전기철도기사(2015. 8. 16.) 시험일자 : 2015년 8월 16일
1과목 : 전기철도공학
1. 전차선의 장력을 T, 단위길이당의 질량을 ρ라 할 때, 파동전파속도 C를 나타내는 식은?
- ①
- ②
- ③
- ④
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2. 커티너리 방식의 경우 가선계의 최고설계속도는 팬터 그래프에 의해 발생하는 가동전차선 동요임펄스 파동전파 속도의 몇 %이하가 되도록 하는가?
- ① 15
- ② 25
- ③ 50
- ④ 70
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3. 급전계통의 분리 기준으로 거리가 먼 것은?
- ① 급전별 분리
- ② 본선간의 분리
- ③ 본선과 측선의 분리
- ④ 기기와 차량간의 분리
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4. 고속전차선로 4경간의 에어섹숀에서 주축전주(2e 및 2i)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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5. 제3궤조방식의 구성품으로 틀린 것은?
- ① 더블이어
- ② 급전레일 접합장치
- ③ 습동 완화장치
- ④ 신축 이음장치
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6. 한 경간을 기준으로 해당 구간의 설계속도가 아래와 같을 때, 전차선의 기울기는?
- ① 0
- ② 1
- ③ 2
- ④ 3
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7. 선로가 곡선인 개소에서 차량이 선로외측으로 넘어지는 것을 막고 승차감을 좋게 하기 위하여 외측 레일을 내측 레일보다 높게 부설하는데, 이때의 높이차를 무엇이라 하는가?
- ① 슬랙9slack)
- ② 완화곡선
- ③ 켄트(cant)
- ④ 구배
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8. 조가선과 전차선의 2조로 구성되고, 조가선으로 전차선을 궤도면에 대하여 평행이 되도록 하는 조가방식은?
- ① 반사조식
- ② 심플커티너리 조가방식
- ③ 연사조식
- ④ 사조식
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9. 교류전기철도 지지물, 철구조물 등에 섬락하는 지락고장의 경우에 보호설비 방식이 아닌 것은?
- ① 보호선에 의한 방식
- ② 가공지선에 의한 방식
- ③ 매설지선에 의한 방식
- ④ 고장점 표정방식
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10. 가공 전차선로에서 운전속도가 90[m/s]이고, 파동전파 속도가 100[m/s]일 때, 전차선로의 동적작용을 알 수 있는 도플러 계수는?
- ① 0.1
- ② 0.2
- ③ 0.3
- ④ 0.4
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11. 고속철도에서 열차운행 속도가 250[km/h] 초과 일 때, 전차선의 구배 [‰]는?
- ① 3[‰]
- ② 2[‰]
- ③ 1[‰]
- ④ 0[‰]
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12. 지상부의 가공 전차선이 터널내로 들어와 강체전차선으로 변경되는 부분에 설치하는 장치는?
- ① 흐름방지 장치
- ② 건널선 장치
- ③ 익스팬션 죠인트
- ④ 지상부 이행장치
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13. 차량이 안전하게 운행될 수 있도록 궤도상에 설정한 일정 공간은?
- ① 차량한계
- ② 건축한계
- ③ 열차한계
- ④ 접촉한계
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14. AT 급전방식에 대한 설명으로 옳은 것은?
- ① 전압강하가 크므로 변전소 이격거리가 짧다.
- ② 급전전압이 낮으므로 고장전류가 적어 보호가 어렵다.
- ③ 고속 대용량 집전에 적합하다.
- ④ 부스터 섹션에서 전기차 통과시 아크가 발생한다.
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15. 건넘선장치의 설계시 고려사항으로 거리가 먼 것은?
- ① 건넘선 구간의 조가선 상호간 및 전차선 상호간, 조가선과 전차선을 일괄 균압한다.
- ② 건넘선 구간에서 팬터그래프의 본선 통과 시 측선 전차선 또는 금구류와 접촉하지 않도록 한다.
- ③ 선로가 분기하는 개소에 적용하는 건넘선 장치는 설계속도, 선로조건, 전주위치, 경간, 가도, 편위, 선간 이격거리등을 고려하여 설계한다.
