공부/전기기사2012. 2. 19. 18:00

전기기사 필기 요점정리 (회로이론)

1. 직류회로의 기본공식

①전류 : [C/sec], [A]

②전압 : [J/C]

③오옴의법칙 :

※ 오옴의법칙의 이해 : 저항 R을 가진 도체에 전류 [A]의 전류가 흐르면 항상 이도체(R 양단에는 만큼의 전압강하가 생긴다.

④저항의 연결

∙직렬연결 [Ω]

∙병렬연결 [Ω]

⑤전선의 저항 [Ω]

2. 기본교류회로 해석

①각속도(각주파수) [rad/sec]

②위상의 시간표현 에서 [sec]

③정현파 교류의 표현 로 표현하며 이값을 순시값이라 한다.

정현파교류는 실효값과 평균값으로 표현할수 있으며 다음과 같다.

∙실효값

∙평균값 로 구하여 표현한다.

 

파형

실효값

평균값

파형률

파고율

정현파

1.11

1.414

정현반파

1.57

2

삼각파

1.15

1.73

구형반파

1.41

1.41

구형파

1

1

 

 

 

④ 기본교류 회로소자의 응답

구분

직렬

임피던스

위상각

실효전류

위상

R-L

전류가 뒤진다.

R-C

전류가 앞선다.

R-L-C

L 이 크면 전류는 뒤진다

C 가 크면 전류는 앞선다.

구분

병렬

어드미턴스

위상각

실효전류

위상

R-L

전류가 뒤진다.

R-C

전류가 앞선다.

R-L-C

L 이 크면 전류는 뒤진다

C 가 크면 전류는 앞선다.

 

⑤ 브리지 평형조건 (서로 대각에 위치한 임피던스의 곱이 같으면 평형된다.)

3. 정현파 교류의 복소수 표현 (Phasor)

① 를 복소수로 나타내면 로 표시된다. 이는 극좌표 표현이며 이것을 직각좌표로 나타내면 가 된다.

※ 복소수를 이용하면 교회로 해석을 쉽고 빠르게 정확하게 해석할수 있다. 그러므로 복소수의 加減乘除(가감승제)를 정확히 할 필요가 있다.

 

4. 전력의 계산

종류

직렬회로

병렬회로

복소전력

피상전력

유효전력

무효전력

 

5. 최대전송전력의 계산

종류

조건

최대전력

그림

그림

그림

 

 

5. 유도결합회로(L의 연결)

구분

직렬

병렬

가동결합

차동결합

※ 결합계수 :

 

 

6. 공진회로

 

직렬공진

병렬공진

조건

공진의의미

허수부가 0이다.

전압과 전류가 동상이다.

역률이 1이다.

임피던스가 최소이다.

흐르는 전류가 최대이다.

허수부가 0이다.

전압과 전류가 동상이다.

역률이 1이다.

어드미턴스가 최소이다.

흐르는 전류가 최소이다.

전류

공진주파수

선택도

첨예도

 

7. 회로망 해석

① 중첩의 원리 : 회로망 내에 전압원 과 전류원이 여러개 존재하는 경우에 한 지로에 흐르는 전류는 이들의 전압원이나 전류원이 각각 단독으로 존재하는 경우의 전류의 분포를 겹친것과 같다. 이때 제거하는 전압원은 단락하고, 전류원은 개방한다.

※ 이상전인 전압원의 내부저항은 0 Ω이며 , 이상적인 전류원의 내부저항은 Ω이다.

② Thevenin 의 정리 (전압원 등가)

[A]

③ Norton 의 정리 (전류원 등가)

[A]

④ 밀만의 정리

[V]

⑤ 가역정리(상반의 정리) : 임의의 회로망에서 지로의 기전력 가 존재할 때 지로에 전류가 흐르고 , 지로에 가 존재할 때 지로에 의 전류가 흐른다면 의 관계가 성립한다.

⑥ 키르히호프의 전압 법칙은 선형, 비선형, 시변, 시불변에 구애를 받지 않고 적용된다.

 

8. 2단자망

구분

내용1

내용2

임피던스함수

임피던스를 구할 때 로 치환해서 계산한다.

-

영점

이 되는 S 의 근

회로의 단락상태

극점

가 되는 S 의 근

회로의 개방상태

정저항 회로

역회로

주파수와 무관한 정수

 

9. 4단자망

① 임퍼던스 행렬

∙쉽게 구하는 요령 ① : 만이 흐른 경우 회로에 존재하는 임피던스의 합

② : 만의 흐른 경우 회로에 존재하는 임피던스의 합

③ : , 가 동시에 흐른경우의 존재하는 임피던스의 합

② 어드미턴스 행렬

∙쉽게 구하는 요령① : 만이 있는 경우 존재하는 어드미턴스의 합

② : 만이 있는 경우 존재하는 어드미턴스의 합

③ : , 가 동시에 있는 경우 존재하는 어드미턴스의 합

③ 4단자 정수 (F행렬)

∙ : 전압비

∙ : 임피던스 차원 [Ω]

∙ : 어드미턴스 차원 [℧]

∙ : 전류비

④ 영상 파라미터

∙ 1차 영상임피던스 :

∙ 2차 영상임피던스 :

∙ 전달정수

 

∙ 좌우 대칭인 경우의 영상임피던스는 이므로

∙ 1차 영상임피던스와 2차 영상임피던스와의 관계

① 에서

② 에서

∙4단자 정수와 영상임피던스와의 관계

 

 

10. 비정현파 교류

① 비정현파 교류의 해석 : 푸리에 급수의 전개

여기서,

 

② 특수한 파형의 푸리에 급수의 전개

 

 

기함수파(정현대칭)

우함수파(여연대칭)

대칭파(반파대칭)

대칭조건

결 과

sin 항 만 존재한다.

cos 항 존재

직류분 존재

고조파 차수가

홀수차 항만 존재한다.

그 림

그림

그림

그림

 

 

③ 비정현파의 실효값

∙ 실효값

 

④ 비정현파의 전력 및 역률의 계산

인 경우

∙유효전력

∙무효전력

∙피상전력

 

∙역률

⑤ 왜형률의 계산

∙

※ 각 고조파의 실효값 속에는 기본파의 실효값은 포함되지 않는다.

11. 다상교류

① 3상교류

항목

Y 결선

△ 결선

① 전압

② 전류

③ 전력

 

 

 

 

[VA]

[W]

[Var]

[VA]

[W]

[Var]

 

 

② n상교류

 

결선

전압

전류

위상

전력

Y

만큼 선간전압이 앞선다.

[W]

△

만큼 선전류가 뒤진다.

 

③ V 결선

∙ V 결선시 변압기 용량

① 2대의 경우

② 4대의 경우

∙ 이용률

∙ 출력비

④ △를 Y로 하면

전류

전압

전력

임피던스(R,L)

어드미턴스(G,C)

배

배

배

배

배

(ex)

12. 대칭좌표법

① 각상성분과 대칭분

대칭분

각상분

영상분 :

정상분 :

역상분 :

a 상 :

b 상 :

c 상 :

※ 영상분은 접지선, 중성선에 존재한다. 비접지 Y, △는 영상분에 존재하지 않는다.

 

② 교류발전기의 기본식

 

③ 발전기 1선지락고장시 흐르는 전류

[A]

 

④ 불평형률의 계산

[%]

⑤ 비대칭 3상교류의 전력의 계산

 

13. 분포정수회로

① 특성임피던스와 전파정수

구분

공식

특성임피던스

전파정수

 

② 무손실 선로 및 무왜선로

구 분

무 손 실 선 로

무 왜 선 로

조 건

특성임피던스

전 파 정 수

파 장

전 파 속 도

 

 

14. 과도현상

① 과도현상은 시정수가 클수록 오래 지속된다.

② 시정수는 특성근의 절대값의 역이다. 즉, 이 되는 의 값이다.

 

L

C

t = 0

초가상태

개방상태

단락상태

t = ∞

정상상태

단락상태

개방상태

전원투입시 흐르는 전류

전원투입시 충전되는 전하

-

전원개방시 흐르는 전류

전원 투입시 양단의 전압

시정수

( 로 되는시간)

특성근

R L C 과도현상

① 진동

②비진동

③임계진동

과도상태가 나타나지 않는 위상각(교류의 과도현상)

과도상태가 나타나지 않는

R의 값

정저항 회로의 정저항 조건

 

15. 라플라스 변환과 전달함수의 계산

① 간단한 함수의 라플라스 변환

정의 :

를 라플라스 변환하면 가 된다. 다음표와 같다.

1

, 1

 

 


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Posted by 빈블랭크
공부/전기기사2012. 2. 19. 15:00

전기기사 필기 요점정리 (제어공학)


1. 자동제어계의 요소와 구성

1. 자동제어 장치의 분류

∙제어량의 성질에 따른 분류

프로세서제어

∙온도, 유량, 압력, 액위, 농도, 밀도

∙생산공정중의 상태량, 외란의 억제를 주목적으로 함.

서어보 기구

∙위치, 방위, 자세

∙기계적 변위를 제어량으로 추종

자동조정

∙전압, 전류, 주파수, 회전속도, 힘

∙조절부 동작에 의한 분류

비례제어

∙P제어

∙잔류편차(off-set)가 생기는 결점

비례미분제어

∙PD제어

∙속응성

∙과도특성 개선

비례적분제어

∙PI제어

비례적분미분제어

∙PID제어

∙잔류편차제어

온-오프제어

∙불연속제어

∙제어목적에 따른 분류

정치제어

∙어떤 일정한 목표값을 유지하는 것

프로그램 제어

∙정해진 프로그램에 따라 제어량을 변화 시키는 것

추종제어

∙임의 시간적 변화를 하는 목표값에 제어량을 추종하는 것

비율제어

∙목표값이 다른것과 일정 비율 관계를 가지고 변화하는 것

2. 피이드백 제어계의 특징

∙정확성 증가

∙계의 특성 변화에 대한 입력 대 출력비의 감도 감소

∙비선형성과 왜형에 대한의과의 감소

∙감대폭 증가

∙발진을 일으키고 불안정한 상태로 되어가는 경향성

∙반드시 입력과 출력을 비교하는 장치가 있어야 한다.

 

2.라플라스 변환

3. 라플라스 변환

정의 :

를 라플라스 변환하면 가 된다. 다음표와 같다.

 

임펄스함수

1

단위계단함수

, 1

단위램프함수

n차 램프함수

정현파 함수

지수감쇠함수

지수감쇠램프함수

복소추이

정현파 램프함수

지수감쇠정현파함수

쌍곡선함수

 

4. 라플라스의 성질

선형정리

∙

시간추이정리

∙

복소추이정리

∙

복소미분정리

∙

초기값정리

∙

최종값정리

∙

 

3.전달함수

5. 정의 : 모든 초기값을 0 으로 했을 경우 입력에 대한 출력의 비

6. 제어요소

비례요소

∙스프링

∙저항 R

∙

∙

∙

∙

적분요소

∙유량

∙콘덴서 C

∙

∙

∙

∙

미분요소

∙

∙ (1차지연을 포함한 미분요소)

1차지연요소

∙

2차지연요소

∙

 

 

7. 물리계와 대응관계

직선계

회전계

전기계

m 질량

B 마찰

k 스프링

χ 변위

속도

F 힘

J 관성

B 마찰

k 스프링

θ 각변위

ω 가곡도

T 토크

L 인덕턴스

R 저항

C 콘덴서

θ 온도차

I 전류

E 전압

 

4. 블록선도와 신호흐름선도

8. 블록선도

∙공식

∙경로 : 입력에서 출력으로 가는 도중에 있는 각소자의 곱

∙폐로 : 입력으로 되돌아 오는 도중에 있는 각소자의 곱

 

 

 

 

9. 신호흐름선도

∙정의 : 제어계의 특성을 블록선도 대신 신호의 흠름의 방향을 전달과정으로 표시

∙공식

 

5. 자동제어계의 과도 응답

10. 시간응답 특성

① 오버슈트 : 과도상태중 계단입력을 초과하여 나타나는 출력의 최대 편차량

② 지연시간(시간늦음) : 정상값의 50% 에 도달하는 시간

③ 상승시간 : 정상값의 10～90%에 도달하는 시간

④ 정정시간 : 응답의 최종값의 허용 범위가 5～10% 내에 안정되기 까지 요하는 시간

⑤ 감쇠비

⑥ 과도현상은 시정수가 클수록 오래 지속된다.

 

11. 특성 방정식 : 폐루프 전달함수의 분모를 0 으로 놓은 식, 이때 의 근을 특성근이라 한다.

 

12. 임펄스 응답

입력과 출력을 알면 임펄스 응답을 알 수 있다.

 

13. 인디셜 응답

단위 계산 입력 신호에 대한 과도 응답

 

14. 1차 제어계의 과도 응답

 

,

 

15. 2차 제어계의 전달함수

특성 방정식 : ( :제동비, 감쇠계수 : 고유주파수)

근 :

① 경우 : 부족제동

② 경우 : 임계제동

③ 경우 : 과제동

④ 경우 : 무제동

 

6. 편차와 감도

16. 정상편차

∙정상위치편차 : 입력이 단위 계산 함수 일 때 편차

위치편차 상수 0 형(단위계단함수에서 생김)

 

∙정상속도편차 : 입력이 단위 램프 함수

속도편차상수 1형 (단위램프함수에서 생김)

 

∙정상 가속도 편차

가속도 편차 2형 (포물선 함수에서 생김)

 

17. 감도

계의 전달함수의 한 파라미터가 지정값에서 벗어났을 때의 전달함수가 지정값에서 벗어난 양의 크기

7.주파수 응답

18. 주파수 응답에 필요한 입력

∙정현파 입력

 

19. 벡터궤적

가 까지 변화하였을 때의 의 크기와 위상각의 변화를 극좌표에 그린 것으로 이 궤적을 나이퀘스트 선도라 한다.

 

비례요소

미분요소

적분요소

비례적분요소

1차지연요소

2차지연요소

부동작시간요소

 

20. 보드 선도

∙이득선도 : 횡축에 주파수와 종축에 이득값(데시벨)으로 그린 그림

∙위상선도 : 횡축에 주파수와 종축에 위상값(。)로 그린 그림

∙

 

21.

