전기기사

지선공사용 자재 총정리

+지선로드=지선롯트=접지말뚝 

  지선=아연도철선

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컴피네이션 커플링

사진을 자세히 보면 왼쪽은 주름진 관이고,  자주 꺾이고 좌우 이동하는 부분에서 주로 쓰인다.  

오른쪽은 곧게 펴진 관이다. 주로 아래에서 위로 향할때 중력에 의해 늘어지지 않게 쓴다. 

양 관을 연결하는 중간 부분이 컴비네이션 커플링이다.

TS커플링

위에서 설명한 오른쪽  곧은 관의 길이가 짧을때 연결할때 쓰이는 커플링이다. 

내부 구조는 오른쪽과 같고, 주로 접착제를 바른후 단단하게 연결한다.

장선기

적당한 이도(dip)을 만들기 위해 전선을 당기고 나사를 죄는 기구.

터미널 리그

옥내에서 전선 병렬 사용하려면 같은 극의 각 전선은 동일한 터미널리그에 완전히 접속해야한다.

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차단기의 차단용량 

목표 : 아래 차단기의 단락용량, 차단용량 공식에서 

왜 단락용량에는 가운데 공칭전압이 들어가고, 

차단용량에는 정격전압이 들어가는지 이유를 분석한다. 

공식

단락용량=루트3*공칭전압*단락전류 

차단용량=루트3*정격전압*단락전류입니다.

1) 과전류중 가장 큰 전류는 단연 단락 전류이다. 차단기는 이 단락전류에 의한 단락용량을 차단할 수 있어야 한다. 즉 차단능력(차단용량)을 단락용량(가장 큰 고장) 보다 크게 만든다.

따라서 차단용량>단락용량 이다.

2) 차단용량과 단락용량을 공식으로 분석하면 단락전류는 서로 같고 정격전압과 공칭전압의 차이로 인해 발생한다.

기기가 정상적으로 동작하기 위한 전압이 정격전압이다. 일반적인 전기기기는 정격전압과 공칭전압이 비슷하다. 그러나 차단기는 경우는 정격전압이 일반기기와 다르다.

예를 들어 비가 올때 일반인은 한 사람당 필요한 우산(공칭우산)이 하나이다. 사용할 우산(정격우산)도 하나이다. 그러나 젠틀맨은 하나(공칭우산)가 필요하지만 두개(정격우산)를 들고 나간다. 따라서 일반인과 젠틀맨은 사용할 우산(공칭우산)은 1개로 같지만 필요한 우산(정격우산)은 다르다.

일반인 (일반기기)

공칭우산(필요한 우산) 1개 = 정격우산(사용할 우산) 1개

젠틀맨(차단기) 

공칭우산(필요한 우산) 1개 < 정격우산(사용할 우산) 2개

따라서 든든한 젠틀맨 같은 차단기의 경우 정격전압이 더 크게 설정돼있다. 

정격전압(젠틀맨)>정격전압(일반인)=공칭전압(고정값)

즉 차단기는 정격전압>공칭전압

정리

두줄요약

1. 차단기는 가장 큰 전류인 단락전류에 의한 단락용량을 막아야 한다. 그래서 차단용량(차단능력)은 단락용량을 기준으로 더 큰 값이다.

2. 단락용량보다 차단용량이 더 큰 이유는 전압의 차이 때문이다. 일반적인 경우 공칭= 정격 이지만 차단기의 경우 오지랖이 넓어 공칭<정격 이다. 

전압차이 

정격전압>공칭전압 로 인해 

차단용량>단락용량 이 된다.

단락용량=루트3*공칭전압*단락전류 

방전의 세기 순서

코로나방전-> 불꽃방전-> 아크방전

코로나 방전 

아크 방전이나 불꽃 방전과 같은 방전의 최종 형태에 도달하기 전에 (전압이 가해진 두 지점 간에 단락이 일어나기 전에) 전계가 집중된 부위(불순물에 의해 뽀족해진 부위)에 주변기체가 이온 상태로 바뀌면서 부분적으로 빛을 발하는 플라즈마를 형성하며 발광한다.

