2018년 전기기능사 1회차

용량 리액턴스(X_c)는 커패시터의 전류 흐름을 방해하는 정도를 나타내며, 공식은 $X_c = 1 / (2\pi fC)$입니다. 이 공식에서 알 수 있듯이, 용량 리액턴스는 주파수(f)와 반비례합니다. 따라서 주파수가 높아지면 용량 리액턴스는 낮아지고, 주파수가 낮아지면 용량 리액턴스는 높아집니다.

정답은 3번 줄의 법칙입니다. 줄의 법칙은 전류가 흐를 때 발생하는 열의 양이 전류의 세기, 저항, 그리고 전류가 흐른 시간에 비례한다는 것을 설명합니다. 즉, 전류의 발열 작용은 저항에서 발생하는 열에너지와 직접적으로 관련이 있습니다. 옴의 법칙은 전압, 전류, 저항 간의 관계를, 키르히호프의 법칙은 회로망에서의 전류와 전압 분포를, 플레밍의 법칙은 자기장 속에서 도체가 받는 힘을 설명하므로 발열 작용과는 직접적인 관련이 없습니다.

콘덴서를 병렬로 연결하면 각 콘덴서의 정전용량이 단순히 합산됩니다. 따라서 1μF, 3μF, 6μF 콘덴서를 병렬로 연결하면 합성 정전용량은 1 + 3 + 6 = 10μF가 됩니다. 핵심 개념은 **병렬 연결 시 합성 정전용량은 각 정전용량의 합**이라는 것입니다.

두 코일의 결합 계수 $k$는 상호 인덕턴스 $M$과 자체 인덕턴스 $L_1, L_2$ 사이의 관계를 나타냅니다. 결합 계수가 1이라는 것은 두 코일이 완벽하게 결합되어 있음을 의미하며, 이때 상호 인덕턴스는 두 자체 인덕턴스의 기하 평균과 같습니다. 따라서 $M = $\sqrt{L_1 \times L_2}$$의 관계가 성립합니다.

Y-Y 결선 회로에서 선간 전압과 상전압의 관계는 선간 전압이 상전압의 $$\sqrt{3}$$배라는 것입니다. 따라서 상전압은 선간 전압을 $$\sqrt{3}$$으로 나눈 값이며, 200V를 $$\sqrt{3}$$으로 나누면 약 115V가 됩니다.

**정답 이유:** 이 문제는 교류 회로에서 코일의 유도 리액턴스와 옴의 법칙을 이용하여 전류를 구하는 문제입니다. 코일의 유도 리액턴스는 주파수와 자기 인덕턴스에 비례하며, 이 유도 리액턴스는 저항처럼 전류의 흐름을 방해합니다. 따라서 옴의 법칙($V = I \times X_L$)을 적용하여 전류를 계산할 수 있습니다. **핵심 개념:** 1. **유도 리액턴스($X_L$)**: 코일에 교류 전압이 가해질 때 전류의 흐름을 방해하는 정도를 나타냅니다. 공식은 $X_L = 2\pi f L$이며, 여기서 $f$는 주파수, $L$은 자기 인덕턴스입니다. 2. **옴의 법칙**: 회로에서 전압($V$), 전류($I$), 저항($R$) 사이의 관계를 나타내는 법칙입니다. 교류 회로에서는 저항 대신 유도 리액턴스($X_L$) 또는 용량 리액턴스($X_C$)를 사용합니다. 여기서는 코일이므로 $V = I \times X_L$이 적용됩니다. **계산 과정:** 1. 먼저 유도 리액턴스를 계산합니다. $X_L = 2\pi f L = 2 \times 3.14 \times 50 $\text{[Hz]}$ \times 10 \times 10^{-3} $\text{[H]}$ = 3.14 $\text{[Ω]}$$ 2. 옴의 법칙을 이용하여 전류를 계산합니다. $I = \frac{V}{X_L} = \frac{314 \text{[V]}}{3.14 $\text{[Ω]}$} = 100 $\text{[A]}$$