의 보드선도

의 경사를 가지며 위상각은 90。

의 보드선도

의 경사를 가지며 위상각은 180。

의 보드선도

의 경사를 가지며 위상각은 270。

 

 

 

 

 

 

8.제어계의 안정도

22. 루소 안정도 판별법

∙제어계의 안정조건 : 특성방정식의 근이 모두 s 평면의 좌반부에 있어야 한다.

∙조건 :① 모든 계수의 부호가 동일 할 것.

② 계수중 어느하나라도 0 아닐 것.

③ 루스 열수의 제1열의 부하가 같을 것.

23. 홀비쯔 판별법 : 특성방정식의 계수로서 만들어진 행렬식에 의해 판별하는 방법

24. 나이퀴스트 판별법 :

∙계의 주파수 응답에 관한 정보를 준다

∙계의 안정을 개선하는 방법에 대한 정보를 준다.

∙안정성을 판별하는 동시에 안정도를 지시해 준다.

∙안정조건

반시계 방향에서는 안쪽에 (-1, 0)이 있으면 불안정

시계 방향에서는 안쪽에 (-1, 0)이 있으면 불안정

25. 이득여유

∙이득여유는 위상선도가 -180。축과 교차하는 점에 대응되는 이득의 크기 값이다.

∙이득여유

26. 나이퀴스트 선도에서 안정계에 요구되는 여유

∙이득여유

∙위상여유 。

27. 보드선도에서 안정계의 조건

∙위상여유

∙이득여유

∙위상 교점 주파수 이득 교점 주파수

 

28. 루소-훌비쯔 표를 작성할 때 제1열 요소의 부호 변환을 무엇을 의미는 s 평명의 우반면에 존재하는 근의 수를 의미한다.

 

29. 특성방정식의 근이 좌반부 즉, 음의 반평면에 있으면 안정한다.

 

30. 보상법

∙위치제어계의 종속 보상법중 진상요소의 주된 사용 목적은 속응성을 개선하는 것이다.

∙진상 보상기는 과도응답의 속도를 보상한다.

∙위상여유가 증가하고, 공진첨두값이 감소한다.

 

 

 

9. 근궤적법

 

31. 정의 : 개루프 전달함수의 이득정수 K를 까지 변화를 시킬 때의 특성근 즉, 폐루프의 전달함수의 극의 이동궤선을 말함.

 

32. 작도법

∙극점에서 출발하여 원점에서 끝남.

∙근궤적은 의 극에서 출발하여 0 점에서 끝나므로 근궤적의 갯수는 와 중 큰 것과 일치한다. 또한 근궤적의 갯수는 특성방정식의 차수와 같다.

∙근궤적의 수 : 근 궤적의 수 ( )는 극점의 수( )와 영점의 ( )에서

이면

이면

∙근궤적의 대칭성 : 특성 방정식의 근이 실근 또는 공액복소근을 가지므로 근궤적은 실수축에 대하여 대칭이다.

∙근궤적의 점근선 : 큰 에 대하여 근궤적은 점근선을 가진다.

∙점근선의 교차점 : 점근선은 실수 축상에만 교차하고 그 수는 이다.

 

33. 근궤적상의 임의의 점의 K의 계산

34. 폐루프의 전달함수

35. 점근선의 교차점

36. 이득여유

 

10. 상태 방정식

 

37. 전이행렬

∙ 이며 전이 행렬은 다음과 같은 성질을 갖는다.

① ( 는 단위행렬)

②

③ (모든값에 대하여)

④ 여기서, 는 정수

38. 차 선형 시불변 시스템의 상태 방정식은 일 때 제어계의 특성방정식은 이다.

39. 변환법

∙라플라스 변환 함수의 대신 를 대입하여야 한다.

∙ 평명의 허축은 평면상에서는 원점을 중심으로 하는 반경 1인 원에 사상

∙ 평면의 우반평면은 평면상에서는 이원의 외부에 사상

∙ 평면의 좌반평면은 평면상에서는 이원의 내부에 사상

 

 

 

11.제어기기

40. 변환요소

변환량

변환요소

압력 → 변위

변위 → 압력

변위 → 임피던스

변위 → 전압

전압 → 변위

광 → 임피던스

광 → 전압

방사선 → 임피던스

온도 → 임피던스

온도 → 전압

벨로우즈, 다이어프램, 스프링

노즐플래퍼, 유압 분사관, 스프링

가변저항기, 용량형 변환기

포텐셔미터, 차동변압기, 전위차계

전자석, 전자코일

광전관, 광전도 셀, 광전 트랜지스터

광전지, 광전 다이오드

GM 관 , 전리함

측온 저항(열선, 서미스터, 백금, 니켈)

열전대

 

41. 서보모터

∙원칙적으로 정역이 가능하여야 한다.

∙저속이며 거침없는 운전이 가능하여야 한다.

∙기계적 응답이 우수하여 속응성이 좋아야 한다.

∙급감속, 급가속이 용이한 것이어야 한다.

∙시정수가 작아야 하며, 기동토크가 커야한다.

 

42. 서미스터 : 감열저항체 소자로서 온도 상승에 따라 저항이 감소하는 특성을 가지며, 구성은 니켈, 망간, 코발트 등의 산화물을 혼합한 것이다. 주로 온도 보상용으로 사용된다.

 

43. 제너 다이오드 : 제너 다이오드는 정전압 소자로 만든 PN 접합 다이오드로서 정전압 다이오드라고 하며 전압의 범위는 약 3[V]～150[V]정도 까지 다양한 종류가 있다. 전압의 안전을 위해 사용한다.

 

44. 터널다이오드 : 증폭작용, 발진작용, 개폐작용

 

45. 실리콘 정류 제어소자

∙PNPN 구조

∙게이트 전류에 의하여 방전 개시 전압을 제어할 수 있다.

∙특성 곡선에 부저항 부분이 있다.

 

46. 제어계에 가장 많이 이용되는 전자 요소는 증폭기 이다.

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Posted by 빈블랭크
공부/전기기사2012. 2. 19. 14:00

전기기사 필기 요점정리 (전자기학 - 2)


6장 정자계

○ 자기

․자류가 없다. → 유동성이 없다.

․자성체

-강자성체: 철, 니켈, 코발트

-역자성체: 구리,

-상자성체: 알루미늄, 망간

․훼리자성체의 자구 스핀 배열 상태 :⃒⃓⃒⃓⃒

○ 쿨롱의 법칙:

[N] ☆☆

[H/m] ☆

○ (점)자계의 세기

[AT/m], [N/wb] ☆☆

․합성 자계 H =2H1 cosθ ☆

○ 전자력

․m 에서 나오는 자속수: m ☆☆

․m 에서 나오는 총 자력선수: m/μ ☆

○ 자화의 세기 (분극의 세기)

․ ☆☆☆☆

○ 자속밀도

․ ☆☆☆☆

․ [Wb] ☆

○감자력

․자화의 세기와 비례한다. ☆

․ (N:감자율)

․환상 솔레노이드의 감자율은 “0”이다. ☆

○ 자위

[AT], [J/Wb]

○ 자기쌍극자

[AT]

[AT/m] ☆☆☆

* M(자기쌍극자 모먼트)= m․l [wb․m]

○ 판자석

[AT]

[wb/m]☆

* 구ω=4π=2π(1-cosθ) [sv]

 

 

 

 

 

○ 회전력

․막대자석

[N․m]☆☆☆

․평판코일

[N․m]

 

○ 경계조건

H1(B1)

μ1

μ2

 

H2(B2)

(법선),

(접선)

( )

․자계가 경계면에 평행이면 경계면은 압축 응력을 받는다.

․자계가 경계면에 수직이면 경계면은 인장 응력을 받는다.

․자계가 경계면에 수직이거나 평행일 때 투자율이 작은 쪽으로 이끌리는 힘을 받는다.

7장 전류의 자기 현상

○ 선전류(자계중 전류)에 작용하는 힘

[N]

○ 평형도선간에 작용하는 힘

[N/m] ☆☆☆☆☆

○ 하전입자에 작용하는 힘

○ 전계와 자계가 동시에…

[N]

○ 자계 내에 수직으로 돌입한 전자는 원운동을 한다.

[N]

,

○ 암페어의 주회적분 법칙(전류와 자계와의 관계)☆

→ *미분형

○ 비오사바르법칙 (전류와 자계의세기와의 관계)

[AT/m] ☆

 

 

○ 자계의 세기

․원주

a.외부(무한장 직선)

[AT/m] ☆☆

b.내부

[AT/m] ☆☆☆* 그래프

․유한장 직선

[AT/m]☆

 

․원형 코일 중심에서 x만큼 떨어진 지점의 전계의 세기

(비오사바르법칙 응용)

[AT/m]☆ *

[AT/m] ☆☆☆☆☆

․환상 솔레노이드 (암페어의 주회적분 법칙응용)

[AT/m] ☆☆☆☆

․무한장 솔레노이드

[AT/m] ☆

[AT/m]

○ 자계의 세기 구하는 문제

․정삼각형 중심점의 자계세기 (유한장 직선 응용)

[AT/m] ☆☆☆

․정사각형 중심점의 자계세기

[AT/m] ☆☆☆☆

․정육각형 중심점의 자계세기

[AT/m] ☆

․반경이 n각형 중심점의 자계세기

[AT/m] ☆

․원 중심에서의 자계세기

[Wb]☆

(*반원: [Wb]☆☆☆)

○ 자화의 세기

[㏝/㎡]

○ 기타

․스트레치 효과: 가요성 전선이 원형이....

․스토우크스 정리

․자계가 보존적이 아닌 경우 - 전류에 의한 자계

․핀치효과: 액상도체에 강전류를 흘려...

․자속밀도B와 자기벡터 퍼텐셜의 관계

 

제8장 자성체와 자기회로

○ 강자성체의 자화 곡선

․퀴 리 점: 자화된 철의 온도를 높일 때 강자 성이 상자 성으로 급격하게 변하는 온도

 

․바르크하우젠 효과: 철의 자화 현상은 매끈한 B-H곡선이 아이라 계단적으로 증가 도는 감소하는 효과

․

 

 

○ 히스테리시스 곡선

․ [wb/㎥]

(스타인메쯔 상수 1,6)

․횡축은 자계의 세기, 종축은 자속밀도

․히스테리시스 곡선에서 종축이 만나는 점 - 보자력

․히스테리시스 곡선에서 종축이 만나는 점 - 전류 자기

․전 자 석 보자력‧면적은 작고 잔류자기는 클것 ☆

영구자석 보자력과 면적‧잔류자기가 클것

○ 자화에 필요한 에너지

․자계의 에너지 밀도

[J/㎥] ☆☆☆☆

․단위면적당 자석 표면에 작용하는 전자력

[N/㎡] ☆☆

․전체면적에 작용하는 힘

[N] ☆☆☆☆

 

○ 자기회로와 전기회로의 비교

자기회로

전기회로

자속☆

자계

기자력

자속밀도

투자율

자기저항

φ[Wb]

H[A/m]

F[AT]

B[Wb/㎡]

μ[H/m]

Rm[AT/Wb]

전류

전계

기전력

전류밀도

도전율

전기저항

I[A]

E[V/m]

V[V]

D[A/㎡]

σ[℧/m]

R[Ω]

․자기저항

[AT/Wb] ☆☆☆{A: 단면적}

․기자력

[AT] ☆

․자속

[㏝] ☆☆☆☆

○ 공극이 있는 철심

○ 기타

․물질의 자화 현상은 일반적으로 전자의 자전으로 정의

․일반적으로 자구를 가지는 자성체 - 강자성체

․자기 외형 효과: 초음파의 발생 장치에 응용

 

제9장 전자유도

○ 패러데이 전자유도

(전자유도현상에 의해 발생된 유도기전력은 자속쇄교수의 감쇄율레 비례한다.)

[V] ☆☆☆☆☆

*

*기타 참고공식: [W]

○ 유도기전력

[N]☆☆☆☆

[N]

○와전류손 (맴돌이 전류)

☆☆

․페라이트 코어의 특징 - 와전류손이 적다.

․코일에 성층 철심 또는 압분철심을 사용하여 감소시킴

․와전류이용 기기: 적산 전력기의 전자제동 장치

․와전류손이 가장 적은 코일은 공심.

○ 표피효과

․ [m] ☆

․ 주파수가 높을수록 침투깊이(δ)는 만큼 감소

표피효과, 저항은 만큼 증가

제 10장 자기 인던턴스

○ 인던턴스

( )☆☆☆☆☆

( )☆☆

- 단위

이므로

☆☆

○ 인던턴스 계산

․ ☆☆☆☆

․쇄교자속 (N: 전체 권수)

[Wb]

 

․솔레노이드

, N=nl(S=πa2)

[H] [H/m]

- 무한장보다 유한장 솔레노이드의 인던턴스가 작다

․동축원판 (원주, 동축케이블)

a. a < r < b

[H] ☆

b. r < a

[H]

․평행도선 (평행왕복도선)

[H] (d:도선간격 , a: 선반지름)

 

 

․원주도체의 내부 인덕턴스

[H/m]☆☆

○ 인덕턴스 연결

․직렬연결

[H]☆

․병렬연결

[H]

․결합계수

(0≤k≤1)☆☆☆

(결합계수․상호인던턴스가 작으면 누설자속이 많다.)☆

․두 코일이 서로 직교하고 있을 때는 자속의 쇄교가 없으므로M=k=0

․ ☆

○ 자계에너지

[J]☆☆

 

11장 전자계

○ 변위전류 밀도(유전자 안에서)

( )

․만약 =Vmsinωt [V] 라면

[A/㎡]

․만약 =Vmcosωt [V] 라면

[A/㎡]☆

 

․변위전류 : 자속밀도의 시간적 변화

[A]

○ 특성(파동) 임피던스

☆

○ 전파속도

[m/s] ☆☆

☆

*전자파 속도 [m/s]

○ 포인팅 벡터

․단위 면적을 단위 시간에 통과하는 에너지

․ [W/㎡] ☆

* 단위

 

○ 맥스웰의 전자(전방) 방정식

․가우스 정리의 미분형

- ☆

(전하에서 전속선이 발산한다.)

- ☆

(고립된 자극은 존재하지 않는다.)

