반갑습니다. 김대호교수 입니다.
지중 케이블의 고장점 탐지법 3가지와 그 용도에 대해 질문하셨습니다. 제공해주신 작성답안의 내용에 일부 보완이 필요한 부분이 있어, 채점 기준에 맞는 정확한 답변과 함께 각 탐지법의 원리를 설명해 드리겠습니다.
머레이 루프법 (Murray Loop) 1선 지락, 선간 단락 사고
정전용량법 (Capacitance Bridge) 단선 사고 (심선이 끊어진 경우)
펄스 레이더법 (Pulse Radar) 지락, 단락, 단선 사고
각 탐지법의 원리를 이해하면 어떤 고장 유형에 사용되는지 쉽게 파악할 수 있습니다.
- 머레이 루프법 (Murray Loop Method)
원리: 휘트스톤 브리지(Wheatstone Bridge)의 평형 원리를 이용합니다. 고장난 케이블 선로와 고장나지 않은 건전한 선로를 루프(Loop)로 연결하여, 고장점까지의 저항과 나머지 부분의 저항 비율을 측정하여 고장점의 위치를 계산합니다.
핵심 조건: 반드시 루프를 구성할 건전한 선로가 1선 이상 필요합니다.
주요 용도: 이 때문에 3선 중 1선 또는 2선에서 발생한 지락사고나 선간 단락사고 지점을 찾는 데 주로 사용됩니다.
- 정전용량법 (Capacitance Bridge Method)
원리: 케이블의 길이는 정전용량(Capacitance)에 비례한다는 원리를 이용합니다. 정상적인 케이블의 전체 길이와 정전용량을 알고 있을 때, 고장난 선로의 정전용량을 측정하면 그 비율을 통해 단선된 지점까지의 거리를 계산할 수 있습니다.
핵심 조건: 도체가 끊어져야 정전용량의 차이가 발생하므로 단선 사고 탐지에 특화되어 있습니다.
주요 용도: 케이블 심선이 완전히 끊어진 단선사고 지점을 찾는 데 사용됩니다. (질문지 이미지의 답안에 있는 '단락사고'는 오타입니다.)
- 펄스 레이더법 (Pulse Radar Method)
원리: 케이블의 한쪽 끝에서 저전압 펄스(Pulse)를 보내고, 고장점에서 반사되어 돌아오는 펄스의 왕복 시간을 측정하여 고장점까지의 거리를 알아내는 방식입니다. 마치 레이더가 물체에 전파를 쏘고 반사파로 거리를 측정하는 것과 같습니다.
특징: 반사되는 펄스의 모양(극성, 크기)에 따라 고장의 종류(지락, 단락, 단선)까지 판별할 수 있습니다.
주요 용도: 매우 유용한 방식으로 지락, 단락, 단선 사고를 모두 탐지할 수 있으며, 건전한 선로가 없어도 한쪽에서 측정이 가능해 널리 사용됩니다.
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