아주호기심있는카멜레온
- 전기기사·기능사자격증Q. 전기설비에서 전압 불평형이 전동기에 나쁜 영향을 주는 이유는 무엇인가요?전기기사 전력공학과 전기기기에서 3상 전압 불평형이 전동기에 좋지 않다고 배우는데, 단순히 세 상의 전압이 조금 다르다는 것이 왜 큰 문제가 되는지 궁금합니다. 실제 현장에서는 단상 부하가 한 상에 많이 몰리거나 접촉 불량, 변압기 문제, 케이블 문제 때문에 전압 불평형이 생길 수 있다고 들었습니다. 그런데 전압 불평형이 몇 퍼센트만 생겨도 전동기 전류 불평형은 훨씬 크게 나타난다고 하는데, 왜 그런지도 알고 싶습니다. 또한 전압 불평형이 생기면 역상분 전류가 발생하고 전동기 내부에 반대 방향 회전자계가 생긴다고 하는데, 이것이 발열이나 토크 저하와 어떻게 연결되는지 궁금합니다. 실제 전동기에서는 소음, 진동, 과열, 보호계전기 동작 같은 증상이 나타나는지도 알고 싶습니다. 현장에서 전압 불평형을 줄이기 위해 어떤 점을 확인하고 관리해야 하는지도 자세히 알고 싶습니다.
- 전기기사·기능사자격증Q. 전기설비에서 중성선은 왜 필요하고 단선되면 어떤 문제가 생기나요?전기기사 공부를 하다 보면 단상 3선식이나 3상 4선식 배전방식에서 중성선이 중요하다고 배우는데, 실제로 중성선이 어떤 역할을 하는지 정확히 알고 싶습니다. 상선은 전압을 공급하는 선이고 중성선은 전류가 돌아오는 선이라고 단순하게 알고 있지만, 3상 회로에서는 부하가 평형이면 중성선 전류가 거의 흐르지 않는다고 해서 더 헷갈립니다. 그렇다면 왜 굳이 중성선을 설치하는지 궁금합니다. 또한 주택이나 건물처럼 단상 부하가 여러 개 연결된 경우에는 상별 부하가 완전히 같을 수 없는데, 이때 중성선이 어떤 역할을 하는지도 알고 싶습니다. 특히 중성선이 단선되면 220V 기기에 과전압이 걸려 고장날 수 있다고 하는데, 어떤 원리로 한쪽은 전압이 높아지고 다른 쪽은 낮아지는지 궁금합니다. 현장에서 중성선 접속 불량이나 단선이 발생하면 어떤 증상이 나타나는지, 예방하려면 어떤 점을 점검해야 하는지도 알고 싶습니다.
- 전기기사·기능사자격증Q. 유도전동기에서 역률이 낮아지는 이유는 무엇인가요?공장이나 산업현장에서는 유도전동기가 많이 사용되는데, 전동기는 역률이 낮다는 이야기를 자주 듣습니다. 특히 무부하 상태나 경부하 상태에서는 역률이 더 나빠진다고 하는데 이유가 궁금합니다. 전동기가 실제로 일을 하는데도 왜 무효전력을 많이 필요로 하는지 잘 이해되지 않습니다. 또한 역률이 낮으면 전류가 커진다고 하는데 이것이 전선 굵기나 변압기 용량과 어떤 관계가 있는지도 알고 싶습니다. 공장에서는 콘덴서를 설치해 역률을 개선한다고 하는데, 왜 콘덴서가 유도전동기 역률을 보상할 수 있는지도 자세히 궁금합니다.
- 전기기사·기능사자격증Q. 전선 접속부에서 접촉저항이 왜 위험한가요?전기설비 현장에서는 단자나 전선 접속부 접촉불량이 매우 위험하다고 하는데, 단순히 전기가 조금 덜 흐르는 수준이 아니라 화재까지 이어질 수 있다고 해서 궁금합니다. 접속이 조금 느슨해진 것뿐인데 왜 그렇게 큰 열이 발생하는지 잘 이해되지 않습니다. 또한 접촉저항이 증가하면 어떤 과정으로 발열이 심해지는지도 알고 싶습니다. 실제 현장에서는 단자 체결 불량이나 산화 때문에 문제가 생긴다고 하는데, 왜 금속 표면 산화가 전기 흐름에 영향을 주는지도 궁금합니다. 열화상 카메라로 접속부 점검을 한다고 들었는데 왜 특정 부위만 온도가 높아지는지도 알고 싶습니다. 실무에서 접속불량을 예방하기 위해 어떤 관리가 필요한지도 자세히 설명 부탁드립니다.
- 전기기사·기능사자격증Q. 변압기 효율은 왜 부하에 따라 달라지나요?전기기사 전기기기를 공부하다 보면 변압기는 효율이 매우 높은 기기라고 배우는데, 동시에 부하율에 따라 효율이 달라진다고 해서 궁금합니다. 일반적으로 기계는 많이 사용할수록 손실도 커질 것 같은데, 변압기는 어떤 부하에서 가장 효율이 좋은지도 알고 싶습니다. 또한 변압기 손실에는 철손과 동손이 있다고 하는데, 두 손실이 부하와 어떤 관계를 가지는지도 헷갈립니다. 철손은 무부하 상태에서도 계속 발생한다고 하고, 동손은 전류의 제곱에 비례한다고 배우는데 실제 운전에서는 어떤 차이가 있는지 궁금합니다. 또 왜 최대효율 조건이 철손과 동손이 같을 때라고 하는지도 잘 이해되지 않습니다. 실무에서는 변압기를 너무 작은 용량으로 사용하거나 반대로 지나치게 큰 용량으로 사용하는 것이 어떤 문제를 만드는지도 자세히 알고 싶습니다.
