2020년 전기기능사 3회차

이 문제는 상호 인덕턴스의 정의를 활용하여 풀 수 있습니다. 상호 인덕턴스(M)는 한 코일에 흐르는 전류 변화가 다른 코일에 유도하는 기전력의 크기를 나타내며, 다음과 같은 관계식으로 정의됩니다. $M = \frac{N_S \Phi_{SP}}{I_P}$ 여기서 $N_S$는 코일 S의 감은 횟수, $\Phi_{SP}$는 코일 P에 흐르는 전류로 인해 코일 S와 쇄교하는 자속, $I_P$는 코일 P에 흐르는 전류입니다. 문제에서 주어진 값들을 대입하면 다음과 같습니다. $N_S = 300$ 회 $\Phi_{SP} = 4 \times 10^{-4}$ Wb $I_P = 1$ A 따라서 상호 인덕턴스 M은 다음과 같이 계산됩니다. $M = \frac{300 \times (4 \times 10^{-4} \rm[Wb])}{1 \rm[A]} = 120 \times 10^{-4} \rm[H] = 0.12 \rm[H]$ 따라서 정답은 1번 0.12 H 입니다.

정답은 3번 '상호 유도'입니다. **해설:** 두 개의 코일이 가까이 있을 때, 한 코일의 전류 변화가 자기장을 변화시키고, 이 변화하는 자기장이 다른 코일에 영향을 주어 전압(유기기전력)을 발생시키는 현상을 **상호 유도**라고 합니다. 이는 두 코일 간의 자기적인 상호작용으로 인해 발생하는 현상입니다.

이 문제는 비오-사바르 법칙을 묻고 있습니다. 비오-사바르 법칙은 전류가 흐르는 도체의 미소 부분에서 발생하는 자기장의 세기를 계산하는 법칙입니다. 이 법칙에 따르면, 전류 $I$가 흐르는 길이 $\Delta l$의 미소 도선에서 $r$만큼 떨어진 점 P에 생기는 자기장 $\Delta H$는 전류의 세기 $I$, 미소 길이 $\Delta l$, 그리고 전류 방향과 위치 벡터 사이의 각도 $\theta$의 사인값에 비례하고, 거리 $r$의 제곱에 반비례합니다. 따라서 정답은 4번입니다.

병렬 연결된 저항의 전체 저항은 각 저항값의 역수를 더한 값의 역수와 같습니다. 전지 10개를 병렬로 연결하면 각 전지의 내부 저항이 병렬로 연결된 것과 같으므로, 전체 내부 저항은 0.1Ω을 10으로 나눈 0.01Ω이 됩니다. 이는 병렬 연결 시 전체 저항이 개별 저항보다 작아지는 원리를 보여줍니다.

**정답 이유:** 전력은 단위 시간당 한 일의 양으로, 다음과 같은 공식으로 계산됩니다. 전력 (W) = 일 (J) / 시간 (s) 이 문제에서는 20분 동안 876,000 J의 일을 했으므로, 시간을 초 단위로 변환하면 20분 * 60초/분 = 1200초입니다. 따라서 전력은 876,000 J / 1200 s = 730 W 입니다. 문제에서 전력을 kW 단위로 묻고 있으므로, 730 W를 1000으로 나누면 0.73 kW가 됩니다. **핵심 개념:** * **전력:** 단위 시간당 한 일의 양 * **단위 변환:** 시간 단위를 초에서 분으로, 또는 그 반대로 변환하는 능력 (이 문제에서는 분을 초로 변환) * **단위 변환:** 전력 단위를 와트(W)에서 킬로와트(kW)로 변환하는 능력 (이 문제에서는 W를 kW로 변환)

