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전기설비 2008/11 115 시/험/문/제 시/험/문/제 www.keca.or.kr 114 국가기술자격검정 필기시험 문제 자격종목 건축전기설비 시험시간 분야 전기 수험번호 2008년도 기술사 제84회(2008년 2월17일 시행) 제84회 건축전기설비 문제 및 풀이에 대한 문의는 서울공과전기학원으로 하십시오. 1. 최근 건축물 피뢰설비 규격의 동향 및 국내 관련 법령 에 대하여 설명하시오. 2. 고층건축물의 대표적인 반송설비로 사용되는 로프식 엘리 베이터의 기본 구성과 안전장치에 대하여 설명하시오. 3. 방폭전기설비에 있어서 다음 사항에 대하여 설명하시오. 1) 화재 및 폭발방지의 기본대책 2) 방폭구조의 종류 3) 위험장소의 분류 4) 방폭전기 배선 4. 고조파가 전력용 변압기에 미치는 영향과 대책에 대하 여 설명하시오. 5. 유입변압기의 유동 대전현상을 설명하시오. 6. Y-또는 -Y 결선의 특별고압 변압기에 대한 보호 계전방식으로 비율차동계전기가 사용되는 경우에 이 계전기용 변류기(CT:Current transfomer)는 변압기결선 반대가 된다. 이와 같은 이유를 설명하시오. 서울공과전기학원 ☎(02)2676-1114 www.sgh.co.kr 시/험/문/제 2 교시 ※ 다음 문제 중 10문제를 선택하여 설명하십시오.(각 10점) 『해설』 1. 개요 피뢰설비관련 건축물의 설비기준등에 관한규칙 개정 건설교통부령 제497호로 건축물의 설비기준에 관한 규칙중 제20조 피뢰설비의 설치기준이 강화되어 2006.2.13개정 공포되어 최근까지 사용된 주요내용으 로는 1) 피뢰설비는 한국산업규격인 KS C IEC 61024(건 축물의 뇌보호시스템)에 의하여 설치 되도록 하 였으며 2) 60m 이상의 고층건축물은 측면에 낙뢰방지시설 을 설치하도록 하는 등의 피뢰설비기준을 강화하 였다. 3) 접지공사에서 환경오염을 야기할 수 있는 공법이 나 화합물을 사용하지 못하도록 강화하였다. 2. 최근 건축물 피뢰설비 규격 2002. 8.31일(기술표준원 고시 제2002-985) KS C IEC 61024를 적용하도록 반포후 최근까지 적용하였다. (구 KS C 9609(피뢰침)규격은 2004년 8월 까지 병 행 사용) KS C IEC 61024는 최근 IEC 62305 기준이 피뢰설비 기준으로 그 구성은 Part1 : 일반적 사항(General principles) Part2 : 위험도 관리(해석)(Risk management) Part3 : 구조물과 인체의 보호(Physical damage to structures and life hazard) Part4 : 구조물 내부의 전기 전자시스템 뇌보호 (Electrical and electronic systems within structures) Part5 : 인입설비의 뇌보호 로 되어 있으며 이 를 설명 하면 다음과 같다. 3. 기존의 IEC 61024와 차이점 1) 규격의 적용범위 IEC 61024 의 적용범위는 높이 60m 이하의 구조 물을 대상으로 한정하고 있지만 IEC 62305-3 에 서는 건물 높이에 관계없이 모든 건물에 적용한 다. 2) 수뢰부 수뢰부를 이루는 요소로 돌침, 수평환도체, 메쉬 도체를 규정하고 있으며, 방사능을 이용한 방사능 이온방사형 피뢰침은 사용을 금지하고 있다. 3) 보호각 돌침에 의한 보호각 기준을 IEC 61024 에서는 치로 제시하고 있지만 IEC 62305-3 에서는 다음 과 같이 그래프로 제시하고 있다. 4) 철근 구조체의 전기적 연속성 판단기준 철근 콘크리트 구조체의 전기적 연속성을 판단하 는 기준으로 철근구조 전체의 전기적 저항을 측 정하여 저항값이 0.2Ω 이하이면 그 구조체는 전 기적 연속성을 가지는 것으로 판단한다 5) 측뢰에 대한 보호 건물의 높이가 60m 이상일 경우에는 측뢰에 의 한 피해를 방지하기 위해서 그림과 같이 높이의 상위 20%에 해당하는 부분에 측뢰를 방지하기 위한 수뢰부를 설치하도록 규정하고 있다 최근 건축물 피뢰설비 규격의 동향 및 국내 관련 법령에 대하여 설명하 시오. 문제 1

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전기설비 2008/11115

시/험/문/제

시/험/문/제

www.keca.or.kr114

국가기술자격검정 필기시험 문제

자격종목

건축전기설비

시험시간분 야

전 기

수험번호 성 명

2008년도기술사제84회(2008년 2월17일시행)

제84회건축전기설비문제및풀이에 한문의는서울공과전기학원으로하십시오.

1. 최근 건축물 피뢰설비 규격의 동향 및 국내 관련 법령

에 하여 설명하시오.

2. 고층건축물의 표적인 반송설비로 사용되는 로프식 엘리

베이터의 기본 구성과 안전장치에 하여 설명하시오.

3. 방폭전기설비에 있어서 다음 사항에 하여 설명하시오.

1) 화재 및 폭발방지의 기본 책

2) 방폭구조의 종류

3) 위험장소의 분류

4) 방폭전기 배선

4. 고조파가 전력용 변압기에 미치는 향과 책에 하

여 설명하시오.

5. 유입변압기의 유동 전현상을 설명하시오.

6. Y-� 또는 �-Y 결선의 특별고압 변압기에 한 보호

계전방식으로 비율차동계전기가 사용되는 경우에 이

계전기용 변류기(CT:Current transfomer)는 변압기결선

과 반 가 된다. 이와 같은 이유를 설명하시오.