- ④ 건넘선장치 교차점에서 본선측 궤도중심과 교측선측 전차선간의 간격 600[mm]내에 크램프를 설치한다.
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16. 뢰의 파두장 5[㎲], 전파속도 500[m/㎲]라 할 때, 피뢰기의 직선적 유효보호범위[m]는?
- ① 850
- ② 900
- ③ 1000
- ④ 1250
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17. 주전동기의 단자전압이 1200V, 전류가 300A인 경우, 전기차의 출력은 몇 [kW]인가? (단, 주전동기의 효율은 0.9, 전동기의 대수는 3대이다.)
- ① 648
- ② 810
- ③ 972
- ④ 1134
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18. AT 급전방식에서 전차선과 급전선간의 표준전압(kV)은?
- ① 25
- ② 50
- ③ 60
- ④ 75
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19. 직류귀선로의 전식방지 대책이 아닌 것은?
- ① 보조귀선을 설치
- ② 귀선저항을 작게
- ③ 누설저항을 크게
- ④ 누설전류를 크게
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20. 일반 전차선로구간에서 전차선의 처짐 또는 과장력이 걸리는 것을 방지하기 위한 인류구간의 길이는 몇 [m]이하를 표준으로 하는가? (단, 직선구간을 기준으로)
- ① 1600
- ② 1800
- ③ 2000
- ④ 2200
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2과목 : 전기철도 구조물공학
21. 단면의 폭이 10cm, 높이가 20cm인 직사각형 단면과 지름이 d인 원형단면이 있다. 직사각형 단면과 원형단면의 단면계수가 같다고 할 때, 원형단면의 직경 [cm]은?
- ① 15.03
- ② 11.93
- ③ 18.93
- ④ 23.86
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22. 길이 10m인 강재에 온도가 10℃에서 50℃로 변할 때, 온도에 의한 변형율은? (단, 강재의 탄성계수는 200GPa, 열팽창계수 α=1.0×10-5/℃이다.)
- ① 0.0002
- ② 0.0003
- ③ 0.0004
- ④ 0.0005
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23. 전차선이 지표면상 6.78m에 설치되어 전차선의 횡장력에 의한 수평집중하중이 83.4kgf이고, 가동브래킷의 상부 밴드와 하부 밴드의 간격이 1m일 때 지면과 경계면에서 전차선의 횡장력 벤딩모멘트는 몇 [kgf⋅m]인가?
- ① 83.4
- ② 482.1
- ③ 565.4
- ④ 648.8
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24. 단면적이 100mm2인 재료에 8kN의 전단력을 가했더니, 전단변형율이 0.001rad 발생하였을 때, 전단탄성계수 (횡탄성계수) G[GPa]는?
- ① 0.8
- ② 8
- ③ 80
- ④ 800
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25. 전기철도구조물로 이용되는 단독 지지주의 강도 계산을 위한 설계 조건으로 가장 거리가 먼 것은?
- ① 급전방식과 가선방식
- ② 사용 전선의 종류와 굵기
- ③ 전선에 가해지는 장력
- ④ 통신선로의 유도장해
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26. 탄성한도 내에서 봉에 축방향으로 단면에 균일한 인장력이 작용할 때, 봉의 체적 변형율 ?v은? (단, ?은 봉의 종변형율, v는 포아송 비이다.)
- ① ?(1-v)
- ② ?(1-2v)
- ③ ?(1+v)
- ④ ?(1+2v)
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27. 전철구조물 설계하중에서 응력계산시 가동브래킷의 이동 수평하중에 적용되는 하중은?
- ① 수평 분포하중
- ② 수직 편심하중
- ③ 수평 집중하중
- ④ 수직 양심하중
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28. 지표상 8m 지점에 수평인장력이 660kg인데, 지선을 6m 떨어져 지지하려고 한다. 이 때 지선에 걸리는 장력은 몇 [kg]인가?
- ① 980
- ② 1100
- ③ 1260
- ④ 1500
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29. 단면 모멘트 및 도심에 대한 설명 중 틀린 것은?