**정답 이유:** 가우스 법칙에 따르면, 닫힌 면을 통과하는 총 전기 선속은 면 내부에 포함된 총 전하량에 비례합니다. 유전체 내에서는 전기 선속 밀도(전기 변위장) $D$를 사용하며, 이는 $D = \epsilon E$로 주어집니다. 따라서 유전율 $\epsilon$을 가진 유전체 내에서 전하 $Q$에서 나오는 전기력선 수(총 전기 선속)는 $\frac{Q}{\epsilon}$이 됩니다. **핵심 개념:** * **가우스 법칙:** 닫힌 면을 통과하는 총 전기 선속은 면 내부에 포함된 총 전하량에 비례합니다. * **전기 변위장 ($D$):** 유전체 내에서 전기장을 나타내는 물리량으로, $D = \epsilon E$ 관계를 가집니다. 여기서 $\epsilon$은 유전체의 유전율입니다.

정답은 1번입니다. 전위는 단위 양전하가 특정 지점에 있을 때 가지는 에너지로, 양전하를 많이 가진 물질은 전위가 높습니다. 전류는 전하의 흐름이며, 전위차가 클수록 더 많은 전하가 이동하여 전류가 잘 흐릅니다. 또한, 전류의 방향은 관습적으로 양전하의 흐름 방향으로 정의되어 전자의 이동 방향과는 반대입니다.

히스테리시스 곡선에서 횡축은 외부에서 가해주는 자장의 세기(H)를 나타냅니다. 따라서 곡선이 횡축과 만나는 점은 자장의 세기가 0일 때의 자속밀도(B) 값을 의미합니다. 이 값은 외부 자장이 제거된 후에도 물질 내부에 남아있는 자성을 나타내며, 이를 **잔류자기**라고 합니다. **핵심 개념:** * **히스테리시스 곡선:** 자성 물질에 외부 자장(H)을 가했을 때, 물질 내부의 자속밀도(B)가 어떻게 변하는지를 나타내는 그래프입니다. * **잔류자기:** 외부 자장을 제거해도 물질 내부에 남아있는 자성입니다.

긴 직선 도선에서 발생하는 자기장의 세기는 앙페르 법칙에 의해 전류의 세기($I$)에 비례하고 도선으로부터의 거리($r$)에 반비례합니다. 이는 전류가 셀수록 자기장이 강해지고, 도선에서 멀어질수록 자기장이 약해지는 물리적 현상을 나타냅니다. 따라서 정답은 2번입니다.

**정답 이유:** 유효 전류는 부하 전류에 역률을 곱하여 계산됩니다. 따라서 유효 전류 = 10 [A] * 0.8 = 8 [A]입니다. **핵심 개념:** * **부하 전류:** 회로에 흐르는 총 전류입니다. * **역률:** 교류 회로에서 전압과 전류의 위상 차이를 나타내는 값으로, 유효 전력과 피상 전력의 비율을 의미합니다. * **유효 전류:** 실제로 일을 하는 데 사용되는 전류 성분으로, 전압과 같은 위상을 가집니다.

이 문제는 도선에 작용하는 자기력의 크기를 구하는 문제입니다. 자기력의 크기는 자속밀도($B$), 도선의 길이($L$), 전류($I$), 그리고 자장과 도선이 이루는 각도의 사인값($\sin\theta$)을 곱한 값으로 계산됩니다. 즉, $F = BIL\sin\theta$ 공식을 사용합니다. 주어진 값들을 공식에 대입하면, $F = 2 \, $\text{Wb/m}$^2 \times 0.2 \, $\text{m}$ \times 5 \, $\text{A}$ \times \sin(60^\circ)$ 이 됩니다. $\sin(60^\circ) = \frac{\sqrt{3}}{2}$ 이므로, 계산하면 $F = 2 \times 0.2 \times 5 \times \frac{\sqrt{3}}{2} = 1 \times $\sqrt{3}$ \approx 1.732 \, $\text{N}$$ 이 됩니다. 따라서 정답은 3번입니다.

옴의 법칙을 이용하여 순시 전류를 구하는 문제입니다. 전압($e$)과 저항($R$)이 주어졌을 때, 순시 전류($i$)는 $i = e/R$로 계산됩니다. 따라서 $100$\sqrt{2}$ \sin \omega t$ [V]를 50 [$\Omega$]으로 나누면 $2$\sqrt{2}$ \sin \omega t$ [A]가 됩니다.