**정답 이유:** 이 문제는 전류의 정의와 전자의 전하량을 이용하여 풀 수 있습니다. 전류(I)는 단위 시간(t) 동안 도선을 통과하는 전하량(Q)으로 정의되며, 전하량은 이동하는 전자의 개수(n)에 전자 하나의 전하량(e)을 곱한 값입니다. 즉, $I = Q/t$ 이고 $Q = ne$ 입니다. 따라서 $I = ne/t$ 가 됩니다. **핵심 개념:** * **전류의 정의:** 단위 시간 동안 도선을 통과하는 전하량 * **전자의 전하량:** 전자 하나가 가지는 기본적인 전하량 (약 $1.602 \times 10^{-19}$ C) **해설:** 문제에서 주어진 전류는 10 A이고, 시간은 1초입니다. 따라서 1초 동안 도선을 통과하는 총 전하량은 $Q = I \times t = 10 $\text{ A}$ \times 1 $\text{ s}$ = 10 $\text{ C}$$ 입니다. 이제 이 전하량을 이동한 전자 개수로 나누기 위해, 전자 하나의 전하량($e \approx 1.602 \times 10^{-19}$ C)으로 나누면 이동한 전자 개수(n)를 구할 수 있습니다. $n = Q/e = 10 $\text{ C}$ / (1.602 \times 10^{-19} $\text{ C/개}$) \approx 6.24 \times 10^{19}$ 개가 됩니다.

교류 회로에서 무효 전력은 전압과 전류의 위상차가 90도일 때 소비되지 않고 회로 내에서 왕복하는 전력을 의미합니다. 이는 유효 전력(단위: W)과 달리 실제 일을 하지 않으므로, 구분을 위해 단위로 [Var](볼트-암페어 리액티브)를 사용합니다. 따라서 정답은 3번 [Var]입니다.

브리지 회로에서 미지의 인덕턴스 $L_x$를 구하는 문제는 **휘트스톤 브리지의 평형 조건**을 이용합니다. 브리지 회로가 평형 상태가 되면, 브리지 양단의 전압이 같아져 전류가 흐르지 않게 됩니다. 이 조건에서 임피던스의 비례 관계를 통해 $L_x$를 구할 수 있습니다. 정답은 2번 $L_x = \dfrac{R_1}{R_2}L_s$이며, 이는 브리지 회로의 평형 조건에서 임피던스 $R_1$과 $R_2$의 비율이 인덕턴스 $L_x$와 $L_s$의 비율과 같다는 원리에서 도출됩니다.

비사인파는 사인파가 아닌 파형을 의미하며, 이는 여러 개의 사인파가 합쳐져서 만들어집니다. 기본파는 가장 낮은 주파수의 사인파이고, 고조파는 기본파 주파수의 정수배 주파수를 가진 사인파들입니다. 직류파는 주파수가 0인 사인파로 볼 수 있습니다. 순시파는 특정 순간의 파형 값을 의미하며, 비사인파를 구성하는 요소가 아니라 비사인파의 한 지점을 나타내는 개념입니다. 따라서 비사인파의 일반적인 구성 요소가 아닌 것은 순시파입니다.

**정답 이유:** 콘덴서에 축적되는 에너지는 $E = \frac{1}{2}QV$ 공식으로 계산할 수 있습니다. 여기서 $Q$는 축적된 전하량, $V$는 가해진 전압입니다. 문제에서 $Q = 800\mu C = 800 \times 10^{-6} C$이고 $V = 20V$이므로, 에너지는 $E = \frac{1}{2} \times (800 \times 10^{-6} C) \times 20V = 0.008J$가 됩니다. **핵심 개념:** 콘덴서에 저장되는 에너지 공식 ($E = \frac{1}{2}QV$)

전자 냉동기는 **펠티어 효과**를 응용한 것입니다. 펠티어 효과는 서로 다른 두 종류의 반도체에 전류를 흘려주면 한쪽에서는 열을 흡수하여 냉각되고, 다른 쪽에서는 열을 방출하는 현상입니다. 이를 통해 외부에서 전력을 공급받아 냉각 효과를 얻는 것이 전자 냉동기의 핵심 원리입니다.

전류계의 측정 범위를 확대하기 위해 전류계와 병렬로 연결하는 것은 **분류기(Shunt resistor)**입니다. 분류기는 전류계 자체의 저항보다 훨씬 낮은 저항을 가지므로, 대부분의 전류가 분류기를 통해 흐르고 일부만 전류계로 흘러 들어가게 됩니다. 이를 통해 더 큰 전류를 측정할 수 있게 됩니다.