․패러데이 전자유도법칙의 미분형

- ☆

(자속의 시간적 변화에 의해 유기기전력(전계의 회전)이 발생한다.)

․암페어의 주회 적분법칙의 미분형(전류와 자계의 관계)

- ☆

(전도 전류와 변위 전류는 자계를 생성한다. )

․수평전파:대지에 대해 전계가 수평면에 있는 전자파

․전자파

- 전계와 자계가 동시에 존재하되 위상이 90°다르다

- 즉 E×H 방향과 같다.

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전기기사 필기 요점정리 (전력공학 - 1)  (0) 2012.02.19
Posted by 빈블랭크
공부/전기기사2012. 2. 19. 13:00

전기기사 필기 요점정리 (전자기학 - 1)

자기학 공식정리

1장 벡터해석

○ 벡 터 량: 힘, 속도, 가속도, 전계, 자계, 전류밀도

스칼라량: 전위, 에너지, 길이

○ 벡터의 가감 - 알아서해

○ 벡터의 곱

․내적- 이것도 모르냐???

․외적- 이건 찾아봐

○ 미분연산자∇

2장 정자계

○ 정전계

전계에너지가 최소로 되는 전하 분포의 전계이다. ☆

○ 전자

․전하량: e= -1.6×10-19 [C]

․질 량: m=9,1×10-31 [kg]

○ 쿨롱의 법칙:

[N] ☆☆

( F>0: 반발력 , F<0: 흡입력 )

[F/m]

*광속(C)= 3×107

○ 전계의 세기 ☆

․ 전계내의 한점에 단위 전하를 놓았을 때 이에 작용하는 힘을 그 점에 대한 전계의 세기라 하면 다음식으로 표현한다.

[V/m], [N/C] ☆☆

․ 선에 수직되는 단위 면적을 통과하는 전기력선수, 즉,.전기력선 밀도

[V/m]

․ 전위경도에 (-)값을 붙인 것

☆

○ 전기력선 ☆☆

․ 전기력선의 방향은 그 점의 전계의 방향과 일치하고 밀도는 그점에서의 전계의 크기와 같다.

․ 단위 전하에서 1/ε0개의 전기려선이 출입한다.

․ 전력선은 그 자신만으로 폐곡선이 되는 일이 없다.

․ 전력선은 등전위면과 직교한다.

․ 전력선은 도체표면에 수직으로 발산한다.

․ 도체 내부에는 전력선이 없다.

○ 전 위 … 스탈라량 ☆☆

[V] ☆☆

* W=Q‧V

 

 

 

 

○ 등전위면

․전계내에서 동일한 전위의 점을 연결하여 얻어지는 면을 등전위면이라 한다.

․서로 다른 전위를 가진 등전위면은 교차하지 않는다.

․등전위면과 전기력선은 서로 수직으로 교차한다.

○ 전위경도 (전위의 기울기)

․ (크기가 같과 방향이 반대) ☆

○ 가우스 법칙

․대칭전하 분포에의해 전계를 구할 때 쓰임

☆

․폐곡면을 통해서 나가는 전력선의 총수는 전체 전하의 1/ε0 가 된다.☆

 

○ 전계의 세기

․구외부의 전계 및 전위

[V/m]☆☆, [V]☆☆

․구내부의 전계 및 전위

① 전하가 표면에만 존재할 때 (일반적)

[V/m] ☆

[V] ☆☆

② 전하가 내부에도 균일하게 분포할 때 (가정)

[V/m] ☆☆

[V]

 

․동심구에 대한 전계 및 전위

내구에만 Q[C]의 전하를 준 경우

외구에만 Q[C]의 전하를 준 경우

- 도체 사이의 전계

☆

[V/m]

[V/m]

- 도체 밖의 전계

☆

[V/m]

[V/m]

- 내구의 전위 ☆

 

[V]

[V]

-외구의 전위

 

[V]

[V]

 

. 내구에 +Q[C], 외구에 -Q[C]의 전하를 준 경우

- 도체 사이의 전계

[V/m]

- 도체 밖의 전계

[V/m]

- 내구의 전위

[V]☆

-외구의 전위

[V]

․원주

a.외부(무한장 직선, 선전하)*λ[C/m]: 선 전하 밀도

[V/m] ☆☆☆☆☆

b.내부

- 전하가 표면에만 있을 경우

[V/m]

- 전하가 표면에만 있을 경우

[V/m] ☆

c.원주 밖의 전위차

[V/m]

 

․무한 평면 도체에 의한 전계 및 전위

[V/m]☆☆ (거리와 관계없는 평등 전계이다.)

[V] *σ[C/㎡]: 면 전하 밀도

 

․무한히 넓은 2매의 평면한 도체 내부의 전계 및 전위

(한면에 +σ[C/㎡] 다른 한면은 -σ[C/㎡]의 전하가 분포)

a.내부전계 (외부는 “영”이다. )☆☆

[V/m]☆ (거리와 관계없는 평등 전계이다.)

b.간격 d[m]인 양면 사이의 전위차

[V] ☆

․도체표면의 전계

[V/m] ☆

○ 도체 표면에 단위 면적당 작용하는 힘 (정전응력)

[N/㎡]☆☆☆☆

 

○ 전기력선의 발산

․전계의 발산정리

․가우스 법칙의 미분형

☆

 

 

○ 프아송의 방정식

☆

*전하밀도: ☆☆☆☆☆☆

○ 전기 쌍극자

[V]☆☆

[V/m] ☆☆

* m (전기 쌍극자 모먼트)= Q․δ [C․m] ☆

* r2= K‧cosθ

○전기력선 방정식

*

○ 기타

․마찰전기는 자유전자가 이동한 결과

․대전: 전자를 C주고 받음으로써 전자의 과부족이 생기는 현상

․1[N] = 105[dyne]

․평등전계 E속에서 정지된 전자e가 받는 힘:

크기는 eE이고 전계와 반대 방향

․단위 전계의 세기 1[V/m]인 점에서의 전기력선의 밀도와 전하량?

1[개/㎡],1/ε0 [C]

․전기 이중층에서 약면간의 전위차

 

3장 진공중의 도쳬계

○전위계수

․

․전위계수의 단위: [V/C]

․성질

① P11 ≥ P21 > 0 일반적으로 Prr ≥ Prs > 0

② P12 = P21 일반적으로 Prs = Psr

③ P11 = P21 인 경우 도체 2가 도체 1에 포위된 경우

 

 

○ 용량계수와 유도계수

․첨자가 같은건 용량계수 첨자가 다른건 유도계수

․용량(유도)계수의 단위: [C/V]=[F]

․성질

① q11 > 0 일반적으로 qrr > 0

② q12 ≤ 0 일반적으로 qrs ≤ 0

③ q12 = q21 일반적으로 qrs = qsr

④ q11 ≥ -(q21+q31+…+ qn1 )

 

○ 정전용량

․ 일정한 전위 V를 주었을 때 전하Q를 저축하는 능력을 표시하며 Q는 V에 비례, 이때 비례상수를 C라 하면 이를 정전용량이라한다.

․Q=C․V

․단위: [F] *엘라스턴스: 1/C

○ 정전용량의 계산예

․반경 a[m]인 고립도체구의 정전용량

[F]

․동심구 사이의 정전용량 (내구에+Q 외구에 -Q를 주었을때)

[V]

[F]

․동심 원통사이의 정전용량

[V]

[F/m]

․평행도선 사이의 정전용량

[V]

[F/m]

․평행판 콘덴서의 정전용량

[V]

[F/㎡]

[F/㎡]

○ 콘덴서 연결

․병렬연결

전 체 전 하:

합성정전용량:

전하량

․직렬연결

에서

[F]

○ 도체계의 에너지

․정전에너지

[J]

․공간 전하계가 갖는 에너지

[J/㎥]

○ 대전도체표면의 단위 면적에 작용하는 힘

[J]

제4장 유전체

○ 전기분극

․ 유전체에 전계를 가하면 원자핵과 전자가 약간 변위하여 전기 쌍극자를 형성하게 되는 데 이때의 현상을 전기 분극이라한다.

․ 단위 체적당 나타나는 쌍극자 모멘트를 그점에 대한 분극의 세기 또는 분극도라 하며 크기는 분극 전하 밀도와 같다.

․ 분극의 세기 P는 전계의 세기 E에 비례하며 다음과 같은 관계가 있다

․

○ 전속

․ 진공이 아닌 유전체에서는 유전율에 따라 전기력선 수가 달라져 새로운 차원의 선을 가정하여 유전속 또는 전속이라 한다.

○ 전속밀도

․단위 면적당 전속수

․

○ 유전체내의 정전계

․쿨롱의 법칙

[N]

․전계의 세기

[V/m]

․전 위 … 스탈라량 ☆☆

[V]

․Gauss의 정리

․유전체의 Gauss의 정리 (위식에 ε를 곱해서)

․전속밀도의 발산

에 ε를 곱하면

○ 경계조건

(법선), (접선)

․전기력선 및 전속이 경계면에 수직으로 입사되는 경우

θ1=θ2=0 로 굴절하지 않으며 D1=D2 로 전속 밀도는 연속

․유전유이 다른 두종류의 경계면에 전속과 전기력선이 수직으로 도달할 때

- 전속솨 전기력선은 굴절하지 않는다.

- 전속밀도는 불변이다.

-전계의 세기는 불연속이다.

-전속선은 유전율이 큰 유전체에 모이려는 성질이 있다.

○ 유전체 내의 정전에너지

․단위 체적내에 축적되는 에너지 밀도 W[J/㎥]

[J/㎥]

․Faraday관

- 전기력관: 유전체중에서 대전 도체 표면의 미소 면적에서 발산하는 전속으로 이루어지는 관

- 페러데이관: 전기력관 중 미소 면적상의 전하가 단위 전하 (1[C])인 것

- 패러데이관의 성질

a. 전속수는 일정하다.

b. 양단에 정,부의 단위 전하가 있다.

c. 진전하가 없는 점에서 패러데이관은 연속적이다.

d, 페러데이관의 밀도는 전속 밀도와 같다.

○ 유전체에 작용하는 힘

․전계가 경계면에 수직인 경우 (D1=D2)

[N/㎡]

․전계가 경계면에 평행한 경우 (E1=E2)

[N/㎡]

○기타

․자유공간 반지름 a인 도체구가 있고 반지름 r=a-b사이(b>a)를 유전율ε인 유전체로 덮은 경우 정전용량

 

제5장 전류

○ 저항과 정전 용량과의 관계

즉

○열전현상

.제어벡: 온도차 열기전력

.펠티에: 제어벡현상의 역현상 - 전자냉동

.톰 슨: 열흡수,발산 온도차가 심해짐

○영상전하

․무한도체판-영상전하로

․도체점지구에 관한 점전하 그 영상전하는 점전하보다 작고,부호반대이다.

․무한 평면 도체로부터 거리 a[m]인 곳에 점전하 Q[C]가 있을 때 무한 평면 도체에 유도되는 면밀도가 최대인 점의 전하 밀도


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Posted by 빈블랭크
공부/전기기사2012. 2. 19. 11:00

전기기사 필기 요점정리 (전력공학 -2)


Ⅶ.중성점접지

1.이유

장거리송전선로에서 사용전압이 고전압이므로 1선지락 사고시 전위상승 4～6배 이 커짐으로인해 절연문제를 생각치 않을 수 없다. 따라서 이에 대한 보호대책으로 중성점 접지 방식을 채용한다.

2.목적:

①1선지락시 전위상승 억제,계통의 기계기구의 절연보호

②지락사고시 보호계전기 동작의 확실

③안정도 증진

④피뢰기 효과

⑤단절연․저감절연

⑥유도장해의 방지

3.종류

1)비접지방식(3.3[㎸],6.6[㎸])

비접지Δ방식의 특징

․저전압 단거리

․1상고장시 V-V 결선이 가능하다 (고장중 운전가능)

․√배의 전위 상승

2)직접접지방식

(유효접지:154[㎸],345[㎸])

→ 1선지락사고시 전압 상승이 1.3배이하가 되도록 하는 접지방식

○직접접지장단점

장점

단점

.전위상승이 최소

.단절연,저감절연가능

-기기값의 저렴

.지락전류 검출이 쉽다

-지락보호기작동 확실

.피뢰기 효과 증가

.1선지락시 지락전류가 최대

.유도장해크다

.이중고장발생확률 최대

.큰전류차단하므로 차단기 용량커짐 - 대용량차단기

.안정도 저하

.고장중운전불가능

 

3)저항접지방식

①목적:안정도 일정, 효과적 유지

②종류:

a.고저항 접지(100～1000Ω:소호접지경향)

지락전류작다, 전위상승 높다

b.저저항 접지(30Ω:직접접지경향)

 

4)소호리액터방식(병렬공직이용⇒전류최소)

①소호리액터크기

XL

LL

②소호리액터용량

P

( V:[V], :[㎞], (×1.1배):과보상 )

*과보상을 하는 이유는 직렬공진시의 이상전압의 상승을 억제한다.

③합조도

P

구분

공진식

공진정도

합조도

IL > IC

과보상

+ Ig=0

IL = IC

완전공진

0 Ig=-

IL < IC

부족보상

- Ig≠0

④장단점

장점

단점

.지락전류 최소

.안전도 최대

.고장중 운전이 가능

.이중고장 발생확률 없다.

.유도장해 최소

.전위상승 최대

-절연이 문제

.보호계전기 동작 불확실

.설비비 고가

 

○중성점접지 최종정리

방식

2중고장발생확률

보호계전기동작

지락

전류

고장중 운전

전위

상승

고도

안정도

유도

장해

특징

직접접지

154,345

22.9

최대

확실

대

×

1.3

소

대

중성점영전위

단절연가능

저항접지

↓

↓

↓

×

↓

↓

 

비접지

3.3, 6.6

↓

×

↓

가능

↓

↓

 

소호접지

66

최소

불확실

0

가능

이상

대

소

병렬공진

고장전류최소

 

5)중성점 잔류 전압 공식

En

6) 변압기 결선방식에 따른 특성

△-△ 결선

①제3고조파 순환, V-V 결선, 저전압 단거리

Y-Y 결선

①제3고조파 발생,

②접지가능 , 이상전압의 억제

Y-Y-△ 결선

①3권선변압기사용,

②△권선(안정권선) : 제3고조파제거, 소내용전원의 공급, 조상설비의 설치를 목적으로 함.