R-L 직렬 회로의 시정수($\tau$)는 회로에 에너지가 저장되거나 방출되는 속도를 나타내는 지표입니다. 이는 회로의 인덕턴스(L)를 저항(R)으로 나눈 값으로 결정되며, 단위는 초(s)입니다. 따라서 시정수는 $\tau = \frac{L}{R}$ 입니다.

이 문제는 코일의 자체 인덕턴스를 구하는 문제입니다. 자체 인덕턴스(L)는 코일에 흐르는 전류의 변화에 의해 발생하는 자기 선속의 변화를 방해하는 정도를 나타냅니다. 문제에서 주어진 값들을 이용하여 자체 인덕턴스를 계산하면 2H가 됩니다. **핵심 개념:** 자체 인덕턴스(L)는 코일에 흐르는 전류(I)가 변화할 때 코일에 쇄교하는 자기 선속(Φ)의 변화를 유발하며, 이 관계는 Φ = LI로 표현됩니다. 따라서 L = Φ / I로 자체 인덕턴스를 계산할 수 있습니다. **정답 이유:** 문제에서 주어진 값은 다음과 같습니다. * 권수(N) = 200회 * 전류(I) = 5 A * 자속(Φ) = 0.025 Wb 이 값들을 자체 인덕턴스 공식 L = Φ / I에 대입하면, L = 0.025 Wb / 5 A = 0.005 H가 됩니다. 하지만 문제에서 주어진 자속은 코일에 쇄교하는 총 자속이 아니라, 각 권선에 쇄교하는 자속으로 해석해야 합니다. 따라서 코일에 쇄교하는 총 자속은 NΦ가 됩니다. 따라서, 자체 인덕턴스 공식은 L = (NΦ) / I 가 됩니다. L = (200 * 0.025 Wb) / 5 A = 5 Wb / 5 A = 1 H 가 됩니다. **주의:** 문제에서 "자속이 코일을 지난다"는 표현은 각 권선에 쇄교하는 자속을 의미하는 것으로 해석하는 것이 일반적입니다. 만약 총 자속을 의미한다면 권수(N)는 계산에 사용되지 않습니다. **수정된 정답 이유:** 이 문제는 코일의 자체 인덕턴스를 구하는 문제입니다. 자체 인덕턴스(L)는 코일에 흐르는 전류(I)에 의해 발생하는 자기 선속(Φ)과 권수(N)의 곱에 비례합니다. 즉, L = (NΦ) / I 의 관계를 이용합니다. 주어진 값들을 대입하면 L = (200 * 0.025 Wb) / 5 A = 1 H가 됩니다.

Y결선과 델타(Δ)결선 간의 등가 변환 공식을 사용하면 됩니다. Y결선에서 각 저항이 R일 때, 이에 등가인 Δ결선 회로의 각 변 저항은 3R이 됩니다. 따라서 R_a=R_b=R_c=15[\Omega]이므로, 등가인 Δ결선 회로의 각 변 저항은 3 * 15[\Omega] = 45[\Omega]입니다.

R-L 병렬회로에서 합성 어드미턴스는 각 소자의 어드미턴스를 합하여 구합니다. 저항의 어드미턴스는 $\frac{1}{R}$이고, 유도 리액턴스의 어드미턴스는 $\frac{1}{jX_L} = -j\frac{1}{X_L}$입니다. 따라서 R-L 병렬회로의 합성 어드미턴스는 $$\dot{Y}$ = \frac{1}{R} - j\frac{1}{X_L}$가 됩니다. 문제에서 $R = \frac{1}{3}[\Omega]$이고 $X_L = \frac{1}{4}[\Omega]$이므로, 합성 어드미턴스는 $$\dot{Y}$ = \frac{1}{1/3} - j\frac{1}{1/4} = 3 - j4$가 됩니다.

교류 전압에서 100[V]는 보통 실효값을 의미합니다. 실효값과 최대값 사이의 관계는 $V_{max} = V_{rms} \times $\sqrt{2}$$ 입니다. 따라서 100[V]의 실효값에 $$\sqrt{2}$$ (약 1.414)를 곱하면 최대값은 약 141[V]가 됩니다.