서울공과전기학원☎(02)2676-1114 www.sgh.co.kr

시/험/문/제

제 2 교시 ※ 다음 문제 중 10문제를 선택하여 설명하십시오.(각 10점)

『해설』

1. 개요

피뢰설비관련 건축물의 설비기준등에 관한규칙 개정

건설교통부령 제497호로 건축물의 설비기준에 관한

규칙중 제20조 피뢰설비의 설치기준이 강화되어

2006.2.13개정 공포되어 최근까지 사용된 주요내용으

로는

1) 피뢰설비는 한국산업규격인 KS C IEC 61024(건

축물의 뇌보호시스템)에 의하여 설치 되도록 하

으며

2) 60m 이상의 고층건축물은 측면에 낙뢰방지시설

을 설치하도록 하는 등의 피뢰설비기준을 강화하

다.

3) 접지공사에서 환경오염을 야기할 수 있는 공법이

나 화합물을 사용하지 못하도록 강화하 다.

2. 최근 건축물 피뢰설비 규격

2002. 8.31일(기술표준원 고시 제2002-985) KS C IEC

61024를 적용하도록 반포후 최근까지 적용하 다.

(구 KS C 9609(피뢰침)규격은 2004년 8월 까지 병

행 사용)

KS C IEC 61024는 최근 IEC 62305 기준이 피뢰설비

기준으로 그 구성은

Part1 : 일반적 사항(General principles)

Part2 : 위험도 관리(해석)(Risk management)

Part3 : 구조물과 인체의 보호(Physical damage

to structures and life hazard)

Part4 : 구조물 내부의 전기 전자시스템 뇌보호

(Electrical and electronic systems within

structures)

Part5 : 인입설비의 뇌보호 로 되어 있으며 이

를 설명 하면 다음과 같다.

3. 기존의 IEC 61024와 차이점

1) 규격의 적용범위

IEC 61024 의 적용범위는 높이 60m 이하의 구조

물을 상으로 한정하고 있지만 IEC 62305-3 에

서는 건물 높이에 관계없이 모든 건물에 적용한

다.

2) 수뢰부

수뢰부를 이루는 요소로 돌침, 수평환도체, 메쉬

도체를 규정하고 있으며, 방사능을 이용한 방사능

이온방사형 피뢰침은 사용을 금지하고 있다.

3) 보호각

돌침에 의한 보호각 기준을 IEC 61024 에서는 수

치로 제시하고 있지만 IEC 62305-3 에서는 다음

과 같이 그래프로 제시하고 있다.

4) 철근 구조체의 전기적 연속성 판단기준

철근 콘크리트 구조체의 전기적 연속성을 판단하

는 기준으로 철근구조 전체의 전기적 저항을 측

정하여 저항값이 0.2Ω 이하이면 그 구조체는 전

기적 연속성을 가지는 것으로 판단한다

5) 측뢰에 한 보호

건물의 높이가 60m 이상일 경우에는 측뢰에 의

한 피해를 방지하기 위해서 그림과 같이 높이의

상위 20%에 해당하는 부분에 측뢰를 방지하기

위한 수뢰부를 설치하도록 규정하고 있다

최근 건축물 피뢰설비 규격의 동향

및 국내 관련 법령에 하여 설명하

시오.

문제 1

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k:브레이크 정수(DC:1,AC:1.5)

③ 직류식과 교류식이 있으며 직류브레이크가 우

수하여 주로 직류식을 적용

2) 권상기

① 전동기축의 회전력을 Rope측에 전달하는 기기

② 기어드식 과 기어드레스 식이 있음

3) 전동 문닫힘 장치

① Retiring cam을 사용하여

② 문이 열린 후 5~7초가 지나면 Timer가 작동되

어 문이 자동으로 닫힘

4) 자동착상장치→승강로 각층마다 유도판이라는 전

자석이 붙어 있어 기계실에서 보내는 전류로 자

동착상

5) 전기제어장치

① 수전반:수전목적(파일럿램프,전류계,전자개폐기,

전력릴레이)

② 제어반:권상기의 속도제어, 문 개폐제어 목적

(전자접촉기,한시전류 릴레이 등을 설치)

③ 신호반:각층 호출에 의하여 전동기시동,목적층

에서의 정지목적

④ FLOW CONTROL

㉠ 엘리베이터의 전기적 제어,표시등을 점멸하

는 것으로

㉡ 엘리베이터의 운전 상태를 비례 축적하여

동기적으로 운행

6) Guide Rail

① car와 counter weight의 승강을 안내하는 레일

② 5Kg, 8Kg, 13Kg, 24Kg Rail 등이 사용

7) Counter Weight

① 승강기의 중량을 보상하여 주는 추

② 균형 추 중량=전 중량+최 적재량×(0.4~0.6)

8) Rope

① 강도가 크고 유연성이 풍부한 것을 사용

② 고 탄소강의 것으로 19개선을 8조 또는 6조로

꼰 것을 사용

③ Rope의 수명 : 3~5년 후 교체하는 것이 안전

9) Govemer

① 승강기가 일정속도이상으로 상승할 때

(중속기:정격속도140%,고속기:120%) 브레이크

나 안전장치를 작동시키는 기기

② 조속기는 주로우프와 별개의 조속기용 로프를

가지며 비상정지장치와 연결하여 작동

10) Buffer

① 승강기가 추락할 경우 충격을 완화하기 위하

여 설치한 승강로 하부안전장치

㉠ 스프링식:정격속도 60[M/분]이하 적용

㉡ 유압식:정격속도 60[M/분]넘는 것 적용

11) 비상안전장치

① 순간식 비상안전장치

② 점진식 비상안전장치

③ 슬랙로프세이프티

④ 조속기와 비상안전장치

3. 안전장치의 종류

1) 전기적 안전장치

(1) 이상 검출장치

① 도어 스위치 : 운행중 car door 또는 hall

door가 조금만 열려도 카를 급정지

② final limit switch : 카가 최상층을 넘지 않

도록 하기 위하여 급정지

③ 과속도 검출기 : 카의 정격속도가 규정치

보다 높은 경우 카를 급정지

④ 감시 타이머 : 마이크로 컴퓨터를 사용한

엘리베이터는 마이크로 컴퓨터가 이상상

태를 검출하여 카를 급정지

(2) 승객 구출장치

① 구출 운전장치 : 엘리베이터의 제어장치에

고장이 발생하여 카가 층과 층의 중간에

정지한 경우 승객을 구출하기 위한 장치

② 정전시 자동 착상장치 : 엘리베이터가 운

행중 정지시에 자동적으로 브레이크가 작

동하여 카를 정지시킨다. 이때에 카가 층

과 층사이에 정지시 엘리베이터를 가장

가까운 층으로 저속도로 자동적으로 주행

시키고 도어를 열어 승객을 구출하는 장

치다.

