전기설비에서 변압기 2차측 전압이 부하에 따라 변하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.변압기 내부의 코일에도 자체적인 저항이 존재합니다. 왜냐하면은 전기를 쓰는 기계가 늘어날수록 전기가 많이 흐르게 됩니다. 그래서 변압기 내부에서 전압을 까먹기 때문이죠. 게다가 부하가 커질수록 깎여 나가는 전압이 늘어나게 됩니다. 그래서 2차 측의 전압이 낮아지는 거죠. 그래서 부하가 걸릴 때는 전압이 살짝 떨어지는 건 자연스러운 현상인 거죠. 그래서 떨어진 전압이 허용 기준을 벗어나는 것만 체크해 보시면 되겠습니다. 그리고 만약 전압이 너무 많이 떨어지면은 탭을 한 단계 조절해서 전압을 올려 주면 되겠습니다.
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전기설비에서 전선의 허용전류를 계산할 때 주변 온도를 고려해야 하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.전선은 전기가 흐를 때 자체적으로 열이 나기 때문에 주변의 온도가 아주 중요합니다. 왜냐하면은 전선 겉을 감싸고 있는 피복은 일정한 온도 이상 올라가면 녹슬거나 녹거나 상하게 되거든요. 거기다가 전기실처럼 주변 온도가 기본적으로 높은 곳에서는 전선에 열이 밖으로 잘 안 빠져나갑니다. 결국 피복이 쉽게 상하게 되죠. 거기다가 케이블 트레이에 전선은 여러가닥 뭉쳐 놓으면은 열이 밖으로 빠져나가지 못해서 갇히게 됩니다. 그래서 주변 온도가 높거나 전선이 밀집된 곳에서는 전선이 버틸 수 있는 실제 허용 전류가 대폭 줄어들게 됩니다. 결론적으로는 전선 굵기만 믿으면 안 됩니다. 보정계수를 곱해서 전선 굵기를 한 단계 더 두껍게 정의해 주셔야 안전한 거죠.
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전기설비에서 전동기의 정격주파수가 다른 전원에 연결되면 어떤 문제가 발생하나요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.주파수가 달라지면 속도뿐만 아니라 모터 전류랑 열 발생에 문제가 생기게 됩니다. 왜냐하면은 주파수가 낮아지면 코일 저항이 떨어져서 전류가 훨씬 많이 흐르기 때문이죠. 거기다가 60Hz 모터를 50Hz에 그냥 꽂으면 열이 너무 많이 납니다. 그래서 코일이 타 버릴 수가 있죠. 반대로 주파수가 너무 높아지면은 속도는 빨라집니다. 하지만 모터에 힘이 뚝 떨어지게 되죠. 그래서 주파수를 바꿀 때는 전압도 같은 비율로 조절해 주는 게 중요합니다. 그렇기 때문에 인버터를 써서 주파수와 전압을 함께 맞춰줘야만 모터에 손상 없이 안전하게 작동할 수가 있습니다.
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전기설비에서 전력용 퓨즈의 정격전압이 중요한 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.퓨즈의 정격 전압은 끊어진 선로 사이에 전기가 계속 넘어오지 못하게 막아 주는 기준 전압이죠. 왜냐하면은 퓨즈가 녹아도 전압이 너무 높으면은 그 사이에 불꽃이 튈 수가 있습니다. 그래서 전기가 계속 흐르거든요. 거기다가 낮은 전압용 퓨즈였으면은 전기를 제대로 못 끊습니다. 그리고 퓨즈가 터져 버리게 되죠. 그래서 전류만 같다고 해서 아무 전압용 퓨즈로 바꿔서 끼우면은 안 됩니다. 왜냐하면은 실제 사용 전압보다 높거나 같은 전격 전압 표준을 써야만 불꽃을 안전하게 꺼줄 수 있기 때문이죠. 결론적으로는 정격 전류와 정격 전압 두 가지를 모두 맞춰서 교체를 해 주시는 게 중요하겠습니다.
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전기설비에서 차단기의 정격차단용량을 실제 단락전류보다 크게 선정해야 하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.정격 차단 용량은 합선 사고가 났을 때 터지는 불길의 차단기가 버텨내는 한계치입니다. 왜냐하면은 사고 전류보다는 차단기 용량이 작으면 전기를 못 끊습니다. 그래서 내부에서 터져 버릴 수가 있죠. 게다가 차단기가 폭발하게 되면은 제어반 전체로 불이 번질 수가 있습니다. 그래서 설치할 장소의 예상 사고 전류보다 무조건 커다란 차단 용량을 써야 안전하죠. 왜냐하면 차단기 겉면에 적힌 A 숫자가 바로 이 버티는 힘을 나타내기 때문입니다. 그렇기 때문에 이 A 수치가 예상 사고 전류보다 높은지 꼭 미리 시작하고 고르시는 게 중요한 겁니다.