③우리나라 154, 345 주변전소에 채택

 

Ⅷ.이상전압

1.종류

1)내부이상전압

①개폐서어지

a.무부하 송전선로의 개폐(Cs에 흐르는 전류)

전력용 변압기 개폐

SC의 개폐

b.차단기 재투입시- SOV

대책:차단기내에 저항기 설치

②1선지락 사고 - 전위 상승

2)외부이상전압

직격뢰→뇌격이 직접전선로에 내습

유도뢰→뇌운이 대지로 방전시 인접 전선로에 유도되는 뇌

3)외부 이상 전압 방호대책

①가공지선:

․직격뢰 차폐(차폐각 작게 할수록 좋다)

․효과

역섬락 방지

탑각저항 줄임

통신 유도장해 경감

②매설지선→ 역섬락방지 ⇒ 철탑저항을 작게한다.

③애자련 보호 - 아킹혼(초호각),아킹링(초호환)

④피뢰기 설치 - 기계기구 보호

4)뇌서지란? 충격파

①파형(뇌운이 전선로에 이동시)

a.파두장:0～100%까지 1.2μsec

b.파미장:0～끝(50%)까지 50μsec

c.뇌서지와 개폐서지는 파두장 파미장 모두 다름

②이동 속도

가공지선:

케 이 블: 유전체 고려

③뇌의 값

a.반사계수 β ,

반사전압 e2=βe1 ,

a.투과계수 γ ,

전압 e3=γe1

b.무반사 조건

β=0 → Z1 = Z2

2.피뢰기

특성

①뇌전류 방전 ②속류차단 ③선로 및 기기보호

정격

2500 A, 5000 A, 10000 A

정격전압

22.9 → 18 kV , 22 - 24 kV

제한전압

충격파 전류가 흐르고 있을 때 단자전압.

정격전압

속류가 차단되는 고류 최고 전압

구성

특성요소와 직렬갭

구비조건

①제한전압은 낮게

②속류차단능력 우수

③충격파 전압은 낮고, 상용주파허용전압은 높게

1)피뢰기 정격 전압

속류를 차단하는 교류 최고전압

전압 [KVA]

발․변전소

배전선로용

 

직접 345

직접 154

비접지 66

비접지 22

다중접지 22.9

비접지 6.6

비접지 3.3

288

138

75

24

21

7.5

7.5

 

 

 

18

7.5

7.5

직접접지 계통 0.8-1.0배

기타접지 계통 1.4-1.6배

6 배수로 권장

2)피뢰기 제한 전압

.뇌전류 방전시 직력갭 양단에 나타나는 교류최고전압

.피뢰기가 처리하고 남는 전압

.

3)여유도

 

.보호기와 피보호기의 절연강도의 폭

.보호기 제한 전압의 약 20%정도

 

4)절연협조

절연협조의 기본 : 피뢰기의 제한전압

3.차단기

1)목적:

선로 이상상태 (과부하,단락,지락)고장시,고장전류차단

부하전류, 무부하전류를 차단한다.

2)동작책무

①일반용

갑호: O - 1분 - CO - 3분 - CO

을호: CO- 15초 - CO

②고속도 재투입용: O - 임의 - CO - 1분 - CO

3)차단시간

트립코일 여자로부터 소호 시간

(개극 시간+아아크 시간 = 3Hz～8Hz)

4)차단용량

PS ×정격전압×정격차단전류

( )

5)차단기종류

 

ABB

공기차단기

GCB

가스차단기

OCB

유입차단기

MBB

자기차단기

VCB

진공차단기

특징

∙투입과차단을 압축공기로 한다.(임펄스차단기)

∙별도의조정장치기 필요없다.

∙소읍이 크다.

∙화재의 위험이 없다.

∙밆폐구조이므로 소음이 없다.(공기차단기에 비해 장점)

∙절연내력이 공기의 2-3배정도

∙소호능력이 우수함

∙인체에 무해하다.

∙소호능력이 크다.

∙방음설비가 필요없다.

∙부싱변류기를 사용할수 있다.

∙화재의 위험이 있다.

∙화재의 위험이 없다.

∙보수점검이 비교적 쉽다.

∙전류절단에 의한 와전압이 발생하지 않는다.

∙고유주파수에 차단능력이 좌우되는 일이 없다.

∙화재의 위험이 없다.

∙보수점검이 비교적 쉽다.

∙차단시간이 짧고 폭발음이 없다.

∙고유주파수에 차단능력이 좌우되는 일이 없다.

소호매질

압축공기

절연유

전자력

진공

6)차단기와 단로기의 동작특성 비교

차단기

단로기

계전기

①예상최대단락전류에 의해 결정

 

①차단능력 없다.

 

①최소동작전류에 의해 구동

②

여기서 는 정격차단전류

②차단기가 열려 있어야만 단로기를 닫을수 있다.

②정한시 : 일정시간이상이면 구동

③반한시 : 전기량과 구동시간의 반비례 특성

④순한시 : 일정값 이상이면 구동

 

7)쇄정장치(인터록) : 차단기가 열려 있어야 단로기를 열고 닫을수 있다.

①DS(단로기) → 부하 차단 및 개폐불가

a.선로기기의 접속변경

b.기기를 선로로부터 완전개방

c.무부하 선로의 개폐

4.보호계전기

환상선로 단락보호

방향단락계전방식

표시선계전방식

고속도 재폐로 방식을 확실하게 적용

파일럿 와이어 계전방식

고장점 위치와 관계없이 송수전 양단을 고속차단, 시한차 없이, 연피케이블 사용

환상모선방식

환상모선고장시 타모선으로 절체할수 있는 이중 모선방식

선로보호용

발․변압기 보호용

.거리계전기

-기억작용(고장후에도 고장전전압을

잠시 유지)

.임피던스 계전기

.지락계전기

-선택접지 계전기 (병렬2회선,다회선)

-지락방향 계전기

.브흐홀쯔 계전기 (변압기 보호)

- 변압기와 콘서베이터 연결관 도중에

설치

.차동계전기 (87)

- 앵쪽 전류차이에 의해 동작

.비율차동계전기

 

Ⅸ.유도장해

 

원인

공식

길이관계

정전유도장해

영상전압, 상호정전용량

길이와 무관

전자유도장해

영상전류, 상호인덕턴스

길이에 비례

 

1.전자유도장해: 영상전류(I0)에 의해

Em [v]

( M ⇒ 카슨폴라체크의 식)

∴ 유도장해∝주파수×길이

2.정전유도장해: 영상전압(E0)에 의해

1)전력선 각상과 통신선 이격 거리가 같다.

정전유도전압

(Cm:상호정전용량 C0:통신선의 대지정전용량)

2)전력선 각상과 통신선 이격 거리가 모두 다르다.

Es ×E0

* 완전연가시(Ca=Cb=Cc=C)

Es

3.유도장해방지대책

전력선측

통신선측

-연가를 충분히 한다

-소호리액터 접지 방식

→ 지락전류소멸

-고주파 억제

-고속도 차단기 설치

-교차시 수직교차하라.

-이격거리 크게한다

-차폐선을 설치(30～50% 경감)

-케이블화

-절연강화

-배류코일(쵸오크 코일)설치

-피뢰기 시설

 

 

 

 

 

Ⅹ.안정도

1.의미

전력 계통에서 상호 협조 하에 동기 이탈하지 않고 안정되게 운전할 수 있는 정도

2.종류

1)정태안정도

① 정상 운전시 여자를 일정하게 유지하고 부하를 서서히 증가시켜 동기 이탈하지 않고 어느 정도 안정 할 수 있는 정도

②안정도 한계 결정

바그너 식:

2)동태안정도

여자를 제어하지 않고, 발전기를 정전압으로 운전할 수 있는 정도

3)과도안정도

과도상태가 경과 후에도 안정하게 운전할 수 있는 정도

3.안정도 향상대책

발전기

송전선

-정상리액터를 작게

-영상,역상 리액터를 크게

-Ks는 크게

-플라이휠 효과 선정

-제동권선 설치 → 난조방지

-속응여자방식 채용

-동기탈조 계전기 설치

-X의 값을 적게한다.

․복도체 채용

․병행2회선 방식

․중간조상방식

-전압변동률을 줄임

․무부하를 피한다.

․분로리액터(페런티효과방지)

․중간조상방식

-계통충격줄임

․고속도 재폐로 방식

․고속차단기 설치

․외부이상전압 줄임 (LA설치)

․내부이상전압 줄임

(중성점접지방식)

*중간조상방식-

계통의 중간에 동기조상기를 연결하는 방식, 무효전력을 발생시켜서 선로의 중간점에 있어서의 전압을 일정하게 유지함으로써 안정도를 증진시킨다.

 

※ 유도장해와 안정도의 정리

안정도 증대법

①직렬이랙턴스을 적게(직렬콘덴서의 설치)

②고장전류의 신속제거(재폐로 방식 채용)

③전압볍동을 작게(속응여자방식, 단락비크게)

④병렬2회선채용

⑤불평형을 적게

⑥중간조상방식 채용

⑦안정도 판별식 : 바그너의 식-

유도장해 방지책

①연가, 이격거리증대, 고장전류 최소

②차폐선설치, 교차부분은 직각

③통신선 →배류코일, 성능이우수한 피뢰기설치

※전선의 재질은 바꾸어도 유도장해를 줄일수 없다.

 

Ⅺ.전선로

1.하중

1)합성하중

①수직하중:전선의 하중(Wi), 빙설하중(Wc)

②수평하중:풍압하중(Wp)

2)빙설이 적은 지방의 합성하중

W

3)빙설이 많은 지방의 합성하중

W

*풍압하중

빙설이 적은 지방:

빙설이 많은 지방:

*빙설하중

4)부하계수 =

2.Dip (이도)

고저차가 없고 지지점의 높이가 같을 때만 적용

1)이도:늘어지는 정도

①이도

D ( T:수평장력,W:합성하중,S:경간 )

.수평장력

.인장하중:전선이 완전히 끊어졌을 때 작용한 힘

(ACSR: 2.5,경동선:2,2, 중공전선:3이상)

.인장강도:소선 1가닥이 끊어졌을 때 작용한 힘

(인장하중= 인장강도×단면적)

②전선의 실제길이

L

③온도변화시 Dip 값 계산

D

( t:온도차 , S:경간 , α:선팽창계수 )

 

 

Ⅻ.배전

1.배전방식

기지식(수지싱식)

망상식(네트워크)

저압뱅킹방식

①전선이 경제적

②농어촌에 적당

③감전시고 감소

④증설이 용일

①전압변동이 적다

②감전사고의 증대

③신뢰도가 가장우수

④네트워크 프로텍터

∙저압용 차단기

∙방향성 계전기

∙퓨즈

①전압변동이 적고

②부하증가에 대한 융통석 향상

③플리커 경감

④케스케이딩 현상

: 건전한 변압기 일부 또는 전부가 차단되는 현상

1)가지식(수지상식)

① 단점

a.전압변동율이 크다→플리커현상(깜박깜박)

b.전압강하 최대

c.고장범위 넓다.

 

2)루프식(환상식)→중소도시

① 장점

a.가지식에 비해 전압강하 적다.

3)뱅킹방식 →대도시

① 장점

a.전압강하 와 전력 손실이 적다.

② 단점

a.케스케이딩 현상 발생

b.방지책 구분개폐기 설치

③ 구분개폐기

a.고장구간축소

b.설치구간은 2[㎞]이하에 설치

4)네트워크 방식 →대형도시

① 장점

a.공급신뢰도가 가장 좋다

b.무정전 공급 방식

c.전압강하 극소

② 단점: 설비비 고가 ,접지사고가 많다.

③네크워크 프로텍터 (차단기,Fuse,방향성 계전기)

→역류 개폐 장치

2.전기방식별 비교

종별

전력

손실

전선량

1선당

공급전력

1선당

공급전력비교

1φ2w

P= VIcosθ

2 I2R

2w

1/2 P

100 %

1φ3w

P= 2VIcosθ

2 I2R

3w

2/3 P

133 %

3φ3w

P=√VIcosθ

3 I2R

3w

√/3 P

115 %

3φ4w

P= 3VIcosθ

3 I2R

4w

3/4 P

150 %

1)중량비비교 (전선소모량)

방식

1φ2w 소요 전선량을 100%로

절약량

1φ3w

중성선 굵기동일

3/8 = 37.5%소요

62.5%

중성선 굵기 ½

2.5/8

 

3φ3w

-

3/4 = 75% 소요

25%

3φ4w

중성선 굵기동일

4/12

66%

중성선 굵기 ½

3.5/12 = 29.2% 소요

 

※3φ3w와 3φ4w 중량 비교

※ 단상 3선식의 특징

① 전선소모량이 단상2선식에 비해 37.5% (경제적)

② 110/220 의 두종의 전압을 얻을수 있다.

③ 전압의 불평형 → 저압 벨런서의 설치

∙여자임피던스가 크고 누설임피던스가 작다.

∙권수비가 1:1 인 단권 변압기 이다.

④ 단상2선식에 비해 효율이 높고 전압강하가 적다.

(1). 조건 및 특성

a.변압기 2차측 1단자 제2종접지공사

b.개폐기는 동시동작형

c.중심선에 Fuse 절대 안됨.

단선에 의한 경부하 소손 방지 →저압밸런서 설치

 

- 1선당공급전력

종별

전력

손실

전선량

1선당

공급전력

1선당

공급전력비교

1φ2w

P= VIcosθ

2 I2R

2w

1/2 P

100 %

1φ3w

P= 2VIcosθ

2 I2R

3w

2/3 P

133 %

- 전선량

방식

1φ2w 소요 전선량을 100%로

절약량

1φ3w

중성선 굵기동일

3/8 = 37.5%소요

62.5%

중성선 굵기 ½

2.5/8

 

 

(2) 말단집중부하와 분산 분포 부하의 비교

 

전압강하

전력손실

말단집중부하

분산분포부하

 

 

ⅩⅢ.부하관계용어

 

 

(부하율,수용률 < 1, 부등률 > 1)

※변압기용량

a.한대일경우

/ 부하역률

b.여러대일 경우

※배전선의 손실계수H와 부하율F의 관계

 

1≥F≥H≥F2≥0

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Posted by 빈블랭크
공부/전기기사2012. 2. 19. 10:00

전기기사 필기 요점정리 (전력공학 - 1)


1. 송배전분야 요약정리

Ⅰ.개요

1.직류송전방식의 특징

1)직류송전-④

①차단 및 전압의 변성이 어렵다.