- ① 단면 1차모멘트는 좌표축에 따라 (+), (-)의 부호를 갖는다.
- ② 도심을 지나는 축에 대한 단면 1차모멘트는 0이다.
- ③ 단면 2차모멘트의 최솟값은 도심에 대한 것이며, 0은 아니다.
- ④ 도형의 도심은 질량이나 중력에 따라 다르다.
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30. 그림과 같은 강재(L-65×65×6)의 단면에 20t의 인장력이 작용할 때, 이 강재의 늘음량[mm]은? (단, 영계수 E=2.1×106kg/cm2, A=7.64cm2)
- ① 7.25
- ② 7.57
- ③ 9.25
- ④ 9.97
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31. 비례한도에 대한 설명으로 맞는 것은?
- ① 응력과 변형율이 비례하는 최대점
- ② 응력의 발생으로 변형을 일으켜 파괴하는 한계
- ③ 인장시험에 있어서 작용하는 최대 하중점
- ④ 응력의 증가에 대하여 변형이 갑자기 증가하는 한계점
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32. 풍속이 30m/s이고, 바람을 받는 콘크리트 전주의 수직 투영면적이 3m2일 때, 콘트리트 전주에 가해지는 풍압은 약 몇 [kgf]인가? (단, 풍력계수는 1.3이다.)
- ① 55
- ② 109
- ③ 219
- ④ 439
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33. 두 힘의 합력은 약 몇 [t]인가?
- ① 12.2
- ② 13.2
- ③ 14.5
- ④ 15.5
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34. 전차선은 온도와 장력의 변화에 따라서 이동하지만 온도에 따른 이동만 고려하면 이동량 [mm]은? (단, 전차선팽창계수=1.7×10-5/℃, 최고온도 40℃, 전차선장력 조정 길이 750m)
- ① 288
- ② 383
- ③ 458
- ④ 553
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35. 지점(支點, support)에 대한 설명으로 옳은 것은?
- ① 고정지점은 이동은 할 수 없으나 회전은 가능하다.
- ② 지점에는 이동지점, 고정지점 및 모멘트지점이 있다.
- ③ 이동지점에서 반력은 수직한 방향으로 1개만 일어난다.
- ④ 회전하고 있는 구조물 또는 부재를 받치는 점을 지점이라 한다.
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36. 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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37. 그림과 같은 단면의 X - X 축에 대한 단면차모멘트[cm3]는? (단, 치수 단위는 [cm])
- ① 48
- ② 96
- ③ 144
- ④ 192
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38. 그림과 같은 보의 단부 A점에서의 휨모멘트는?
- ① wL2/6
- ② wL2/12
- ③ wL2/24
- ④ wL2/48
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39. 전기철도 구조물에서 고정지점의 반력수는?
- ① 1개
- ② 2개
- ③ 3개
- ④ 4개
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40. 구조물 판별에서 트러스의 부정정 차수가 m＞2k-3이면? (단, m:부재수, k :절점수)
- ① 불안정
- ② 정적
- ③ 내적 부정정
- ④ 외적 부정정
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3과목 : 전기자기학
41. 패러데이의 법칙에 대한 설명으로 가장 적합한 것은?
- ① 정전유도에 의해 회로에 발생하는 기자력은 자속의 변화 방향으로 유도된다.
- ② 정전유도에 의해 회로에 발생되는 기자력은 자속 쇄교수의 시간에 대한 증가율에 비례한다.
- ③ 전자유도에 의해 회로에 발생되는 기전력은 자속의 변화를 방해하는 반대 방향으로 기전력이 유도된다.
- ④ 전자유도에 의해 회로에 발생하는 기전력은 자속 쇄교수의 시간에 대한 변화율에 비례한다.
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42. 유도 기전력의 크기는 폐회로에 쇄교하는 자속의 시간적 변화율에 비례하는 정량적인 법칙은?
- ① 노이만의 법칙
- ② 가우스의 법칙
- ③ 암페어의 주회적분 법칙
- ④ 플레밍의 오른손 법칙
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43. 전기력선의 성질에 대한 설명 중 옳은 것은?
