변압기의 임피던스 전압이 높으면 단락전류가 작아지는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.임피던스 전압이 높다는 것은 변압기 내부에 전기적 저항이 그만큼 크다는 뜻이죠. 이게 %임피던스는 변압기 권선과 앙상한 내부의 자속이 만드는 누설 리액턴스 성분을 전압으로 나타내는 수치입니다. 거기다가 이 내부 저항 성분이 단락 사고가 발생했을 때 외부로 터져 나가는 큰 사고 전류를 직접 막아 주는 역할을 하고 있죠. 그래서 결국에는 변압기 내부의 저항이 클수록 사고 전류의 폭발력을 억제하는 구조입니다. 단락 전류는 정격 전류를 %임피던스로 나눈 값입니다. 그래서 분모인 인피던스가 커질수록 전체의 전류값이 확 줄어들기 때문이죠. 그리고 단락 전류를 줄이면 차단기의 부담은 줄어듭니다. 하지만 대신에 평소 전압 강하가 커져서 전압변동률이 나빠지는 단점도 함께 있죠.
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전동기의 회전방향을 바꾸기 위해 3상 전원 중 두 상을 바꾸는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.두 개의 상을 바꾸면 내부에서 회전하는 자기장의 방향이 반대로 뒤집힙니다. 3상의 전기는 시차를 두고 들어오는데 두 가닥을 교차하면 자기장이 시계 방향에서 반시계 방향으로 바뀌기 때문이죠. 거기다가 모터의 회전자는 이 자기장을 그대로 끌려가며 돌기 때문에 방향이 바로 반대로 바뀌는 거죠. 결국에는 상순서 변경이 회전자의 방향을 바꾸는 가장 확실한 원리입니다. 왜냐하면 세 가닥 중에서 아무거나 두 가닥만 바꿔도 전압이 치고 나가는 순서가 바로 거꾸로 뒤집히기 때문이죠. 그리고 현장에서는 전자 접촉기 두 개를 사용해서 상순서를 바꿔주면서 정회전과 역회전을 제어하는 방법을 사용하고 있습니다.
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전동기 운전 중 축방향으로 힘이 발생하면 어떤 문제가 생길 수 있나요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.전동기 회전 시 임펠러 스러스트나 자기적 중심 불일치로 축 방향 힘이 발생해요. 펌프 내부에 압력의 차이나 회전자와 고정자의 중심축이 비틀어지면서 축을 앞뒤로 밀어내는 힘이 생기기 때문이죠. 거기다가 이 힘이 지속되면은 축이 뒤틀리거나 진동이 심해지게 됩니다. 그러면 결국에는 축을 지지하는 베어링이 과열이 되고 케이싱과 부딪히는 중대 고장으로 이어지는 구조에요. 이유는 일반 반경 방향에 베어링은 축의 방향의 힘을 견디지 못합니다. 그래서 내부 구슬이 찌그러지고 유막이 깨지기 때문이죠. 그리고 현장에서는 스러스트 베어링을 쓰거나 커플링 정렬이나 또 펌프 임펠러 균형을 다시 잡아 주어야만 하죠.
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전기설비에서 전선의 허용전류보다 실제 부하전류가 낮아도 전선이 과열될 수 있는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.전류가 적어도 단자 볼트가 헐겁거나 부식되어서 저항이 커지면은 그 부분만 폭발적으로 뜨거워지기 때문입니다. 전기는 저항이 높은 곳에 지날 때 극심한 열을 만들어 내죠. 그리고 단자 부실이 바로 그 원인이 됩니다. 거기다가 전선들이 빽빽하게 모여 있거나 열이 안 빠지는 환경이라면 열이 그대로 쌓이게 되죠. 그래서 결국에는 전체 전류만 정상이라고 안심하면은 접촉 불량 발열을 놓치기 쉬운 구조입니다. 거기다가 전선의 일부가 끊어졌거나 고조파 노이즈가 섞여 있어도 특정한 부위만 뜨거워질 수 있기 때문입니다. 그래서 현장에서는 열화상 카메라로 접촉부의 온도를 확인하시고 단자대에 볼트부터 다시 단단히 조여줘야 하는 것입니다.
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변압기의 무부하 전류가 정격전류보다 훨씬 작은 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.2차 측이 열려 있으면은 1차 권선 코일에 높은 리액턴스가 전류를 강하게 맞기 때문이죠. 왜냐하면 부하가 없을 때는 변압기가 단지 전기를 막아서는 거대한 코일처럼 동작합니다. 거기다가 2차측으로 빠져나가는 전력 소비가 전혀 없어서 전류를 끌어 올 필요가 없죠. 그리고 이때 흐르는 극소량의 전류는 철심의 자기장을 만들고 내부 손실을 메꾸는 용도입니다. 왜냐하면은 자석을 일으키는 자화 전류와 철심 손실을 메우는 철손 전류로만 쓰이기 때문입니다. 그리고 2차 측의 부하가 걸려서 자기장이 상쇄되어야 비로소 1차 측의 전류가 정격 크기만큼 치솟게 되는 겁니다.