전기설비 2008/11117

시/험/문/제

6) 인하도선 및 수평환도체의 설치간격

인하도선과 수평환도체의 간격을 다음과 같이 규

정하고 있다. 이 규정은 IEC 61024에서 규정하는

간격보다 좁게 규정한 것이며 수평환도체의 설치

간격도 IEC 61024 에서는 보호등급에 관계없이

20m 로 규정하고 있으나 IEC 62305-3 에서는 보

호등급에 따라 차등적용하고 있는 것이다.

7) 접지극의 길이

접지극의 최소길이를 IEC 61024 에서는 Class II,

Class III, Class IV의 경우 지 저항율에 관계 없

다고 했으나 IEC 62305-3 에서는 Class III, Class

IV 의 경우에만 지 저항율에 관계 없는 것으로

제시했다.

8) 재료별 최소치수

IEC 62305-3 에서는 재료에 따른 굵기를 다음과

같이 더 굵게 제시하고 있다.

9) 접촉전압 및 보폭전압

IEC 62305-3 에서는 접촉전압 및 보폭전압에

한 보호방안을 제시하고 있다. 접촉전압은 인하도

선에의 접촉에 의한 위험을 방지하기 위한 것이

고 보폭전압은 인하도선 근처에서의 보폭전압에

의한 피해를 방지하기 위한 것이다.

10) 등전위 본딩

피뢰설비의 접지극과 모든 금속체들을 본딩바

(Bonding Bar) 에접속하도록 규정하고 있다

11) 접지극

A형 접지극과 B형 접지극의 부식문제, 동선을

지에 매설하는 방법 등에 해 자세히 제시하

고 있다.

『해설』

1. 개요

최근 건축물의 형화, 고층화가 운송의 량화, 고

속화에 수반하여, 기계식 운송설비가 폭적으로 채

용되는 경향이다. 엘리베이터는 불특정 다수인이 이

용하는 것으로 건축법,기타 관련 법규에 의해 각종

안전장치가 의무화되고 있다. 엘리베이터의 안전은

다음과 같은 사항에 따라 이루 어져야 한다.

1) 엘리베이터 이상이 발생되면 안전하게 카가 정지

되어야 한다.

2) 카가 안전하게 정지되더라도 카 안에 승객을 가

두어 두어서는 안된다.

3) 고장이 발생되지 않도록 정기적인 예방보전을 실

시한다

2. 엘리베이터의 주요기기

1) 전자브레이크

① 전자석내의 플랜져를 흡인함으로써 브레이커슈

에 힘이 가해지고 이 힘의 마찰력에 의하여 제

동력이 작동한다

② 제동토크=(720xHPxk)/N[kg.m]

[note] N:전 부하에서의 전동기 회전수[rpm]

HP:전동기의 마력 수

www.keca.or.kr116

시/험/문/제

[표] 인하도선의 설치간격 수평환도체의 설치간격

고층건축물의 표적인 반송설비로

사용되는 로프식 엘리베이터의 기본

구성과 안전장치에 하여 설명하시

오.

문제 2

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4) 안전증방폭구조

안전증방폭구조는 정상운전중에 폭발성 물질에

점화원이 될 전기불꽃, 아크 또는 고온이 방생

되지 않도록 하기 위하여 기계적, 또는 전기적

으로 특별히 안전도를 증가시킨 구조를 말한다.

5) 본질안전방폭구조

본질안전방폭구조는 정상시 및 사고시(단선, 단

락, 지락 등)에 발생하는 전기 불꽃. 아크 또는

고온 등에 의하여 본질적으로 폭잘성 물질이

점화되지 않는다는 것이 점화시험, 내전압시험

등에 의하여 확인된 구조를 말한다.

6) 특수방폭구조

앞에서 설명한 구조 이외의 방폭구조로서 폭발

성 가스 또는 증기에 점화 또는 위험분위기로

인화를 방지할 수 있는 것이 시험 및 기타 방

법에 의하여 확인된 구조를 말한다.

이들 방폭구조로는 용기내부에 모래 등의 입자

를 채우는 사입방폭구조 및 협극방폭구조가 있

다. 이외에 현재 유럽과 미국에서는 N형(Non-

Incentive Type) 방폭구조 등에 관하여 많은 검

토가 이루어지고 있다.

사입방폭구조의 예시는 그림6과 같다.

3. 위험장소의 분류

위험분위기가 존재하는 시간과 빈도에 따라 0종장

소, 1종장소, 2종장소로 3분류하고 있다. 위험장소를

3등분으로 분류하는 목적은 방폭전기설비를 선정하

고 균형있는 방폭협조를 실시하기 위함이다. 이 분

류방법의 기본은 폭발성가스, 증기의 농도에 따라

구분하는 것이 아니라, 농도 폭발한계에 달할 확률

에 따라 결정하는 것이다. 또한 각국의 위험장소의

분류는 아래와 같다.