- ① 전기력선은 도체 표면과 직교한다.
- ② 전기력선은 전위가 낮은 점에서 높은 점으로 향한다.
- ③ 전기력선은 도체 내부에 존재할 수 있다.
- ④ 전기력선은 등전위면과 평행하다.
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44. 한 변의 저항이 Ro인 그림과 같은 무한히 긴 회로에서 AB 간의 합성저항은 어떻게 되는가?
- ①
- ②
- ③
- ④
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45. 반지름 a, b(b＞a)(m)의 동심 구도체 사이에 유전율 ?(F/m)의 유전체가 채워졌을 때의 정전 용량은 몇 F인가?
- ①
- ②
- ③
- ④
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46. 맥스웰의 전자방정식 중 패러데이 법칙에서 유도된 식은? (단, D:전속밀도, ρv:공간 전하밀도, B:자속밀도, E:전계의 세기, J:전류밀도, H:자계의 세기이다.)
- ① divD=ρv
- ② divB=0
- ③
- ④
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47. 높은 전압이나, 낙뢰를 맞는 자동차 안에는 승객이 안전한 이유가 아닌 것은?
- ① 도전성 용기 내부의 장은 외부 전하나 자장이 정지 상태에서 영(ZERO)이다.
- ② 도전성 내부 벽에는 음(-)전하가 이동하여 외부에 같은 크기의 양(+)전하를 준다.
- ③ 도전성인 용기라도 속빈 경우에 그 내부에는 전기장이 존재하지 않는다.
- ④ 표면의 도전성 코팅이나 프레임 사이에 도체의 연결이 필요 없기 때문이다.
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48. 지름 2mm, 길이 25m인 동선의 내부 인턱턴스는 몇 μH인가?
- ① 1.25
- ② 2.5
- ③ 5.0
- ④ 25
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49. Q(C)의 전하를 가진 반지름 a(m)의 도체구를 유전율 ?(F/m)의 기름 탱크로부터 공기 중으로 빼내는데 요하는 에너지는 몇 J인가?
- ①
- ②
- ③
- ④
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50. 특성임피던스가 각각 η1, η2인 두 매질의 경계면에 전자파가 수직으로 입사할 때, 전계가 무반사로 되기 위한 가장 알맞은 조건은?
- ① η2=0
- ② η1=0
- ③ η1=η2
- ④ η1·η2=1
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51. 전계 E(V/m)가 두 유전체의 경계면에 평행으로 작용하는 경우 경계면의 단위면적당 작용하는 힘은 몇 N/M2인가? (단, ?1, ?2는 두 유전체의 유전율이다.)
- ①
- ②
- ③
- ④
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52. 비투자율 350인 환상철심 중의 평균 자계의 세기가 208AT/m일 때, 자화의 세기는 약 몇 Wb/m2인가?
- ① 0.12
- ② 0.15
- ③ 0.18
- ④ 0.21
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53. 2C의 점전하가 전계 E=2ax+ay-4az(V/m) 및 자계 B=-2ax+2ay-az(WB/m2) 내에서 속도 v=4ax-ay-2az(m/s)로 운동하고 있을 때, 점전하에 작용하는 힘 F는 몇 N인가?
- ① -14ax+18ay+6az
- ② 14ax-18ay-6az
- ③ -14ax+18ay+4az
- ④ 14ax+18ay+4az
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54. 무한 평면도체로부터 거리 a(m)인 곳에 점전하 Q(C)가 있을 때, 도체 표면에 유도되는 최대전하밀도는 몇 C/m2인가?
- ①
- ②
- ③
- ④
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55. 다음 설명 중 옳은 것은?
- ① 자계 내의 자속밀도는 벡터포텐셜을 폐로선적분하여 구할 수 있다.
- ② 벡터포텐셜은 거리에 반비례하며 전류의 방향과 같다.
- ③ 자속은 벡터포텐셜의 curl을 취하면 구할 수 있다.
