1 전기기사실기기본이론 - PDF 무료 다운로드

약호명칭 ACSR 강심알루미늄연선 ACSR-OC 전선 옥외용강심알루미늄도체가교폴리에틸렌절연전선 ACSR-OE 전선 옥외용강심알루미늄도체폴리에틸렌절연전선 AL-OC 전선 옥외용알루미늄도체가교폴리에틸렌절연전선 AL-OE 전선 옥외용알루미늄도체폴리에틸렌절연전선 AL-OW 전선 옥외용알루미늄도체비닐절연전선 BL 케이블 300/500 [V] 편조리프트케이블 BRC 코드 300/300 [V] 편조고무코드 CV1 케이블 0.6/1 [kv] 가교폴리에틸렌절연비닐시스케이블 CV10 케이블 6/10 [kv] 가교폴리에틸렌절연비닐시스케이블 CVV 전선 0.6/1 [kv] 비닐절연비닐시스제어케이블 CN-CV 케이블 동심중성선차수형전력케이블 CN-CV-W 케이블 동심중성선수밀형전력케이블 CE1 케이블 0.6/1 [kv] 가교폴리에틸렌절연폴리에틸렌시스케이블 CE10 케이블 6/10 [kv] 가교폴리에틸렌절연폴리에틸렌시스케이블 DV 전선 인입용비닐절연전선 EE 케이블 폴리에틸렌절연폴리에틸렌시스케이블 EV 케이블 폴리에틸렌절연비닐시스케이블 FL 전선 형광방전등용비닐전선 FR CNCO-W 동심중성선수밀형저독성난연전력케이블 HR(0.5) 전선 500 [V] 내열성고무절연전선 (110[ ]) HR(0.75) 전선 750 [V] 내열성고무절연전선 (110[ ]) MI 케이블 미네랄인슈레이션케이블 NR 전선 450/750 [V] 일반용단심비닐절연전선 NRI(70) 전선 300/500 [V] 기기배선용단심비닐절연전선 (70[ ]) NRI(90) 전선 300/500 [V] 기기배선용단심비닐절연전선 (90[ ]) OC 전선 옥외용가교폴리에틸렌절연전선 OE 전선 옥외용폴리에틸렌절연전선 OW 전선 옥외용비닐절연전선 PDC 전선 0.6/1 [kv] 고압인하용가교폴리에틸렌절연전선 PNCT 케이블 0.6/1 [kv] EP 고무절연클로로프렌캡타이어케이블 PV 0.6/1 [kv] EP 고무절연비닐시스케이블 VCT 케이블 0.6/1 [kv] 비닐절연비닐캡타이어케이블 VV 케이블 0.6/1 [kv] 비닐절연비닐시스케이블 2

명칭 그림기호 적 요 1 용량의표시방법은다음과같다. 10[A] 는방기하지않는다. 15[A] 이상은전류값을표기한다. 점멸기 (Switch) 보기 15A 2 극수의표시방법은다음과같다. 단극은방기하지않는다. 2극또는 3로, 4로는각각 2P 또는 3,4의숫자를표기한다. 보기 2P 3 3 파일럿램프를내장하는것은 L 을표기한다. 4 방수형은 WP 를표기한다. WP 5 방폭형은 EX 를표기한다. EX 6 타이머붙이는 T 를표기한다. L T 명칭그림기호적요 일반용조명백열등 HID 등 형광등 1 벽붙이는벽옆을칠한다. 2 옥외등은로하여도좋다. 3 HID등의종류를표시하는경우는용량앞에다음기호를붙인다. 수은등 H 메탈할라이드등 M 나트륨등 N 보기 H400 400[W] 수은등 1 용량을표시하는경우는램프의크기 ( 형 ) 램프수로표시한다. 또, 용량앞에 F를붙인다. 보기 F40 F40 2 2 용량외에기구를표시하는경우는램프의크기 ( 형 ) 램프수-기구수로표시한다. 보기 F40-2 F40 2-3 3

명칭그림기호적요 1 천장에부착하는경우는다음과같다. 2 바닥에부착하는경우는다음과같다. 콘센트 3 용량의표시방법은다음과같다. a. 15[A] 는방기하지않는다. b. 20[A] 이상은암페어수를표기한다. 보기 20A 4 2구이상인경우는구수를표기한다. 보기 2 5 3극이상인것은극수를표기한다. 보기 3P 6 종류를표시하는경우는다음과같다. 빠짐방지용 LK 걸림형 T 접지극붙이 E 접지극단자붙이 ET 누전차단기붙이 EL 7 방수형은 WP를표기한다. WP 8 방폭형은 EX를표기한다. EX 9 의료용은 H를표기한다. H 명칭 그림기호 적요 1 옥외유닛에는 0을, 옥내유닛에는 1를표기한다. 룸에어컨 소형 변압기 2 필요에따라전동기, 전열기의전기방식, 전압, 용량등을표기한다. 1 필요에따라용량, 2차전압을표기한다. 2 필요에따라벨변압기는 B, 리모콘변압기는 R, 네온변압기는 N, 형광등용안정기는 F, HID등 ( 고효율방전등 ) 용안정기는 H를표기한다. 3 형광등용안정기및 HID 등용안정기로서기구에넣는것은표시 하지않는다. 4