4. 방폭전기 배선

1) 내압방폭 금속과 배선

전기설비 2008/11119

시/험/문/제

2) 기계적 안전장치

① 전자 브레이크

② 조속기

③ 완충기

3) 범죄 방지장치

① 각층 강제정지 운전장치

② 방범 카메라

③ 방범 운전장치

『해설』

1. 화재 및 폭발방지의 기본 책

위험분위기의 생성장소에서 전기설비로 인한 화재폭

발이 발생하기 위해서는 위험분위기와 점화원이 공

존하여야 한다. 이 조건이 성립하지 않도록 하는 것

이 방폭 책의 기본이다

따라서 전기설비로 인한 화재, 폭발을 방지하기 위

해서는 위험 분위기가 생성되는 확률과 전기설비가

점화원으로 되는 확률과의 곱이 실질적으로 0에 가

까운 작은값을 가져야 한다. 그의 구체적인 조치로

먼저 위험분위 기의 생성방지 다음으로 전기설비의

방폭화를 하는것이 바람직하다.

1) 위험분위기의 생성방지

(1) 폭발성 가스 누설 및 방출방지

공기중에 폭발성가스가 누설 또는 방출되는 것을

방지하기 위해서는 위험물질의 사용을 억제하고

개방상태에서 사용을 피한다.

(2) 폭발성 가스의 체류방지

공기중에 누설 또는 방출된 폭발성 가스가 누설

되기 쉬운 장소는 옥외에 설치하던가 외벽에 개방

된 건물에 설치하고 환기가 불충분한 장소는 강제

환기를 시켜야 한다.

2. 방폭구조의 종류

1) 내압방폭구조

내압방폭구조는 전폐구조로 용기내부에서 폭발

성 가스 또는 증기가 폭발하 을 때 용기가 그

압력에 견디도록 하고, 또한 접합면, 개구부 등

을 통해서 외부의 폭발성 가스에 인화될 우려

가 없도록 한 구조이다.

2) 압력방폭구조

압력방폭구조는 용기내부에 보호기체(신선한

공기 또는 불활성 기체)를 압입하여 내부압력

을 유지하므로써 폭발성 가스 또는 증기가 침

입하는 것을 방지하는 구조이다.

3) 유입방폭구조

유입방폭구조는 전기기기의 불꽃, 아크 또는 고

온이 발생하는 부분을 기름속에 넣고, 기름면

위에 존재하는 폭발성 물질에 인화될 우려가

없도록 한 구조를 말한다.

www.keca.or.kr118

시/험/문/제

방폭전기설비에 있어서 다음 사항에

하여 설명하시오.

1) 화재 및 폭발방지의 기본 책

2) 방폭구조의 종류

3) 위험장소의 분류

4) 방폭전기 배선

문제 3

내압(Flame Proof) 방폭구조

내부 외부

점화원

압력(Pressurization) 방폭구조

외부내부

점화원

유입(Oil Immersion)

외부내부

점화원

안전증(Increased Safety) 방폭구조

외부내부

점화원

본질안전(Intrinsic Safety) 방폭구조〉

외부내부위험지역비위험지역점화원

사입(Sand-Filled)방폭구조

내부 외부

점화원

위험분위기장소

각 규격별

지속적인

위험분위기

통상상태하에서

간헐적

위험 분위기

이상 상태

하에서의위험

분위기

IEC / CENELEC

EUROPEZone 0 Zone 1 Zone 2

Germany Zone 0 Zone 1 Zone 2

United. Kingdom Division 0 Division 1 Division 2

JAPAN 0종 장소 1종 장소 2종 장소

France / Itary Zone E Zone F

Netherlands Increased hazard Limited hazard

North America Division 1 Division 2

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다. 변압기의 권선온도 상승

(2) 변압기의 동손 증가

- 기본파 전류에 고조파 전류가 포함되면 코일

의 표피효과에 의해 동손 증가

- 동손 증가율

※ 즉, 고조파에 의해 변압기의 동손이 증가하

여 전력손실 및 온도 상승, 용량 감소 초래

(3) 변압기의 철손 증가

- 고조파전류에 의해 히스테리시스손실 및 와

전류손실이 증가한다.

- 철손 증가율

※ 즉, 고조파에 의해 변압기 철손도 증가하여

절연유 및 권선의 온도 상승 초래

(4) 변압기 출력 감소

<단상부하>

�변압기 출력 감소율

�변압기 최 이용률

<3상부하(ANSI/IEEE C57-110)>

�변압기 출력 감소율

�K-Factor 13인 경우(Mold TR)

2. 책

변압기 용량선정시 고조파 부하가 많은 경우 고조파

전류 중첩, 표피효과에 의한 저항 증가에 따라 I2R이

크게 증가하므로 용량을 크게 하거나 (2~2.5배), 발

전기설비 2008/11121

시/험/문/제

이것은 잠재적 점화원을 가진 절연전선과 그 접

속부를 내장한 전선관로에 하여 관로내 폭발을

주위의 폭발성 분위기 내로 전파하지 않도록 하

는 것이다.

이것을 비하여 금속관에 실링(SEALING)을 설

치한 것도 방법이다.

2) 안전증 방폭 금속관 배선

이것은 잠재적 점화원을 가진 절연전선과 그 속

부에 해서 절연체의 손상 또는 열화, 단선, 접

속부의 풀림등 현재적인 점화원을 발생시키는 고

장이 일어나지 않도록 절연전선의 선정, 접속부

의 강화등 기계적 및 전기적으로 안전도를 증가

시키는 것이다.

3) 케이블 배선

절연체의 손상 또는 열화, 단선, 접속부의 풀림

등 고장원인이 일어나지 아니하도록 케이블선정,

외상보호, 접속부의 강화등 기계적 및 전기적으로

안전도를 증가시키는 것이다.

4) 본질안전 방폭회로의 배선

정상상태 및 이상상태에서도 전기불꽃 또는 고온

부가 폭발성 분위기에 해 점화원이 되지 않도

록 전기회로 내에서 소비되는 전기에너지를 억제

하는 것이다.

5) 방폭전기 기기의 분류

① 내압방폭구조 및 본질안전 방폭구조의 전기기

기는 그 방폭성능에 따라 1,2,3 등급 (국내) 및

IIA, IIB, IIC(IEC)의 3개로 분류하고 있다

② 방폭전기기기는 그 최고 표면온도에 따라 온도

등급이 G1�G5까지 (국내 KS 5등급), T1�

T6(IEC 6등급)으로 분류된다.