②리액턴스 손실이 적다

③안정도가 좋다

④회전자계가 없다.

⑤절연레벨을 낮출수 있다.

2.철탑의 종류

1)종류 ⑤

①보강형

②직선형-3°이하 (A)

③각도형 (B,C)

④인류형-전선로 말단 (D)

⑤내장형-경간이 넓을 때 (E)

3.전선

1)구비조건⑥

①도전율이 커야

②인장강도가 커야

③비중(밀도)가작아야

④내부식성 커야

⑤가설이 쉬워야

⑥값이 싸야

2)연선[㎟]

①소선의 구성 19/2

②소선의 총수: N=1+3n(n+1), 7→ 19 → 37

③연선의 직경: D=(2n+1)d

④연선의 단면적:A= N×πd2/4

⑤연선의 저항:

3)중공연선 - 표피효과 이용

4)ACSR

○경동선과 ACSR 의 비교

 

도전율

직경

비중

인장강도

경동선

91～97%

1

1

1

ACSR

61%

1.4～1.6

0.8

1.5～2

4.애자

1)목적 ②

①전선지지

②전선과 지지물 간의 절연간격유지

2)구비조건 ⑤

①절연내력이 커야

②절연저항도 커야

③기계적 강도가 커야

④충전용량이 작아야

⑤값이 싸야

3)종류 - 핀애자,현수애자 등등

4)현수애자

①전압분담

지지물로부터 세 번째 애자가 전압분담이 가장 적다

②애자보호대책

초호각(소호각)

.섭락시 애자파괴 방지

.역섭락시 애자파괴 방지

.애자련의 전압분포개선

③애자효율

④애자섭락전압

주수섬락 50

건조섬락 80

충격전압시험 125

유중파괴시험 140kV

 

○전압별 애자 개수

2.2 kV

66kV

154kV

345kV

2-3

4-6

9-11

19-23

5)*OFF SET-전선도약에 의한 단락방지

 

 

Ⅱ.선로정수와 코로나

1.선로정수

1)L 리액턴스- 작용,대지귀로인덕턴스

①작용리액턴스

.실험식

Ln [mH/km]

②대지귀로 인덕턴스

2)정전용량

①작용 정전용량

.실험식

[μF/km]

②대지 정전용량

.단상 .3상

③부분정전용량

.단상: C=Cs+2Cm

.3상 : C=Cs+3Cm

*연가 → 선로정수의 평형→전압전류의 평형

①선로정수평형

②통신선 유도장해 경감

③소호리액터접지시 직렬공진에 의한 이상전압 상승방지

④각상 전압강하 동일

④등가 선간거리 동일

*복도체방식→표피효과

① 인덕턴스는 감소하고 정전용량은 증가한다. (병렬로 생각)

② 같은 단면적의 단도체에 비해 전류용량의 증대

③ 코로나의 방지, 코로나 임계전압의 상승

④ 송전용량의 증대

⑤ 꼬임현상, 소도체 충돌현상이 생긴다. 대책 : 스페이서의 설치

⑥ 단락시 대전류등이 흐를 때 정전흡인력이 발생한다.

*코로나→공기절연파괴

①이상전압이 내습 전선로 주위의 공기의 절연 또는 자 장이 국부적으로 파괴되면서 빛과잡음을 내는 현상

②파열극한전위경도: DC 30[㎸/㎝] ,AC 21.1[㎸/㎝]

③코로나 임계전압 높아야 코로나 발생이 적다.

m0 전극의 표면상태

m1 날씨계수(맑은날 1 우천시 0.8)

δ 상대공기밀도=

d 전선의 직경

영향

①유도장해

②전력손실 - 임계전압과대지전압의 차의 제곱이 비례 :

③코로나 잡음, 유도장해

④전선의 부식 (원인 : 오존- )

대칙

①임계전압을 크게

[KV]

②전선의 지름을 크게 : 중공연선, 복도체방식

 

*충전전류 Ic=2πf C․V

. 선간 정전용량 C:

,[C=Cs + 2Cm,C=Cs+3Cm]×길이

*충전용량

P단상 =V․Ic [VA]=2πf CV2

PΔ결선=3ωCV2

PY결선= ωCV2

 

Ⅲ.선로의 전기특성

 

1.단거리 송전선로:50[㎞]이하

Z 존재 Y는 무시. 집중정수회로

1)전압강하

VS =VR + ZI = VR +I(Rcosθ + Xsinθ)

e단상=I(Rcosθ+Xsinθ)

e3상=

e

2)전압강하율

δ

3)전압 변동률

ε

VR0:무부하 수전단 전압

VR:수전정전하

4)손실

5)전력손실률

전압

강하

전압

강하율

전압

변동률

 

 

전력

손실

전력

손실률

2.중거리 송전선로:50～100[㎞]

Z,Y존재 4단자정수에 의하여 해석

1)4단자 정수

T 형

Π 형

A

B

B = Z

C

C = Y

D

 

3.장거리송전선로:100[㎞]이상

분포정수회로

1)특성(파동)임피던스:거리와 무관

[Ω]

2)전파정수

①무손실 조건 R=G=0

②무왜선도 조건 RC=LG=0

3)전파속도

v =3×105[㎞/s]

Ⅳ.전력원선도

1.송전전력

1)전력

발전기출력

송전전력

수전전력

2)원선도에서 구할수 있는 것

구할 수 있는 것

없는 것

․최대출력

․조상설비용량

․4단자정수에 의한 손실

․송수전 효율

․θ,δ

․과도 극한 전력

․코로나 손실

*원선도 반지름

3)조상설비 (콘덴서,리액터,동기조상기)

①콘덴서:충전전류(90°앞선전류,진상전류)

(사고시→ 지락전류)

직렬콘덴서

병렬콘덴서

X = XL - XC

전압강하보상

역률개선

②리액터:뒤진전류 (사고시→ 단락전류)

직렬리액터

제5고조파의 제거 ⇒ 콘덴서용량의 계산상 4%로, 실제는 6%가 표준정격이다.

병렬(분로)리액터

페란티효과 방지

소호리액터

지락아크의 소호

한류리액터

차단기용량의 경감(단락전류제한)

*페란티효과

원인은 콘덴서

무부하시 송전단전압보다 수전단 전압이 커지는 현상

③동기조상기

무부하 운전중인 동기전동기를 과여자 운전시는 콘덴서로 작용 (부족여자 운전시는 리액터로 작용)

④비교

 

진상

지상

시충전

조정

콘덴서

리액터

동기조상기

○

×

○

×

○

○

×

×

○

단계적

단계적

연속적

콘덴서

진상전류,충전전류,지락전류

직렬콘덴서 : 전압강하보상

병렬콘덴서 : 역률개선

리액터

지상전류,유도전류,단락전류

한류리액터 : 단락전류제한

직렬리액터 : 제5고조파 제거

병렬(분로)리액터 : 페란티현상방지

동기조상기

진상, 지상 양용

∙중간조상기 : 선로중간에 동기조상기를 연결하여 안정도 증대

∙동기조상기 : 무부하로 운전중인 동기전동기로 역률을 제어

 

Ⅴ.송전용량

1.고유부하법

고유부하선로:R=L=C=G=0 부하 Z0

P

2.용량계수법 → 거리와 전압을 동시고려

송전용량개수

600

800

1200

전압

60㎸

100㎸

140㎸

3.가장경적인 송전전압의 결정:Still의 식

[kV]

 

Ⅵ.고장해석

1.오옴법

IS

2.단위법

①%Z

%Z

②KS

KS , IS In,

차단기용량

PS Pn

3.대칭좌표법

비대칭 3상교류= 영상분 + 정상분 + 역상분

*영상분은 접지선 중성선에만 존재한다.

1)

대칭성분

각상성분

영상분

정상분

역상분

 

2)교류발전기 기본공식

예)1선지락 고장해석 → Va = 0, Ib = Ic = 0

3)대칭좌표법으로 해석할 경우 필요한 것

 

정상분

역상분

영상분

1선지락

○

○

○

2선단락

○

○

 

3선단락

○

 

 

※ 2선지락 : 0이 아니고 같게되는 고장

예)3상단락 사고시에는 V0=V2=I0=I2=0 이고 V1과 I1만 존재한다.

4.영상임피던스․전압․전류 측정

1)영상임피던스 측정

①Z1 = Z2 = Z

② 에 가 흐를 때 =Z+3Zn

③결론 Z0 > Z1=Z2

2)영상전압 측정

GPT(접지형계기용변압기)3대로 개방델타접속한다.

*GPT(접지용,계기용 변압기,영상접지변압기)

3)지락전류(영상전류)검출 ZCT 가한다. ZCT는 GR(접지계전기)와 항상 조합된다.

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Posted by 빈블랭크
공부/전기기사2012. 2. 19. 09:00

전기기사 필기 요점정리 (전기법규)


1.기술기준의 제정목적

1. 기술기준의 제정목적

∙인체에 위해나 물체에 손상을 주지 않을 것(재해방지)

∙설비의 손괴로 전기 공급의 지장을 주지 않을 것(계속공급의 유지)

∙통신,전기설비의 전기적,자기적 장해를 주지 않을 것(통신장해의 방지)

2. 용어

∙급전소 : 전력계통의 운영을 지시하는 곳

합리적 운영전력의 수급조절

송전계통의 변경계통사고의 응급조치

∙연접인입선 : 하나의 수용장소의 인입선으로 부터 다른 지지물을 거치지 않고 다른 수용장의 인입구에 이르는 분기전선

∙관등회로 : 방전등용 안정기로부터 방전관 까지의 전로

∙접근상태

제1차 접근상태 - 지지물 높이에 상당하는 거리에 시설

제2차 접근상태 - 수평거리 3 m 미만의 곳에 다른 시설물이 시설

∙대지전압 : 접지식 전로에 있어서는 전선과 대지사이, 비접지식 선로에서 전선과 전선사이의 전압

3. 전압의 종별

∙저압 DC 750 V 이하 , AC 600 V 이하

∙고압 : 저압을 초과하고 7000 V 이하

∙특고압 : 고압을 초과하는 전압

 

인허가 에 관한 사항

4. 전기설비기술기준에 관한 고시의 각조항에 규정된 인가권자

∙시․도지사

∙산업자원부장관

 

 

2. 전선

전선

5. 캡타이어 케이블

∙이동용 전선으로 사용

∙순고무 30%이상을 함유한 고무혼합물로 소선을 피복

∙내수, 내산, 내알칼리, 내유성을 가진 50% 이상의 순고무 혼합물로

윗 피복

6. MI 케이블

∙저압용 케이블

∙내열․내연성이 뛰어나고 기계적 강도가 크다.

∙내수․내유․내습․내노화성이 뛰어나며 화재예방용으로 사용

∙화재 예방이 특히 필요한 문화재 등에 사용

7. 전선의 접속

∙접속부분의 전기 저항을 증가 시키지 말 것.

∙인장하중을 20% 이상 감소 시키지 말 것.

∙절연전선의 절연내력 이상으로 접속부분을 절연할 것.

전선의 굵기

∙가공공동지선 : 2.5 mm 동복강선/ 4 mm 경동선

∙지선의 굵기 : 2.6 mm 이상의 금속선/ 2mm 이상의 아연도금 철선

∙가공지선굵기 : 4mm이상 경동선, 특고 : 5m이상 경동선

∙유도장해 방지 차폐선

-3.5mm 동복강선/ 4 mm이상의 경동선 2가닥이상 시설(3종접지한다)

∙조가용선 : 22mm²

∙전력보안통신선의 굵기 : 2.6mm 이상의 경동선

 

 

3. 전로의 절연

8. 전로의 절연-전로는 원칙적으로 대지로부터 절연한다. 단,

①추가접지, 혼촉방지, 피뢰기, 저압 기계기구의 접지공사를 하는 경우의 접지점

②전로의 중성점을 접지하는 경우의 접지점

③MOF의 2차측 전로에 접지공사를 하는 경우의 접지점

④저․특고압과 병가하는 부분에서 저압측을 접지한 경우의 접지점(2차측)

※병가 :동일지지물에 서로다른 전압을 함께시설하는것

⑤25KV이하로서 다중접지하는 경우의 접지점

⑥전로의 일부를 대지로부터 절연하지 않고 전기를 사용 하는 것 - 시험용변압기, 전기울타리용 전원장치, 전력반송용 결합리액터

⑦대지로부터 절연하는 것이 기술상 곤란한 것 :전기욕기, 전기로, 전기보일러, 전해로

위와같은 경우에는 대지로부터 절연을 하지 않으며 시,도지사의 인가받은 17만V이하도 예외

 

9. 누설전류

최대 공급 전류의 을 넘지 않도록 하여야 한다.

10. 절연저항

 

 

대지전압

 

대지/사용

 

사용전압

 

←

150/151

←→

300/301

←→

399/400

→

0.1MΩ

 

0.2MΩ

 

0.3MΩ

 

0.4MΩ

 

11. 절연내력시험

∙절연내력을 시험할 부분에 최대사용전압에 의하여 결정되는 시험전압을 계속하여 10분간 가하여 견디어야 한다.

∙전선에 케이블을 사용하는 교류전로는 결정된 시험전압의 2배의 직류 전압을 가하여 견디어야 한다.

