전기철도기사(2011. 6. 12.) 시험일자 : 2011년 6월 12일

1과목 : 전기철도공학
1. 가공 전차선의 장력이 T, 전차선의 단위질량이 L일 때 파동전파속도를 나타내는 식은?

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2. 전철설비에서 커티너리 가선구간과 강체 가선구간의 접속구간을 무엇이라 하는가?
  • ① 인류구간
  • ② 장력구간
  • ③ 접속구간
  • ④ 이행구간

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3. 곡선반경이 3000[m]이고 캔트가 6[mm]인 곡선 선로를 열차가 주행할 때 낼 수 있는 최대 속도[km/h]는? (단, 궤간은 1435[mm]로 한다.)
  • ① 약 20
  • ② 약 30
  • ③ 약 40
  • ④ 약 50

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4. 직류 1500[V]급전방식에서 서로 다른 계통이 접근하는 개소에서 보호구를 미착용하고 작업할 경우 가압부분 상호간의 이격거리[m]로 맞는 것은?
  • ① 0.3
  • ② 0.4
  • ③ 0.5
  • ④ 0.6

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5. 고속철도 전차선의 에어죠인트 설치의 경우 평행개소 전차선 상호간 몇 [mm] 간격을 유지 하는가?
  • ① 150
  • ② 200
  • ③ 250
  • ④ 300

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6. 고속철도 전차선의 에어죠인트는 몇 경간을 구성하는 것이 원칙인가?
  • ① 1경간
  • ② 2경간
  • ③ 3경간
  • ④ 4경간

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7. 활차식 자동장력조정장치의 조정거리(L)을 구하는 식은? [단, △L=전차선 신장길이, α= 전차선의 선팽창 계수, △t= 온도변화(표준온도에 대하여)]
  • ① L= △L/(αㆍ△t)
  • ② L= △L/(α+△t)
  • ③ L= (α+△t)/△L
  • ④ L= (α+△t)/(αㆍ△L)

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8. 직류 1500[V]의 강체가선방식에서 익스팬션 죠인트의 T-bar의 표준상호간격 [mm]으로 맞는 것은?
  • ① 150
  • ② 200
  • ③ 250
  • ④ 300

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9. 교류전철변전소 주변압기(스코트결선)의 1차전류가 3상 평행전류이면 3상 전류의 벡터 합은?
  • ① 0

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10. 경간 50m. 구배 3/1000, 전차선 높이 5.2m 인 경우 다음 전주의 전차선 높이[m]는?
  • ① 5.02
  • ② 5.03
  • ③ 5.04
  • ④ 5.05

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11. 전차선의 편위결정에 고려할 사항이 아닌 것은?
  • ① 차량동요에 의한 팬터그래프의 편위
  • ② 가동브래키트 회전에 의한 전차선의 편위
  • ③ 풍압에 의한 전차선의 편위
  • ④ 장력장치 변동에 의한 전차선의 편위

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12. 주행용 레일 외에 궤도 측면에 설치된 급전용 레일로부터 전기차에 전기를 공급하여 귀선으로 주행 레일을 사용하는 전차선로의 가선방식은?
  • ① 제3궤조식
  • ② 단선 가공식
  • ③ 강체 복선식
  • ④ 단선 복선식

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13. 고속철도에서 열차속도가 250[km/h]를 초과할 때 전차선의 구배[%]로 맞는 것은?
  • ① 3
  • ② 2
  • ③ 1
  • ④ 0

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14. 직류 T-Bar 방식 전차선로에 사용되는 건널선 종류가 아닌 것은?
  • ① X 건널선
  • ② 교차건널선
  • ③ 편건널선
  • ④ Y 건널선

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15. 급전구간의 레일과 대지간의 누설전류를 경감할 목적으로 설치한 것은?
  • ① 흡상포스트
  • ② 정류포스트
  • ③ 타이포스트
  • ④ 변압포스트

