답변 내역

안녕하세요. 전기기사 자격증을 취득한 30대 직장인입니다.유도전동기의 회전원리와 동기속도 계산식에 대해서 설명드리겠습니다.유도전동기는 고정자에서 발생하는 회전자계와 그에 의해 회전자에 유도되는 전류의 상호작용으로 회전하는 전동기입니다. 별도의 전원 공급 없이도 회전자가 회전하는 것이 특징이며, 산업 현장에서 가장 널리 사용됩니다.먼저 유도전동기의 회전 원리를 살펴보면, 교류 전원이 고정자 권선에 인가되면 고정자에는 일정한 속도로 회전하는 회전자계가 형성됩니다. 이 회전자계가 정지 상태의 회전자 도체를 절단하게 되면, 전자기 유도 작용에 의해 회전자 도체에 전류가 유도됩니다. 이때 유도된 전류와 고정자의 자계가 상호작용하여 로렌츠 힘이 발생하고, 그 결과 회전자는 회전자계의 회전 방향으로 회전하게 됩니다. 다만 회전자가 회전자계와 같은 속도로 회전하면 유도 전류가 발생하지 않으므로, 실제 회전자 속도는 항상 회전자계 속도보다 약간 느리며, 이 속도 차이를 슬립이라 합니다.다음으로 동기속도 계산방법은 고정자에서 발생하는 회전자계의 회전 속도를 구하는 것입니다. 동기속도는 전원의 주파수와 전동기의 극수에 의해 결정되며, 다음 식으로 계산됩니다.동기속도 Ns=120f/P 여기서 f는 전원의 주파수(Hz), P는 전동기의 극수입니다 이 식을 통해 계산된 동기속도는 분당 회전수(rpm)로 표현됩니다.결론적으로 유도전동기는 회전자계에 의해 회전자 전류가 유도되어 회전하며, 그 회전의 기준이 되는 동기속도는 전원 주파수와 극수에 의해 결정됩니다

안녕하세요. 서수용 전기기사입니다.전력계통의 서지로부터 설비를 보호하기 위한 피뢰기 구비조건에 대해서 설명해드리겠습니다.전력계통에서 발생하는 낙뢰나 개폐 서지로부터 설비를 보호하기 위한 피뢰기는 정상 운전 시에는 계통에 영향을 주지 않으면서, 이상 전압 발생 시에는 신속하고 확실하게 서지를 대지로 방전할 수 있어야 합니다. 이를 위해 피뢰기는 몇 가지 필수적인 구비조건을 만족해야 합니다.우선, 정상 상태에서는 절연성이 우수할 것이 요구됩니다. 계통의 상용 전압이 인가될 때에는 거의 전류가 흐르지 않아 누설전류가 작고, 장시간 사용해도 열화가 발생하지 않아야 합니다. 이는 계통의 안정적인 운전을 위해 중요한 조건입니다.다음으로, 이상전압에 대해서는 낮은 제한전압을 가져야 합니다. 낙뢰나 서지 전압이 발생하면 피뢰기는 즉시 동작하여 전압을 안전한 수준 이하로 제한함으로써 변압기나 차단기와 같은 전기 설비의 절연을 보호해야 합니다.또한, 응답 속도가 빨라야 합니다. 서지는 매우 짧은 시간에 큰 전압으로 발생하므로, 피뢰기는 순간적으로 동작하여 서지를 대지로 방전할 수 있어야 합니다.아울러, 방전 용량이 커야 합니다. 반복적인 낙뢰나 큰 에너지를 가진 서지가 유입되더라도 소손되지 않고 이를 충분히 방전할 수 있어야 하며, 방전 후에도 성능 저하 없이 원래 상태로 복귀해야 합니다.마지막으로, 동작 후에는 자동으로 원상 복귀해야 하며, 유지보수가 용이하고 신뢰성이 높아야 합니다.이는 장기간 계통 보호 기능을 안정적으로 수행하기 위한 중요한 조건입니다.