명칭 그림기호 적요 1 종류를구별하는경우는다음과같다. 배전반 배전반분전반및제어반 분전반제어반 2 직류용은그뜻을표기한다. 3 재해방지전원회로용배전반등인경우는 2중틀로하고필요에따라종별을표기한다. 보기 명칭그림기호적요손잡이누름버튼간호부호출용은또는로한다. 경보용, 시보용을구별하는경우는다음과같다. 벨경보용시보용경보용, 시보용을구별하는경우는다음과같다. 버저경보용시보용 1) 결선도 5

2) 전압, 전류 (1) 선간전압, 상전압 : 선간전압과상전압의크기와위상이동일 (2) 선전류, 상전류 : 선전류는상전류에비해크기는 배이고위상은 30 늦다. 3) 장 단점 (1) 장점 1 결선내에는제3고조파전류가순환하지만, 외부에는흐르지않으므로통신장해의염려가없다. 2 1대가고장날경우나머지 2대로 V결선하여사용할수있다. 3 각변압기의상전류가선전류의 이되어대전류부하에적합하다. (2) 단점 1 권수비가다른변압기를결선하면순환전류가흐른다. 2 중성점을접지할수없어지락사고시고장전류검출이곤란하다. 3 각상의전선임피던스가다르면 3상부하가평형되어도변압기의부하전류가불평형이된다. 1) 결선도 2) 전압, 전류 (1) 선간전압, 상전압 : 선간전압은상전압에비해크기는 배이고위상은 30 앞선다. (2) 선전류, 상전류 : 선전류는상전류의크기와위상이동일 3) 장 단점 (1) 장점 1 중성점을접지할수있으며단절연방식을채택할수있다. 6

2 상전압이선간전압의 이되기때문에절연이쉽다. 3 1차전압, 2차전압사이에위상차가없다. (2) 단점 1 중성점을접지하면제3고조파전류가흘러통신선에유도장해를준다. 2 유도기전력파형은제3고조파를포함한왜형파가된다. 3 부하의불평형에의하여중성점전위가변동하여 3상전압이불평형을일으키므로송, 배전계통에거의사용하지않는다. Y Y 의 3권선변압기로사용하며 3권선의용도는 ᄀ제 3 고조파제거 ᄂ조상설비설치 ᄃ소내 ( 변전소내 ) 전력공급용 1) 결선도 ( Y ) 2) 장 단점 (1) 장점 1 한쪽 Y결선의중성점을접지가능 2 Y 결선은강압용에, Y 결선은승압용에적당 3 Y결선의상전압은선간전압의 이므로절연이용이하다. 4 결선이있어제3고조파의장해가적고, 기전력의파형이왜곡되지않는다. (2) 단점 1 중성점접지로인한유도장해를초래한다. 2 1, 2차선간전압사이에 30 의위상차있어서 1상에고장이생기면전원공급이불가능해진다. 7

1) 결선도 출력 여기서, : V결선시의출력 : 단상변압기 1대의용량 2) 장 단점 (1) 장점 1 결선에서 1대의변압기고장시 2대만으로도 3상부하에전력을공급할수있다. 2 설치방법이간단하고, 소용량에서는가격이저렴하여 3상부하에널리사용된다. (2) 단점 1 설비의이용률이 86.6 [%] 로저하된다. 2 결선에비해출력이 57.7 [%] 로저하된다. 3 평형부하가되어도변압기의부하전류는불평형이된다. 4 부하시두단자전압이불평형하게된다. 1) 각변압기의극성이같아야한다. 극성이틀리면동상이된양쪽 2차전압이서로더해져 2차권선에작용하고, 권선의임피던스는작으므로큰순환전류가흘러권선을소손시킨다. 2) 1, 2차전압및권수비가같아야한다. 권수비가틀리면 2차전압의차이로인한 2차권선사이에순환전류가흘러권선을과열시킨다. 3) 각변압기의 % 임피던스강하가같아야한다. % 임피던스강하가다르면부하의분담이부적당하게된다. 4) 각변압기의저항과누설리액턴스비가같아야한다. 변압기간의저항과누설리액턴스비가다르면각변압기의전류간에위상차가생기기때문에동손이증가한다. 5) 변압기간용량비가 1/3이내가되도록한다. 3상변압기인경우그외에 8