+플라즈마는 오존발생 시켜 전선 부식, 전자파로 통신선 유도 장해를 일으킨다.

 불꽃 방전

아크 방전과 다른 건 순간적으로 일어나는 단속성 이라는 것이다. 낙뢰 현상이 대표적인 예이다. 

아크 방전

글로우 방전 상태에서 전압을 증가시키면 전극의 음극에서 양극으로 플라즈마가 원호(ARC) 모양으로 지속적으로 도통되는데 이게 기체 방전의 최종 형태인 아크 방전이다.

ex> 형광등, 가스레인지의 불꽃 점화기구나 고온 아크 용접 기구 등이 있다.

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DS : 무 부하전류를 개폐해 점검이나 접속을 변경(부하전류 개폐 불가능)

CB : 정격전류 이상의 전류를 차단 (부하전류의 개폐가능, 각종 고장전류를 차단)

PF : 과부하 전류 아닌 단락 전류만 선택적 차단(차단시에 발생하는 아크 소호)

COS : 주로 변압기의 1차에서 보호와 단로를 위한 목적으로 사용되며 300kVA 이하에서 주회로 보호용으로 사용할 수 있다. 요약하면 개폐기 + (과부하전류)차단기

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기본지식

1) MOF(계기용 변성기) 아래에 항상 PT가 온다.

-> MOF 내부에 사실 PT의 기능이 있다. 그런데 왜 분리해서 그렸을까?  

MOF 내부에서 PT를 이용한 기능은 

첫. 한전에서 사용량을 보게 전압 전류 사용량을 적산 + 

둘. 이상전압을 측정했을때 보호 계전기에 알림

(보호 계전기 전압원으로 사용)

그림에 MOF와 전력량계로 표현된건 첫번째 기능이고,

PT로 분리해 그린 부분은 두번째 기능이다. 

아마 교육용 교재기 때문에 MOF하나로 두가지를 설명할 수 없기 때문에 굳이 나누어 그린것이라고 추정한다. 이유야 어쨋든 항상 붙어 다닌다는 것만 기억하면된다. 

2) CB를 기준으로 했을때 PT, CT의 위치가 위냐 아래냐가 기준이고 나머지 피뢰기나 부하를 그리는 순서는 모두 같다. 

3) CT로 추출한 전류를 OCR(과전류계전기)로 과전류를

OCGR로 지락전류를 판단해 TC을 여자시켜 차단기를 작동시킨다. 

1. CB 1차 측에 CT를, CB 2차 측에 PT를 시설 할 때

1) 과전류시 1차측에 CT로 CB를 동작시켜 과전류를 차단하는 형태이다. CT가 가장 상단에서 전체 회로를 보호하고 있기 때문에 따로 PF가 필요없다.

2) 전기를 사용하는 부하는 전부 CB 2차측(아래)에 있기 때문에 전력사용량을 계산하는 MOF, PT가 2차측에 있다.

2. CB 1차 측에 CT와  2차 측에 PT를 시설 할 때

예를들어 각 집에 차단기가 있지만 차단기 이전의 전기 시설 복도 전등의 전력사용량(전기료)는 어떻게 계산할까? 위의 그림이 그런 상황이다.

차단기의 바로 이전(1차측)에 전등, 전열등(복도등)의 부하가 있는선이 길게 이어져 있는걸 확일할 수 있다.

1) MOF와 PT도 1차측으로 같이 올려줘야 복도등의 전기요금도 계산할 수 있다.

2) 그 위에 MOF는 보호할 장치가 없다 따라서 가장 상단에 PF를 추가한다.