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전기설비에서 변압기의 탭을 변경하면 2차측 전압이 변하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.변압기에 탭을 바꾼다는 것은 1차 측의 코일의 감은 횟수를 늘리거나 줄이는 작업입니다. 왜냐하면은 변압기의 2차 측 전압은 1차 측과 2차 측 코일의 감은 비율에 따라 결정됩니다. 그래서 1차측 코일 횟수를 줄여주면은 상대적으로 2차칩 비율이 커집니다. 그러면 낮았던 2차칩 전압을 다시 정상 수준으로 올릴 수가 있는 거죠. 그런데 변압기가 작동 중일 때는 무턱대고 탭을 조절하면 안 됩니다. 왜냐하면은 전기가 흐르는 상태에서 탭을 바꿔버리면은 커다란 불꽃이 튈 겁니다. 그러면 변압기가 폭발할 수도 있죠. 그리고 무전압 상태에서 변경하는 일반 탭 방식이 대부분입니다. 그래서 반드시 차단기를 내리시고 전원을 완전히 끄세요. 그리고 안전하게 조작해 주셔야만 됩니다.
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전기설비에서 계전기의 접점 정격전류를 부하전류보다 여유 있게 선정해야 하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.부하의 정상 전류에 맞춰서 접점을 딱 맞게 쓰면은 계전기에 접점이 금방 망가질 수가 있습니다. 왜냐하면은 모터나 밸브를 켜고 끌 때는 순간적으로 정상보다 몇 배나 큰 전류가 치고 들어오기 때문이죠. 거기다가 접점이 떨어지고 순식간에 튀는 뜨거운 불꽃 때문에 표면이 꺾이고 서로 들러붙어 버리기도 합니다. 그래서 현장에서는 항상 두 배 이상의 여유를 두고 계전기를 골라야 안전합니다. 왜냐하면은 접점 여유를 충분히 줘야만 아크 열을 잘 견디고 기계적인 수명도 훨씬 길어지기 때문이죠. 한편 스파크를 잡아주는 응급 소자를 함께 붙여 주면은 고장 위험도 많이 줄어들기도 합니다. 그렇기 때문에 제어반을 만들 때는 꼭 접점 정격을 넉넉하게 잡고 선정해 주셔야 합니다.
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전기설비에서 전선의 길이가 길어질수록 전압강하가 커지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.전선의 길이가 길어지면은 전선 자체의 저항이 길이에 비례해서 계속 커집니다. 왜냐하면은 아무리 좋은 구리선이라고 하더라도 전기가 지나는 길목이 길어질수록 저항이 쌓이기 때문이죠. 게다가 이 저항이 통과하면서 전기 에너지가 열로 빠져나갑니다. 그래서 멀리 있는 모터에 도달할 때는 전압이 떨어지게 되죠. 그래서 현장에서는 전선의 굵기를 한 단계 더 두꺼운 것으로 골라서 시공을 합니다. 왜냐하면 전선이 굵어지면 전기가 통하는 길목이 넓어져서 저항을 낮춰 주기 때문이죠. 그리고 공급 전압을 처음부터 높여서 보내는 방법도 있습니다. 그렇기 때문에 멀리 떨어진 부하일수록 굵은 케이블을 쓰거나 전압을 높여서 전압 방어를 방지하는 게 좋은 방법입니다.
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전기설비에서 전동기의 기동전류가 큰데도 차단기가 바로 떨어지지 않는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.모터를 키실 때 잠깐 전기가 튀더라도 차단기는 바로 안 떨어집니다. 왜냐하면은 차단기는 전기가 흐르는 시간까지 같이 계산하기 때문이죠. 게다가 열이 쌓여야 작동하는 구조입니다. 그래서 몇 초 만에 끝나는 기동 진류는 그냥 넘어갈 수 있는 겁니다. 하지만 진짜 합선이 나면은 얘기가 달라집니다. 왜냐하면은 순간적으로 엄청난 전류가 들어오면서 전자가 바로 반응하기 때문이죠. 그래서 기동 전류는 얌전히 통과시키고, 위험한 사고가 났을 때만 순식간에 전기를 차단해 주는 겁니다.
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전기설비에서 전동기의 역률이 낮아지면 같은 유효전력을 사용해도 전류가 증가하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.전원에서 들어오는 전체 전기 중에서 모터가 실제로 일하는 비율을 역률이라고 부릅니다. 그런데 모터는 일을 할 때 내부 자석 힘을 만드느라 무효 전력을 반드시 쓰게 됩니다. 그렇기 때문에 실제 필요한 일의 양이 같아도 역률이 나빠지는 거죠. 그러면 전선에는 일을 안 하는 무효 전류까지 얹혀져서 훨씬 더 큰 전류가 흐르게 되는 겁니다. 그래서 역률이 나빠지면 전선에 불필요한 전류가 과하게 흐르게 됩니다. 그러면 열이 많이 나기 시작하죠. 게다가 전선이 뜨거워지면은 전력 손실도 늘어납니다. 그리고 차단기나 케이블 같은 설비에도 부담이 가기 시작하고요. 하지만 이때 진상 콘덴서를 달아주면은 무효 전력을 잡아낼 수가 있습니다. 그렇기 때문에 역률도 올라가고 전선에 흐르는 전력도 깔끔하게 줄어들게 되는 거죠.
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