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전동기 보호용 열동형 과부하계전기는 단락사고를 직접 차단하지 않는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.열동형 계전기(THR)는 열로 구부러지는 방식이라서 단락 사고에는 너무 느립니다. 왜냐하면은 단락은 찰나에 어마어마하게 큰 대전류가 튀는 사고이기 때문인데 바이메탈이 열을 받아서 구부러지기도 전에 계전기 자체가 타 버릴 수가 있기 때문이죠. 거기다가 거대한 사고 전류를 끊어낼 내구성이 없습니다. 그래서 단락은 차단기가 그리고 과부하는 계전기가 나누어서 담당을 하죠. 왜냐하면은 차단기는 소호 장치로 대전류를 순간 끊어내고 계전기는 미세한 과전류를 오래 견디다가 접촉기를 떨어뜨리기 때문입니다. 그리고 단락 사고 시 계전기가 녹아내리지 않게 전단에 반드시 차단기를 함께 설치해야 되죠.
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전동기에서 기계적 부하가 갑자기 증가하면 전류가 증가하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.부하가 늘어나면은 회전 속도가 줄어들면서 모터 내부의 역전압이 떨어지기 때문입니다. 왜냐하면은 모터는 돌아갈 때 전류를 막아주는 역전압을 만듭니다. 그런데 속도가 줄어들면 이 방어막이 얇아지게 됩니다. 거기다가 전원의 전압과의 차이가 벌어지면서 전기를 훨씬 많이 끌어오게 됩니다. 결국에는 모터는 무거워진 부하를 밀어내기 위해서 스스로 전류를 늘립니다. 왜냐하면은 유도 모터 속도가 떨어지면은 내부의 전자식이 강해져서 전류가 자동으로 치솟기 때문이죠. 그래서 이렇게 증가한 전류가 더 큰 회전 힘을 만들어서 바뀐 부하 무게를 쳐내게 됩니다.
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제어반의 24V DC 전원은 정상인데 센서 여러 개가 동시에 오작동하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.24V 수치가 정상이라고 하더라도 공통 라인 0V 단자대의 느슨함이나 접지 노이즈가 원인일 수 있습니다. 왜냐하면은 여러 센서가 공유하는 0V 라인 단자가 헐거워지면은 순간적으로 전기가 바뀌고 신호가 통째로 날아가기 때문입니다. 거기다가 모터나 마그네트가 움직일 때 튀는 서지 노이즈가 접지를 타고 들어가서 입력을 흔들기도 합니다. 그리고 이 현상은 반응 속도가 느린 일반 멀티미터로는 잡을 수가 없습니다. 왜냐하면은 찰나의 순간 전압 변화나 노이즈 피크는 화면에 찍히지 않기 때문이죠. 그리고 현장에서는 오실로스코프나 메모리 하이 코더로 순간 전압 변동을 관찰하거나 공통 단자대 조임 상태부터 일일이 재점검을 해야 하죠.
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뉴런에서 자극이 전달될 때 활동 전위가 발생하고 이동하는 원리가 궁금해요
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.활동 전위는 뉴런 이온통로가 열리며, 안팎으로 전하가 뒤바뀌는 현상을 말합니다. 일단 평소에는 안쪽이 -인 휴지전위를 띠다가, 자극을 받게되면 나트륨 통로가 열리면서 나트륨이 쏟아져서 들어오게 됩니다. 거기다가 이 과정에서 내부는 순간적으로 + 전하로 바뀌게 되죠. 그때 전기 신호가 생성이 됩니다. 또, 신호가 지나간 직후에는 칼륨이 나가고, 펌프가 작동을 하면서 원상복구가 됩니다. 이유는 칼륨이 빠져나가면서 다시 안쪽을 - 상태로 돌려놓기 때문이죠. 그리고 나트륨 - 칼륨펌프가 이온의 위치를 원래대로 퍼내서 정돈하면, 이 신호 변화가 도미노처럼 축살돌기를 타고 옆으로 퍼져나가버리게 됩니다.
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접지케이블은 보통 어떤 기준으로 굵기를 정해서 사용하시나요?
안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.접지케이블은 사고가 났을 떄 흐르는 대전류의 열을 버티는 기준입니다. 이 기준으로 케이블의 굵기를 선정하죠. 지락이나 단락 사고가 나면 실제로 순간적으로 엄청난 전류가 흐르게 됩니다. 그래서 전선이 녹아내릴 가능성이 있죠. 거기다가 규정에 따라서 이상전류가 흘러도 버티는 열적 허용 용량을 최우선으로 계산하는게 필요하죠. 실제로 현장에서는 상전선 굵기와 차단기 차단시간을 확인해서 정하고 있습니다. 상전선 크기에 따라서 최소 기준이 정해지고, 차단기가 떨어지는 속도에 따라서 버텨야 하는 시간이 달라지기 때문입니다. 그리고 기계적인 충격을 받기쉬운 환경이세는 계산값보다도 더 한단계 굵은 선을 써야만 안전을 확보하실수가 있습니다.
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