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16. 교류 전차 선로의 전압강하를 계산할 때 고려하는 자기임피던스는 무엇을 말하는가?
  • ① 내부 임피던스와 상호 임피던스의 합
  • ② 외부 임피던스와 선로 임피던스의 합
  • ③ 상호 임피던스와 선로 임피던스의 합
  • ④ 내부 임피던스와 외부임피던스의 합

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17. 고속철도에서 드로퍼의 최소 길이는 얼마 이상으로 제한하고 있는가?
  • ① 0.270[m]
  • ② 0.275[m]
  • ③ 0.280[m]
  • ④ 0.285[m]

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18. 교류 강체가선방식에 사용하는 브래킷을 구성하는 부품이 아닌 것은?
  • ① 꼬리금구
  • ② 머리금구
  • ③ 회전금구
  • ④ 교차금구

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19. 교류 전기철도에서 3상전원의 부하 불평형을 해소하기 위한 결선 방식은?
  • ① 직렬콘덴서 설치
  • ② 분로 리액터 설치
  • ③ 역V결선
  • ④ 스코트결선

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20. 제3궤조방식의 구성품으로 틀린 것은?
  • ① 더블이어
  • ② 급전레일 접합장치
  • ③ 습동 완화장치
  • ④ 신축 이음장치

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2과목 : 전기철도 구조물공학
21. 밑변 b. 높이 h인 삼각형 단면인 경우 밑변을 지나는 수평축에 대한 단면 2차 모멘트는?
  • ① bh3/36
  • ② bh3/24
  • ③ bh3/12
  • ④ bh3/3

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22. 지름이 5[cm], 길이가 200[cm]인 탄성체 강봉을 15[mm]만큼 늘어나게 하려면 얼마의 힘[tf]이 필요한가? (단, 종탄성계수 E=2.1×106[kgf/cm2])
  • ① 약 2061[tf]
  • ② 약 206[tf]
  • ③ 약 3091[tf]
  • ④ 약 309[tf]

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23. 다음 중 곡선로의 수평장력을 계산하는 식[kgf]은? (단, S는 경간[m], T는 전선의 장력[kgf], R은 곡선반경[m]이다.)
  • ① (SㆍT) / R
  • ② (RㆍT) / S
  • ③ (RㆍS) / T
  • ④ TㆍRㆍS

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24. 그림과 같은 구조물의 부정정 차수는?
  • ① 1차 부정정
  • ② 2차 부정정
  • ③ 3차 부정정
  • ④ 4차 부정정

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25. 가공전차선로에서 전선의 수평장력이 2000[kgf], 전주에 설치한 지선의 취부 각도가 30° 일 경우 지선용 재료에 필요한 항장력[kgf]은 얼마 이상이어야 하는가?
  • ① 8000
  • ② 9000
  • ③ 10000
  • ④ 12000

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26. 지선의 취부각도가 30° 이고 전선의 최대장력이 1000[kgf]일 때 지선이 받는 최대장력[kgf]은?
  • ① 2000
  • ② 1000
  • ③ 860
  • ④ 500

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27. 지점(地點, support)에 대한 설명으로 옳은 것은?
  • ① 고정지점은 이동은 할 수 없으나 회전은 가능하다.
  • ② 지점에는 이동지점, 고정지점 및 모멘트지정이 있다.
  • ③ 이동지점에서 반력은 수직한 방향으로 1개만 일어난다.
  • ④ 회전하고 있는 구조물 또는 부재를 받치는 점을 지점이라 한다.

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28. 구조물의 판별에서 전체 부정정차수(N)가 N<0 이면?
  • ① 안정
  • ② 불안정
  • ③ 정정
  • ④ 부정정

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29. 다음의 구조물 중에서 2차원 구조물에 해당하는 것은?
  • ① 쉘(shell, curved surface)
  • ② 아치(arch)
  • ③ 샤프트(shaft)
  • ④ 인장보(tension beam)

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30. 다음 중 힘에 대한 설명으로 거리가 가장 것은?
  • ① 움직이고 있는 물체의 운동하는 방향이나 속도를 변화시키려고 하는 원인이 되는 것이 힘이다.
  • ② 어떤 점을 중심으로 하여 회전하려고 하는 힘을 힘의 모멘트라고 한다.
  • ③ 힘을 표시하는 3요소는 크기, 방향, 작용선이다.
  • ④ 우력의 합은 0 이며, 그 크기는 우력 모멘트로 표시한다.