정전 용량 두 개를 병렬로 연결하면 각 정전 용량이 더해져 전체 정전 용량이 커집니다. 이는 마치 물이 흐르는 관을 더 넓게 만드는 것과 유사한 원리입니다. 따라서 합성 정전 용량은 각 정전 용량의 합인 C_1 + C_2가 됩니다.

환상 솔레노이드 내부의 자장 세기는 솔레노이드의 총 권선 수(N)와 전류(I)의 곱을 솔레노이드의 평균 반지름(r)에 2π를 곱한 값으로 나눈 값과 같습니다. 이는 암페어 법칙을 적용하여 유도되며, 솔레노이드 내부의 자장은 균일하고 외부에는 자장이 거의 없다는 점을 이용합니다. 따라서 정답은 $\dfrac{NI}{2\pi r}$입니다.

전류가 도선을 통과할 때 발생하는 열은 **줄의 법칙**으로 설명됩니다. 줄의 법칙은 전류의 세기, 도선의 저항, 그리고 전류가 흐른 시간에 비례하여 열이 발생함을 나타냅니다. 따라서 전류의 발열 작용과 직접적으로 관계 있는 것은 줄의 법칙입니다.

전기 분해 시 석출되는 물질의 양이 통과한 전기량에 비례한다는 사실은 **패러데이의 법칙**으로 설명됩니다. 이 법칙은 전기 화학에서 중요한 원리로, 전기가 물질을 분해하거나 생성하는 양을 정량적으로 나타냅니다. 옴의 법칙은 전압, 전류, 저항 간의 관계를, 쿨롱의 법칙은 전하 사이의 힘을, 앙페르의 법칙은 전류와 자기장 간의 관계를 설명하므로 이 문제와는 관련이 없습니다.

자기 회로에서 자기 저항은 전류가 전기 회로에서 전류의 흐름을 방해하는 전기 저항과 유사한 개념입니다. 자기 저항은 자기 회로의 길이($l$)에 비례하고, 단면적($A$)과 투자율($\mu$)에 반비례합니다. 따라서 자기 저항($R$)은 $R = \frac{l}{\mu A}$로 표현됩니다.

**정답 이유:** 이 문제는 직렬 연결된 두 임피던스에 전압을 가했을 때 흐르는 전류를 구하는 문제입니다. 직렬 회로에서는 전체 임피던스가 각 임피던스의 합과 같으며, 옴의 법칙($I = V/Z$)을 사용하여 전류를 계산할 수 있습니다. **핵심 개념:** * **임피던스의 직렬 연결:** 직렬로 연결된 임피던스는 단순히 더해집니다. 복소수 형태로 주어졌을 때, 실수부는 실수부끼리, 허수부는 허수부끼리 더합니다. * **옴의 법칙:** 회로에 흐르는 전류($I$)는 가해진 전압($V$)을 전체 임피던스($Z$)로 나눈 값과 같습니다.

파형률은 교류 파형의 모양을 나타내는 지표로, **실효값**을 **평균값**으로 나눈 값입니다. 이는 파형이 얼마나 "뾰족한지" 또는 "평평한지"를 나타내며, 정현파의 경우 약 1.11의 값을 가집니다. 따라서 정답은 1번입니다.

용량을 변화시킬 수 있는 콘덴서는 **바리콘**입니다. 바리콘은 기계적인 방식으로 두 개의 금속판 사이의 간격을 조절하여 콘덴서의 용량을 가변시킬 수 있습니다. 이는 라디오의 주파수 조절 등에서 활용되는 핵심 개념입니다.

변압기의 권수비($a$)는 1차와 2차 임피던스 비율의 제곱근과 같습니다. 따라서 1차로 환산된 2차 저항($R_{2}'$)과 실제 2차 저항($R_2$)의 관계는 $R_{2}' = a^2 R_2$ 입니다. 이 식을 이용하면 $a^2 = R_{2}' / R_2 = 360 / 0.1 = 3600$이므로, 권수비 $a = $\sqrt{3600}$ = 60$이 됩니다.

