전기기능사 필기시험 5회 핵심요약노트 및 실전테스트

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📝 전기기능사 필기시험 5회 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


주요 공식 및 계산

  • 순시 전류: 정현파 교류 전압 e(t)와 저항 R을 알 때, 특정 시각 t에서의 순시 전류 i(t)는 i(t) = e(t) / R 입니다.

  • RL 직렬 임피던스 (Z): R과 X_L이 직렬일 때 임피던스 크기는 Z = 루트(R^2 + X_L^2) 입니다.

  • 병렬 합성 저항: 1/R_T = 1/R_1 + 1/R_2 + 1/R_3 + ... 입니다.

  • 전위 (V): 전하 Q와 거리 r 사이의 전위는 V = 9 x 10^9 x (Q / r) 입니다. 단위는 볼트(V)입니다.

  • 전하량 (Q): 콘덴서에 충전되는 전하량은 Q = C * V 입니다. 단위는 쿨롱(C)입니다.

  • 전력과 전류: 저항 R에서 소비되는 전력 P와 전류 I의 관계는 P = I^2 R 이며, I = 루트(P/R) 로 구할 수 있습니다.


AC 회로 및 정전 용량

  • 유도 리액턴스 (X_L): 주파수 f와 인덕턴스 L의 관계는 X_L = 2 x 파이 x f x L 입니다.

  • 무효 전력 (P_r): 전압 V, 전류 I, 위상차 theta(세타)를 이용한 무효 전력은 P_r = V I sin(theta) 입니다. 단위는 바(Var)입니다.

  • 순시값과 실효값 동일 조건: 정현파 교류에서 순시값과 실효값이 같아지는 위상은 45도 입니다.

  • 합성 정전 용량:

    • 병렬: C_T = C_1 + C_2 + ... (증가)

    • 직렬: 1/C_T = 1/C_1 + 1/C_2 + ... (감소)

  • 델타-와이 변환: 임피던스 값이 모두 같을 때 델타(Delta) 결선을 와이(Y) 결선으로 변환하면 임피던스는 1/3배가 됩니다.


자기 및 조명

  • 기자력 (F): 권선 수 N과 전류 I의 곱으로 F = N I 입니다. 단위는 암페어 턴(AT)입니다.

  • 누설 계수: (누설 자속 + 유효 자속) / 유효 자속 입니다.

  • 자력선 수: 공기 중 1 Wb의 자극에서 나오는 자력선의 수는 1 / (4 x 파이 x 10^-7) 이며, 약 7.958 x 10^5 개입니다.

  • 줄의 법칙: 전류의 열 작용과 관계된 법칙입니다.

  • 키르히호프의 법칙: 회로의 전류 및 전압에 대한 법칙입니다.

  • 상자성체: 백금, 공기, 산소, 알루미늄 등이 속합니다. (철은 강자성체)

  • 조도 (E): 광도 I의 점 광원으로부터 거리 r 떨어진 평면 위의 조도 E = (I / r^2) x cos(theta) 입니다. 단위는 럭스(lx)입니다.



2. 전기 기기 (Electric Machines) 핵심 정리


직류기 및 유도기

  • 직류기 손실: 부하의 변화에 따라 현저하게 변하는 손실은 표유 부하손입니다.

  • 직류 직권 전동기: 무부하 운전 시 속도가 매우 높아져 위험하므로 무부하 운전이나 벨트 연결 운전은 금지됩니다.

  • 회전 방향 변경: 직류 전동기의 회전 방향은 전기자 전류의 방향 또는 계자의 극성 중 하나만 바꾸어 변경합니다.

  • 유도 전동기 토크 (T): 토크는 공급 전압 V의 제곱에 비례합니다. T는 V^2에 비례합니다.

  • 슬립 (s): 슬립 s=0은 유도 전동기가 동기 속도로 회전하는 상태를 의미합니다.

  • 회전자 입력과 2차 동손: 회전자 입력 P2 = (2차 동손 P_c2) / (슬립 s) 입니다.


동기기 및 변압기

  • 권선법: 동기 발전기에서 단절권과 분포권을 사용하는 주된 목적은 파형을 개선하여 고조파를 제거하기 위함입니다.

  • 전기자 반작용: 동기 발전기에서 전류가 기전력보다 90도 앞서면 증자 작용이, 90도 뒤지면 감자 작용이 발생합니다.