3) CT 내부에 2가지 장비가 있습니다. 과전류차단(OCR:과전류계전기), 전류량측정(A:전류계)입니다. 이 경우에 CT가 굳이 1차측에 있는 이유는 1차측의 사용 전류량(전등, 전열부하)도 측정하기 위해서라고 생각합니다.

3. CB 1차 측에 PT를,  CB 2차 측에 CT를 시설 할 때

1) 위의 경우와 같은 이유로 PF를 설치한다.

2) 차단기 이전의 부하(복도등)이 없다면, 1차측의 전류 사용량을 굳이 측정할 필요가 없기 때문에 CT를 아래에 둡니다.

4. 간이 수전 설비 표준 결선도

1)간이 수전설비는 PF가 용단에 의한 결상 사고가 일어났을 때 대책(CB,CT)가 없기 때문에 변압기 2차측의 (주5)의 고리 모양의 결상 계전기를 설치한다.

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위의 그림은 + -의 입력이 틀어갈때 + - 의 출력이 나온다.

아래 그림의 - +의 입력이 들어갈때도 + -의 출력이 나와 

출력의 방향이 + - 바뀌는 교류의 특성이 없어져 

정류가 잘 되었음을 알 수 있다.

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MCCB와 NFB의 차이

개념상으로는 차이가 없다. MCCB가 일반적인 통칭이다. 

그런데 일본에서 MCCB의 한 모델명으로 NFB를 썻다.

 굳이 차이를 말하자면 일반적으로는 산업현장 같은 용량이 큰 곳에 MCCB를 쓰고, 가정용 두꺼비집에 NFB를 쓴다.

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와이-델타 기동을 하는 두 가지 이유

조건 R=22

와이:상전압은 V 선전압은 V 

(상전류=선전류=10A)

델타:상전압은 V 선전압은 V 

(상전류=A, 선전류= A)

1) 델타의 선전류는 A 
    와이의 선전류는  10A

즉 와이 기동 시 델타 기동 시 필요한 선전류에 1/3인 10A 수준으로 기동이 가능하다.

2) 최초 기동 전류는 보통 정격전류의 6~7배이다. 
델타 전류의 경우 그대로  인데 와이 결선의 경우
1)의 결과에 의해  아래처럼 1/3수준이 된다.

즉 Y로 기동 시 기동전류가 6배-> 2~3배 수준까지 줄어 

위험을 상당 부분 줄일 수 있다.

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고장 전류의 크기

단락전류>과부하전류>부하전류(정상전류)

PF- 한류형 (단락전류)

1) PF는 가장 큰 고장 전류인 단락전류만 차단한다.

2) 단 과도(과부하) 전류에 용단되지 않고 단락전류에만 용단되어야한다.

COS- 컷아웃"스위치" (단락전류+과부하전류+개폐기)

1) COS는 PF와 달리 단락전류와 과부하전류까지 차단 할 수 있다. 

2) 과전류(단락전류+과부하전류)이니, Cos는 개폐기(DS)+

과전류차단의 기능을 한다고 보면 된다.

3) cos에서 과전류차단 기능을 떼면 콘덴서 뱅크용량 50kva 미만인 경우 os나 인터럽트 스위치 대용으로도 사용 가능하다.

PF와 cos의 사용 시기

1) 많이 쓰이는건 PF이다. 변압기 용량이 300kva이하 인 경우 간이수변전설비에서 예외로 PF "대신" COS가 가능하긴 하지만 이 경우에도 PF를 달아도 좋다.

3) 변압기, 차단기 2차 측에 전력퓨즈를 설치해서 단락전류는 PF가 차단시키도록 만들면 변압기, 차단기의 기본 단락용량을 작게만들수 있고, 차단기 고장도 거의 없어져 좋다.

+ 뒤에 CB가 없다면 개폐+차단 가능한 COS가 더 좋을 수 있다.

+ PT의 경우에도 개폐+차단 가능한 COS가 더 낫다.

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