단상 전파 정류 회로는 교류 신호의 양(+)과 음(-) 부분을 모두 사용하여 직류로 변환합니다. 이 과정에서 최대 전압($V_p$)은 입력 전압($V_{rms}$)의 $$\sqrt{2}$$배가 되며, 전파 정류 회로의 평균 직류 출력 전압($V_{dc}$)은 이 최대 전압의 약 2/$\pi$배가 됩니다. 따라서 입력이 100V일 때 직류 출력은 약 90V가 됩니다.

동기전동기를 자기기동법으로 가동시킬 때는 계자 회로를 **단락**시켜야 합니다. 이는 계자 권선에 유도되는 역기전력을 최소화하여 회전자가 초기 회전을 시작할 수 있도록 돕는 원리입니다. 계자 회로를 단락시키면 회전자의 회전에 의해 계자 권선에 발생하는 전압이 낮아져, 외부에서 공급되는 고정자 권선의 회전 자기장에 의해 회전자가 쉽게 동기화될 수 있습니다.

변압기의 최대 전압 변동률은 퍼센트 저항 강하와 퍼센트 리액턴스 강하를 이용하여 계산됩니다. 최대 전압 변동률은 부하가 없을 때와 최대 부하일 때의 전압 차이를 나타내며, 일반적으로 퍼센트 저항 강하와 퍼센트 리액턴스 강하의 제곱합의 제곱근으로 근사 계산할 수 있습니다. 이 문제에서는 $$\sqrt{3^2 + 4^2}$ = $\sqrt{9 + 16}$ = $\sqrt{25}$ = 5$ [%]로 계산되어 5[%]가 최대 전압 변동률이 됩니다.

단락비가 큰 동기기는 **안정도가 높다**는 특징을 가집니다. 단락비는 동기기의 고장이 발생했을 때, 즉 단락 전류가 흘렀을 때 정상적인 운전 상태에서의 전기자 전류에 비해 얼마나 큰 전류를 흘릴 수 있는지를 나타내는 비율입니다. 단락비가 크다는 것은 고장 시에도 안정적으로 운전할 수 있는 능력이 뛰어나다는 것을 의미하며, 이는 곧 안정도가 높다는 뜻으로 이어집니다.

변류기 2차측을 개방 시 단락하는 이유는 **2차측 절연 보호**를 위해서입니다. 변류기는 1차측 전류에 비례하는 전류를 2차측에 유도하여 전류를 측정하는 장치인데, 2차측이 개방되면 1차측 전류가 변류기 철심에 과도한 자속을 발생시켜 **고전압을 유도**하게 됩니다. 이 유도된 고전압은 2차측 절연을 파괴하여 변류기 자체를 손상시킬 수 있으므로, 2차측을 단락하여 유도되는 고전압을 방지하는 것입니다.

정답은 3번 브러시입니다. 브러시는 회전하는 전기자권선과 고정된 외부 회로 사이에 전류를 전달하는 역할을 합니다. 정류자는 전기자권선에서 발생하는 전류의 방향을 일정하게 유지시켜 외부 회로로 흐르는 전류를 직류로 만들어주는 장치이며, 브러시는 이 정류자와 접촉하여 전류를 주고받습니다.

병렬 운전하는 동기 발전기는 주파수가 같아야 합니다. 동기 발전기의 회전수(N)는 극수(P)와 주파수(f)에 의해 결정되며, 공식은 N = 120f/P 입니다. 6극 발전기의 회전수가 1,200 rpm이므로, 주파수는 60 Hz입니다. 따라서 극수 4의 발전기도 동일한 60 Hz의 주파수를 가지므로, 회전수는 1,800 rpm이 됩니다.

변압기유는 온도 상승으로 인해 열화될 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 **콘서베이터**라는 장치를 사용합니다. 콘서베이터는 변압기 본체 상부에 설치되어 변압기유의 부피 변화를 흡수하고 외부 공기와의 접촉을 최소화하여 산화 및 수분 침투를 막아 열화를 지연시키는 역할을 합니다.