정답은 2번입니다. 같은 종류의 전하끼리는 서로 밀어내는 **반발력**이 작용하고, 다른 종류의 전하끼리는 서로 끌어당기는 **인력**이 작용합니다. 따라서 보기 2번은 전하의 성질과 반대되는 설명입니다. 핵심 개념은 **쿨롱 법칙**으로, 전하 사이의 힘은 전하량의 곱에 비례하고 거리의 제곱에 반비례하며, 같은 전하는 반발하고 다른 전하는 인력으로 작용한다는 것입니다.

이 문제는 R과 C로 구성된 병렬 회로에서 콘덴서에 흐르는 전류를 구하는 문제입니다. 핵심 개념은 콘덴서의 리액턴스()$X_C$)를 계산하고, 이를 이용하여 콘덴서에 흐르는 전류($I_C$)를 옴의 법칙으로 구하는 것입니다. 1. **콘덴서 리액턴스($X_C$) 계산:** 콘덴서 리액턴스는 $X_C = \frac{1}{2\pi fC}$로 계산됩니다. 여기서 $f$는 주파수, $C$는 정전용량입니다. 2. **콘덴서 전류($I_C$) 계산:** 콘덴서에 흐르는 전류는 옴의 법칙에 따라 $I_C = \frac{V}{X_C}$로 계산됩니다. 여기서 $V$는 전압의 크기입니다. 이 두 단계를 거치면 콘덴서에 흐르는 전류의 근사값을 구할 수 있습니다.

V결선은 두 대의 단상 변압기를 사용하여 3상 전력을 공급하는 방식입니다. 이 방식은 3상 변압기 한 대를 사용하는 것에 비해 변압기 용량 대비 출력 용량이 감소하는데, V결선의 이용률은 이러한 용량 감소율을 나타냅니다. 계산 결과, V결선의 이용률은 약 0.866으로, 이는 3상 변압기 대비 약 86.6%의 효율로 전력을 사용할 수 있음을 의미합니다.

동기 발전기의 전기자 권선을 단절권으로 하면, 특정 고조파가 소멸되어 기전력 파형이 정현파에 가까워집니다. 이는 결과적으로 고조파를 제거하는 효과를 가져옵니다. 따라서 정답은 3번입니다.

동기 발전기에서 돌발 단락 전류는 매우 짧은 시간 동안 발생하는 과도 현상입니다. 이때 전류를 주로 제한하는 것은 **누설 리액턴스**입니다. 누설 리액턴스는 고정자와 회전자 권선에서 발생하는 자속이 서로 연결되지 못하고 누설되는 정도를 나타내며, 이 누설 리액턴스가 돌발 단락 시 발생하는 큰 전류를 효과적으로 억제하는 역할을 합니다. 다른 리액턴스나 저항은 돌발 단락 전류 제한에 미치는 영향이 상대적으로 적습니다.

변압기의 전압 변동률은 부하 역률과 퍼센트 저항 강하, 리액턴스 강하를 이용하여 계산됩니다. 늦은 역률의 경우, 전압 변동률은 퍼센트 저항 강하와 퍼센트 리액턴스 강하의 합보다 약간 더 큰 값을 가지게 됩니다. 문제에서 주어진 값들을 이용하여 계산하면 약 3.4%로 산출되어 정답은 3번이 됩니다.

동기 발전기의 단락비는 동기 발전기의 용량과 안정성을 나타내는 지표입니다. 단락비가 크다는 것은 동기 발전기의 성능이 우수하다는 것을 의미하며, 이는 동기 임피던스가 작고 단락 전류가 크다는 특징을 가집니다. 보기 3번의 전기자 반작용은 동기 발전기의 성능을 저하시키는 요인이므로, 단락비가 큰 발전기일수록 전기자 반작용은 작아야 합니다. 따라서 정답은 3번입니다.

변압기의 원리는 1차와 2차 전압의 비율이 권수비와 같다는 것입니다. 즉, 1차 전압이 13,200V일 때 2차 전압이 200V였다면, 권수비는 13200/200 = 66입니다. 따라서 1차 전압이 6,600V로 줄어들면 2차 전압은 6600V / 66 = 100V가 됩니다.