- 전기기사·기능사자격증Q. 케이블 허용전류는 왜 설치 방식에 따라 달라지나요?전기설비를 공부하다 보면 같은 굵기의 전선이나 케이블이라도 배관 안에 넣는지, 공기 중에 설치하는지, 여러 가닥을 같이 포설하는지에 따라 허용전류가 달라진다고 배우는데 이유가 궁금합니다. 단순히 전선 굵기만 같으면 같은 전류를 흘릴 수 있을 것 같은데 왜 조건에 따라 차이가 나는지 잘 이해되지 않습니다. 또한 허용전류를 초과하면 전선 발열이 심해진다고 하는데, 실제로는 어떤 과정으로 절연 열화나 화재가 발생하는지도 궁금합니다. 주변온도나 케이블 간격도 영향을 준다고 하는데, 온도가 왜 그렇게 중요한지도 알고 싶습니다. 실무에서는 허용전류를 계산할 때 어떤 기준을 사용하는지, 전압강하와는 어떤 관계가 있는지도 자세히 설명 부탁드립니다.
- 전기기사·기능사자격증Q. 전력계통에서 주파수는 왜 중요한가요?전력공학을 공부하다 보면 우리나라 전력계통은 60Hz를 유지해야 한다고 배우는데, 왜 주파수가 그렇게 중요한지 궁금합니다. 일반적으로 전압만 일정하면 되는 것처럼 느껴지는데, 주파수까지 엄격하게 관리해야 하는 이유를 잘 모르겠습니다. 또한 발전기 회전속도와 주파수가 연결된다고 하는데, 발전소 부하가 갑자기 증가하면 왜 주파수가 떨어지는지도 궁금합니다. 반대로 공급전력이 부족하면 대규모 정전으로 이어질 수 있다고 하는데, 이것이 주파수와 어떤 관계가 있는지도 알고 싶습니다. 실제 전력계통에서는 주파수를 어떤 방식으로 조절하는지, 발전기 출력 조정과 어떤 관계가 있는지도 자세히 알고 싶습니다. 또한 주파수가 조금만 변해도 산업설비나 전동기에 문제가 생길 수 있는지도 궁금합니다.
- 전기기사·기능사자격증Q. 전기설비에서 아크는 왜 발생하며 왜 위험한가요?전기기사 실기나 전기설비를 공부하다 보면 아크라는 단어가 자주 나오는데, 단순히 스파크가 튀는 현상 정도로만 이해하고 있습니다. 그런데 실제로는 차단기 내부에서도 아크를 끄는 기술이 중요하고, 고압설비에서는 아크 때문에 큰 사고가 발생할 수 있다고 해서 궁금합니다. 전류가 흐르는 상태에서 접점이 떨어질 때 왜 공기 중에서도 계속 전기가 흐를 수 있는지 이해가 잘 되지 않습니다. 공기는 절연체라고 배우는데, 아크가 발생하면 어떻게 공기가 전류를 통하게 되는지도 궁금합니다. 또한 아크는 온도가 매우 높다고 하는데, 실제로 어떤 피해를 일으킬 수 있는지 알고 싶습니다. 직류는 아크가 잘 안 꺼진다고 하는데 교류와 직류의 차이도 궁금합니다. 실무적으로는 차단기나 개폐기에서 아크를 어떻게 제거하는지도 자세히 알고 싶습니다.
- 전기기사·기능사자격증Q. 전동기에서 역상전류는 왜 위험한가요?전기기사 전기기기와 전력공학을 공부하다 보면 삼상 전동기에서 역상전류가 위험하다고 배우는데, 단순히 상이 바뀌는 문제 이상으로 왜 그렇게 큰 문제가 되는지 잘 이해되지 않습니다. 상불평형이나 결상 상태가 발생하면 역상분 전류가 생긴다고 하는데, 이것이 전동기 내부에서 어떤 현상을 만드는지 궁금합니다. 특히 역상전류는 회전자에 2배 주파수 전류를 유도하고 발열을 증가시킨다고 하는데, 왜 정상전류보다 더 위험한 열이 발생하는지도 알고 싶습니다. 또한 전동기가 실제로 어떤 증상을 보이는지, 진동이나 소음 증가와도 관련이 있는지 궁금합니다. 현장에서는 역상계전기나 결상보호장치를 사용한다고 하는데, 어떤 원리로 이상 상태를 감지하는지도 알고 싶습니다. 전기기사 실기 문제에서 역상전류와 전동기 보호를 어떻게 연결해서 이해해야 하는지 자세히 설명 부탁드립니다.
- 전기기사·기능사자격증Q. 송전선에서 안정도란 무엇이며 왜 중요한가요?전력공학을 공부하다 보면 송전선 안정도라는 개념이 나오는데, 단순히 계통이 안정적으로 유지된다는 말 이상으로 정확한 의미가 잘 이해되지 않습니다. 발전소에서 만든 전기를 송전선으로 보내는 과정에서 왜 안정도가 문제가 되는지 궁금합니다. 특히 정상상태 안정도와 과도안정도라는 용어가 자주 나오는데 둘의 차이도 헷갈립니다. 전력계통에서는 발전기들이 서로 동기 상태를 유지해야 한다고 하는데, 이것이 무너지면 어떤 현상이 발생하는지도 알고 싶습니다. 또한 송전거리가 길어질수록 안정도가 나빠진다고 하는데, 왜 길이가 길면 전력 전달 능력이 떨어지는지 궁금합니다. 실무적으로는 직렬콘덴서나 병렬리액터, 중간 개폐소 같은 설비를 사용해 안정도를 높인다고 하는데, 각각 어떤 원리로 도움이 되는지도 자세히 알고 싶습니다. 실제 대규모 정전 사고와도 관련이 있는 개념인지 궁금합니다.