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31. 프리텐션 콘크리트주의 호칭이 "11-35-N7500"으로 표기되어 있을 때, 여기에서 "7500"은?
  • ① 하중점의 높이
  • ② 콘크리트주의 길이
  • ③ 설계굽힘 모멘트
  • ④ 콘크리트주의 지름

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32. 정지하고 있는 구조물을 받치는 고정지점의 반력수는?
  • ① 1개
  • ② 2개
  • ③ 3개
  • ④ 4개

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33. 단독 지지주인 구조물에서 전주의 높이가 6[m]. 급전선에 125[kgf]의 수평집중하중이 작용하는 경우 지면과의 경계점 전단력[kgf]은?
  • ① 120
  • ② 125
  • ③ 130
  • ④ 135

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34. 길이가 L인 선분 AB를 x축을 중심으로 각 e만큼 회전 시켰을 경우 생기는 표면적을 구할 때 사용하는 정리는?
  • ① 바리니온의 정리
  • ② 뉴톤의 정리
  • ③ 라미의 정리
  • ④ 파프스의 정리

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35. 외력이 작용했을 때 구조물의 위치가 변하지 않는 외적 안정조건에 대한 설명으로 맞는 것은?
  • ① 지점의 반력수가 1이상으로 힘의 평형조건을 만족할 때
  • ② 지점의 반력수가 2이상으로 힘의 평형조건을 만족할 때
  • ③ 지점의 반력수가 3이상으로 힘의 평형조건을 만족할 때
  • ④ 외력이 작용했을 때 구조물의 형태가 변하지 않을 때

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36. 커티너리식 가공전차선로에서 지지점과 인접지지정간에 설치하는 전철주 거리[m]로 맞는 것은? (단, 전차선 편위는 0.2[m], 레일의 곡선반경은 500[m]이다.)
  • ① 30
  • ② 40
  • ③ 50
  • ④ 60

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37. 다음 중 힘의 평형을 이루고 있다고 할 수 있는 것은?
  • ① 합력이 0. 모멘트가 0
  • ② 합력이 0. 모멘트가 1
  • ③ 합력이 1. 모멘트가 1
  • ④ 합력이 1, 모멘트가 0

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38. 단면 2차 모멘트의 단위에 해당되는 것은?
  • ① cm
  • ② cm2
  • ③ cm3
  • ④ cm4

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39. 직경 20[mm], 길이 2[m]인 봉에 20[t]의 인장력을 작용시켰더니 길이가 2.08[m], 직경이 19.8[mm]로 되었다면 포아송 비(Poisson's ratio)는?
  • ① 0.25
  • ② 0.5
  • ③ 2
  • ④ 4

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40. 지선은 전주에 작용하는 수평하중의 몇 [%]를 부담하는가?
  • ① 85[%]
  • ② 90[%]
  • ③ 95[%]
  • ④ 100[%]

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3과목 : 전기자기학
41. 간격에 비해서 충분히 넗은 평행판 콘덴서의 판 사이에 비유전율 εs 인 유전체를 채우고 외부에서 판에 수직방향으로 전계 E0 를 가할 때 분극전하에 의한 전계의 세기는 몇 [V/m] 인가?

