전기기사 과도과전압에 대한 보호 — 가공지선·피뢰기·아킹혼·절연협조

선로 측 대책의 판별 축부터 잡는다. 가공 송전선로의 이상전압 대책으로 옳은 것은 탑각 접지저항을 작게 하는 것, 기기 보호용 피뢰기를 설치하는 것, 가공지선을 설치하는 것이고, 차폐각을 크게 한다는 보기는 틀린 대책으로 처리된다 — 차폐는 각을 적절히 설정하여 보호범위를 확보하는 것이지 무조건 크게 하는 것이 아니기 때문이다.

가공지선의 목적이 두 번째 축이다. 가공지선은 뇌의 직격을 받을 경우 송전선을 보호하고, 유도에 의한 송전선의 고전위를 방지하며, 통신선에 대한 차폐 효과를 높이기 위해 시설한다. 철탑의 접지저항을 경감하는 것은 가공지선의 목적이 아니며 — 접지저항 경감은 접지극 보강이나 접지 설계로 해결하는 별개의 일이다. 「가공지선 목적이 아닌 것」을 고르는 문항에서 이 보기가 정답으로 출제된다.

기기 측에서는 절연강도의 배열이 축이 된다. 송전계통의 뇌 보호에서 경제적이고 합리적인 절연강도의 순서는 피뢰기 → 변압기코일 → 기기부싱 → 결합콘덴서 → 선로애자다. 보호기구인 피뢰기가 서지 전압을 우선적으로 분담하도록 가장 낮은 절연강도로 설계하고, 비싸고 수리가 어려운 변압기 권선을 다음으로 보호하며, 선로 애자는 가장 높은 전압을 견디도록 배치한다. 이 배열을 거꾸로 쓰거나 중간 순서를 바꾼 보기는 오답이다.

아킹혼은 애자 보호의 축이다. 과전압이나 서지로 선로에 아크가 생겼을 때 그 아크가 절연체인 애자 표면을 타지 않도록 유도하여 섬락 사고 때 애자를 보호하는 것이 설치 목적이다. 전선의 진동 방지나 코로나 손실 방지와는 관계가 없고, 이상전압 자체를 소멸시키는 기능도 아니다.

풍력터빈의 피뢰설비는 응용 축이다. 피뢰설비(수뢰부·인하도선 등)는 기능 저하로 다른 기능에 영향을 주지 않아야 하고, 내부 계측 센서용 케이블은 금속관이나 차폐케이블 등으로 뇌유도과전압으로부터 보호하며, 인하도선은 부식되지 않는 금속선으로 뇌격전류를 안전하게 흘릴 수 있는 충분한 굵기에 가능한 직선으로 시설한다. 수뢰부를 풍력터빈 중앙부분에 배치해야 한다는 서술은 틀린 보기로 처리된다 — 구조적·전기적 최적 위치와 방전 경로를 고려해 정하는 자리이기 때문이다.