최소점화 전류비에 의한 분류의 경우 (IEC)

A등급(IIA) : 0.8(A) 초과

B등급(IIB) : 0.45~0.8(A)

C등급(IIC) : 0.45(A) 이하

6) 방폭전기기기 및 배선 선정의 원칙

위험장소의 종별에 응한 방폭 전기기기 및 배

선 선정은 다음 표와 같다.

『해설』

1. 고조파 전력용 변압기에 미치는 향

(1) 변압기 과열

가. 콘덴서 회로임피던스가 클 경우

나. 상분 고조파순환, 와전류 손실, 표피효과 등

www.keca.or.kr120

시/험/문/제

위험장소 방폭전기기기 방폭전기배선 비 고

0종장소 본질안전방폭구조본질안전회로의

배선

1, 2종 장소에 설치

가능

1 종

장소

내압방폭, 압력방

폭,유입방폭, 본질

안전 방폭구조

내압방폭 금속관

배선,

케이블 배선

2종 장소에 설치

가능

2종 장소 안전증방폭 구조 안전증방폭금속관배선

콘덴서 회로 임피던스 > 전원측(변압기) 임피던스

콘덴서 회로 임피던스 > 전원측(변압기) 임피던스

상분고조파 순환

표피효과

고조파가 전력용 변압기에 미치는

향과 책에 하여 설명하시오.문제 4

와전류손실∝Ih2h2

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펌프를 이용해서 일정량의 절연유를 펌프→완화유조

→ 전 발생부→펌프로, 외부와 폐된 상태에서 순

환시키며 완화유조는 유조로 유입되기 전에 발생 되

었던 유중의 전하들을 완화시키기 위한 것이다.

전 발생부는 테프론을 사용하여 다른 부분과 절연

시키고 황동관내를 프레스보드를 나선형으로 감아

채우고 절연유를 순환시키면 절연유는 프레스보드

층사이를 통과하면서 전이 되고 전된 전하는 황

동관벽→일렉트로메타→Ground로 누설되고 Recorder

는 일렉트로메타의 출력을 기록한다.

5. 첨가제의 향

그림은 일정량의 베이스유를 순환시켜 절연유의

전전하 누설에 의한 정상전류가 Ground로 흐르게

한 상태에서 시료 주입기를 사용하여 일정속도로 소

정량의 시료유를 주입할 때 얻게 되는 혼합유에 의

한 누설전류 파형이다.

여기서 i0 ; 베이스유의 정상 발생 전류[A]

a ; 시료유의 주입량[㎤;㎖]

L ; 베이스유의 유량[ℓ/min]

q0 ; 베이스유의 전도

시료유 주입량 10~100[㎤/s], 베이스유량

0.5~5[?/min] 범위에서 시료유의 전도 측정치

는 시료유의 주입량에 직선적으로 변화되며 주입

속도나 베이스유의 종류에는 무관하다.

6. 유동 전에 의한 사고 방지책

1) 전량을 감소시키는 방법

전하발생을 억제 또는 발생된 전하를 완화시켜

전하가 고체 절연재 표면이나 절연유 중에 축적

되지 않도록 하는 방법으로 아래의 두 가지 방

법이 있다.

① 전도와 유량, 유온의 관계를 고려하여 최

적의 유량으로 운용함으로 전도를 극소화

시키는 방법

② 절연유에 화합물을 첨가시켜 절연유의 전

성향을 약화시키는 방법

-벤조트리아졸(BTA;Benzotriazole)의 첨가로

유동 전 누설전류를 낮추거나 누설전류의

전 극성을 바꾼다

7. 결론

지금까지 이 문제를 해결하기 위해 유류속(油流速)

의 적정화, 유로구조의 개선, 절연유에서의 유동

전 억제제 벤조트리아졸(BTA)의 첨가 등의 방법을

사용하여 왔고 1980년 에는 유동 전 사고가 일어

나지 않았지만, 1990년 후반부터 2000년에 걸쳐 경

년 변압기에 정전기 방전이 종종 발생하고 있다. 이

는 유기물인 절연유와 절연물에 시간이 경과하면서

발생하는 전도의 증가와 국부 유속으로 인한 것으

로 추정되며 이를 해결하기 위한 지속적인 연구를

할 필요가 있다.

『해설』

1. 변압기의 각 변위

3상변압기는 결선방법에 따라 1차와 2차사이에 동상

전기설비 2008/11123

시/험/문/제

주시 “K-

Factor"가

고려되도록

하여야 한

다.

◎ K-Factor : 비선형부하

들에 의한 고조파의

향에 하여 변압기가

과열현상 없이 전원을

안정적으로 공급할 수

있는 능력

(※ ANSI C57-110)

『해설』

1. 개요

500kV 송전망의 건설과 함께 1971년에 500kV 변압

기가 제작되었다. 1972년 최초로 도입된 변압기가 운

전 개시 전 시운전 중에 절연파괴사고를 일으켰으

며, 1974년에 다른 변전소에서도 시운전 중에 똑같은

절연파괴사고를 일으켰다.

사고 직후에는 원인을 밝히지 못했지만, 각 제조업

체의 오랜 연구 끝에‘유동 전에 의한 정전기 방

전’현상으로 판명되었다.

유전체 전 현상(Streaming Electrification) 이란 절

연성 액체가 고체 절연체 표면과 접촉하며 유동할

때 생기는 전 현상으로서 액체의 절연성이 우수할

수록 현저하게 나타나는 경향이 있다. 송전 전압이

높아지고 기기의 사용 전압이 증가하며, 많은 경우

용량 전력용 변압기의 냉각에 강제 유순환 방식을

채택하고 있어 유동 절연유와 섬유질 고체와의 마찰

로 인해 발생하는 유동 전 현상으로 절연 파괴가

일어나 이에 한 책이 필요하다.

2. 유입변압기 유동 전 현상

전하가 축적되고 그것에 의해 발생하는 전계가 커지

면 방전이 발생한다. 방전에 의한 착화 폭발 재해의

원인은 아래와 같이 추정되고 있다.