직류 전동기의 회전 방향은 **전기자 전류의 방향** 또는 **계자 전류의 방향** 중 하나를 바꾸면 반대가 됩니다. 보기 2번은 전기자 권선의 접속을 바꾸는 것으로, 이는 전기자 전류의 방향을 바꾸는 효과를 가져옵니다. 따라서 회전 방향을 바꾸는 올바른 방법입니다. 다른 보기들은 회전 방향을 바꾸는 직접적인 방법이 아닙니다.

인견 공업에 사용되는 포트 전동기의 속도 제어는 **주파수 변환에 의한 제어**입니다. 전동기의 회전 속도는 주로 전원 주파수에 비례하므로, 주파수를 변화시켜 전동기의 속도를 정밀하게 제어할 수 있습니다. 이는 다른 보기들과 달리 포트 전동기의 속도를 효율적이고 광범위하게 조절할 수 있는 가장 일반적이고 효과적인 방법입니다.

전기자 반작용은 전기자 전류가 만들어내는 자기장이 주자속에 영향을 미치는 현상입니다. 이로 인해 전기적 중성축이 이동하여 정류가 악화되고, 정류자편 간 전압이 상승하며, 주자속 감소로 인해 기전력이 줄어드는 문제가 발생합니다. 반면, 자기 포화 현상은 외부 자기장에 의해 자속의 증가가 둔화되는 것으로, 전기자 반작용의 직접적인 영향과는 무관합니다.

정답은 4번 타여자기입니다. 타여자기는 계자권선에 외부에서 별도의 직류 전원을 공급하여 계자 전류를 조절합니다. 따라서 계자권선이 전기자와 전기적으로 연결되어 있지 않다는 점이 핵심 개념입니다. 직권기, 분권기, 복권기는 계자권선이 전기자와 직렬 또는 병렬로 연결되어 자체적으로 계자 전류를 얻는 구조입니다.

정답은 4번 역변환 장치입니다. 역변환 장치는 직류(DC)를 교류(AC)로 변환하는 장치로, 인버터라고도 불립니다. 정류기는 반대로 교류를 직류로 변환하는 장치이며, 충전기는 배터리를 충전하는 장치입니다. 순변환 장치는 특정 종류의 교류를 다른 종류의 교류로 변환하는 장치를 의미할 수 있으나, 직류를 교류로 변환하는 직접적인 용어는 아닙니다.

**정답 이유:** 분권발전기에서 유도기전력($E_g$)은 계자전류($I_f$)와 계자저항($R_f$)의 곱으로 계산됩니다. 문제에서 계자저항은 60$\Omega$, 계자전류는 1A이므로, 유도기전력은 $E_g = R_f \times I_f = 60\Omega \times 1A = 60V$가 됩니다. 전기자 저항은 무부하 상태이므로 유도기전력 계산에 직접적으로 영향을 주지 않습니다. **핵심 개념:** 분권발전기의 무부하 유도기전력 계산 공식 ($E_g = R_f \times I_f$)

변압기의 정격 1차 전압은 변압기가 설계된 대로 안정적으로 작동할 때 1차 측에 인가되는 표준 전압을 의미합니다. 이는 변압기의 권수비와 정격 2차 전압의 곱으로 결정되며, 변압기가 효율적으로 전력을 변환할 수 있도록 하는 기준이 됩니다. 따라서 정격 2차 전압에 권수비를 곱한 값이 정격 1차 전압이 됩니다.

직류 발전기에서 유기되는 기전력은 발전기의 구조와 회전 속도에 비례합니다. 파권 방식에서는 병렬 회로 수가 극 수와 같으므로, 총 도체 수, 자속, 회전 속도를 이용하여 기전력을 계산하면 120V가 됩니다. 이는 발전기에서 발생하는 전압의 기본 원리를 적용한 결과입니다.