Y-Δ 기동은 전전압 기동 시보다 **기동 전류를 1/3로 감소**시킵니다. 이는 Y 결선 시 각 상에 걸리는 전압이 선간 전압의 1/√3배가 되고, 전류는 1/3로 줄어들기 때문입니다. 따라서 기동 토크 또한 **1/3로 감소**하게 됩니다.

3상 동기기에 제동 권선을 설치하는 주된 목적은 **난조 방지**입니다. 제동 권선은 동기기의 회전자에 설치되어, 회전 속도가 동기 속도에서 벗어날 때 발생하는 **유도 전류**를 통해 **전자적인 제동력**을 발생시킵니다. 이 제동력은 회전자의 흔들림을 억제하여 동기기를 안정적으로 운전하게 해줍니다.

역저지 3단자는 SCR(Silicon Controlled Rectifier)을 의미합니다. SCR은 하나의 게이트 신호로 ON/OFF 제어가 가능한 반도체 소자로, 순방향 전압이 인가되었을 때만 전류를 흘려보내는 특성이 있습니다. 이러한 특성 때문에 SCR은 역방향으로는 전류를 차단하는 역저지 기능을 가집니다.

전동기의 출력은 토크와 회전 속도에 비례합니다. 출력(P)은 토크(T)와 각속도($\omega$)의 곱으로 나타낼 수 있으며, 각속도는 회전 속도(N)를 이용하여 $2\pi N / 60$으로 계산됩니다. 문제에서 주어진 출력(15 kW)과 회전 속도(1,500 rpm)를 이용하여 토크를 계산하면 약 9.75 kgf·m가 됩니다.

동기발전기 병렬운전 시 **용량**은 같지 않아도 됩니다. 병렬운전의 핵심은 발전기들이 서로 동기화되어 안정적으로 전력을 공급하는 것이며, 이를 위해 **전압, 주파수, 위상**은 반드시 일치해야 합니다. 용량이 다르더라도 각 발전기는 부하의 일부를 분담하여 운전할 수 있습니다.

\Delta-\Delta 결선방식은 고조파 발생이 적고 V결선으로 예비 운전이 가능한 장점이 있습니다. 하지만 중성점 접지가 불가능하며, 일반적으로 100kV 이상의 고압 계통에서는 Y-Y 또는 Y-\Delta 결선이 주로 사용됩니다. 따라서 100kV 이상 계통에서 \Delta-\Delta 결선이 주로 사용된다는 4번 보기는 틀렸습니다.

유도전동기에서 비례 추이는 회전자의 속도 변화에 따라 각 물리량이 어떻게 변하는지를 나타냅니다. 역률은 회전 속도에 따라 변하며, 특히 슬립이 작을 때(정상 운전 영역) 역률이 좋아지는 경향을 보입니다. 출력, 2차 동손, 효율 등은 속도에 따라 변하지만, 비례 추이의 핵심적인 특징을 직접적으로 나타내는 것은 역률입니다.

변압기 명판에 표시되는 정격 출력 단위는 일반적으로 [kW]가 아닌 **[kVA] (킬로볼트암페어)**입니다. 이는 변압기가 전력 시스템에서 유효 전력(kW)뿐만 아니라 무효 전력까지 처리할 수 있기 때문입니다. 나머지 보기들은 변압기 정격에 대한 올바른 설명입니다.

정답은 4번, 4배로 증가합니다. 와류손은 철심의 두께 제곱에 비례하기 때문입니다. 따라서 철심 두께가 2배가 되면 와류손은 $2^2 = 4$배가 됩니다. 핵심 개념은 와류손이 철심의 두께 제곱에 비례한다는 점입니다.

전동기의 과열은 절연 성능 저하 및 소손의 원인이 되므로 온도 상승에 대한 보호가 중요합니다. **열동계전기**는 전동기 권선에 흐르는 전류에 의해 발생하는 열을 감지하여 과열을 방지하는 장치입니다. 따라서 전동기의 온도 상승 보호에는 열동계전기가 가장 적합합니다.