1) 석유와 같은 천연 액체는 파이프 수송 중에 유

동 전되고 높은 절연성 때문에 전된 전하

가 장시간 보존된다.

2) 전된 상태에서 탱커에 축적되면 그 공간 전

하에 의해 전계가 형성되고 그 값이 충분히 커

지면 석유 증기 공간에서 방전을 일으킨다.

3) 만약 그 혼합기에서의 조건이 착화 범위이고

방전 에너지가 착화에 필요한 에너지 이상이면

착화 폭발할 가능성이 있다.

3. 유동 전현상에 향을 주는 인자들

유동 전에 향을 줄 수 있는 인자로는 액체의

종류, 유량, 온도, 함유된 불순물의 종류 및 함유

도, 고체 절연재의 종류, 표면 상태, 유로 형상 등

이 있다.

4. 전도 측정 방법

1) 직관 유하식

2) 절연파이프식

3) 탐침(Probe)법

4) 주입식(Injection method)이 있으며 이 중 주입

식에 해 간단히 설명하면 아래와 같다.

www.keca.or.kr122

시/험/문/제

유입변압기의 유동 전현상을 설명

하시오.문제 5

(a) 전류 파형 모델

Y-� 또는 �-Y 결선의 특별고압 변

압기에 한 보호계전방식으로 비율

차동계전기가 사용되는 경우에 이

계 전 기 용 변 류 기 (CT:Current

transfomer)는 변압기결선과 반 가

된다. 이와 같은 이유를 설명하시오.

문제 6

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전기설비 2008/11125

시/험/문/제

이 될 수도 있고 그렇지 아니한 경우도 있다. 이때 1

차 2차 사이의 위상각 변화를 각변위라고 한다. 그림

1은 1차가 Δ(Delta)결선이고 2차는 y(Star)결선이다.

각변위는 2차가 1차보다 30도 늦음을 알 수 있다. 여

기서 1차와 2차사이의 각변위를 비교할 때 각각

표하는 Vector는 각상에서 중성점에 이르는 Vector

이다.

Δ결선에서는 삼각형의 중심이 가상중성점이 되어

각상꼭지점에서 이 중심에 이르는 Vector가 표

Vector이다. 빠르기는 반시계방향으로 갈수록 빠르다

고 한다.

다시 말하면 시계의 12시 방향과 11시 방향이 12시

방향보다 330도만큼 늦다고 말한다. (11시 방향이 12

시방향보다 30도 빠르다고도 말할 수 있다.)

이러한 각변위에 따라 비율차동 계전기용 C.T의 결

선도 조정하여 주어야 하기 때문에 각변위에 해서

잘 알고 있어야 한다.

1차와 2차가 동상인 변압기의 경우는 상관없으나 각

변위가 있는 변압기의 경우는 1차측 전류와 2차측

전류의 위상을 다르게 해주어야만 차전류를 없앨 수

있다.

2. 비율차동계전기(DCR)용 변류기(CT)가 변압기 결

선과 반 되는 이유

그림2에서 변압기의 각변위가 Dy11이고 1,2차 전압

및 C.T가 동일하다면 DCR의 Operating Coil에는 ia�

=Ia+(-ia)의 차전류가 흘러 변압기의 부하가 DCR

의 TAP치를 상회하면 고장과 상관없이 오동작하게

된다.

그림3은 C.T회로 결선시 1차측 C.T는 Y로, 2차는 Δ

로 결선함으로써 Ia=-(-ia+ic)는 Vector적으로 0이 되

어 Operating Coil로 흐르지 않음을 알 수 있다. 이때 2

차측 C.T비는 Δ결선이 되어 선전류가 흐르기 때문에

잘못된 결선의 경우와는 달리 2차측 선전류의 크기가

1차측 크기와 같아야 한다.

이렇게 결선되어 있을 경우에 변압기 외부고장시는

1,2차 C.T권선간을 고장전류가 순환함으로써 DCR가

동작하지 않지만 변압기 내부고장일 경우에는 변압기

2차측에 전원이 없다면 Ia의 전류에 의해서, 또 변압기

2차에 전원이 있다면 1차 및 2차의 고장전류가

Operating Coil을 통과하여 DCR은 확실하게 동작하게

된다.

표 1은 표적인 변압기의 결선방식이다.

www.keca.or.kr124

시/험/문/제

잘못된 결선과 A상전류 Vector

올바른 결선과 A상전류 Vector

표적인 변압기 결선

전기기술사

기 사

기능사소방∙철도

▶ 노동부 국비무료교육 및 환급교육 지정기관 ◀

전기에 관한 한 최고의 명문임을 자부합니다■■11996644년년 국국내내최최초초로로 설설립립한한 이이래래 4422년년간간 115500,,000000여여명명의의 전전기기기기술술자자를를 배배출출한한 최최고고의의 명명문문!!!!

