전기기사 실기 단답형을 2001~2023년의 23개년 문제를 정리해보려고 합니다.
아래와 같이 임의로 분류하고, 출제된 횟수는 ★ 로 표현하되, 최대 3번까지 적용합니다.
- 전기설비설계 & 도면
- 수변전설비
- 보호계전설비
- 전원설비
- 간선 및 배선
- 부하설비
- 피뢰 및 접지설비
- 조명설비
- 전기공사
- 시험/측정/안전/품질
- 자동제어(시퀀스 및 PLC)
- 감리
- 송배전설비
★☆☆
접지시스템 설계에 가장 기본적인 과정은 시공 현장의 대지저항률을 측정하여 분석하는 것이다. 4개의 측정탐침(4-Test Probe)을 지표면에 일직선상에 등거기로 박아서 측정장비내에서 저주파 전류를 탐침을 통해 대지에 흘려 보내어 대지 저항률을 측정하는 방법을 무엇이가 하는가?
워너 4전극법
★☆☆
Wenner의 4전극법에 대한 공식을 쓰고 원리를 설명하시오
- 공식 : 대지저항률 ρ = 2παR (단, α : 전극간격[m], 접지저항[Ω])
- 원리 : 4개의 측정 전극을 지표면에 일직선상, 일정한 간격으로 매설하고, 측정 장비 내에서 저주파 전류를 전극을 통해 대지에 흘려보낸 후 전압을 측정하여 대지저항률을 구하는 방법이다.
★★★
중성점 직접 접지 계통에 인접한 통신선의 전자 유도 장해 경감에 대한 대책을 경제성 높은 것부터 설명하시오
1) 근본 대책
통신선에 유기되는 전자 유도 전압을 억제시킨다.
2) 전력선 측 대책
전력선 근처에 차폐선을 설치한다.
고속도 지락 보호 계전 방식을 채용한다.
지중 전선로 방식으로 한다.
(그 외) 3상 연가를 충분히 실시한다.
(그 외) 송전 선로를 통신 선로와 충분히 이격시켜 건설한다.
3) 통신선 측 대책
절연 변압기를 설치하여 통신 기기를 분리한다.
연피 케이블을 사용한다.
베류 코일을 설치한다.
(그 외) 통신 선로에 고성능 피뢰기를 설치한다.
(그 외) 전력선과의 교차는 직각으로 실시한다.
★☆☆
접지방식은 각기 다른 목적이나 종류의 접지를 상호 연접시키는 공용접지와 개별적으로 접지하되 상호 일정한 거리 이상 이격하는 독립접지(단독접지)로 구분할 수 있다. 독립접지와 비교하여 공용접지의 장점과 단점을 각각 3가지 쓰시오
장점
접지극의 연접으로 합성저항의 저감효과
접지극의 연접으로 접지극의 신뢰도 향상
접지극의 수량 감소
단점
계통의 이상전압 발생 시 유기전압 상승
다른 기기 계통으로부터 사고 파급
피뢰침용과 공용하므로 뇌서지에 대한 영향을 받을 수 있다.
★☆☆
비접지 3상 3선식 배전방식과 비교하여, 3상 4선식 다중접지 배전방식의 장점 및 단점을 각각 4가지 쓰시오
장점
1선 지락 시 건전상의 대지전위 상승이 낮다. (전로나 기기의 절연레벨 경감)
중성점을 0전위로 유지 가능하므로 단절연 가능
보호계전기의 신속동작(고속도 차단)이 가능하다.
정격이 낮은 피뢰기를 사용할 수 있다.
단점
지락전류가 크다.
통신선 유도장해가 크다. (최대)
지락전류가 저역률 대전류이므로 과도 안정도가 낮다.
송전선로의 사고 대부분이 1선 지락사고이므로 차단기의 빈번한 동작으로 차단기 수명 단축
★☆☆
접지저항의 저감법 중 물리적 방법 4가지와 대지저항률을 낮추기 위한 저감제의 구비조건 4가지
1) 물리적인 저감법 4가지
접지극의 길이를 길게 한다.
접지극의 병렬 접속
접지봉의 매설깊이를 깊게 한다.
심타공법으로 시공한다.
(그 외) 접지저항 저감제를 사용한다.
2) 저감제의 구비조건 4가지
지속성이 좋을 것
작업성이 좋을 것
환경 오염을 시키지 않을 것
접지전극을 부식시키지 않을 것
★☆☆
접지공사에서 접지저항을 저감시키는 방법 5가지
- 접지극 깊이를 길게 한다.
- 접지극을 병렬접속한다.
- 심타공법으로 시공한다.
- 접지저항 저감제를 사용한다.
- 접지봉의 매설깊이를 깊게 한다.