우산형 발전기는 **저속에서도 큰 출력을 낼 수 있도록 설계된 대용량 발전기**입니다. 이는 주로 수력 발전소에서 댐의 물이 떨어지는 힘을 이용할 때 사용되며, 물의 낙차가 크지 않아도 많은 양의 물을 흘려보내 발전 효율을 높이는 데 적합합니다. 따라서 저속도 대용량 발전기에 해당합니다.

직류 분권 전동기에서 계자 저항을 증가시키면 계자 전류가 감소합니다. 계자 전류 감소는 자속의 약화를 초래하며, 이는 전동기의 속도를 증가시키는 결과를 가져옵니다. 따라서 정답은 4번 속도 증가입니다.

단상 유도전동기에서 역률이 가장 좋은 것은 **콘덴서 기동형**입니다. 콘덴서 기동형은 기동 시 콘덴서를 사용하여 전류의 위상을 조절함으로써 **회전자의 토크 발생 효율을 높여** 역률을 개선합니다. 분상 기동형이나 반발 기동형은 콘덴서를 사용하지 않아 상대적으로 역률이 낮으며, 세이딩 코일형은 구조상 역률 개선 효과가 미미합니다.

## 3상 유도전동기 2차 입력 계산 **핵심 개념:** * **슬립(s):** 동기 속도와 회전자 속도의 차이를 동기 속도로 나눈 값으로, 회전자의 속도 손실을 나타냅니다. * **2차 입력:** 회전자에 공급되는 전력으로, 2차 저항손과 2차 출력으로 나뉩니다. * **2차 입력 = 2차 출력 + 2차 저항손** **정답 이유:** 문제에서 주어진 슬립 5%는 회전자 속도 손실을 의미합니다. 2차 입력은 2차 저항손과 2차 출력을 합한 값이므로, 2차 저항손이 5.26kW이고 슬립이 5%라는 것은 2차 출력이 2차 저항손의 (1-s)/s 배가 된다는 것을 의미합니다. 따라서 2차 입력은 2차 저항손을 (1-s)로 나눈 값과 같습니다. **계산:** 2차 입력 = 2차 저항손 / (1 - 슬립) 2차 입력 = 5.26 kW / (1 - 0.05) 2차 입력 = 5.26 kW / 0.95 2차 입력 ≈ 5.537 kW **오류:** 위 계산 결과는 보기와 일치하지 않습니다. 문제에서 2차 저항손이 5.26kW라고 주어졌으므로, 2차 입력은 2차 저항손보다 커야 합니다. **정정된 계산:** 2차 입력 = 2차 저항손 / (1 - 슬립) 2차 입력 = 5.26 kW / (1 - 0.05) 2차 입력 = 5.26 kW / 0.95 2차 입력 ≈ 5.537 kW **다른 접근:** 슬립 5%는 2차 입력의 5%가 2차 저항손으로 소모된다는 것을 의미합니다. 따라서 2차 입력은 2차 저항손의 20배가 됩니다. 2차 입력 = 2차 저항손 * (1 / 슬립) 2차 입력 = 5.26 kW * (1 / 0.05) 2차 입력 = 5.26 kW * 20 2차 입력 = 105.2 kW **따라서 정답은 3번 105.2 kW입니다.**

일정 값 이상의 과전류가 흐를 때 회로를 보호하기 위해 동작하는 계전기는 OCR(과전류 계전기)입니다. OCR은 설정된 전류값보다 높은 전류가 감지되면 즉시 동작하여 회로를 차단함으로써 장비의 손상을 방지합니다. OVR은 과전압, UVR은 부족전압, GR은 지락을 감지하는 계전기이므로 문제의 조건과 맞지 않습니다.