시험방법

∙고압/특고압 전선로 : 전로와 대지사이

∙회전기 : 권선과 대지간

∙정류기 : 주양극과 외함간, 음극과 외함간

∙변압기 : 권선과 다른권선간, 권선과 철심 또는 외함간

∙기구 : 충전부분과 대지간

전선로/기구

내압시험

최대사용전압

시험전압

최저시험전압

비고

7000V 이하

1.5배

500V

6600 : 9900

7000V초과 25000V이하

중성점 다중접지방식

0.92배

 

22900 : 21068

7000V초과 비접지식 모든전압

1.25배

10500V

66000 : 82500

60000V초과 접지식

1.1배

75000V

66000 : 72600

60000V초과 직접접지식

0.72배

 

154000 : 110880

345000 : 248400

170000V 넘는 직접접지식

구내에만 적용

0.64배

 

345000 : 220800

※345KV에서 중성점직접접지식 피뢰기설치시×0.72

345KV에서 중성접직접접지식 피뢰기미설치×0.64

 

회전기/정류기

내압시험

기구의 종류

시험할 곳

시험전압

최저시험전압

발전기/전동기

회전기등

전선과 대지

7000V 이하의 것

1.5

500

7000V를 넘는 것

1.25

10500

회전변류기

권선과 대지

1

500

수은정류기

주양극과 외함

2

500

음극 및 외함 및 대지

1

500

기타 정류기

충전부분과 외함

1

500

∙회전변류기 이외의 교류회전기는 교류시험전압의 1.6배의 직류로 시험함.

시․도지사의 인가의 경우 예외로 한다.

∙태양전지모듈 : 직류전압 - 최대사용전압의 1.5배

교류전압 - 최대사용전압의 1배(최저500V)

 

4. 전로의 접지

 

12. 접지공사

 

제1종접지공사

10Ω이하

2.6 mm

8 mm²

∙특고계기용 변성기2차측

∙고압 기계기구의 외함

∙피뢰기

 

제2종접지공사

Ω이하

(1～2초 : 300

1초이내 : 600)

다중접지 2.6 mm

특고압 4.0 mm

∙변압기 2차측 중성점 또는 1단자

∙5Ω미만의 되어도 5Ω으로 본다.

∙특고압은 중성점다중 접지식이 안닌 경우 10Ω을 초과해도 10Ω이하로 한다.

∙접지저항값을 얻기 어려운 경우 3.5 mm 동복강선 , 200m 때어 놓을수 있다.

 

제3종접지공사

100Ω

1.6 mm

0.75 mm²캡타이어케이블

1.25 mm²연동선

∙덕트(400V 미만)

∙고압계기용 변성기2차측

∙혼촉방지판이 있는 변압기 저압측

∙400V 미만의 외함, 철대

∙유도장해 방지 차폐선

∙조가용선

 

특별제3종접지공사

10Ω

∙400V 이상의 저압 외함, 철대

 

특기사항

∙제2종 접지공사시 1선지락전류 최소2[A] (최소5～최대75Ω)

∙감도전류에대한 접지저항값

정격감도전류[mA]×접지저항값=15,000

∙수도관 접지 : 3Ω 이하(1종부터 3종의 접지극으로 사용)

75mm 이상의 금속제로서 5 m 이내 접지점을 연결할 것

2Ω 이하인 경우 5 m를 넘을수 있다.

∙철골접지 : 2Ω 이하인 경우 접지극으로 사용

∙추가접지 (2종접지공사의 보강) : 3Ω 이하의 수도관 또는 철골, 접지선2.6 mm 경동선

∙전로의 중성점 접지 : 접지선 4 mm

 

13. 접지공사방법

(1)접지극은 지하 75cm이상의 깊이에 매설

(2)철주의 밑면에서 30cm이상의 깊이에 매설하거나 금속체로부터 1m이상떼어 설치(금속체에 따라 시설시)

(3)접지선은 지하 75cm～지표2m이상의 합성수지관몰드로 덮을 것

 

14. 접지의 생략

∙직류300V, 교류대지전압 150V이하의 기기계구의 건조한 장소의 시설

∙2중 절연구조의 기계기구

∙300V 이하 3 kVA 이하 절연변압기를 사용하여 비접지로 기계기구를 사용할 때

∙정격감도전류 30 mA 이하, 동작시간 0.03초 이의 전류동작형 누전차단기를 저압용 기계기구에 시설하는 경우

15. 특고와 고압의 혼촉위험방지

∙방전기=사용전압×3배이하 (1종접지)

16. MOF의 2차측접지

①보호장치의 확실한 동작확보

②이상전압억제

③대지전압저하

④접지선은 4mm(저압2.6mm)의 연동선 이상의 세기 및 굵기

⑤변압기의 안정권선, 유휴권선, 내장권선을 이상전압으로부터 보호하기 위하여 그 권선에 접지하는 경우에는(1종접지)

 

5.기계/기구

17. 고압배전용 변압기의 시설

∙총출력 1000 kVA 이하 (가공전선로의 것 500 kVA 이하)

∙특고측 개폐기 및 과전류 차단기의 시설

∙2차전압이 고압인 경우 고압측에 쉽게 개폐할수 있는 개폐기 시설

18. 고주파 이용시설의 장해 방지

∙누설되는 전류의 허용한도는 2회이상 계속하여 10분간 측정한 때에 각회측정값의 평균값이 -30 [dB] 일 것

19. 개폐기의 시설

∙각극에 설치하나 다음의 경우 생략

-중성선 또는 접지선

-400V 미만의 점멸용 개폐기

-제어회로의 조작용 개폐기

20. 과전류 차단기의 시설

저압용 퓨즈

1.1배의 전류에 견디고

정격전류

용단시간(분)

1.6배

2배

30 A 이하

31～60

61～100

101～200

201～400

60

60

120

120

180

2

4

6

8

10

고압용 퓨즈

포장퓨즈

1.3배에 견디고 2배의 전류로 120분 안에 용단

비포장퓨즈

1.25배의 전류에 견디고 2배의 전류로 2분안에 용단

배선용 차단기

1배의 전류에 견디고

정격전류

용단시간(분)

1.25배

 

30 A 이하

31～50

51～100

101～225

226～400

60

60

129

120

120

2

4

6

8

10

21. 과전류 차단기의 시설제한

∙접지선

∙다선식 전로의 중성선

∙제2종접지공사를 한 저압 가공전선로의 접지측 전선

22. 지락 차단장치의 시설

∙금속제 외함을 가지는 60 V를 넘는 저압 기계 기구로서 사람이 쉽게 접촉할 우려가 있는 곳은 전로에 지기가 생겼을 때 자동차단하는 장치를 설치한다.

 

23. 피뢰기 등의 시설

∙발․변전소 또는 이에 준하는 장소

∙가공전선로에 접속하는 배전용 변압기의 고압측 및 특별고압측

∙고압․특별고압 가공전선로로 공급 받는 수용장소의 인입구

∙가공전선과 지중전선이 접속되는 곳

∙설치적용제외

-가공전선이 짧은 경우

-습뢰빈도가 적고 방출보호통 등을 사용할 때

-피보호 기기가 보호범위내에 위치하는 경우

 

6. 발전소/개폐소

 

24. 발전기 등의 보호장치

기기의 종류

용량

사고의 종류

보호장치

발전기

∙원자력 발전소의 비상용 예비 발전기 제외한 모든 발전기

과전류

자동차단장치

∙500 kVA 이상

유압, 각 제어장치 전원전압의 현저한 저하

자동차단장치

∙2000 kVA 이상

수차베어링 과열

자동차단장치

∙10000 kVA 이상

내부고장

자동차단장치

∙10000 kVA 초과

증기터빈 베어링의 마모, 과열

자동차단장치

특별고압변압기

∙5000 kVA 이상

10000kVA 미만

변압기의 내부고장

경보장치

∙10000kVA 이상

변압기의 내부고장

자동차단장치

∙타냉식

냉각장치

경보장치

∙기타 고장등은 무조건 자동차단장치를 설치한다.

∙발전기의 기계적 강도 : 단전류에 견디어야 함.

 

25. 수소냉각발전기 등의 시설

∙발전기 또는 냉각기는 기밀구조

∙질소가스를 봉입할 수 있는 장치와 누설한 수소가스를 안전하게 외부로 방출할 수 있는 장치를 시설할 것

∙수소의 순도가 85% 이하로 저하한 경우 경보장치를 시설할 것

∙기계안에 수소 온도 계측장치의 시설

∙동관 또는 연결부 없는 강관사용

∙수소가 새지 않는 구조로 할 것

26. 무인 발전소의 시설

∙수력발전소

∙출력 500kW 미만의 인산형 연료전비 발전소

∙태양전지 발전소

∙풍력 발전소

∙내연력 발전소(조건만족시)

27. 태양전지의 모듈

∙충전부분이 노출되지 않도록 시설할 것

∙부하측의 전로는 그 접속점에 접근하여 개폐기등을 시설할 것

∙병렬로 접속하는 전로에는 단락시 전로를 보호하는 과전류차단기 등을 시설할 것

∙전선을 1.6 mm의 연동선

∙옥측/옥외시설시 합성수지관공사, 금속관공사, 가요전선관공사, 케이블공사

28. 무인변전소 설비

∙경보장치시설

- 3000kVA의 변압기의 온도가 현저하게 상승한 경우

- 수소냉각 조상기 내의 수소순도가 90% 이하로 저하된 경우

- 옥내식 변전소에 화재가 발생한 경우

- 조상기 내부고장인 경우

- 제어회로의 전압이 현저히 저하한 경우등

 

7.전선로

29. 전파장해의 방지

∙전파의 허용한도 : 준첨두값 36.5 kHz

∙전선로 아래 직각방향으로 10m 떨어진 지점에서 측정

∙526.5kHz～1606.5 kHz 까지의 주파수 36.5 dB

 

30. 풍압하중의 종별 및 적용

 

① 갑종 풍압하중

풍압하중

풍압

지지물

목주

60

철주

원형의 것

60

강관에 의해 구성된 사각형

114

철근콘크리트주

원형의 것

60

기타의 것

90

철탑

강관으로 구성된 것

128

기타의 것

220

전선/기타의 가섭선

다도체를 구성하는 전선

68

기타의 것 (단도체)

114

특고압 전선로용의 완금류

단일재로 사용하는 것

122

기타의 것 (복합재의 경우)

166

∙원형주-60kg/㎡ ∙다도체-68kg/㎡ ∙ 단도체-76kg/㎡ ∙ 애자장치-106kg/㎡

 

② 을종풍압하중

∙전선 기타 가섭선 주위에 두께 6 mm, 비중 0.9의 빙설이 부착된 상태로서 갑종풍압하중의 1/2을 적용한다.

 

③ 병종풍압하중

∙갑종의 1/2을 기준으로하여 계산하다. (인가가 밀집된 지역)

 

 

31. 지선의 사용 및 지주의 대용

∙지선의 설치조건

- 안전율은 목주 A종지지물의 경우 1.5이상, B종의 경우 2.5이상

- 인장하중 440 kg

- 3조이상의 연선

- 2.6mm 금속선 또는 2.0mm 아연도금 강연선 사용

- 지중부분 및 지표상 30 cm 까지 아연도금철봉을 사용하고 근가한다.

∙지선의 높이

- 도로횡단 5 m

- 교통에 지장이 없는 도로 4.5 m

- 보도 2.5m

32. 유도장해의 방지

∙60 kV 이하 의 경우 12 km 마다 유도전류가 2 A를 넘지 아니할 것

∙60 kV를 넘는 경우 40 km 마다 유도전류가 3 A를 넘지 아니할 것

 

33. 특별고압 전선로의 시가지 등의 시설

∙애자 -50%충격섬락의 값이 그 전선의 근접한 다른 부분을 지지하는 애자장치의 110%(130kv넘는 경우 105%)

∙지지물의 경간

- A종 : 75 m

- B종 : 150 m

- 철탑 : 400 m

∙전선

- 100kv 미만 :55mm ² 이상

- 100kv 이상 :150mm ² 이상

- 35 kV 이하 : 10 m (절연전선 8m)

- 35 kV 넘는 것 : 10 m 넘는 1만 V 단수마다 0.12m를 더한 것

∙지지물에 위험표지를 하고 100 kV를 넘는 것은 지기발생 또는 단락시 1초안에 동작하는 자동차단장치를 시설할 것.

 

34. 가공케이블의 시설

∙조가용선에 행가로 시설, 행가의 간격은 50 cm이하

∙조가용선은 단면적 22mm²의 아연도금 철선

∙조가용선은 제3종 접지공사를 할 것

∙금속 테이프 작업시 테이프를 나선형으로 감으며 간격은 20 cm 이하

35. 철탑의 종류

∙직선형 : 수평각 3。이하 직선부분에 사용하는 것(내장형,보강형제외)

∙각도형 : 수평각도 3。를 넘는곳에 사용

∙인류형 : 전가섭선을 인류하는 곳에 사용한 것

∙내장형 : 전선로의 경간차가 큰곳에 사용

∙보강형 : 전선로 직선부분을 보강하기 위해 사용

36. 가공전선

400v미만

나전선 3.2mm 경동선(중성선에 한함)

절연전선 2.6mm 경동선

400v이상, 고압

시가지 - 5.0mm경동선

시가지 외 -4.0mm경동선

특고압

22mm ²의 경동연선 및 케이블

37. 가공전선의 안전율

∙안전율 - 경동선 : 2.2이상

- 키타 전선 (연동․Al선) : 2.5 이상

 

38. 내장형 지지물 등의 시설

∙목주, A종은 5기마다 직각지선, 15기마다 사방지선 시설

∙B종 10기마다 1기씩 내장형, 5기마다 보강형1기 시설

∙철탑은 10기 이하마다 내장형 애자장치를 가지는 철탑을 1기 시설

39. 시가지에서 2km마다 구분개폐기 시설

∙보수작업시 정전구역의 축소

40. 전선로의 경간의 제한

지지물

표준경간

계곡,하천

(장경간)

저․고보안

특고1종 보안

특고2․3종 보안

A종

150m

300m

100m

×

100m

B종

250m

500m

150m

150m

200m

철탑

600m

∞

400m

400m

400m

 

41. 보안공사의 종류 : 접근상태시 적용

∙제1종 특고보안공사 -35kv 초과 2차 접근상태시 적용

∙제2종 특고보안공사 -35kv 이하 2차접근상태시 적용

∙제3종 특고보안공사 -1차 접근상태시 적용

 

42. 가공전선등의 병가 - 2종의 전압을 함께시설

∙저․고압 가공전선 등의 병가 - 50cm이상 (케이블 사용할 때 30 cm 이상)

∙특고 가공전선과 저․고압 가공 전선의 병가

- 35 kV 이하 1.2 m 이상(22.9kV의 경우 1 m), 케이블 사용할 때 0.5m

- 35 kV를 넘고 60 kV 이하 2 m

- 60 kV를 넘는 것 : 2m 에 1만V 단수마다 0.12m를 가산한다.

