
- ③ j190
- ④ -j190
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76. 공장이나 빌딩에 200[V] 전압을 400[V] 로 승압하여 배전을 할 때. 400[V] 배전과 관계없는 것은?
- ① 전선 등 재료의 절감
- ② 전압변동률의 감소
- ③ 배선의 전력손실 경감
- ④ 변압기 용량의 절감
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77. 단도체 대신 같은 단면적의 복도체를 사용할 때 옳은 것은?
- ① 인덕턴스가 증가한다.
- ② 코로나 개시전압이 높아진다.
- ③ 선로의 작용정전용량이 감소한다.
- ④ 전선 표면의 전위경도를 증가시킨다.
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78. 조정지 용량 100000[m3], 유효낙차 100[m]인 수력발전소가 있다. 조정지의 전 용량을 사용하여 발생될 수 있는 전력량은 약 몇 [kWh]인가? (단, 수차 및 발전기의 종합효율을 75%로 하고 유효낙차는 거의 일정하다고 본다.)
- ① 20417
- ② 25248
- ③ 30448
- ④ 42540
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79. 보일러에서 흡수 열량이 가장 큰 곳은?
- ① 절탄기
- ② 수냉벽
- ③ 과열기
- ④ 공기예열기
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80. 정격전압 66[kV]인 3상3선식 송전선로에서 1선의 리액턴스가 15[Ω]일 때 이를 100[MVA]기준으로 환산한 %리액턴스는?
- ① 17.2
- ② 34.4
- ③ 51.6
- ④ 68.8
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