**정답 이유:** 지반이 약한 곳에 철근 콘크리트주를 설치할 때는 더 깊이 묻어 기초의 안정성을 확보해야 합니다. 설계하중이 7.8kN으로 비교적 큰 편이고, 16m 길이의 구조물을 지지해야 하므로, 가장 깊은 2.8m로 묻는 것이 지반의 지지력을 충분히 활용하고 전도나 침하를 방지하는 데 유리합니다. **핵심 개념:** * **기초 설계:** 구조물의 무게와 작용하는 하중을 안전하게 지반으로 전달하는 역할을 합니다. * **지반 조건:** 지반의 강도, 압축성 등에 따라 기초의 깊이와 형상이 달라집니다. 약한 지반일수록 더 깊고 넓은 기초가 필요합니다. * **안정성:** 기초는 구조물의 전도, 침하, 활동 등을 방지하여 구조물의 안정성을 확보해야 합니다.

과전류 차단기는 전로에 과전류가 흘렀을 때 회로를 보호하기 위해 설치됩니다. 따라서 전기가 공급되는 **간선의 전원측 전선**에 설치하여 과전류로부터 설비를 보호하는 것이 가장 중요합니다. 접지선, 중성선 등은 과전류 차단기의 주된 설치 대상이 아닙니다.

정답은 2번 스프링 와셔입니다. 진동이 있는 기계 기구에서는 볼트나 너트가 풀리기 쉬운데, 스프링 와셔는 탄성을 이용하여 볼트와 너트의 풀림을 방지하는 역할을 합니다. 따라서 진동에도 전선 접속부가 단단하게 고정되어 안전하게 사용할 수 있습니다.

지선의 중간에 삽입되는 애자는 **구형 애자**입니다. 구형 애자는 지선이 전선이나 지지물에 직접 닿아 절연을 파괴하는 것을 방지하고, 지선을 지지하는 역할을 합니다. 따라서 전력 설비의 안전한 운영을 위해 필수적인 부품입니다.

화약류 저장장소의 배선 공사에서는 안전을 최우선으로 고려해야 합니다. 화약류 저장소는 폭발 위험이 있으므로, 외부로부터의 전기적 충격이나 화재 발생 가능성을 최소화해야 합니다. 따라서 전용 개폐기에서 화약류 저장소 인입구까지는 **케이블을 사용한 지중 전선로** 공사를 해야 합니다. 이는 케이블을 땅속에 매설하여 외부 환경으로부터 보호하고, 금속관을 사용하는 것보다 더 높은 수준의 안전성을 확보하기 위함입니다.

금속관 배관 공사에서 절연 부싱은 관의 날카로운 금속 단면으로부터 전선 피복이 긁히거나 손상되는 것을 방지하기 위해 사용됩니다. 이는 전선이 관을 통과할 때나 교체될 때 전선의 절연체 손상을 막아 전기적 안전성을 확보하는 핵심적인 역할을 합니다. 따라서 전선의 인입 및 교체 시 발생하는 손상을 방지하는 것이 절연 부싱 사용의 주된 이유입니다.

계기용 변압기(PT)는 전압을 낮추어 계측기나 보호 계전기가 안전하게 사용할 수 있도록 하는 장치입니다. 따라서 2차측에는 낮춰진 전압을 측정하는 **전압계**를 연결해야 합니다. OCR(과전류 계전기)이나 전류계는 전류를 측정하는 장치이므로 1차측에 연결되는 계기용 변류기(CT)의 2차측에 연결됩니다. 전열부하는 전력을 소비하는 부하이므로 계기용 변압기의 2차측에 직접 접속하지 않습니다.

저압 단상 3선식 회로에서 중성선은 정상 상태에서 전류가 흐르지 않거나 매우 적게 흐르므로, 과부하 시에도 다른 선과 같이 퓨즈를 설치하면 불필요하게 회로가 끊어질 수 있습니다. 따라서 중성선에는 퓨즈를 설치하지 않고 동선으로 직결하여 안전하게 연결합니다. 이는 중성선의 역할과 과전류 보호의 원리에 따른 조치입니다.

피시 테이프는 얇고 유연한 금속 또는 플라스틱 재질로, 전선관 내부에 전선을 밀어 넣거나 끌어낼 때 사용되는 도구입니다. 마치 물고기처럼 좁은 공간을 통과하며 전선을 안내하는 역할을 하므로 '피시 테이프'라고 불립니다. 따라서 배관에 전선을 넣을 때 가장 적합한 용도입니다.

