전기기능사 필기시험 2회 핵심요약노트 및 실전테스트

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📝 전기기능사 필기시험 2회 핵심 요약노트







아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

실전테스트를 하는 것을 권해 드립니다.


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1. 전기 이론 및 자기학 핵심 정리


1.1 자기장 및 자기력 관련 공식

  • 기자력 (F): 자극의 세기 (m)와 자기장의 세기 (H)의 곱으로 표현됩니다.

    F = m * H [N]

  • 두 도체 간 힘의 방향:

    • 같은 방향 전류: 흡인력 (서로 끌어당김)

    • 반대 방향 전류: 반발력 (서로 밀어냄)

  • 자기력선 총 수: m [Wb]의 자극에서 나오는 자기력선의 총 수는 다음과 같습니다.

    자기력선 수 = m / 투자율(뮤)

  • 도전율 단위: mho / m

  • 전기 전도도 순서: 은 -> 구리 -> 금 -> 알루미늄


1.2 교류 회로 및 정전기 개념

  • 용량성 리액턴스 (Xc): 정전 용량 (C)에 반비례합니다. 따라서 정전 용량이 커지면 용량 리액턴스는 작아집니다.

  • RLC 직렬 회로 임피던스 (Z):

    Z = 제곱근( R제곱 + (유도 리액턴스 - 용량 리액턴스)제곱 ) [옴]

  • LC 병렬 공진 주파수 (f): 전체 전류가 0이 되어 임피던스가 무한대가 되는 상태의 주파수입니다.

    f = 1 / (2 * 파이 * 제곱근(L * C)) [Hz]

  • 델타 -> Y 등가 변환: 델타 부하의 한 상 임피던스(Z델타)를 Y 부하로 등가 변환하면 임피던스는 1/3배가 됩니다.

    Z_Y = 1/3 * Z_델타

  • 콘덴서 합성 용량: 정전 용량 C인 콘덴서 n개에 대해, 병렬 접속 시 직렬 접속 시보다 n의 제곱배 증가합니다.

  • 콘덴서 저장 에너지 (W):

    W = 1/2 * Q * V = 1/2 * C * V제곱 [J]

  • 전력 및 단위:

    • 전력 (P) = 일의 양 (J) / 시간 (s)

    • 무효 전력의 단위는 Var (바) 또는 kVar (킬로바)입니다.

    • 1 Ah = 3,600 C


1.3 역률 개선용 콘덴서 용량

  • 역률 개선을 위한 콘덴서 용량 Qc [kVA]는 유효 전력 P를 이용하여 계산합니다. 역률을 1로 개선하는 경우는 다음과 같습니다.

    Qc = P * tan(각도 세타) [kVA]



2. 전기 기기 핵심 개념 정리


2.1 직류기 (DC Machine)

  • 유도 기전력 (E): 중권/파권 공식에 따라 계산됩니다.

    유도 기전력 E는 자속 파이(phi) * 회전수(N) 에 비례합니다.

  • 전기자 반작용 방지: 보상 권선을 사용하며, 이는 전기자 권선 전류의 반대 방향으로 전류를 흘려 전기자 기자력을 상쇄합니다.

  • 전기자 반작용 현상: 주자속 분포를 찌그러뜨려 중성축을 이동시키고, 정류 작용에 영향을 주어 브러시 사이에 불꽃을 발생시킵니다.

  • 직권 전동기 토크 (T)와 회전수 (N) 관계:

    토크 T는 회전수 N의 제곱에 반비례합니다. (T 비례 1/N제곱)

  • 토크 계산:

    T [kg * m] = 0.975 * 출력 P [kW] / 회전수 N [rpm]


2.2 변압기 (Transformer)

  • 변압기 자속 (파이): 인가 전압 (V)에 비례하고, 주파수 (f)에 반비례합니다.

    자속 (파이)는 V / f 에 비례합니다.

  • 철손: 부하 전류와 관계없는 고정손입니다. 주파수가 상승하면 히스테리시스손이 감소하므로 철손은 감소합니다.

  • 여자 전류 왜곡: 변압기 철심의 자기 포화 현상과 히스테리시스 현상 때문에 여자 전류가 정현파에서 일그러집니다.


2.3 유도 전동기 (Induction Motor)

  • 동기 속도 (Ns) 및 회전수 (N):

    동기 속도 Ns = (120 * f) / P [rpm]

    회전수 N = Ns * (1 - s) [rpm] (s는 슬립)

  • 회전자 주파수 (fr):

    fr = 슬립 s * 전원 주파수 f [Hz]

  • 기동법: 15kW를 초과하는 대용량 농형 유도 전동기의 기동에는 기동 보상기법을 사용합니다.


2.4 동기기 (Synchronous Machine)

  • 단락비 (K)와 동기 임피던스 (%Zs):

    %Zs = 100 / 단락비 K

  • 동기 발전기 병렬 운전:

    • 전압 차이가 있을 때 무효 순환 전류 발생: I_circ = 전압차 / (2 * 동기 임피던스)

    • 안정화를 위해 균압선이 필요합니다.

  • 동기 전동기: 여자기가 필요하며, 여자 전류를 조정하여 역률을 조정할 수 있습니다.



3. 전기 설비 핵심 시공 및 안전 규정


3.1 전선의 종류 및 규격

  • 허용 전류: 전선에서 안전하게 흘릴 수 있는 최대 전류입니다.

  • 옥외용 비닐 절연전선 약호: OW (Out-door Weather-proof wire)

  • 합성수지관 공사의 최대 단선 굵기는 10 mm2 입니다.

  • 전압 구분 (고압):

    • 교류: 1 kV 초과 7 kV 이하

    • 직류: 1.5 kV 초과 7 kV 이하


3.2 배선 공사 및 시설 기준

  • 애자 공사:

    • 전선 상호 간 간격: 6 cm 이상

    • 전선을 조영재의 윗면 또는 옆면에 따라 붙일 경우 지지점 간의 거리: 2 m 이하

  • 금속 덕트 공사:

    • 덕트를 조영재에 붙이는 경우 지지점 간의 거리: 3 m 이하

  • 셀룰러 덕트 공사: 덕트는 강판으로 특수 제작한 것을 사용합니다.

  • 전압 강하: 수용가 설비 인입구로부터 기기까지의 전압 강하는 조명인 경우 3 % 이하로 하는 것이 원칙입니다.

  • 배전반/분전반: 노출되고 안정된 장소에 설치해야 하며, 조작하기 쉬워야 합니다.


3.3 공구 및 안전

  • 접지 저항 측정기: 어스테스터

  • 전선 굵기 측정 공구: 와이어 게이지

  • 굵은 전선 절단 공구: 클리퍼

  • 금속관 나사내기 공구: 오스터

  • 금속관 구부리기 공구: 히키

  • 배전반 구멍 뚫기 공구: 녹아웃 펀치

  • 전선 단말 처리: 압착 단자를 사용합니다.

  • 주상 작업 안전: 안전 허리띠용 로프는 허리 부분보다 위로 10도~15도 정도 높게 걸어야 가장 안전합니다.







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