전기기능사 필기시험 1회 핵심요약노트 및 실전테스트

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📝 전기기능사 필기시험 1회 핵심 요약노트







아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

실전테스트를 하는 것을 권해 드립니다.


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1. 전기 이론 (Electric Theory) 핵심 정리

전기 이론 파트에서는 전력, 역률, 자성, 정전용량 등 기초 공식을 정확히 이해하고 적용하는 것이 중요합니다.


1.1. 전력 및 역률 (Power & Power Factor)

  • 역률 (Cos 세타) 계산

    • 교류 회로에서 유효 전력 (P)은 전압 (V), 전류 (I), 역률 (Cos 세타)의 곱으로 표현됩니다.

    • 공식: 역률 = P / (V * I)

    • 예제: P = 700W, V = 200V, I = 6A 일 때, 역률 = 700 / (200 * 6) = 0.58

  • 최대 전력 전달 조건

    • 부하 저항 (R)과 내부 저항 (r)이 같을 때 (R = r), 부하에 최대 전력이 전달됩니다.

    • 최대 전력 (P max) 공식: P max = E의 제곱 / (4 * R) (E는 기전력)


1.2. 콘덴서 및 인덕터 (Capacitor & Inductor)

  • 콘덴서 정전용량 (C)

    • 극판의 넓이에 비례합니다.

    • 극판의 간격에 반비례합니다. (간극에 비례한다고 하면 틀린 설명입니다.)

    • 전하량 (Q)에 비례합니다.

  • 콘덴서 병렬 연결

    • 합성 정전 용량은 각 콘덴서의 단순 합과 같습니다. C = C1 + C2

    • 전하량 (Q): Q = C * V

    • 예제: 40 마이크로F, 50 마이크로F 병렬 접속 시, Q = (40 + 50) * 10의 -6승 * 100V = 90 * 10의 -4승 C

  • 코일 소자 특성

    • 코일의 리액턴스는 주파수에 비례합니다.

    • 따라서 주파수가 2배 증가하면 전류는 1/2배로 감소합니다.


1.3. 자기학 및 법칙 (Magnetism & Laws)

  • 히스테리시스 곡선

    • 가로축 (자기장의 세기)과 만나는 점은 보자력입니다.

  • 자석에 대한 물질 분류

    • 자석에 반발하는 물체: 반자성체

  • 자기 인덕턴스 (L) 정의

    • 1H (헨리)는 전류의 변화율이 1A/s 일 때 1V의 기전력이 발생할 때의 값입니다.

  • 플레밍의 오른손 법칙

    • 도체가 운동하여 자속을 끊을 때 유도되는 기전력의 방향을 알아내는 데 사용됩니다. (발전기 원리)


1.4. 열량 및 저항 (Heat & Resistance)

  • 전열기 사용 열량

    • 열량 (Q) 공식: Q = 0.24 * 전력(kW) * 시간(초) [kcal]

    • 예제: 3kW를 20분(1200초) 사용 -> Q = 0.24 * 3 * 1200 = 864 kcal

  • 저항의 병렬 합성

    • 합성 저항은 각 저항값의 역수를 합한 후, 다시 그 역수를 취하면 됩니다.

  • 옴의 법칙

    • 전류의 크기는 저항에 반비례하고, 가해진 전압에 비례합니다.



2. 전기 기기 (Electric Machinery) 핵심 정리

전기 기기 파트에서는 전동기의 종류별 특성, 변압기의 원리, 그리고 정류 회로의 계산을 숙지해야 합니다.


2.1. 직류기 (DC Machines)

  • 직류 발전기 철심 사용 이유

    • 철심을 규소 강판으로 성층하는 이유: 맴돌이 전류손 (와류손)과 히스테리시스손의 감소

  • 직류 발전기 종류 및 용도

    • 직류 분권 발전기: 전압 변동률이 적고 자여자가 가능해, 전기 화학용, 전지 충전용 발전기로 가장 적합합니다.

  • 직류 전동기 용도

    • 직권 전동기: 기동 토크가 커서 전기 철도에 가장 적합합니다.

  • 규약 효율

    • 전동기의 규약 효율: (입력 - 손실) / 입력 * 100%


2.2. 유도 전동기 (Induction Motors)

  • 기동 토크 크기 순서 (큰 순서)

    • 반발 기동형 > 콘덴서 모터형 > 분상 기동형 > 셰이딩 코일형

  • 토크와 전압 관계

    • 유도 전동기의 토크는 공급 전압 (V)의 제곱에 비례합니다.

    • 전압이 1/2로 감소하면 토크는 1/4배가 됩니다.