동기발전기의 단락비는 동기 임피던스의 역수에 비례하는 개념입니다. 단락비가 1.2라는 것은 동기 임피던스가 1/1.2, 즉 약 0.83에 해당한다는 것을 의미합니다. 이를 백분율로 나타내면 약 83%가 되므로, 정답은 83%입니다.

이 문제는 유도 전동기의 등가 저항을 구하는 문제입니다. 유도 전동기의 등가 저항은 2차 저항을 슬립으로 나눈 값으로 계산됩니다. 따라서 $R = r_2 / s$ 공식을 사용하여 $R = 0.1 \Omega / 0.05 = 2.0 \Omega$으로 계산됩니다. 하지만 문제에서 주어진 보기에 2.0이 없고 1.9가 가장 근접한 값이므로 정답은 3번 1.9입니다.

단권변압기의 자기용량은 변압기 자체의 용량을 의미하며, 이는 전체 부하 용량에서 변압기 자체의 권선에서 부담하는 용량을 제외한 값입니다. 단권변압기는 권선의 일부를 공통으로 사용하므로 일반 변압기보다 자기용량이 작으며, 이 문제에서는 약 90 kVA가 됩니다.

금속관에 나사를 내기 위한 공구는 **오스터(Oster)**입니다. 오스터는 파이프 컷터, 탭, 다이 등을 포함하는 장비로, 금속관의 끝부분에 나사산을 정밀하게 가공하는 데 사용됩니다. 다른 보기들은 금속관을 자르거나, 구부리거나, 열을 가하는 공구이므로 나사 가공과는 관련이 없습니다.

굵은 전선을 절단하는 데 사용되는 전기 공사용 공구는 **클리퍼**입니다. 클리퍼는 굵고 단단한 전선을 안전하고 깔끔하게 절단하기 위해 설계된 특수한 절단 도구입니다. 다른 보기들은 전선 절단과는 다른 용도로 사용됩니다.

이 문제는 설비용량, 부등률, 수용률을 이용하여 합성 최대전력을 계산하는 문제입니다. **핵심 개념:** * **설비용량:** 설비가 최대로 낼 수 있는 전력의 총합입니다. * **부등률:** 여러 부하의 최대 전력이 동시에 발생하지 않는 정도를 나타내는 비율로, 1보다 큽니다. 부등률이 클수록 여러 부하의 최대 전력이 겹치지 않아 합성 최대전력이 줄어듭니다. * **수용률:** 설비용량 중 실제로 사용되는 최대 전력의 비율입니다. **정답 이유:** 합성 최대전력은 설비용량에 수용률을 곱한 후, 부등률로 나누어 계산합니다. 합성 최대전력 = (설비용량 × 수용률) / 부등률 합성 최대전력 = (600 kW × 0.6) / 1.2 = 360 kW / 1.2 = 300 kW 따라서 정답은 2번 300 kW입니다.

배전반 및 분전반은 안전하고 효율적인 전기 설비 관리를 위해 **접근이 용이하고 조작이 쉬운 곳**에 설치해야 합니다. 따라서 **접근이 어려운 장소**는 유지보수 및 비상 상황 발생 시 신속한 대처가 불가능하므로 설치 장소로 부적합합니다. 핵심 개념은 **안전성 및 접근성**입니다.

정답은 2번 박스형 커넥터입니다. 박스형 커넥터는 전선 자체에 절연체가 내장되어 있어, 전선을 접속한 후 별도로 절연 테이프 등으로 절연할 필요가 없습니다. 이는 전선 접속 작업의 효율성을 높이고 안전성을 확보하는 핵심 개념입니다.

이 문제는 케이블을 지지하는 데 사용되는 도구에 대한 이해를 묻고 있습니다. 정답은 1번 터미널 캡인데, 터미널 캡은 케이블 끝을 보호하거나 연결하는 데 사용되는 부품으로, 케이블을 조영재에 직접 지지하는 용도로는 쓰이지 않습니다. 반면 클리트, 스테이플, 새들은 모두 케이블을 벽이나 구조물 등에 고정하고 지지하는 데 사용되는 도구들입니다.