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42. 진공 중에서 반지름이 4cm인 도체구 A와 내외 반지름이 5cm 및 10cm인 도체구 B를 동심(同心)으로 놓고 도체구 A에 QA=4×10-10[C]의 전하를 대전시키고 도체구 B의 전하를 0으로 했을 때 도체구 A의 전위는 약 몇 [V]인가?
  • ① 15
  • ② 30
  • ③ 46
  • ④ 54

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43. 유전율 ε, 전계의 세기 E인 유전체의 단위 체적에 축적되는 에너지는 얼마인가?
  • ① E/2ε
  • ② εE/2
  • ③ εE2/2
  • ④ ε2E2/2

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44. 간격이 1.5[m]이고 평행한 무한히 긴 단상 송전선로가 가설 되었다. 여기에 6600[V], 3[A]를 송전하면, 단위 길이당 작용하는 힘은?
  • ① 1.2×10-3[N], 흡입력
  • ② 5.89×10-5[N], 흡입력
  • ③ 1.2×10-6[N], 반발력
  • ④ 5.89×10-7[N], 반발력

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45. 자성체에서 자기 감자력은?
  • ① 자화의 세기(J)에 비례한다.
  • ② 감자율(N)에 반비례한다.
  • ③ 자계(H)에 반비례한다.
  • ④ 투자율(μ)에 비례한다.

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46. 전계 E[V/m], H[A/m]의 전자계가 평면파를 이루고 자유공간으로 전파될 때, 단위 시간당 전력밀도는 몇 [W/m2]인가?
  • ① (1/2)EH
  • ② (1/2)E2H
  • ③ E2H
  • ④ EH

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47. 공기 콘덴서의 극판 사이에 비유전율 5인 유전체를 넣었을 때 동일 전위차에 대한 극판의 전하량은 어떻게 되는가?
  • ① 5ε0배로 증가한다.
  • ② 불변이다.
  • ③ 5배로 증가한다.
  • ④ 1/5 배로 감소한다.

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48. 한변이 L[m] 되는 정방형의 도선 회로에 전류 I[A]가 흐르고 있을 때, 회로 중심에서의 자속밀도는 몇 [Wb/m2]인가?

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49. 자기 인덕턴스가 20[mH]인 코일에 0.2[s]동안 전류가 100[A]로 변할 때 코일에 유기되는 기전력[V]은?
  • ① 10
  • ② 20
  • ③ 30
  • ④ 40

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50. N회 감긴 원통 코일의 단면적이 S[m2]이고 길이가 ℓ[m] 이다. 이 코일의 권수를 반으로 줄이고 인덕턴스는 일정하게 유지하려면 어떻게 하면 되는가?
  • ① 길이를 1/4로 한다.
  • ② 단면적을 2배로 한다.
  • ③ 전류의 세기를 2배로 한다.
  • ④ 전류의 세기를 4배로 한다.

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51. 그림과 같이 반지름 a[m]의 한번 감긴 원형 코일이 균일 한 자속밀도 B[Wb/m2] 인 자계에 놓여있다. 지금 코일 면을 자계와 나란하게 전류 I[A]를 흘리면 원형 코일이 자계로부터 받는 회전 모멘트는 몇 [Nㆍm/rad]인가?
  • ① 2πaBI
  • ② πaBI
  • ③ 2πa2BI
  • ④ πa2BI

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52. 진공 중에서 빛의 속도와 일치하는 전자파의 전파 속도를 얻기 위한 조건은?
  • ① εs=μs=0
  • ② εs=0, μs=1
  • ③ εs=μs=1
  • ④ εs와 μs는 관계가 없다.

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53. 도체 표면에서 전계 E=Exax+Eyay+Ezaz[V/m] 이고, 도체면과 법선 방향인 미소길이 dL=dxax+dyay+dzaz[m] 일 때 성립되는 식은?
  • ① Exdx=Eydy
  • ② Eydz=Ezdy
  • ③ Exdy=Eydz
  • ④ Eydy=Ezdz

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54. 환상 솔레노이드 내의 철심 내부의 자계의 세기는 몇 [AT/m]인가? (단, N은 코일 권선수, R은 환성 철심의 평균 반지름, I는 코일에 흐르는 전류이다. )
  • ① NI
  • ② NI/2πR
  • ③ NI/2R
  • ④ NI/4πR

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55. 다음 중 기자력(Magnetomotive Force)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
  • ① 전기 회로의 기전력에 대응한다.
  • ② 코일에 전류를 흘렸을 때 전류 밀도와 코일의 권수의 곱의 크기와 같다.
  • ③ 자기회로의 자기 저항과 자속의 곱과 동일하다.
  • ④ SI 단위는 암페어[A]이다.