기술사과정 기사과정 수강료환급

♣ 기술사, 기사 기출문제: 홈페이지 참조 ◈강의과정▶전기(산업)기사반

▶전기공사(산업)기사반

▶전기철도(산업)기사반

▶소방설비(산업)기사반

▶전기기능사반

▶각 과정별 필기특강반

▶각 과정별 실기특강반

◈개 강▶정규반: 매월10일

▶특강반: 공단원서접수 첫날

◈강의시간▶오전반 10:00�12:30

▶오후반 16:00�18:30

▶야간반 19:00�21:30

근로자능력개발향상을 위하여 본원의 교육과정 수료시, 노동부에서 수강료의 70�100%를 무상 지원(환급)함

▶수강료 환급(개인)�특징: 회사와 무관, 수강생이 수강료

납부→수료후 수강생에게 환급� 상: 300인 미만 업체에 재직중이거

나 또는 40세 이상 근로자로서 고용보험적용자

▶재직자 환급(회사)�특징: 소속된 회사에서 수강료납부

→수료 후 회사로 환급� 상:고용보험적용업체에 재직중인

모든 근로자

▶국비무료교육� 상:전기공사기사, 전기기사 및 산

업기사를 취득하고자 하는 실업자로서 취업희망자

�특전: - 전원 취업알선- 매월 교통비 지급- 수강료, 교재비 등 일체무료- 노동부인정 수료증발급

강의과정 반 별 강의시간

발송배전기 술 사

수요정규반 수요일 19:00�22:00

일요정규반 일요일 10:00�15:00

고 급 반 토요일 15:00�18:00

건축전기기 술 사

수요정규반 수요일 19:00�22:00

일요정규반 일요일 10:00�15:00

고 급 반 토요일 15:00�18:00

전기철도기 술 사

일요정규반 일요일 10:00�15:00

고 급 반 토요일 10:00�13:00

◈ 교수진: 분야별, 과목별 최고의 권위교수진�유상봉: 공학박사/국내최다 5종목 기술사보유/ Y 교수

� 한찬호: 기술사/ (주)HS E&C 표이사/ I 학 겸임교수

� 변융태: 기술사(3종목)/ 공학석사/ (주)C엔지니어링 소장

� 김재구: 기술사/ (주)J엔지니어링 이사/ D 학 겸임교수

� 이국희: 기술사/ D 학 겸임교수 /D엔지니어링(주) 이사

� 김정철: 기술사/ H철도기술(주)고문/ 전기철도 저서 다수

� 강홍주: 기술사/H기공 S복합화력발전소 부장外4인

서울공과전기학원 www.sgh.co.kr

2676-1113�5 서울 등포구 당산동 455번지(지하철2,5호선 등포구청 역 하차, 문래역방면 60m)

Dy1 Vector

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쉬어가는코너

Novem

ber

루머(rumor)는 사실여부와 관계 없이 시중에 떠도는 소문을 의미한다. 소위‘카더라’

통신도 여기에 속한다.

시중에 떠도는 루머중엔 나중에 사실로 밝혀지는 경우도 있으나 부분 악의적인 비난

이 부풀러지고 재생산된 경우가 많다.

그렇다보니 루머로 인한 피해는 당사자 뿐만아니라 사회에 엄청난 파장을 일으킨다.

증권가에선 근거없는 일이 마치 사실인양 퍼져 해당회사의 주가를 떨어뜨린다. 아무 이

유없이 경 의 위기에 내몰리는 경우도 있다.

물론 개인에게는 상상을 초월할 정도로 치명적인 상처를 준다.

인터넷이라는 막강한 정보유통수단에 얹혀 댓 이라는 형태의 루머가 개인을 무자비하

게 공격한다.

전혀 사실이 아닌데도 여러가지 사실들을 교묘하게 엮어 괴롭히니 당사자는 무방비상

태로 당할 수 밖에 없다.

당사자가 아무리 아니라고 외쳐도 중들은 도무지 믿으려 하지 않기 때문이다.

피해자는 연예인이나 정치인 등 유명인에 그치는게 아니다.

일반인들도 루머로 고통 받는다.

학교나 직장내에서 왕따를 시키고 개인의 극히 사적인 일이 인터넷에 회자되어 당사자

가 곤혹을 치루는 일이 많아졌다.

근거없는 루머로 치료를 요할 정도로 정신적인 충격을 받는 경우도 다반사다.

실제로 취업포털 커리어에서 직장인 922명을 조사한 결과 절반가량이 사내에서 루머에

시달린 경험이 있다고 한다.

이성관계라든가 개인의 성격, 회사내 인사, 가정사 등 개인에게는 치명적인 내용이

부분 이다.

루머에 시달린 직장인들은 우울증과 인기피증 등 정신이 피폐해 지거나 소화불량과

탈모 등 신체적인 이상 증세로 고생한다.

정말 큰일이다.

이러다가 어느 누구도 믿을 수 없는 신뢰 공황상태가 증폭되지 않을까 걱정이다.

요즘에는 아날로그시 가 그립다.

예전에는 소문의 유통속도가 느리고 그 파장 또한 주변에 머물러 예사롭게 지나칠 수

있는 경우가 부분이었다.

이제부터라도 남을 이유없이 헐뜯는 악성루머를 방지할 장치를 확실하게 마련해야 한

다.특히 심각한 인터넷정화 책은 시급하다.

인터넷 예절에 한 교육이 강화돼야 함은 물론이다.

IT강국이라는 명성이 요즘처럼 달갑지 않게 느껴진 적은 없었던 것 같다.

<전기신문>

장에서발끝까지

헉! 변기에 피가

Chapter 01

난 건강해서 다리에 힘줄이 튀어 나온 거라니까!

Chapter 02

그냥 주사만 맞으면 안될까요?

Chapter 03

이렇게 간단한 것을...진작에 할걸 그랬지요?

Chapter 04

이일철 원장

애항외과 이일철 원장 프로필 애항외과 김남식 원장 프로필

외과전문의 / 장항문 세부전문의

국군수도병원 외과과장 / 누가의원 원장

온누리병원 원장

인하 학교 의과 학 외래교수

외과전문의 / 장항문 세부전문의

삼성병원 외과 / 장항문 clinic송내 외과 원장

성균관 학교 의과 학 외래부교수

인하 학교 의과 학 외래교수

김남식 원장

전기설비 2008/11127www.keca.or.kr126

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전기설비 2008/11129www.keca.or.kr128

애항외과이렇게 간단한 것을...진작에 할걸 그랬지요?

이렇게 간단한 것을...진작에 할걸 그랬지요?

치질수술하면 으레 떠오르는 낱말은 통증일 것입

니다.

제가 고등학교 다닐 때, 그러니까 약 30여년전 이

야기입니다. 친한 친구 아버지가 수술을 받으셨다고

해서 친구들 간에 병문안을 가 봐야 하지 않겠냐고

의견이 모아져 몇몇 친구들이 음료수 같은 얼마간의

위문품을 마련하여 친구 아버지가 입원해 계신다는

병원으로 찾아뵈었습니다.