- ④ 스칼라포텐셜은 정전계와 정자계에서 모두 정의되나 벡터포텐셜은 정전계에서만 정의된다.
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56. 자속밀도가 0.3Wb/m2인 평등자계 내에 5A의 전류가 흐르고 있는 길이 2m인 직선도체를 자계의 방향에 대하여 60°의 각도로 놓았을 때, 이 도체가 받는 힘은 약 몇 N인가?
- ① 1.3
- ② 2.6
- ③ 4.7
- ④ 5.2
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57. 아래의 그림과 같은 자기회로에서 A부분에만 코일을 감아서 전류를 인가할 때의 자기저항과 B 부분에만 코일을 감아서 전류를 인가할 때의 자기저항(AT/Wb)을 각각 구하면 어떻게 되는가? (단, 자기저항 R1=3AT/Wb, R2=1AT/WB, R3=2AT/WB이다.)
- ① RA=2.20, RB=3.67
- ② RA=3.67, RB=2.20
- ③ RA=1.43, RB=2.83
- ④ RA=2.20, RB=1.43
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58. 5000㎌의 콘덴서를 60V로 충전시켰을 때, 콘덴서에 축적되는 에너지는 몇 J인가?
- ① 5
- ② 9
- ③ 45
- ④ 90
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59. 평면 전자파가 유전율 ?, 투자율 μ인 유전체 내를 전파한다. 전계의 세기가 라면 자계의 세기 H(AT/m)는?
- ①
- ②
- ③
- ④
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60. 반지름 a[m]의 원형 단면을 가진 도선에 전도전류 ic=Icsin2πft[A]가 흐를 때, 변위전류밀도의 최댓값 Jd는 몇 [A/m2]가 되는가? (단, 도전율은 σ[S/m]이고, 비유전율은 ?r이다.
- ①
- ②
- ③
- ④
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4과목 : 전력공학
61. 유량의 크기를 구분할 때 갈수량이란?
- ① 하천의 수위 중에서 년을 통하여 355일간 이보다 내려가지 않는 수위
- ② 하천의 수위 중에서 년을 통하여 275일간 이보다 내려가지 않는 수위
- ③ 하천의 수위 중에서 년을 통하여 185일간 이보다 내려가지 않는 수위
- ④ 하천의 수위 중에서 년을 통하여 95일간 이보다 내려가지 않는 수위
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62. 22.9kV, Y결선된 자가용 수전설비의 계기용변압기의 2차측 정격전압은 몇 V인가?
- ① 110
- ② 190
- ③ 110√3
- ④ 190√3
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63. 송전단전압이 3.4kV, 수전단전압이 3kV인 배전선로 에서 수전단의 부하를 끊은 경우의 수전단전압이 3.2kV로 되었다면, 이때의 전압변동률은 약 몇 %인가?
- ① 5.88
- ② 6.25
- ③ 6.67
- ④ 11.76
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64. 송전선로에서 변압기의 유기 기전력에 의해 발생하는 고조파중 제 3고조파를 제거하기 위한 방법으로 가장 적당한 것은?
- ① 변압기를 Δ결선한다.
- ② 동기조상기를 설치한다.
- ③ 직렬 리액터를 설치한다.
- ④ 전력용 콘덴서를 설치한다.
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65. 전력계통에서 무효전력을 조정하는 조상설비 중 전력용 콘덴서를 동기조상기와 비교할 때, 옳은 것은?
- ① 전력손실이 크다.
- ② 지상 무효전력분을 공급할 수 있다.
- ③ 전압조정을 계단적으로 밖에 못한다.
- ④ 송전선로를 시송전할 때 선로를 충전할 수 있다.
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66. 제 5고조파 전류의 억제를 위해 전력용 콘덴서에 직렬로 삽입하는 유도 리액턴스의 값으로 적당한 것은?
- ① 전력용 콘덴서 용량의 약 6% 정도
- ② 전력용 콘덴서 용량의 약 12% 정도
- ③ 전력용 콘덴서 용량의 약 18% 정도
- ④ 전력용 콘덴서 용량의 약 24% 정도
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67. 송전계통의 절연 협조에 있어 절연레벨을 가장 낮게 잡고 있는 기기는?