고압 전로에 사용되는 포장 퓨즈는 과전류로부터 설비를 보호하기 위해 정격전류의 3배 전류에 견뎌야 합니다. 이는 퓨즈가 순간적인 과부하에는 끊어지지 않고 정상적으로 작동하다가, 설비에 손상을 줄 수 있는 큰 과전류가 발생했을 때 신속하게 차단하도록 설계되었기 때문입니다. 핵심 개념은 **퓨즈의 차단 능력**과 **고압 전로의 보호 기준**입니다.

콘크리트에 매입하는 금속관 공사에서 직각으로 배관할 때 사용하는 것은 **노멀 밴드**입니다. 노멀 밴드는 관을 90도로 꺾어주는 역할을 하며, 콘크리트 매입 시 배관의 방향을 변경하는 데 필수적인 부속품입니다. 다른 보기들은 주로 노출 배관이나 특정 목적에 사용되는 엘보 형태입니다.

배전반 및 분전반은 전기 설비의 안전하고 효율적인 운영을 위해 **접근성과 조작성이 용이해야 하며, 안정된 환경에 설치되어야 합니다.** 따라서 은폐된 장소는 점검, 유지보수 및 비상 상황 발생 시 신속한 대응을 어렵게 하므로 설치 장소로 부적합합니다. 핵심 개념은 **안전성, 접근성, 조작성**입니다.

정답은 4번 **반한시 계전기**입니다. 반한시 계전기는 동작에 필요한 전기량이 클수록 동작 시간이 짧아지고, 전기량이 작을수록 동작 시간이 길어지는 특성을 가집니다. 이는 과부하 전류가 발생했을 때 빠르게 차단하고, 정상 전류에서는 지연 시간을 두어 불필요한 동작을 방지하는 데 사용됩니다. 다른 보기들은 특정 조건에서 동작 시간이 일정하거나(정한시), 전류 크기와 관계없이 동작 시간이 짧아지는(순한시) 등 반한시 계전기와는 다른 특성을 보입니다.

펜치로 절단하기 힘든 굵은 전선을 자를 때는 **클리퍼**를 사용합니다. 클리퍼는 일반 펜치보다 훨씬 강력한 절단력을 가지고 있어 두꺼운 전선도 쉽게 끊을 수 있습니다. 이는 **절단력**이라는 핵심 개념과 관련이 있습니다.

정답은 4번 폐쇄식 배전반입니다. 폐쇄식 배전반은 전기 부품이 금속함 내부에 완전히 밀폐되어 있어 점유 면적이 좁고 외부 충격이나 이물질로부터 보호되어 운전 및 보수 시 안전성이 높습니다. 이러한 특징 때문에 공장이나 빌딩의 전기실에 널리 사용되며, 큐비클(cubicle)형이라고도 불립니다.

정답은 2번 MOF입니다. MOF는 Metering Outfit의 약자로, 전력수급용 계기용변성기를 의미합니다. 이는 고압 전기 회로의 전압과 전류를 측정하여 정확한 전기 사용량을 산출하는 데 사용되는 장비입니다. CT는 전류 변성기, DS는 단로기, PF는 역률을 나타내는 약자이므로 문제의 설명과는 관련이 없습니다.

저압 직류 전압은 일반적으로 1,500V 이하를 의미합니다. 이는 전기 설비의 안전 규정에서 전압 수준에 따라 위험도를 구분하기 위한 기준이며, 1,500V를 초과하는 직류 전압은 고압으로 분류됩니다. 따라서 1,500V 이하가 저압 직류 전압의 범위에 해당합니다.

가요전선관과 금속관을 함께 연결할 때는 **컴비네이션 커플링**을 사용합니다. 컴비네이션 커플링은 두 가지 종류의 전선관 규격(가요전선관과 금속관)을 모두 수용할 수 있도록 설계된 접속 부품입니다. 따라서 서로 다른 재질과 형태의 전선관을 안전하고 효율적으로 연결하는 데 필수적입니다.

전선에 안전하게 흘릴 수 있는 최대 전류를 **허용 전류**라고 합니다. 이는 전선이 과열되어 손상되거나 화재가 발생하는 것을 방지하기 위해 정해진 기준입니다. 따라서 보기 중 허용 전류가 정답입니다.