안녕하세요. 서수용 전기기사입니다.직류전동기에서 기동 시 기동저항을 사용하는 이유에 대해서 말씀드리겠습니다.직류전동기에서 기동 시 기동저항을 사용하는 이유는 기동 순간에 발생하는 과도한 기동전류를 제한하여 전동기와 전원설비를 보호하기 위해서입니다.직류전동기는 정지 상태에서 기동할 때 회전 속도가 0이므로 역기전력이 발생하지 않습니다. 이때 전기자 회로에는 전기자 저항만 존재하게 되는데, 전기자 저항은 매우 작기 때문에 전원을 직접 인가하면 아주 큰 전류가 흐르게 됩니다. 이러한 과대한 기동전류는 전기자 권선의 과열, 정류자의 손상, 브러시의 스파크 발생, 전원 설비의 전압 강하 등 여러 가지 문제를 유발할 수 있습니다.따라서 기동 시에는 전기자 회로에 기동저항을 직렬로 접속하여 전류를 제한합니다. 전동기가 회전하면서 속도가 증가하면 역기전력이 점차 커지므로 전류가 자연스럽게 감소하게 되고, 이에 따라 기동저항을 단계적으로 제거하여 정상 운전 상태로 전환합니다.즉, 기동저항은 기동 시 과전류를 억제하여 전동기의 안전한 기동을 가능하게 하고, 기계적, 전기적 충격을 줄이며 설비의 수명을 연장하기 위한 장치입니다.

안녕하세요. 전기관련 자격증 소지자입니다.접지의 목적과 종류에 대해서 설명을 해보겠습니다.접지는 전기설비의 한 부분을 대지와 전기적으로 접속하는 것으로, 인체와 설비를 보호하고 전력계통의 안정적인 운전을 확보하기 위한 중요한 수단입니다.접지의 목적은 첫째, 고장이나 누설전류 발생 시 전류를 대지로 흘려보내어 기기의 외함에 이상 전압이 발생하는 것을 방지함으로써 감전사고를 예방하는 데 있습니다. 둘째, 낙뢰나 개폐 서지와 같은 이상전압을 대지로 방전시켜 설비의 절연파괴를 방지하고 보호기기의 확실한 동작을 돕습니다 셋째, 기준 전위를 대지 전위로 유지하여 전압을 안정화하고 전력계통의 신뢰성을 높이는 역할을 합니다.접지의 종류는 목적에 따라 다음과 같이 구분된다.먼저 기기접지는 전동기, 변압기, 배전반 등 전기기기의 금속 외함을 접지하여 고장 시 인체에 위험한 접촉전압이 발생하지 않도록 하는 접지입니다.다음으로 계통접지는 발전기나 변압기의 중성점 등을 접지하는 방식으로, 지락 시 보호계전기의 동작을 확실하게 하고 이상전압을 억제하여 계통을 안정적으로 운전하기 위한 접지입니다.또한 피뢰접집는 피뢰침이나 피뢰기의 방전 전류를 안전하게 대지로 흘려보내기 위한 접지로, 낙뢰로부터 설비와 건축물을 보호하는 데 목적이 있습니다.이 밖에도 통신설비나 전자기기의 오동작을 방지하기 위한 기능접지 등이 있습니다.이처럼 접지는 감전 및 설비 손상을 방지하고 전력계통의 안정성과 신뢰성을 확보하기 위한 필수적인 설비이며, 목적에 따라 다양한 형태로 적용됩니다.