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56. 점전하 Q[C]에 의한 무한 평면도체의 영상전하는?
  • ① -Q[C] 보다 작다.
  • ② Q[C] 보다 크다.
  • ③ -Q[C] 와 같다.
  • ④ Q[C] 와 같다.

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57. 철심이 있는 평균 반지름 15cm인 환상 솔레노이드 코일에 5A가 흐를 때 내부 자계의 세기가 1600AT/m가 되려면 코일의 권수는 약 몇 회 정도인가?
  • ① 150
  • ② 180
  • ③ 300
  • ④ 360

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58. 자석의 세기 0.2[Wb], 길이 10cm인 막대자석의 중심에 서 60도의 각을 가지며 40cm만큼 떨어진 점 A의 자위는 몇 [A]인가?
  • ① 1.97×103
  • ② 3.96×103
  • ③ 7.92×103
  • ④ 9.58×103

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59. 내반경 a[m], 외반경 b[m]인 동축케이블에서 극간 매질의 도전율이 σ[S/m]일 때 단위 길이당 이 동축 케이블의 컨덕턴스 [S/m]는?

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60. 아래의 그림과 같은 자기 회로에서 A부분에만 코일을 감아서 전류를 인가할 때의 자기 저항과 B부분에만 코일을 감아서 전류를 인가할 때의 자기저항 [AT/Wb]을 각각 구하면 어떻게 되는가? (단, 자기저항 R1=1, R2=0.5, R3=0.5[AT/Wb]이다.)
  • ① RA=1.25, RB=0.83
  • ② RA=1.25, RB=1.25
  • ③ RA=0.83, RB=0.83
  • ④ RA=0.83, RB=1.25

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4과목 : 전력공학
61. 3상 전원에 접속된 Δ결선의 콘덴서를 Y결선으로 바꾸면 진상 용량은 어떻게 되는가?
  • ① √3 배로 된다
  • ② 1/3 로 된다.
  • ③ 3 배로 된다.
  • ④ 1/√3 로 된다.

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62. 다음 중 추차의 특유속도를 나타내는 식은? (단, N : 정격 회전수[rpm], H : 유효낙차[m]), P : 유효낙차 H[m]에서의 최대출력 [kW]이다.)

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63. 한류 리액터의 사용 목적은?
  • ① 누설 전류의 제한
  • ② 단락 전류의 제한
  • ③ 접지 전류의 제한
  • ④ 이상 전압의 발생의 방지

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64. 전선 지지점의 고저차가 없을 경우 경간 300[m]에서 이도 9[m]인 송전 선로가 있다. 지금 이 이도를 11[m]로 증가 시키고자 할 경우 경간에 더 늘려야 할 전선의 길이는 약 몇 [cm]인가?
  • ① 25
  • ② 30
  • ③ 35
  • ④ 40

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65. 송전선 보호범위 내의 모든 사고에 대하여 고장점의 위치에 관계없이 선로 양단을 쉽고 확실하게 동시에 고속으로 차단하기 위한 계전 방식은?
  • ① 회로 선택 계전 방식
  • ② 과전류 계전방식
  • ③ 방향거리(directive distance) 계전방식
  • ④ 표시선(pilot wire) 계전방식

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66. 수력발전소에서 사용되는 수차 중 15m 이하의 저낙차에 적합하여 조력 발전용으로 알맞은 수차는?
  • ① 카플란 수차
  • ② 펠튼 수차
  • ③ 프란시스 수차
  • ④ 튜블러 수차

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67. 가공 송전선로에서 선간 거리를 도체 반지름으로 나눈 값 (D/r)이 클수록 인덕턴스와 정전용량은 어떻게 되는가?
  • ① 인덕턴스와 정전용량이 모두 작아진다.
  • ② 인덕턴스와 정전용량이 모두 커진다.
  • ③ 인덕턴스는 커지나, 정전용량은 작아진다.
  • ④ 인덕턴스는 작아지나, 정전용량은 커진다.