 

43. 가공전선의 공가 - 전력선과 약전류전선 함께 시설

시설방법

저압

고압

원칙대로

75cm

1.5m

케이블

30 cm

50 cm

∙특고 가공전선과 약전류 전선과의 공가

- 2 m 이상 (케이블 50 cm 이상)

- 케이블 또는 55 mm ²이상의 경동선

 

44. 보호선 / 보호망의 시설

∙보호망은 제1종접지공사를 한다.

∙특고선 직하 3.5 mm의 동복강선, 5 mm 의 경동선

∙금속선의 상호간격 1.5 m

∙보호망의 저압 가공전선등과 이격거리 - 60 cm 이상일 것

 

45. 25 kV 이하 중성점 다중 접지 방식의 가공 전선로

∙접지선의 굵기 : 2.6 mm 이상의 연동선

∙접지 상호간의 거리 300m 이하

∙22.9 kV - 각 접지점 단독 저항값은 150 Ω이하이고 중성선과 대지사이의 합성 전기 저항값은 15 Ω 이하여야 한다.

∙15 kV이하 - 각 접지점의 단독 저항값은 300 Ω 이하이고 중성선과 대지사이의 합성전기저항은 30 Ω 이하이어야 한다.

 

46. 인입선의 시설

∙저압 인입선

- 전선의 굵기 2.6 mm 이상의 경동선

- 다심형 전선, 절연전선, 케이블

- 옥외용 비닐절연전선은 사람이 쉽게 접촉할수 없도록 시설

∙인입선의 높이

- 도로횡단 : 6 m (교통에 지장이 없는 도로 횡단 : 3 m 이상)

- 철도횡단 : 6.5 m

- 횡단보도교 위 가설 : 3 m

 

47. 지중전선로

∙직매식

-중량을 받는지역 : 1.2 m 이상

-기타 : 60 cm 이상 매설

∙지중선과 약전류전선, 수도관 등 이격거리

-고․저압 : 30cm

-특고압 : 60cm

∙특고지중선과 가연성, 유독성 유체관과 접근 :1m이상이격

∙저․고․특고 지중선상호 교차 30cm이상 이격

48. 터널내 전선로

∙저압 전선로

- 2.6 mm 이상의 경동선

- 궤조면 ․노면상 2.5 m 이상 유지

- 합성수지관, 가요 전선관, 금속관, 케이블 공사

∙고압 전선로

- 케이블 공사

- 애자사용공사시 4 mm 이상의 경동선

- 노면상 3 m 이상

이격거리

49. 아크를 발생하는 기구의 시설

∙가연성 물체로 부터 고압용 1 m 이상

∙가연성 물체로 부터 특고용 2 m 이상

(35 kV 이하로서 방향 길이 제한시 1 m)

50. 고압 기계 기구의 시설

∙울타리 높이에서 충전부 까지 거리합계 : 5 m 이상

∙높이 는 시가지 4.5m / 시간지외 4 m

51. 발전소 등의 울타리․담

∙35 kV 이하 5 m

∙35 kV 초과 160 kV 이하 : 6 m

∙160 kV 초과시 1만 V 단수마다 0.12 m 가산

52. 고압절연선을 상부조영제 옆면에 - 0.4m

53. 고압과 안테나 - 0.4m

54. 저압과 식물 - 0.2m

55. 고압과 식물 -접촉할 수 없도록

56. 보호망의 저압가공전선등과 이격거리는 60 cm 이상

57. 지중선과 지중 약전류 전선과의 이격거리

- 저․고압 지중전선 : 30 cm 이상

- 특고압 : 60 cm 이상

-특고지중선과 가연성, 유독성 유체관과 접근 :1m이상이격

-저․고․특고 지중선상호 교차 30cm이상 이격

58. 저압옥내배선과 수도관․약전류전선의 이격거리

∙수도관 등과의 이격거리 : 10cm이상

∙가스관과 10cm

59. 고압옥내배선

-지지점간의 거리 :6m이하(조영재 옆면 :2m이하)

-전선상호간격 :8cm이상

-조영재와 이격거리 :5cm이상

-수관․가스관과의 이격거리 :15cm이상

60. 전기울타리

-전선과 지지기둥과 이격거리 : 2.5 cm

-전선과 다른 시설물 또는 수목과의 이격거리 30 cm

61. 전격살충기

-다른시설물 식물과의 이격거리 30 cm

 

 

높이

종류

도로횡단

교통에 지장이 없는 도로

보도

철도

기타

지선의 높이

5m

4.5m

2.5m

 

 

가공전선의 높이

6m

5

 

6.5m

∙횡단보도교

-저 3m

-고 3.5m

-특고 4m

∙35 kV 초과 160 kV이하 : 6m(산지5m)

∙160 kV 초과 : 6m(5m)에 160kV를 넘는 1만V 단수마다 0.12m 가산

인입선의 높이

5m

3m

3m

6.5m

이외의 일반장소 4m 이상

전력보안

가공통신선의 높이

5m

4.5m

 

6.5m

∙기타 3.5m

∙횡단보도교

3m

 

안전율

62. 지지물의 기초 안전율

∙기초안전율 2 (이상시 상정하중에 대한 철탑의 경우 1.33)

63. 지선의 안전율

∙목주/A종 지지물 은 1.5

∙B종 은 2.5

64. 전선의 안전율

∙경동선 내열동합금선 2.2

∙기타의 전선 2.5

 

8. 전력보안 통신설비

65. 전력보안통신용 전화설비의 시설

∙휴대용 전화설비

- 특고압 및 길이 5 km 이상의 고압선에는 적당한 곳에 통화를 할 수 있도록 휴대용 또는 이동용 전력보안통신용 전화설비를 시설하여야 한다.

∙장소

- 원격감시제어가 되지 않는 발․변전소, 개폐소, 기술원주재소, 급전소 사이

- 2 이상의 급전소 상호간

- 발․변전소 등과 긴급연락이 필요한 기상대, 측후소, 소방서 및 방사선 감시계측 시설물 등

 

66. 통신방식

∙100kV 이상이고 전화선로 길이가 10 km를 넘는 것에 있어서는

- 특고선에 중첩하는 전력선 이용 반송전화설비

- 무선전화설비

- 통신용․광섬유 케이블을 사용한 전화설비

중 하나를 시설하여야 한다.

 

67. 전력보안통신선의 시설

∙통신선의 굵기 : 2.6mm 이상의 경동선

∙가공통신선 높이 (전력보안)

-도로위 : 5m (교통지장 얺을시 4.5m)이상

-철도 횡단 : 6.5.m 이상

-횡단 보도교위 :3 m이상

 

9.전기사용 장소의 시설

68. 옥내전로의 대지전압의 제한

∙주택을 제외한 옥내전로 : 대지전압 300V 이하

∙주택의 옥내전로

- 사용전압 400V 미만일 것(대지전압 300V 이하)

- 전로의 입구에는 인체보호용 누전차단기를 설치할 것

- 백열전 등의 전구 소켓을 키나 그밖의 점멸기구가 없는 것일 것

- 정격 소비전력 2 kW 이상의 기계기구는 전기를 공급하기 위한 전로에 전용의 개폐기 및 과전류 차단기를 시설

 

69. 저압 옥내배선

∙굵기 :1.6mm연동선 이상, 1mm ² 이상의 MI케이블

∙400V 미만인 경우 전선의 굵기

①전광․출퇴표시등 : 1.2mm이상의 연동선

②제어회로 : 0.75mm ² 이상의 다심형․캡타이어 케이블

③쇼윈도, 쇼케이스 배선 : 0.75mm ² 이상의 코드, 캡타이어 케이블

70. 고주파 전류의 장해방지

∙형광등 : 선간에 0.006～0.05μF이하 및 글로우램프에 병렬로 0.006～0.01μF 이하

∙회전기기 : 단자간에 0.1μF및 대지와 단자간 0.003μF넘는 콘덴서 시설

71. 옥내간선의 굵기

∙ 전동기 등의 전격전류의 합계가 50A 이하인 경우 : 전동기 전류 합계×1.25+기타 부하

∙ 전동기 등의 정격전류의 합계가 50A를 넘는 경우 : 전동기 전류 합계×1.1+기타 부하

72. 과전류차단기의 시설

∙전동기 정격전류의 3배 이하 + 기타부하의 합계 의 차단기 시설

∙간선 정격용량의 2.5배 이하의 차단기 시설

∙과전류 차단기의 생략

- 원칙 : 3m

- 정격전류의 35% 이상인 경우 : 8 m

- 정격전류의 55% 이상인 경우 : 제한없음

 

73. 점멸기구의 시설

∙공장․사무실 등 :기구수 6개이내의 전등군에 시설

∙여관․호켈 :객실입구에 1분에 소등되는 타임 스위치 시설

∙주택․아파트 :현관입구에 3분에 소등되는 타임스위치

 

74. 애자사용공사

∙전선상호간격 : 6cm 이상

∙조영재와 이격거리

- 400V 미만 : 2.5cm이상

- 400V이상 (건조한 곳 :2.5cm)

∙지지점간의 거리

- 조영재 옆면․윗면 : 2 m 이하

- 400V 이상 저압으로 조영재 아래면 : 6 m 이하

75. 합성수지관 공사

∙단선굵기 :3.2mm 이하 사용 (Al은 4mm)

∙관상호간 삽입깊이 :바깥지름의 1.2배(접착제 사용 0.8배)

∙관의 지지점간의 거리 :1.5m이하

76. 금속관 공사

∙관의 두께

- 콘크리트 매설 : 1.2mm이상

- 기타의 것 : 1mm이상

∙단선사용 굵기 : 3.2mm 이하(Al선은 4mm)

 

77. 금속덕트 공사

∙금속덕트에 넣을 수 있는 전선의 단면적 :덕트 내부 단면적의 20%이하(제어회로 등은 50%이하)

∙폭 : 5 cm 두께 : 1.2mm이상

∙지지점간의 거리

- 수직 : 6m 이하

- 수평 : 3m 이하

78. 버스덕트 공사

∙피더 버스 덕트 : 간선용의 덕트

∙플러그인 버스 덕트 : 플러그의 수구를 설치하여 쉽게 분기할수 있는 덕트

∙트롤리 버스 덕트 : 이동 시킬수 있는 구조

∙400V 미만은 3종, 그 이상은 특별 제3종 접지공사를 한다.

 

79. 저압옥내배선과 수도관․약전류전선의 이격거리

∙수도관 등과의 이격거리 : 10cm이상

∙가스관과 10cm

 

80. 특별한 장소의 저압 옥내 배선

종 류

금속관 공사

케이블 공사

합성수지관 공사

애자사용공사

폭연성 분진

∙박강전선관이상

∙패킹사용

∙분진방폭형 플랙시블 휘팅

∙개장된 케이블

∙ MI케이블

∙이동용 전선

-3․4종 캡타이어케이블

 

 

가연성 분진

∙폭연성 분진에 준함

∙폭연성 분진에 준함

∙2 mm 이상

∙부식되지 않도록

∙먼지가 침투되지 않도록

 

폭연성/가연성 분진 이외의 분진

∙애자사용공사, 합성수지관 공사, 금속관공사, 가요전선관 공사, 금속 덕트 공사, 버스 덕트 공사, 케이블 공사

∙먼지에 의하여 기계기구의 온도상승, 절연내력 저하의 우려가 있는 경우 방진장치를 할 것

가연성 가스

∙폭연성 분진에 준함

.∙폭연성 분진에 준함

 

 

∙전기기계기구 : 내압 방폭구조, 유압방폭구조 또는 다른성능의 방폭구조일 것

위험물

∙케이블공사, 합성수지관 공사, 금속관 공사

∙전열기구 이외의 전기기구는 전폐형으로 할 것

화약류 저장소

∙전로의 대지전압 300V 이하 일 것

∙전기기계기구는 전폐형일 것

∙기계기구의 인입구에는 케이블이 손상 되지 않도록 할 것

∙전용의 과전류 개폐기 및 과전류차단기는 화약류 저장소 이외의 곳에 시설하고 누전차단기․누전경보기를 시설하여야 한다.

∙각개폐기 및 차단기에서 자장소 까지는 케이블로 시설

부식성가스

∙부식성 가스 또는 용액이 발생하는 곳은 전기설비가 침식하지 않도록 도료를 칠하거나 적당한 예방조치를 한다.

흥행장

∙무대, 오케스트라 박스, 영사실 등 사람의 접촉 : 400V

∙무대밑 전구선 : 방습코드, 캡타이어케이블(고무, 비닐제외)

∙이동용 전선 : 2․3․4종 캡타이어케이블

∙금속제 제3종 접지공사

쇼윈도/쇼케이스

∙400V 미만

∙0.75mm²이상의 코드 또는 캡타이어케이블

∙지지점간 거리 1m 이하

 

81. 고압옥내배선

∙공사방법 : 애자사용공사, 케이블 공사

∙시설기준

-전선 : 2.6mm이상의 고압․특고압절연전선

-지지점간의 거리 : 6m이하(조영재 옆면 :2m이하)

-전선상호간격 : 8cm이상

-조영재와 이격거리 : 5cm이상

-수관․가스관과의 이격거리 : 15cm이상

 

∙옥내 고압용 이동전선의 시설

- 3종 클로로플랜, 3종클로로설폰화 폴리에틸렌 캡타이어 케이블

- 개폐기 및 과전류차단기 와 지락차단장치를 시설

82. 옥외등의 인하선 시설

∙옥외 백열전등의 인하선으로 지표상 2.5 m 미만의 부분은 케이블 또는 1.6 mm 이상의 이동 절연전선을 사용한다.