거기 가서 알게 되었는데 친구 아버지는 치질로

수술을 받으셨고 다른 것은 괜찮은데 통증 때문에

앉지도 못하고 누워 있기도 불편하고, 그렇다고 서

있을 수도 없노라고 하시면서, 한 편으로는 치질 수

술에 뻑적지근하게 위문을 와준 아들 친구 녀석들에

게 약간은 무안한 기색이셨습니다.

위문 갔던 우리도 뭐라 드릴 말 이 없어 어색했

던 기억이 있습니다.

속으로는 치질 수술을 받으셨다는 사실을 애써 이

야기하지 않은 그 친구 녀석을 탓하면서 말이죠. 어

쨌든 나중에 들으니 그 친구 아버지는 통증 때문에

족히 한 달 동안은 고생하셨다고 합니다.

제가 치질 수술을 시작한 것은 20여년째 되지만,

사실 최근까지도 치질 수술 후 겪는 고통은 30년 전이나

별반 다르지 않았습니다.

치질 수술 후에 겪는 극심한 고통은 그 친구 아버지뿐만

아니라 수술을 받는 거의 모든 사람들에게 있어서 피할 수

없는 통과 의례와도 같았다고 여겨집니다.

근래 들어서면서부터 수술 받는 환자들의 통증 관리에

한 의료계의 관심은 매우 커졌고, 그와 더불어

항문 부위 수술 후의 통증 관리에 해서도

다양한 시도들이 있었으며, 그 노력들은

략 5~6년 전서부터는 상당한 결실을 맺

어 아직도 완벽하지는 않지만 치질 수

술 후 2~3일이 지나면 정상적인 사회

생활에 지장이 없을 정도까지 되었습니

다.

그러나 일반 사람들은 아직도 치질 수

술하면 통증을 떠 올릴 만큼 현재의 치질

수술은 수술 후 통증 관리가 매우 효과적으

로 되고 있다는 사실을 잘 모르고 있는 것 같

습니다.

통증 관리뿐만 아니라 수술 방법에 있어서도 최근 많은

변화가 있었습니다.

30년전 친구 아버지가 수술 받던 시절이나, 제가 수련을

받던 20년 전의 수술 방법에 비교하여 현재의 수술 방법은

눈부신 발전을 하 다고 할 수 있습니다.

얼마나 세련되고 섬세하게 수술하는지 성형외과 수준이

라고 할 정도입니다.

요즘 우리나라에서 항문외과 의원을 개업하고 있는 의사

들 중 일본에 가서 일본의 유수한 치질 전문 병원의 수술

술기를 배워 오지 않은 분이 거의 없을 것입니다.

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전기설비 2008/11131www.keca.or.kr130

애항외과이렇게 간단한 것을...진작에 할걸 그랬지요?

부종이 오는 이유는 수술

후 항문 회음부에 과도한

힘주기, 쪼그려 앉는 자세,

설사나 변비 등으로 자주

화장실 들락거리기 등이

있을 수 있고, 체질적으로

잘 붓는 분들은 가능성이

더 많다고 봐야 하겠습니

다. 수술 전 항문 주위의

늘어진 살이 많은 분들도

부종이 생길 가능성이 농

후한 경우입니다.

치질 수술 후에 부분의 환자들이 말하는 느낌 또는 소감은 한 마디

로 요약할 수 있습니다.

“이럴 줄 알았으면 진작에 수술 받을 것을 그랬어요!”

최근에는 항문 주위에 늘어진 살이 없거나, 외치핵을 동반하지 않는

경우에는 Zion요법이라고 하는 최신 치료법이 도입되어 더욱 고통 없는

치질 수술을 하고 있습니다.

애항외과에서도 시행하고 있는 이 요법은 최근 일본에서 도입되어 많

은 임상 경험을 축적하 는데, 출혈을 주증상으로 하는 내치핵의 치료

에 탁월한 효과가 있는 것으로 알려져 있습니다.

오늘날 과학과 의료기술의 발달은 외과 분야에 있어서 어떻게 하면

저비용으로 수술 받은 후 고통 없이 일상생활에 바로 복귀할 수 있는가

하는 문제에 하여 효과적이고 신뢰할 만한 해답들을 만들어 내고 있

습니다.

우리는 정말로 좋은 세상에 살고 있는 것 같습니다.

최소한 둘러보기라도 했을 정도입니다.

저도 물론 일본에 가서 연수를 하 지요. 뿐만 아니라 배워온 술기에

자신만의 노하우를 더하여 독특하면서도 효과적이고, 환자에게는 불편

감을 최소화해 주려는 노력들을 부단히 하고 있습니다.

이러한 노력들이 있었기 때문에 최근의 치질 수술이 성형외과 못지않

게 섬세하고 세련되게 된 것입니다.

환자 입장에서 본 치질 수술의 양상도 많이 변하 습니다.

30여년전 친구 아버지가 수술 받던 시절에 비하면 입원

기간도 매우 짧아졌고, 수술 후에 겪어야 하는 말 못

하는 고통의 기간도 거의 사라졌습니다.

수술 후 퇴원하면 바로 일상생활이 가능할 정

도입니다. 수술은 마취 후 15분에서 30분 정도

이면 끝나게 되는데, 수술 중에는 가끔 아랫배

가 불편하다는 분이 있기는 하지만 그 외에는

수술을 받는다는 느낌도 거의 없습니다.

그나마도 불안하면 아예 수면마취를 하여 편

안하게 한 숨 자고 일어나면 모든 상황이 끝나

있게 되지요.

그러나 모든 일에 예외가 있듯이 치질 수술 후에

여전히 고통을 당하는 사람들이

아직은 있습니다.

그 고통의 가장 많은 원인은 수술 후의 항

문 부종인 듯합니다.

항문 부위 수술 후에 오는 술부 주변의 부

종은 경험상 열 명에서 스무 명에 한명 꼴

정도 되는 것 같은데요, 이런 분들은 수술 후

특히 배변시 몹시 힘들어합니다. 결국 시간이

흐르면 해결되기는 하지만, 때에 따라서는 그

기간이 한 달 여에 이르는 경우도 있습니다.