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68. 수변전설비에서 1차측에 설치하는 차단기의 용량은 어느것에 의하여 정하는가?
  • ① 변압기 용량
  • ② 수전계약 용량
  • ③ 공급측 단락 용량
  • ④ 부하 설비 용량

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69. 직접 접지방식에서 변압기에 단절연이 가능한 이유는?
  • ① 고장 전류가 크므로
  • ② 지락 전류가 저역률이므로
  • ③ 중성점 전위가 낮으므로
  • ④ 보호 계전기 동작이 확실하므로

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70. 불평형 부하에서 역률은?
  • ① 유효전력/각상의피상전력의산술합
  • ② 무효전력/각상의피상전력의산술합
  • ③ 무효전력/각상의피상전력의벡터합
  • ④ 유효전력/각상의피상전력의벡터합

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71. 탑각의 접지와 관련이다. 접지봉으로써 희망하는 접지저항치까지 줄일 수 없을 때 사용하는 것은?
  • ① 가공지선
  • ② 매설지선
  • ③ 크로스 본드선
  • ④ 차폐선

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72. 30000kW의 전력을 50km 떨어진 지점에 송전하는데 필요한 전압은 약 몇 [kV]정도인가? (단, 스틸의 식에 의하여 산정한다. )
  • ① 22
  • ② 33
  • ③ 66
  • ④ 100

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73. 송전선로의 코로나 임계전압이 높아지는 경우는?
  • ① 기압이 낮아지는 경우
  • ② 전선의 지름이 큰 경우
  • ③ 온도가 높아지는 경우
  • ④ 상대 공기밀도가 작은 경우

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74. 다음 중 영상 변류기를 사용하는 계전기는?
  • ① 과전류 계전기
  • ② 저전압 계전기
  • ③ 지락 과전류 계전기
  • ④ 과전압 계전기

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75. 수전단을 단락한 경우 송전단에서 본 임피던스가 300[Ω]이고, 수전단을 개방한 경우 송전단에서 본 어드미턴스가 1.875×10-3[℧] 일 때 송전선의 특성임피던스는 약 몇 [Ω]인가?
  • ① 200
  • ② 300
  • ③ 400
  • ④ 500

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76. 애자가 갖추어야 할 구비조건으로 옳은 것은?
  • ① 온도의 급변에 잘 견디고 습기도 잘 흡수해야 한다.
  • ② 지지물에 전선을 지기할 수 있는 충분한 기계적 강도를 갖추어야 한다.
  • ③ 비, 누, 안개 등에 대해서도 충분한 절연내력을 가지며, 누선 전류가 많아야 한다.
  • ④ 선로 전압에는 충분한 절연 내력을 가지며, 이상 전압에는 절연 내력이 매우 작아야 한다.

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77. 다음 중 고압 배전선로의 구성 순서로 알맞은 것은?
  • ① 배전변전소→간선→분기선→급전선
  • ② 배전변전소→급전선→간선→분기선
  • ③ 배전변전소→간선→급전선→분기선
  • ④ 배전변전소→급전선→분기선→간선

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78. 다음 중 켈빈(Kelvin)의 법칙이 적용되는 경우는?
  • ① 전력 손실량을 축소시키고자 하는 경우
  • ② 전압 강하를 감소시키고자 하는 경우
  • ③ 부하 배분의 균형을 얻고자 하는 경우
  • ④ 경제적인 전선의 굵기를 선정하고자 하는 경우

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79. 다음 중 전동기 등 기계 기구류 내의 전로의 절연 불량으로 인한 감전 사고를 방지하기 위한 방법으로 거리가 먼것은?
  • ① 외함 접지
  • ② 저전압 사용
  • ③ 퓨즈 설치
  • ④ 누전 차단기 설치

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80. 송전선로의 건설비와 전압과의 관계를 나타낸 것은?

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