★☆☆
접지저항의 결정요인인 접지저항 요소 3가지
- 접지도체와 접지전극의 도체저항
- 접지전극의 표면과 토양 사이의 접촉저항
- 접지전극 주위의 토양성분의 저항(대지저항률)
★★☆ 접지극의 매설 깊이는 얼마 이상으로 하는가?
75[cm]
★☆☆
전자식 접지 저항계를 사용하여 접지극의 접지 저항을 측정할 때 물음에 답하시오
1) 보조 접지극을 설치하는 이유는 무엇인가?
전압과 전류를 공급하여 접지저항을 측정하기 위함
2) 접지극의 매설 깊이는? 0.75[m] 이상
★☆☆
배전용 변전소에 접지 공사를 하고자 한다.
1) 접지 목적
기기의 손상 방지
인체의 감전 방지
보호 계전기의 확실한 동작
2) 접지 개소
피뢰기 접지
피뢰침 접지
일반기기 및 제어반 외함 접지
옥외 철구 및 경계책 접지
★☆☆
접지 공사의 목적
- 기기의 손상 방지
- 인체의 감전 사고 방지
- 보호 계전기의 확실한 동작 확보
★☆☆
PEM 도체 (Protective earthing conductor and a mid-point conductor)
직류회로에서 중간도체 겸용 보호도체
PEL 도체 (Protective earthing conductor and a aline conductor)
직류회로에서 선도체 겸용 보호도체
※ 참조
PEN 도체 : 교류회로에서 중성선 겸용 보호도체
★☆☆
변압기 중성점 접지 목적
- 1선 지락 사고 시 건전상의 전위 상승 억제
- 보호 계전기의 동작을 확실하게 함
- 고·저압 혼촉 사고 시 저압측 전위 상승 억제
★☆☆
보호도체의 단면적
| 선도체의 단면적 S[mm2] | 보호도체의 최소 단면적[mm2] | |
| 보호도체의 재질이 선도체와 같은 경우 | 보호도체의 재질이 선도체와 다른 경우 | |
| S ≤ 16 | S | (k1/k2) x S |
| 16 ≤ S ≤ 35 | 16 | (k1/k2) x 16 |
| S > 35 | S/2 | (k1/k2) x S/2 |
2) 보호도체의 종류
다심 케이블의 도체
고정 배선의 나도체 또는 절연 도체
★☆☆
1선 지락 고장 시 접지 계통별 고장 전류의 경로
| 단일 접지 계통 | 선로 - 지락점 - 대지 - 접지점 - 중성점 - 선로 |
| 중성점 접지 계통 | 선로 - 지락점 - 대지 - 접지점 - 중성점 - 선로 |
| 다중 접지 계통 | 선로 - 지락점 - 대지 - 다중 접지극의 접지점 - 중성점 - 선로 |
★☆☆
비접지 선로의 접지 전압 검출하기 위한 GPT
1) L1상 고장 시(완전 지락 시), 2차 접지 표시등 L1, L2, L3의 점멸과 밝기를 비교하시오
L1 : 소등, L2, L3 : 전등 더욱 밝아짐
2) 1선 지락 사고 시 건전상(사고가 안 난 상)의 대지 전위의 변화를 간단히 설명하시오
평상시의 건전상의 대지 전위는 110/√3 이지만, 1선 지락 사고 시 전위가 √3 배 증가하여 110[V]가 된다.
3) CLR : 한류 저항기
4) SGR : 선택 지락 계전기
★★★
비접지 선로에서 1선 지락 사고 시 건전상의 대지 전위의 변화를 간단히 설명하시오
평상시의 건전상의 대지 전위는 110/√3 이지만, 1선 지락 사고 시 전위가 √3 배 증가하여 110[V]가 된다.
★☆☆
등전위 본딩 도체
주접지단자에 접속하기 위한 등전위본딩 도체는 설비 내에 있는 가장 큰 보호접지도체 단면적의 1/2 이상의 단면적을 가져야 하고 다음의 단면적 이상이어야 한다.
가. 구리도체 : 6mm2
나. 알루미늄 도체 : 16mm2
다. 강철 도체 : 50mm2
주접지단자에 접속하기 위한 보호본딩도체의 단면적은 구리도체 25mm2 또는 다른 재질의 동등한 단면적을 초과할 필요는 없다.
★★☆
중성점 접지 저항기의 기능을 설명하시오
지락사고시 지락전류 억제 및 건전상 대지전위 상승 억제
★☆☆
변압기 2차측 접지선은 단면적 몇 [mm2] 이상의 연동선이나 이와 동등 이상의 세기 및 굵기의 것을 사용하는가?
6[mm2]
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