안녕하세요. 전기기사 자격증을 취득한 30대 직장인입니다.지락계전기와 과전류 계전기의 차이점을 말씀드리겠습니다.먼저 지락계전기 전력계통에서 한 선이 대지와 접촉하는 지락사고가 발생했을 때 흐르는 지락전류를 검출하여 동작합니다. 평상시에는 대지로 흐르는 전류가 거의 없지만, 지락이 발생하면 불평형 전류가 발생하므로 이를 검출하여 사고를 판별합니다. 주로 영상전류(3상 전류의 합)나 중성선 전류를 이용해 지락을 검출하며, 지락전류가 작은 계통에서도 민감하게 사고를 검출할 수 있다는 특징이 있습니다.반면 과전류 계전기는 전선이나 설비에 흐르는 전류가 정해진 값 이상으로 증가했을 때 이를 검출하여 동작하는 보호장치입니다. 주로 단락사고, 과부하 등으로 인해 정상 운전 전류보다 큰 전류가 흐를 경우 이를 감지하여 차단기를 동작시킴으로써 설비의 손상과 화재를 방지합니다. 상전류를 직접 검출하므로 계통 전반의 과전류 보호에 사용되며, 구조가 비교적 간단하고 다양한 계통에 널리 적용됩니다.

안녕하세요. 서수용 전기기사입니다.배전선로에서 단상 2선식과 단상 3선식의 차이점을 말씀드리겠습니다.배전선로에서 단상 2선식과 단상 3선식은 전선 구성과 전압 이용 방식, 경제성에서 차이가 있습니다.단상 2선식은 하나의 상선과 하나의 중성선, 즉 두 가닥의 전선으로 전력을 공급하는 방식입니다. 구조가 단순하고 설비가 비교적 간단하여 소규모 부하나 전력 사용량이 적은 곳에 적합합니다. 그러나 같은 전력을 공급할 경우 전류가 크게 흐르므로 전압강하와 전력손실이 커지고, 장거리 송전이나 부하가 큰 경우에는 비경제적입니다.반면 단상 3선식은 두 개의 상선과 하나의 중성선으로 구성되며, 두 상선 사이에는 높은 전압이, 각 상선과 중성선 사이에는 그 절반 전압이 걸립니다 이 방식은 같은 전력을 공급할 때 단상 2선식보다 전류가 작아 전선 손실과 전압강하가 감소하고, 전선 사용량 대비 효율이 높아 경제적입니다 또한 부하를 양쪽 상선에 균등하게 분산시킬 수 있어 안정적인 전력 공급이 가능합니다.따라서 단상 2선식은 구조가 단순하지만 손실이 크고, 단상 3선식은 설비는 다소 복잡하지만 전력 손실이 적고 경제성이 우수하다는 점에서 차이가 있습니다.

안녕하세요. 서수용 전기기사입니다.감전사고 발생 시 인체에 미치는 영향과 안전대책에 대해서 설명해드리겠습니다.감전사고는 인체에 전류가 통전됨으로써 발생하며, 그 영향은 전류의 크기, 통전 시간, 전류의 경로, 주파수 및 인체의 상태 등에 따라 달라집니다. 일반적으로 전류가 인체에 흐르면 신경과 근육이 자극되어 근육 수축과 경련이 발생하고, 전류가 증가하면 호흡곤란이나 호흡마비를 일으킬 수 있습니다. 특히 전류가 심장을 통과할 경우 심실세동이나 심정지를 유발하여 사망에 이를 수 있으며, 고전류가 흐를 경우에는 전기화상 및 조직 손상 등의 심각한 인체 피해가 발생합니다.이러한 감전사고를 방지하기 위한 안전대책으로는 먼저 충전부에 대한 노출을 방지하기 위해 충분한 절연을 실시하고, 덮개나 외함을 설치하여 사람이 직접 접촉하지 않도록 해야 합니다. 또한 전기기기의 금속 외함에는 접지를 실시하여 누설전류가 대지로 안전하게 흐르도록 하며, 누전이 발생할 경우 신속하게 전원을 차단할 수 있도록 누전차단기를 설치해야 합니다. 아울러 작업 환경에 따라 안전저압을 사용하거나 절연변압기를 적용하여 감전 위험을 줄여야 하며, 작업자는 절연장갑, 절연화 등 보호구를 착용하고 작업 전 전원을 차단하는 등 안전수칙을 준수해야 합니다. 더불어 정기적인 점검과 전기안전 교육을 통해 감전사고를 예방하는 것이 중요합니다.