전기설비에서 전선의 굵기가 같아도 단선보다 연선이 많이 사용되는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.연선은 여러 가닥의 가는 도체로 구성되어 있어 단선보다 유연성이 높고 반복적인 굽힘이나 진동에 유리합니다. 그래서 제어반 내부처럼 배선 방향을 자주 바꾸거나 기계의 진동이 전달되는 곳에서 사용하기 좋습니다. 또한 단자대에 연결할 때는 연선 끝에 압착단자를 사용하면 도체가 풀리거나 일부 가닥이 빠지는 것을 방지할 수 있습니다. 따라서 설비의 움직임과 배선 작업성을 고려해 단선과 연선을 적절히 선택합니다.
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전기설비에서 전선의 허용전류를 계산할 때 주변 온도를 고려해야 하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.전선에 전류가 흐르면 저항에 의해 열이 발생하며, 전선은 주변으로 열을 방출하면서 적정 온도를 유지합니다. 그런데 주변 온도가 높으면 전선과 주변의 온도 차이가 작아져 열을 제대로 방출하기 어려워집니다. 그 상태에서 큰 전류가 계속 흐르면 전선의 온도가 허용온도를 초과할 수 있습니다. 따라서 전선의 허용전류를 선정할 때는 주변 온도와 포설 방법 등을 고려해 보정계수를 적용해야 합니다.
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전기설비에서 차단기의 정격전류가 같아도 극수가 다른 제품을 사용하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.차단기의 정격전류는 한 극이나 회로가 허용할 수 있는 전류의 기준이고, 극수는 몇 개의 도체를 동시에 개폐하고 보호할 것인지를 결정합니다. 단상 2선식 회로에서는 2극 차단기를 사용해 두 도체를 함께 차단할 수 있고, 3상 회로에서는 일반적으로 3극 차단기를 사용합니다. 중성선까지 함께 개폐해야 하는 회로에서는 4극 차단기를 사용할 수도 있습니다. 따라서 극수는 단순한 전류 용량이 아니라 회로 방식과 차단해야 하는 도체를 고려해 선정합니다.
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전동기에서 정격전압보다 낮은 전압으로 운전하면 토크가 감소하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.유도전동기의 발생 토크는 전압의 영향을 크게 받으며, 일반적인 운전영역에서는 대략 전압의 제곱에 비례하는 특성이 있습니다. 따라서 전압이 낮아지면 같은 부하를 유지하기 위한 전동기의 토크 여유가 감소합니다. 부하가 그대로라면 부족한 토크를 보충하기 위해 슬립이 증가하면서 전류가 증가할 수도 있습니다. 장시간 저전압 상태로 운전하면 권선 발열이 증가할 가능성이 있으므로 전원전압과 부하전류를 함께 확인하는 것이 중요합니다.
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전동기의 회전 방향을 확인할 때 상순서를 측정하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.3상 전동기의 회전 방향은 전원 3상의 상순서에 의해 결정됩니다. 따라서 전압 자체가 정상이어도 상순서가 반대로 연결되면 전동기도 반대 방향으로 회전합니다. 설치나 케이블 교체 후에는 상순서계를 이용해 R-S-T 등의 순서를 확인하는 것이 좋습니다. 만약 회전 방향이 반대라면 전원을 차단한 후 3상 중 두 상의 위치를 서로 바꾸면 회전 방향을 변경할 수 있습니다. 펌프나 팬은 방향이 틀리면 유량이나 압력이 크게 떨어질 수 있어 시운전 전에 확인하는 것이 중요합니다.
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전동기 운전 중 열동형 과부하계전기의 설정값을 정격전류보다 높게 잡으면 어떤 문제가 발생하나요?
안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.열동형 과부하계전기는 전동기의 과전류를 일정 시간 이상 감지해 과열로 인한 소손을 방지하는 장치입니다. 설정값을 정격전류보다 지나치게 높이면 실제 과부하가 발생해도 계전기가 늦게 동작하거나 동작하지 않을 수 있습니다. 특히 펌프나 팬의 축이 뻑뻑해지거나 베어링 이상으로 부하전류가 증가하는 경우 보호가 제대로 되지 않을 수 있습니다. 따라서 일반적으로 전동기 명판의 정격전류와 설치 조건을 기준으로 적정하게 설정하고, 현장에서 실제 운전전류도 함께 확인하는 것이 중요합니다.
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전기설비에서 계전기의 동작시간을 고려해 보호협조를 설정하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.모든 보호장치가 동시에 빠르게 동작하면 사고가 발생한 구간보다 상위 설비까지 함께 정전될 수 있습니다. 따라서 하위 보호장치가 먼저 사고를 제거할 수 있도록 상위 보호장치에 일정한 시간 여유를 두는 방식으로 보호협조를 구성합니다. 이렇게 하면 사고가 발생한 부분만 선택적으로 차단하면서 나머지 설비의 전원은 유지할 수 있습니다. 다만 너무 큰 시간차를 두면 사고설비가 오래 방치될 수 있으므로 계전기의 동작특성과 차단기 특성을 종합해 적절하게 설정해야 합니다.
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전동기의 정격주파수보다 낮은 주파수로 운전하면 회전속도가 감소하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.3상 유도전동기의 회전자계 속도는 전원 주파수와 전동기의 극수에 의해 결정됩니다. 동기속도는 주파수에 비례하므로 주파수를 낮추면 회전자계의 회전속도도 낮아지고 실제 회전자 속도 역시 그에 맞춰 감소합니다. 인버터에서는 일반적으로 주파수와 전압을 적절한 비율로 함께 제어해 자속을 유지하면서 속도를 조절합니다. 따라서 인버터 주파수를 낮추는 것은 전동기의 회전속도를 낮추는 대표적인 방법입니다.
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PLC 출력이 정상적으로 반복 동작하는데 접촉기의 수명이 짧아지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.PLC 출력이 정상적으로 동작하더라도 접촉기의 수명은 실제 부하와 동작 횟수에 크게 영향을 받습니다. 모터나 솔레노이드 같은 유도성 부하는 OFF 순간 아크가 발생해 접점이 빠르게 마모될 수 있고, 접촉기의 정격보다 큰 부하를 연결했거나 기동·정지 횟수가 지나치게 많아도 수명이 짧아질 수 있습니다. 우선 접촉기의 정격과 실제 부하전류 및 부하 종류가 적합한지 확인하고, 시간당 동작 횟수와 접점의 변색·융착 상태를 확인하는 것이 좋습니다. PLC 프로그램에서 불필요하게 출력이 반복되는지도 모니터링하면 접촉기 자체의 문제와 제어방식의 문제를 구분하는 데 도움이 됩니다.
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전동기 단자함에서 같은 크기의 케이블을 사용했는데 한쪽 단자만 뜨거워지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.특정 단자만 국부적으로 뜨겁다면 전체적인 케이블 용량보다는 해당 접속부의 접촉저항 증가를 우선 의심하는 것이 좋습니다. 압착단자가 제대로 체결되지 않았거나 단자 나사가 풀렸거나 접촉면에 산화가 발생하면 전류가 흐를 때 해당 부분에서 열이 집중될 수 있습니다. 운전 중에는 열화상카메라로 세 상의 단자 온도를 비교하고, 전원을 차단한 뒤 단자 체결상태와 변색·탄화 여부를 확인하는 것이 좋습니다. 단자를 다시 체결하거나 교체할 때는 제조사가 요구하는 적정 토크와 압착방식을 지키는 것이 중요합니다.
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