전기기능사 필기시험 10회 핵심요약노트 및 실전테스트

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📝 전기기능사 필기시험 10회 핵심 요약노트







아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

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1. 전기 자기학 및 회로 이론 핵심 정리


1-1. 자기학과 전기 이론 기본 법칙

  • 패러데이의 제2법칙: 같은 전기량에 의해 전극에 석출되는 물질의 양은 그 물질의 화학당량에 비례합니다.

  • 앙페르의 오른나사 법칙: 전류에 의해 만들어지는 자기장의 자기력선 방향을 간단하게 알아내는 방법입니다. 오른나사가 진행하는 방향으로 전류가 흐르면, 자력선은 오른나사가 회전하는 방향으로 만들어집니다.

  • 쿨롱의 법칙 (정전력): 두 점전하 사이에 작용하는 정전력의 크기는 두 전하의 곱에 비례하고, 거리의 제곱에 반비례합니다.

  • 정전차폐: 도체계를 일정 전위의 도체로 완전 포위하면 내외 공간의 전계를 완전히 차단할 수 있는데, 이를 정전차폐라고 합니다.

  • 전자 냉동기의 원리: 서로 다른 종류의 도체 접합부에 전류를 흘릴 때 발열 또는 흡열이 일어나는 현상인 펠티에 효과를 이용합니다.


1-2. 회로 이론 및 AC/DC 개념

  • RL 직렬회로 시정수 (T): T = L/R (sec) 입니다.

  • 콘덴서의 용량 리액턴스 (Xc): Xc = 1/(2 * pi * f * C) 이므로, 콘덴서의 정전용량(C)이 커질수록 용량 리액턴스의 값은 작아집니다.

  • 사인파 교류 전압의 평균값 (Vavg): 최댓값(Vm)을 기준으로 Vavg = (2/pi) * Vm 입니다. 최댓값이 110V일 때, Vavg는 약 70V가 됩니다.

  • 단상 전파 정류회로의 평균 전압: 실효값(V)을 기준으로 Vavg는 약 0.9 * V 입니다. 전원이 220V이면 평균값은 0.9 x 220 = 198V 입니다.

  • 측정 범위 확대:

    • 배율기는 전압계의 측정 범위를 넓히기 위해 직렬 접속합니다.

    • 분류기는 전류계의 측정 범위를 넓히기 위해 병렬 접속합니다.

  • 콘덴서 병렬 접속: 병렬로 접속하면 전체 전하량 Q는 각 콘덴서의 전하량 합이며, Q = C_total * V = (C1 + C2 + ...) * V 입니다.



2. 전기 기기 핵심 이론 및 공식


2-1. 직류기 (DC Machine)

  • 전동기의 원리: 전류가 흐르는 도체가 자장 내에서 받는 힘을 이용하는 플레밍의 왼손 법칙이 적용됩니다.

  • 직류발전기의 무부하 특성 곡선: 계자전류와 무부하 단자전압과의 관계를 나타냅니다.

  • 분권발전기/전동기: 직류 분권발전기에 동일 극성의 전압을 인가하여 전동기로 사용하면 동일 방향으로 회전합니다.

  • 중성점 위치: 보극이 없는 직류기에서 무부하 운전 중에는 전기자 전류가 흐르지 않으므로 중성점의 위치가 변하지 않습니다.


2-2. 변압기 및 유도기

  • 변압비 (a): a = 1차 권수 / 2차 권수 입니다.

  • V-V 결선 (2대 이용):

    • 이용률: V결선용량 / 2대 용량

    • 3상 부하 용량: Pv = 루트3 x P_1대 입니다. (40kVA 2대 시 1.732 x 40 = 약 69.3kVA)

  • 승압/강압 결선:

    • 승압용: 델타-Y 결선

    • 강압용: Y-델타 결선

  • 권선 배치: 절연 문제 때문에 저압 권선을 철심에 가까운 쪽에 배치합니다.

  • 전압변동률: 최대 전압변동률은 (루트(퍼센트 저항강하^2 + 리액턴스 강하^2)) 로 계산합니다. (예시: 루트(3^2 + 4^2) = 5%)

  • 유도전동기 장점: 구조가 튼튼하고, 가격이 저렴하며, 취급이 쉽습니다. 취급이 어렵다는 것은 단점입니다.


2-3. 동기기

  • 동기발전기 정격 전류 (In): In = P / (루트3 * V_L) 입니다.

    • 66,000kVA, 22,900V 인 경우 In = (66,000 x 10^3) / (1.732 x 22,900) = 약 1,664A

  • 동기전동기 V 곡선 (위상 특성 곡선):

    • 가로축: 계자전류, 세로축: 전기자 전류

    • 곡선의 최저점은 역률 1에 해당합니다.

    • 부하가 클수록 V 곡선은 위쪽으로 이동합니다.

    • 여자전류를 증가시키면, 해당 발전기의 역률은 낮아지고, 병렬 운전하는 다른 발전기의 역률은 높아집니다.

  • 자기 기동법: 제동권선에 의한 기동 토크를 이용하여 동기전동기를 기동시키는 방법입니다.



3. 전기 설비 기술 기준 및 법규


3-1. 공사 및 시설 기준

  • 철근콘크리트주 완금 고정: 암 밴드를 사용합니다.

  • 도로 횡단 지선 높이: 지표상 5m 이상이어야 합니다.

  • 저압 연접 인입선: 인입선에서 분기하는 점으로부터 100m를 넘지 않는 지역에 시설하고, 폭 5m를 넘는 도로를 횡단하지 않아야 합니다.

  • 저압 가공인입선 횡단보도교 위 시설 높이: 노면상 3.0m 이상의 높이에 설치되어야 합니다.

  • 저압 크레인/호이스트 트롤리선 높이: 바닥에서의 최소 높이는 3.5m 이상입니다.

  • 가공 전선로 지지물: 목주, 철주, 철탑, 철근 콘크리트주 등이 있으며, 지선은 지지물을 보강하는 시설로 지지물 자체가 아닙니다.


3-2. 배선 설비 및 보호

  • 합성수지제 몰드:

    • 사람의 접촉 우려가 있는 경우, 홈의 폭 및 깊이가 3.5cm 이하이고 두께는 2mm 이상이어야 합니다.

    • 덕트 상호 간 및 전선 상호 간은 견고하게 또한 전기적으로 완전히 접속해야 합니다. (전기적으로 떨어져 있다는 설명은 틀림)

  • 단로기 (DS): 변전소에서 전력기기를 시험하거나 회로를 분리/계통의 접속을 바꿀 때 무부하 상태에서 사용합니다.

  • 저압 옥내 간선 분기점: 부하 보호를 위해 과전류 차단기를 설치해야 합니다.

  • 변압기 중성점 접지: 고압측 혼촉 방지가 주된 이유입니다.

  • 화재 시 소방대 전원: 소화 활동 및 인명 구조 활동에 필요한 전원으로 비상용 콘센트를 설치합니다.


3-3. 조명 및 기타

  • 조도 계산 공식: 설치 등의 개수 N

    (실내면적 x 평균조도 x 감광보상률) / (광원 1개의 광속 x 조명률)

    • 예시: (100m^2 x 150lx x 1.25) / (2,500lm x 0.5) = 15개

  • B종 절연물의 온도 상승 한도: 최고 허용 온도는 130°C 입니다. 기준 온도가 40°C 일 때 온도 상승 한도는 130 - 40 = 90°C 입니다.







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