  • 회전 방향 변경

    • 3상 유도 전동기의 회전 방향을 바꾸려면 1차 권선 3개 단자 중 어느 2개의 단자를 서로 바꾸어 주면 됩니다.

  • 슬립과 2차 저항 관계

    • 슬립은 2차 저항에 비례합니다. 2차 저항을 2배로 하면 슬립도 2배가 됩니다.


2.3. 동기기 및 변압기 (Synchronous & Transformers)

  • 동기 발전기 전기자 반작용

    • 전류가 기전력보다 90도 늦을 때: 감자작용 (자극축과 일치)

  • 동기 조상기

    • 동기 전동기를 무부하로 운전하며 송전선의 전압 조정 및 역률 개선에 사용합니다.

  • V곡선 (위상 특성 곡선)

    • 종축 (세로축): 전기자 전류

    • 횡축 (가로축): 계자 전류

  • 변압기 권수비 (a)

    • 저항 환산 시 공식: a = 루트 (R1 / R2)

  • 부흐홀츠 계전기 설치 위치

    • 변압기 주 탱크와 콘서베이터 사이 (변압기 내부 고장 보호용)

  • 변류기 (CT) 2차 개방 시 위험성

    • 사용 중인 변류기의 2차를 개방하면 2차 권선에 고압이 유도되어 위험합니다. 반드시 단락해야 합니다.


2.4. 정류 및 변환 (Rectification & Conversion)

  • 3상 반파 정류회로 직류 전압

    • 직류 전압은 약 1.17 * 상전압 입니다.

    • 예제: 상전압 400V일 때, 약 1.17 * 400V = 468V

  • 초퍼 회로

    • ON, OFF를 고속으로 변환하는 스위치로, 직류 변압기 (직류를 직류로) 등에 사용됩니다.

  • 사이리스터 턴 오프 조건

    • 순방향 Anode 전류를 유지 전류 이하로 낮춥니다.



3. 전기 설비 기술 기준 및 판단 기준 (Facility Standards)

전기 설비 파트는 시설 기준, 공사 방법, 용어 정의 등 암기 위주의 내용이 많습니다. 수치를 정확하게 기억해야 합니다.


3.1. 배선 공사 및 시설 기준

  • 전선관 굽힘 기준

    • 금속관을 구부릴 때 안쪽 반지름은 관 안지름의 6배 이상이 되어야 합니다.

  • 전선 접속 기준

    • 전선의 세기 (인장 하중)를 20% 이상 감소시키지 않아야 합니다. (80% 이상을 유지해야 함)

  • 굵은 단선 접속 방법

    • 10 mm제곱 이상의 굵은 단선의 분기 접속은 브리타니아 분기 접속을 사용합니다.

  • 금속 덕트 공사

    • 사용 전압은 400V 이하이어야 합니다.

    • 전광 표시 장치나 제어 회로용 배선만 공사할 경우, 전선의 단면적 합계는 덕트 내부 단면적의 50% 이하입니다.


3.2. 인입선 및 가공선

  • 저압 연접 인입선 시설 제한

    • 인입선에서 분기되는 점에서 100m를 초과하지 않을 것.

    • 폭 5m를 넘는 도로를 횡단하지 않을 것.

    • 옥내를 통과하지 않을 것.

  • 저압 및 고압 가공 전선 최소 높이

    • 일반 장소에 설치할 경우 전선의 최소 높이는 6m입니다.


3.3. 지지물 및 케이블 (Poles & Cables)

  • 철근 콘크리트주 매설 깊이

    • 전체 길이가 15m 초과 (예: 16m)의 경우, 땅에 묻히는 깊이는 2.5m 이상이어야 합니다.

  • 지선 구성

    • 지지물의 지선에 연선을 사용하는 경우 3가닥 이상의 소선을 사용합니다.

  • 연피 케이블 직접 매설 깊이

    • 차량 등 중량물 압력 우려가 있는 장소: 1.0m 이상

    • 중량물 압력 우려가 없는 장소: 0.6m 이상


3.4. 기구 및 용어

  • 금속 전선관 호칭

    • 박강 (얇은 강관): 외경으로 mm를 나타냅니다.

    • 후강 (두꺼운 강관): 내경으로 mm를 나타냅니다. (규격 예: 16, 22, 28, 82 등)

  • 절연 전선 약호

    • NF: 450/750V 일반용 유연성 단심 비닐 절연 전선

    • NRV: 네온(N) 고무(R) 비닐시스(V) 네온 전선

  • 조명 용어

    • 조도 (Illuminance): 단위 면적당 입사 광속을 나타냅니다.

  • 역률 개선 효과

    • 설비 용량의 이용률 증가, 전력 손실 감소, 전압 강하 감소. (감전 사고 감소는 관련 없음)







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