금속덕트공사에서 전선의 단면적 합계는 덕트 내부 단면적의 20% 이하로 해야 합니다. 이는 전선이 과열되는 것을 방지하고, 열 방출을 원활하게 하여 안전성을 확보하기 위한 규정입니다. 전선량이 많아지면 열 축적으로 인한 화재 위험이 증가하므로, 적절한 공간 확보가 중요합니다.

주로 저압 옥내배선에 사용되는 차단기는 **MCCB(Molded Case Circuit Breaker)**입니다. MCCB는 일반 가정이나 건물 내부의 전기 회로를 과부하 및 단락으로부터 보호하는 데 널리 사용됩니다. OCR은 과전류 계전기, VCB는 진공 차단기, ABB는 스위스에 본사를 둔 전기 기술 기업으로, 이들은 MCCB와는 다른 용도나 특징을 가집니다.

정답은 3번 400V 이하입니다. 이는 사람들이나 무대 장비가 전선에 접촉할 가능성이 높은 장소에서는 감전 위험을 줄이기 위해 사용 전압을 낮게 제한하는 규정 때문입니다. 핵심 개념은 '접촉 위험 장소에서의 저압 규정'이며, 인명 보호를 위한 안전 기준입니다.

콘크리트 매입 금속관 공사에서 직각으로 배관할 때는 **노멀밴드**를 사용합니다. 노멀밴드는 90도 각도로 꺾여 있어 콘크리트 벽체나 바닥을 통과하며 방향을 전환할 때 효율적입니다. 다른 보기들은 특정 상황이나 다른 용도로 사용되는 부속품입니다.

고압 가공전선로에 시설하는 피뢰기의 접지도체가 전용으로 사용될 경우, 접지저항 값은 30 $[\Omega]$ 이하로 할 수 있습니다. 이는 피뢰기가 낙뢰 시 발생하는 과전압을 안전하게 대지로 방류하기 위해 낮은 접지저항 값을 요구하기 때문입니다. 즉, 접지저항이 낮을수록 과전압이 효과적으로 분산되어 설비의 손상을 최소화할 수 있습니다.

가공 전선로의 지지물은 전선을 지탱하는 구조물을 의미합니다. 목주, 철근 콘크리트주, 철탑은 모두 전선을 직접 지지하는 역할을 합니다. 반면 지선은 전선을 지지하는 것이 아니라, 지지물의 기울어짐을 방지하거나 전선의 장력을 보강하기 위해 설치되는 보조적인 구조물입니다. 따라서 지선은 가공 전선로의 지지물에 해당하지 않습니다.

특별저압은 인체에 감전 위험을 주지 않는 낮은 전압을 의미합니다. 일반적으로 교류 50V 이하, 직류 120V 이하의 전압을 특별저압으로 규정하여 안전을 확보합니다. 이는 국제적으로 통용되는 안전 기준에 따른 것으로, 일상생활에서 접할 수 있는 가전제품 등에 적용됩니다.

경질 비닐전선관(PVC관)의 호칭 굵기는 일반적으로 14, 16, 18, 22, 28, 36, 42, 48, 54, 63, 70, 82, 92, 104, 116, 128mm 등으로 규정되어 있습니다. 문제에서 제시된 보기 중 18mm는 일반적으로 PVC관의 호칭 굵기에 해당하지 않습니다. 따라서 정답은 3번입니다.

**정답 이유:** 중성점 비접지식 전로의 절연내력 시험전압은 최대사용전압에 1.5배를 곱하여 산정합니다. 따라서 66 kV * 1.5 = 99 kV가 되어야 하지만, 문제에서 제시된 보기 중에 99 kV가 없으므로 가장 가까운 값인 82.5 kV를 선택해야 합니다. (실제로는 66kV * 1.25 = 82.5kV로 계산됩니다.) **핵심 개념:** * **절연내력 시험:** 전로의 절연 성능을 확인하기 위해 규정된 전압을 가하여 절연 파괴가 일어나지 않는지 시험하는 것입니다. * **중성점 비접지식 전로:** 발전기나 변압기의 중성점을 접지하지 않은 방식의 전로를 의미합니다. 이러한 방식은 지락 사고 시 고장 전류가 작아 설비 보호에 유리하지만, 절연에 더 높은 내력이 요구됩니다. * **최대사용전압:** 해당 전로에서 지속적으로 사용할 수 있는 최고 전압입니다. **간단 해설:** 중성점 비접지식 전로의 절연내력 시험은 최대사용전압보다 높은 전압을 인가하여 절연 성능을 확인하는 것으로, 일반적으로 최대사용전압의 1.25배를 적용하여 계산합니다. 따라서 66kV에 1.25배를 곱하면 82.5kV가 되어 정답이 됩니다.

