개념 한 쪽
선로를 따라 진행하는 전압·전류의 파동을 진행파라 한다. 파동 임피던스가 다른 곳에 닿으면 일부는 반사되고 일부는 통과한다. 반사파의 크기는 반사계수로 구한다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기
출제기준 단원 「진행파」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 반사파 크기 계산 | 1 | 파동 임피던스가 다른 접속점에서 반사파를 구하기 |
| 개폐 이상전압 조건 판단 | 1 | 개폐조작 시 이상전압이 최대가 되는 상황을 가리기 |
| 유도장해 설명 판단 | 1 | 유도장해의 원인과 대책 서술에서 틀린 것을 가리기 |
진행파는 선로를 따라 진행하는 전압파와 전류파를 묶어 이르는 말이다. 선로의 파동 임피던스는 진행파의 전압과 전류의 비로 나타나며, 파동이 진행하는 동안 파형이 변하지 않는 것으로 다룬다.
진행파가 파동 임피던스가 다른 두 매질의 접속점에 닿으면 일부는 반사되고 일부는 통과한다. 반사되는 비율을 반사계수라 하고, 두 파동 임피던스의 차를 합으로 나누어 구한다. 반사파의 크기는 입사파의 크기에 반사계수를 곱해 얻는다.
접속점에서의 전압과 전류는 입사파와 반사파의 합으로 정해진다. 파동 임피던스가 같으면 반사계수가 0이 되어 반사가 일어나지 않고, 차가 클수록 반사되는 몫이 커진다.
반사계수는 접속점에서 뒤쪽 파동 임피던스에서 앞쪽 파동 임피던스를 뺀 값을 두 파동 임피던스의 합으로 나눈 값이다. 이 관계로 반사파와 통과파를 함께 계산한다.
특성 임피던스가 600Ω인 선로 끝에 파동 임피던스 1300Ω의 변압기가 붙어 있고, 파고 900kV의 전압이 들어온 경우를 본다. 반사계수는 (1300−600)/(1300+600)=700/1900≈0.368이다. 반사파는 900kV에 0.368을 곱한 약 330kV가 된다. 반사계수를 잘못 세우거나 투과파를 구하면 다른 값이 나오므로, 분자는 차·분모는 합이라는 꼴을 지킨다.
송전선로의 개폐조작시 발생하는 이상전압에 관한 상황으로 옳은 것은?
정답 ③ · 문항은 송전선로 개폐 시 발생하는 이상전압이 어떤 경우에 가장 높은지를 묻는다. 개폐 서지 중 가장 큰 이상전압은 무부하 상태의 송전선에서 충전전류를 차단할 때 발생하는 경우로, 재이행 등으로 큰 과전압이 발생할 수 있다.
개폐 이상전압은 무부하 송전선의 충전전류 차단 시 최대이며, 크기는 상규 대지전압의 2∼4배이다.
송전선로에서 근접한 통신선에서 발생하는 유도장해에 관한 설명으로 틀린 것은?
정답 ④ · 송전선로의 유도장해 중 정전유도는 전력선의 대지 전압(영상전압)에 의해, 전자유도는 대지로 귀환하는 전류(영상전류)에 의해 발생합니다. 유도장해를 줄이기 위해 송전선에 연가를 실시하며, 통신선에 유도되는 유도 전압은 통신선과 접근하는 구간의 길이에 비례하여 증가하는 것이 일반적입니다.
정전유도는 영상전압, 전자유도는 영상전류가 원인이고 유도전압은 접근(병행)구간 길이에 비례 — 통신선 전체 길이라 한 ④가 틀렸다.
송전선로에서 역섬락을 방지하려면 어떻게 하는 것이 가장 좋은가?
정답 ③ · 문제는 송전선로에서 역섬락(탑각 전위 상승에 의한 역방향 플래시오버)을 방지하는 최선의 방법을 묻는다. 역섬락은 낙뢰 전류가 탑각 접지저항을 통해 흐를 때 탑의 전위가 상승해 애자와 대지 사이에 역방향 절연파괴가 일어나는 현상이므로 탑각 접지저항을 작게 하여 탑 전위 상승을 억제하는 것이 근본 대책이다.
역섬락은 탑각 전위 상승이 원인 → 탑각 접지저항 감소가 근본 대책이다.
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