 

 

83. 특수시설

종류

사용전압

전선굵기

접지

특기사항

전기울타리

∙1차측 400V 미만

 

∙2mm 이상의 경동선

 

 

∙충격전류 500mA

∙1회충격전기량 3mC

∙0.1초 경과후 10 mA

유희용전차

∙1차측 400V 미만

∙2차측직류 60V

교류 40V

이하의 절연변압기

 

 

∙전차내 승압기 사용시 2차전압 150V

∙접촉전선과 대지사이 누설전류 100mA/km 이하

∙전차내 전로와 대지상이 1/5000 이하

전격살충기

∙1차 300V 이하

∙2차 개방전압 1200V 이하

 

 

∙2차 단락전류 25 mA

∙전격격자의 지표상 높이 3.5m

∙다른시설물 식물과의 이격거리 30 cm

∙1차측 전로에 전용 개폐기 시설

교통신호등

∙사용전압 300V 이하

∙1.6 mm 이상의 연동 비닐절연전선

∙제3종

∙건조물 다른시설물등과 이격거리 60 cm (케이블 30 cm 이상)이상

∙조가용선 4mm 이상의 철선 2가닥

 

전기온돌

∙대지전압 300V 이하

 

 

∙허용온도 80。C 이하 (도로, 왹외주차장 120。C)

∙전용개폐기, 과전류 차단기, 지락차단장치 시설

∙발열선은 MI 케이블 일 것

파이프라인 전열장치

∙발열선의 경우 사용전압 600V이하

∙직접가열장치 600V 이하

∙표피전류가열장치 : 저압 또는 고압

∙발열선을 관에 고정시키는 경우 400V 미만

 

∙400 미만 제3종

∙400 이상 특별제3종

∙발열선 : MI 케이블

∙전용의 개폐기, 과전류차단기, 자락차단장치 시설

전기온상

∙대지전압 300V 이하

 

∙제3종

∙개폐기 및 과전류 차단기의 시설

전극식 온천용 승온기

∙사용전압 400V 미만

 

∙제1종

∙1차측에 개폐기 및 과전류 차단기를 시설한 절연변압기 시설

∙차폐장치의 거리

-승온기 : 50 cm

-욕탕 : 1.5 m

전기욕기

∙1차 125V 이하

∙2차 10V 이하

∙인덕션코일을 사용한 파고전압 30V 이하

 

∙제3종

∙전극간의 거리 1 m

풀용수중조명등

∙1차 및 2차 각각 400V 미만

∙풀용 2 mm²

∙분수등 0.75mm²

∙금속제 혼촉 방지판 : 제1종

∙150V 이하의 절연변압기의 사용

전기방식

∙절연변압기를 사용하여 DC 60V 이하

 

 

∙지중매설 양극깊이 75 cm 이상

∙수중 1m 전위차 10V

소세력회로

∙1차 대지전압 300V 이하

∙0.8 mm이상의 피복선

∙가공전선의 경우 1.2mm

 

 

출퇴표시

∙1차 300V 이하

∙2차 60V 이하

∙0.8 mm 이상의 경동선

 

 

전기접진장치

 

 

∙제1종

∙사람 접촉 없어 : 제3종

 

아크용접장치

∙1차 대지전압 300V이하

 

 

∙전용개폐기를 시설한 절연변압기의 사용

 

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Posted by 빈블랭크
공부/전기기사2012. 2. 19. 08:00

전기기사 필기 요점정리 (전기기기)


제1장 직류기발전기의원리 및 구조

 

1. 전기자의 3요소 : 계자, 전기자, 정류자

∙ 계자 : 자속을 발생

∙ 전기자 : 자속을 끊어 기전력을 유기한다.

∙ 정류자 : AC를 DC로변환

 

2. 전기자 철심은 규소강판으로 성층한다.

∙ 철심 : 두께0.35-0.5mm, 규소함유량 : 1～1.4(%)

∙ 이유 : 철손(히스테리시스손, 와류손)감소

 

제2장 전기자 권선법과 유도 기전력

 

3. 유도기전력

∙ [V]

∙ 총도체수 :

∙ 직렬도체수 :

4. 전기자 권선법

∙ 고상권, 폐로권, 이층권

 

5. 중권과 파권의 비교

 

중권

파권

a

b

용도

균압접속

P (mp)

P

대전류

4극이상

2 (2m)

2

고전압

×

 

제3장 전기자 반작용

 

6. 전기자 반자용이란 ?

∙전기자권선의 자속이 계자권선의 자속에 영향을 주는현상이다.

 

7. 전기자 반작용의 영향

[발전기]

∙ 주자속이 감소한다. ⇨ 유기기전력의 감소

∙ 중성축이 이동한다. ⇨ 회전방향과 같다.

∙ 정류자편과 브러시 사이에 불꽃이 발생한다. ⇨ 정류불량

[전동기]

∙ 주자속이 감소한다. ⇨ 토오크감소, 속도증가

∙ 중성축이 이동한다. ⇨ 회전방향과 반대

∙ 정류자편과 브러시 사이에 불꽃이 발생한다. ⇨ 정류불량

※보극이 없는 직류발전기는 브러시를 회전방향으로 이동시킨다. 정류를 양호하게 하기 위하여

 

8. 전기자 반작용의 방지대책

∙ 보극과 보상권선을 설치한다.

∙ 보극 ⇨ 중성축 부근의 전기자 반작용을 상쇄시킨다

∙ 보상권선 ⇨ 대부분의 전기자 반작용을 상쇄시킨다. 가장 유효한방법

 

9. 전기자 기자력

∙ 감자 기자력(직축기자력)

∙ 교차기자력

제4장 정류

10. 양호한 정류를 얻는조건

∙ 리액턴스전압을 작게한다.

∙ 정류주기를 길게한다.

∙ 코일의 자기인덕턴스를 줄인다.(단절권)

∙ 전압정류 - 보극설치

∙ 저항정류 - 탄소브러시 설치.(접촉저항이 크기 때문에)

 

11. 리액턴스전압

∙

※ 리액턴스 전압은 무조건 작을수록 좋다.

 

5장 직류발전기의 종류와 특성

 

12. 발전기와 전동기의 비교

종류

발전기

전동기

타

여

자

∙잔류자기가 잆어도 발전이가능

∙운전중 회전 방향반대

＋,－ 극성이 반대로 되어 발전한다.

∙＋, － 극성을 반대로 하면

⇨ 회전 방향이 반대로 된다..

∙정속도 전동기

분

권

∙잔류자기 없으면 발전불가능

∙운전중 회전 방향반대

⇨ 발전불가능

∙운전중 계자회로를 갑자기열면

⇨ 고압이 발생된다.

∙정속도 특성의 전동기

∙운전중 계자회로 가 단선이 되면

⇨ 회전속도가 갑자기 고속이 된다.

∙위험상태 ⇨ 정격전압 , 무여자상태

∙＋, － 극성을 반대로 하면

⇨ 회전 방향이 불변이다.

직

권

∙운전중 회전 방향반대

⇨ 발전불가능

∙무부하시 자기여자로 전압을 확립할

수 없다.

∙변속도 전동기

∙부하에 따라 속도가 심하게 변한다.

∙운전중 무부하 상태가 되면 갑자기

고속이 된다.

∙＋, － 극성을 반대로 하면

⇨ 회전 방향이 불변이다.

∙직류전차용 전동기

⇨ 토오크가 클 때 속도가 작고

속도가 클 때 토오크가 작다.

∙벨트부하를 걸수 없다.

⇨ 벨트가 벗겨지면 갑자기 고속이

된다.

∙위험상태 ⇨ 정격전압 무부하상태

13. 발전기의 기본식

[V]

 

14. 자여자 발전기의 전압확립 조건

①무부하 곡선이 자기포화곡선이 있을 것

②잔류자기가 있을 것

③임계저항 > 계자저항

④회전방향이 잔류자기를 강화하는 방향 일 것

※ 회전방향이 반대이면 잔류자기가 소멸하여 발전하지 않는다.

 

 

 

15. 전압변동률

＋

타여자, 분권, 부족복권, 차동복권

－

직권, 과복권

 

제6장 직류발전기의 운전 및 병렬운전

 

16. 병렬운전조건

① 정격전압과 극성이 같을 것

② 외부특성곡선이 어느 정도 수하특성 일 것

③ 용량이 다른 경우 %부하전류로 나타낸 외부특성곡선이 일치할 것

④ 용량이 같은 경우 외부특성 곡선이 일치할 것

※ 달라도 되는 것 : 절연저항, 손실, 용량

 

17. 부하의 분담

① 유기기전력이 크면 부하분담을 많이 한다.

② 유기기전력이 같으면 전기자 저항에 반비례한다.

③ 용량이 다르고 , 나머지가 같으면 용량에 비례한다.

 

18. 병렬운전을 안정히 하기 위해서는 직권계자가 있는곳에 균압선을 접속한다.

직권발전기, 복권발전기는 균압선을 접속한다.

 

제7장 직류전동기의 구조 및 원리

 

19. 토크(Torque)

[N․m]

∙ 직권은 전기자 전류의 제곱에 비례한다.(자기포화 무시한다.)

∙ 분권은 전기자 전류에 비례한다.

[kg․m]

20. 속도

∙ 직권전동기의

 

제8장 직류전동기의 특성

 

21. 직류전동기의 특성

종류

전동기

타여자

∙＋, － 극성을 반대로 하면

⇨ 회전 방향이 반대로 된다..

∙정속도 전동기

분권

∙정속도 특성의 전동기

∙운전중 계자회로 가 단선이 되면

⇨ 회전속도가 갑자기 고속이 된다.

∙위험상태 ⇨ 정격전압 , 무여자상태

∙＋, － 극성을 반대로 하면

⇨ 회전 방향이 불변이다.

직권

∙변속도 전동기

∙부하에 따라 속도가 심하게 변한다.

∙운전중 무부하 상태가 되면 갑자기

고속이 된다.

∙＋, － 극성을 반대로 하면

⇨ 회전 방향이 불변이다.

∙직류전차용 전동기

⇨ 토오크가 클 때 속도가 작고

속도가 클 때 토오크가 작다.

∙벨트부하를 걸수 없다.

⇨ 벨트가 벗겨지면 갑자기 고속이

된다.

∙위험상태 ⇨ 정격전압 무부하상태

 

22. 역기전력

∙ [V]

 

제9장 직류전동기의 운전

23. 속도제어

∙ [ rps ]

전압제어

효율좋다.

∙광범위 속도제어

∙일그너방식 (부하가 급변하는곳)

∙워어드레어너드 방식

∙정토크 제어

계자제어

효율좋다.

∙세밀하고 안정된속도제어

∙속도조정범위 좁다.

∙정출력 구동방식

저항제어

효율나쁘다.

∙속도조정범위 좁다.

 

24. 속도변동률

∙ [%]

 

제10장 손실 및 효율

25. 손실

 

총손실

 

무부하손

 

철손

 

히스테리시스손

 

 

 

와류손

 

 

 

기계손

 

풍손

 

 

베어링 마찰손

 

 

 

부하손

 

 

전기자 저항손

 

 

계자 저항손

 

 

브러시손

 

표류부하손

 

 

26. 효율

∙ [%]

∙ [%]

∙ [%]

 

27. 최대효율조건

∙ 무부하손(고정손) = 부하손(가변손)

 

제11장 직류기의 시험법

 

28. 온도시험법

① 실부하법

∙ 발전기 ⇨ 수저항 또는 전구

∙ 전동기 ⇨ 전기동력계 , 기계적브레이크, 발전기

② 반환부하법

∙ 카프 ⇨ 전기적 손실공급

∙ 홉킨즈 ⇨ 기계적 손실

∙ 브론델 ⇨ 전기적 ＋ 기계적 손실

 

29. 절연물의 허용온도

Y

A

E

B

F

H

C

90

105

120

130

155

180

180초과

 

제12장 특수직류기

 

30. 정전압 발전기

∙ 로젠베르그 발전기

∙ 베르그만 발전기

∙ 제3브러시 발전기

 

31. 증폭발전기

∙ 암플라다인 발전기

∙ 로토트롤 발전기

∙ HT다이나모 발전기

 

Ⅱ篇 同期機

 

제1장 동기기발전기의 원리

32. 동기발전기를 회전계자형으로 하는 이유

∙ 계자는 기계적으로 튼튼하다.

∙ 계자는 소요전력이 작다. 절연이 용이하다.

∙ 전기자는 Y결선으로 복잡하다.

∙ 전기자는 고압을 유기한다.

 

33. 동기 발전기를 Y결선으로 하는 이유

∙ 중성점을 접지할수 있어 이상전압의 대책이 용이하다.

∙ 코일의 유기전압이 1 / √3 배 감소하므로 절연이 용이하다.

∙ 순환전류가 흐르지 않아 열이 발생하지 않는다

 

34. 터어빈 발전기의 특징

∙ 직축형, 원통형 회전자를 가지는 고속발전기로 극수는 2극 또는 4극이다.

∙ 전기자는 고규소 강판을 사용하여 철손을 적게 설계했다.

∙ 냉각방식은 소가스를 기내에 순환시키는 수소냉각 방식을 채용했다.

 

35. 수소냉각방식의 특징

∙ 풍손이 공기의 1./10로 격감

∙ 열전도조가 좋고 비열이 커서 냉각효과가 크다.

∙ 절연물의 산화가 없으므로 절연물의 수명이 길어진다.

∙ 소음이 적고 코로나 발생이 적다.

∙ 수소가스는 공기와 혼합하면 폭발한다.

 

제2장 동기발전기의 구조

 

36. 동기속도

∙ [rpm]

 

37. 코일의 유기기전력

∙

 

38. 전기자 주변속도

∙ [m/sec]

 

제3장 전기자 권선법

 

39. 기전력을 정현파로 하기 위한 방법

① 매극매상의 슬롯수 q를 크게한다(전압에 의해 좌우)

② 단절권 및 분포권으로 한다

③ 반폐슬롯 채용

④ 전기자철심을 스큐우슬롯(사구)로 한다(큰기계에서 사용이 곤란)

⑤ 공극의 길이를 크게한다.

⑥ Y결선으로 한다

 

40. 분포권

① 분포권의 잇점 및 단점

∙ 파형을 개선한다

∙ 냉각효과가 있다.

∙ 누설리액턴스를 감소시킨다.

∙ 기전력을 감소 시킨다.

② 분포권계수

41. 단절권

① 단절권의 잇점 및 단점

∙ 파형을 개선한다.

∙ 코일의 길이 동량이 절역된다.

∙ 자기인덕턴스가 감소한다.

∙ 기전력을 감소시킨다.(단점)

② 단절권계수

 

제4장 전기자반작용 및 동기임피던

42. 전기자 반작용

① 횡축반작용 (교차자화 작용)

∙ 전압과 전류가 동상이다

 

. ② 직축반작용

I

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Posted by 빈블랭크

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