  • 비돌극기 최대 출력: 비돌극형 동기기의 출력이 최대가 되는 부하각은 90도 입니다.

  • 변압기 여자 전류: 변압기 여자 전류의 파형이 일그러지는 이유는 철심의 자기 포화와 히스테리시스 현상 때문입니다.

  • 규약 효율 (eta): 발전기, 변압기는 eta = (출력 / (출력 + 손실)) x 100% 입니다.

  • 전압 제어 방식: 직류 전동기의 단자 전압을 변화하여 속도를 제어하는 방식에는 워드-레오나드 방식, 일그너 방식, 직-병렬 제어 등이 있습니다. (계자 제어는 자속을 변화시킴)

  • 교류/직류 겸용: 용량이 적은 경우 교류와 직류를 겸용할 수 있는 전동기는 단상 직권 정류자 전동기입니다.


전력 변환

  • 인버터 (Inverter): **직류(DC)**를 **교류(AC)**로 변환합니다.

  • 정류 전압: 단상 전파 정류회로(유도성 부하)에서 정류 전압은 (2 x 루트 2) / 파이 x V_ac x cos(alpha) 입니다.

  • 주파수 (f): 스위칭 주기 T와의 관계는 f = 1/T 입니다. (1 msec = 10^-3 sec 이므로 1 / 10^-3 = 1,000 Hz)



3. 전기 설비 (Electric Equipment) 핵심 정리


배선 공사 기준

  • 전압 구분:

    • 저압: 교류 1 kV 이하, 직류 1.5 kV 이하

    • 고압: 교류 1 kV 초과 ~ 7 kV 이하, 직류 1.5 kV 초과 ~ 7 kV 이하

  • 가요 전선관 곡률 반지름: 2종 가요 전선관을 구부릴 때 곡률 반지름은 관 안지름의 3배 이상으로 합니다.

  • 합성수지관 지지점 간 거리: 관의 지지점 간 거리는 1.5 m 이하로 합니다.

  • 전선 접속 세기: 접속 부분의 전선 세기는 원래 전선 세기의 80% 이상 유지해야 합니다.

  • 금속 덕트 단면적 합계: 덕트에 넣는 전선의 단면적 합계는 덕트 내부 단면적의 20% 이하여야 합니다. (특수 조건 시 50% 이하)

  • 분전반 분기회로 길이: 옥내 분전반에서 분기 회로의 길이는 30 m 이하가 되도록 설치합니다.

  • 저압 인입선 굵기: DV 전선 사용 시 전선 길이가 15 m 이하인 경우 최소 굵기는 2.0 mm 이상입니다.

  • 합성수지제 가요전선관 규격: 14, 16, 22, 28, 36, 42 mm 입니다. (20 mm는 규격에 속하지 않음)

  • 신축 커플링: 옥외 등 온도차가 큰 장소에 노출 배관 시 사용하는 것은 신축 커플링 (규격: 3C) 입니다.


접지 및 보호 설비

  • 접지의 목적: 감전 방지, 화재 방지, 이상 전압 억제, 기기 보호 등입니다. 전로의 대지 전압 상승은 접지 목적으로 알맞지 않습니다.

  • 특고압 완금 접지: 22.9 kV-Y 가공 전선로의 완금 접지선은 중성선에 연결합니다.

  • 계전기 종류:

    • 거리 계전기: 계전기 설치 위치에서 고장점까지의 임피던스에 비례하여 동작합니다.

    • 선택 단락 계전기: 평행 2회선의 선로에서 단락 고장 회선을 선택하는 데 사용됩니다.

  • 교류 차단기: OCB(유입), VCB(진공), ABB(기중), GCB(가스) 등이 있습니다. HSCB(고속도 차단기)는 주로 직류용입니다.


공구 및 지지물

  • 와이어 통: 충전되어 있는 활선을 움직이거나 밀어 낼 때 사용되는 활선 장구입니다.

  • 펌프 플라이어: 전선 슬리브 접속 및 금속관 공사에서 로크 너트를 조일 때 사용합니다.

  • 파이프 커터: 소구경 동관이나 강관을 절단하는 손 공구입니다.

  • 금속관 굽힘 공구: **벤더(Bender)**를 사용합니다. 토치 램프는 합성수지관 굽힘에 사용됩니다.

  • 가공 배전선로 지지물: 가장 많이 사용되는 지지물은 철근 콘크리트주입니다.







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