- ① 차단기
- ② 피뢰기
- ③ 단로기
- ④ 변압기
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68. 송전계통에서 절연 협조의 기본이 되는 것은?
- ① 애자의 섬락전압
- ② 권선의 절연내력
- ③ 피뢰기의 제한전압
- ④ 변압기 붓싱의 섬락전압
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69. 한류 리액터를 사용하는 가장 큰 목적은?
- ① 충전전류의 제한
- ② 접지전류의 제한
- ③ 누설전류의 제한
- ④ 단락전류의 제한
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70. 보호계전기의 반한시·정한시 특성은?
- ① 동작전류가 커질수록 동작시간이 짧게 되는 특성
- ② 최소 동작전류 이상의 전류가 흐르면 즉시 동작하는 특성
- ③ 동작전류의 크기에 관계없이 일정한 시간에 동작하는 특성
- ④ 동작전류가 적은 동안에는 동작전류가 커질수록 동작 시간이 짧아지고 어떤 전류 이상이 되면 동작전류의 크기에 관계없이 일정한 시간에서 동작하는 특성
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71. 송전선로의 코로나 방지에 가장 효과적인 방법은?
- ① 전선의 높이를 가급적 낮게 한다.
- ② 코로나 임계전압을 낮게 한다.
- ③ 선로의 절연을 강화한다.
- ④ 복도체를 사용한다.
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72. 전압 V1(kV)에 대한 % 리액턴스 값이 Xp1이고, 전압 V2(kV)에 대한 % 리액턴스 값이 p2일 때, 이들 사이의 관계로 옳은 것은?
- ①
- ②
- ③
- ④
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73. 송전선로의 수전단을 단락한 경우 송전단에서 본 임피던스가 300Ω이고, 수전단을 개방한 경우에는 900Ω일 때, 이 선로의 특성임피던스 Z0(Ω)는 약 얼마인가?
- ① 490
- ② 500
- ③ 510
- ④ 520
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74. 송전계통의 안정도를 증진시키는 방법이 아닌 것은?
- ① 속응 여자방식을 채택한다.
- ② 고속도 재폐로 방식을 채용한다.
- ③ 발전기나 변압기의 리액턴스를 크게 한다.
- ④ 고장전류를 줄이고 고속도 차단방식을 채용한다.
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75. 15kV 송전선로에서 송전거리가 154km라 할 때, 송전용향 계수법에 의한 송전용량은 몇 kW인가? (단, 송전용향 계수는 1200으로 한다.)
- ① 61600
- ② 92400
- ③ 123200
- ④ 184800
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76. 기력발전소 내의 보조기 중 예비기를 가장 필요로 하는 것은?
- ① 미분탄송입기
- ② 급수펌프
- ③ 강제통풍기
- ④ 급탄기
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77. 송전계통의 중성점을 직접 접지할 경우 관계가 없는 것은?
- ① 과도안정도 증진
- ② 계전기 동작 확실
- ③ 기기의 절연수준 저감
- ④ 단절연변압기 사용 가능
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78. 22.9kV, Y가공배전선로에서 주 공급선로의 정전사고 시예비전원 선로로 자동 전환되는 개폐장치는?
- ① 기중부하 개폐기
- ② 고장구간 자동 개폐기
- ③ 자동선로 구분 개폐기
- ④ 자동부하 전환 개폐기
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79. 각 수용가의 수용률 및 수용가 사이의 부등률이 변화할 때, 수용가군 총합의 부하율에 대한 설명으로 옳은 것은?
- ① 수용률에 비례하고 부등률에 반비례한다.
- ② 부등률에 비례하고 수용률에 반비례한다.
- ③ 부등률과 수용률에 모두 반비례한다.
- ④ 부등률과 수용률에 모두 비례한다.
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80. 일반적으로 화력발전소에서 적용하고 있는 열사이클 중 가장 열효율이 좋은 것은?
- ① 재생사이클
- ② 랭킨사이클
- ③ 재열사이클
- ④ 재생재열사이클
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