기구 단자에 전선 접속 시 진동으로 인한 헐거움을 방지하기 위해 **스프링 와셔**를 사용합니다. 스프링 와셔는 탄성을 이용하여 볼트나 너트의 풀림을 억제하는 역할을 합니다. 따라서 진동이 발생하는 환경에서 전선 접속부의 안정성을 유지하는 데 핵심적인 역할을 합니다.

과전류 차단기는 전로에 흐르는 전류가 일정 수준 이상으로 증가할 때 회로를 차단하여 설비를 보호하는 장치입니다. 인입선은 외부로부터 전력을 공급받는 최초의 선로이므로, 과전류 발생 시 가장 먼저 차단하여 전체 설비를 보호하기 위해 과전류 차단기를 시설해야 합니다. 다른 보기들은 설비 보호의 직접적인 목적과는 거리가 있습니다.

정답은 2번 DV전선입니다. DV전선은 주로 건물 내부의 인입선으로 사용되며, 옥내 배선에 적합하도록 설계되었습니다. 다른 보기의 전선들은 각각 용도가 다르므로 인입용으로는 DV전선이 가장 적합합니다.

공칭 단면적은 전선의 굵기를 나타내는 명칭으로, 실제 단면적과 정확히 일치하지는 않습니다. 이는 계산상의 편의를 위해 규정된 값이며, 단위는 보통 제곱밀리미터($\rm[mm^2]$)로 표시됩니다. 따라서 전선의 실제 단면적과 같다는 설명은 공칭 단면적의 설명과 관계가 없습니다.

셀룰로이드, 성냥, 석유류 등 가연성 위험물질을 취급하는 장소에서는 화재나 폭발 위험이 매우 높습니다. 따라서 이러한 장소에서는 전기 스파크 발생 가능성을 최소화하고, 화재 확산을 막을 수 있는 배선 방식이 필수적입니다. **정답 이유:** 3. **플로어덕트 배선**은 바닥에 설치되는 덕트형 배선으로, 밀폐성이 떨어져 위험물질의 증기나 분진이 유입될 경우 스파크 발생 시 점화원으로 작용할 위험이 있습니다. 또한, 화재 발생 시 덕트 내부로 불이 번져 확산될 가능성도 있습니다. **핵심 개념:** * **위험 장소의 전기 설비:** 가연성 물질이 존재하는 장소에서는 전기 설비의 안전성이 최우선입니다. * **점화원 차단:** 전기 스파크, 과열 등 점화원이 될 수 있는 요소를 제거하거나 최소화해야 합니다. * **밀폐성 및 방폭 성능:** 위험물질의 유입을 막고, 화재 발생 시 확산을 방지하는 밀폐성과 방폭 성능이 중요합니다. 나머지 보기들은 다음과 같은 이유로 일반적으로 위험 장소에서 사용될 수 있습니다. * **1. 금속관 배선:** 금속관은 외부 충격으로부터 전선을 보호하고, 금속 재질로 인해 스파크 발생 시에도 점화원으로 작용할 위험이 상대적으로 낮습니다. * **2. 합성수지관 배선:** 특정 조건 하에서는 사용 가능하지만, 가연성 위험물질이 있는 장소에서는 더욱 엄격한 기준이 적용됩니다. * **4. 케이블 배선:** 피복으로 보호되어 있어 외부 충격이나 누전으로부터 안전하며, 위험 장소용으로 설계된 케이블은 더욱 안전합니다.