5) 위상변위가같아야한다. 6) 상회전방향이같아야한다. * 병렬운전가능결선과불가능결선 병렬운전가능 병렬운전불가능 와 Y 와 Y Y 와 Y 와 와 Y 와 Y Y Y Y Y Y Y 와 와 Y 와 Y Y 와 Y Y Y Y Y * 부하분담 1 2 분담전류는정격전류에비례하고누설임피던스에반비례 분담용량은정격용량에비례하고누설임피던스에반비례 여기서, I a : A기분담전류, I A : A기정격전류, P a : A기분담용량, P A : A기정격용량 I b : B기분담전류, I B : B기정격전류, P b : B기분담용량, P B : B기정격용량 여기서, 9

자기용량 저압 부하용량 고압 고압 저압 자기용량 부하용량 고압 또, 부하용량 1) 장점 1 % 임피던스강하가작고전압변동률이작다. 2 전압비가클수록동손이감소되어효율이좋다. 3 부하용량이자기정격용량보다크므로경제적이다. 4 자기회로가단축되므로사용재료가적게든다 ( 동량이절약된다 ). 2) 단점 1 누설리액턴스가작아단락전류가크다. 2 1차권선과 2차권선사이에절연이되어있지않으므로저압측도고압측과같이절연이필요하다. 1 동손 ( 부하손 ) 2 철손 : 히스테리시스손, 와류손 1 전부하효율 η θ θ 2 부하시효율 η 3 최대효율조건 ㆍ전부하시 θ θ 10

( 철손 : 동손 = 1:1) ㆍ 부하시, ㆍ최대효율 ( 철손 : 동손 = 1: 2) η ㆍ전일효율 η θ θ θ θ 4 일정시간운전시의최대효율조건 ㆍ : 전부하운전시간이짧은경우철손을작게한다. 1 부하역률이저하되는경우 2 경부하운전하는경우 3 부하변동이심한경우 1 전기적인보호장치 : 차동계전기, 비율차동계전기 2 기계적인보호장치 : 부흐홀쯔계전기, 서든프레서 ( 압력계전기 ), 유위계, 유온계 부흐홀쯔계전기 : 변압기내부고장검출, 수소검출 콘서베이터 : 변압기절연유의열화방지 1) 회로도 2) 절연내력 11

최대사용전압의 1.5배 ( 중성점접지식결선은 0.92배 ) 의전압에연속 10분간견디어야한다. 시험전압 공칭전압 ( 중성점접지식에서는 0.92) 3) 각기기의용도 (1) 에인가되는전압 : V 시험전압 (2) 에인가되는전압 : V 시험전압 PT 비 (3) : 절연내력시험시피시험기기의누설전류를측정하여절연강도를판정 (4) PT 의설치목적 : 피시험기기에인가되는절연내력시험전압측정 1) 단락시험 (1) 단락시험회로 (2) 측정항목 1 임피던스전압 : 변압기 2 차측 ( 저압 ) 을단락시키고 1 차측 ( 고압 ) 에전압을가하여 1 차 ( 고압 ) 단락전류가 1 차 ( 고압 ) 정격전류와같게되었을때, 이때고압측에인가하는전압으로교류 전압계의지시값 [V] 로표시된다. 2 % 임피던스 (%Z) 차정격전류 임피던스 임피던스 차정격전압 3 동손 : 교류전력계지시값 W [W] 로표시된다. 2) 개방시험 (1) 개방시험회로 (2) 측정항목 1 철손 : 슬라이닥스를조정하여시험용변압기 1 차측 ( 저압 ) 전압이정격전압과동일하게될 때의교류전력계지시값 W [W] 로표시 12

부하의설비용량이결정되면각부하별로수용율, 부하율, 부등율을고려하여 최대수용전력을산출하고부하역률과장래부하증가를고려하여변압기총용량을결정 (1) 변압기용량결정시고려사항 1 부하조사 2 급전방식과변압기대수 3 전압변동, 전압강하, 순시정전시대책 4 변압기발열량파악및냉각방식 5 단락보호방식 6 단락전류추정및차단기용량선정 7 부하밸런스시간정격및과부하율 8 접지보호, Surge보호, 여자돌입전류, 플리커대책 (2) 수용율, 부하율, 부등율의적용 1 수용률 (Demand Factor) 수용설비가동시에사용되는정도. 주상변압기등의적정공급설비용량을파악하기위하여사용 2 부하율 수용률 최대수용전력 총부하설비용량 공급설비가어느정도유효하게사용되는가를나타냄 부하율이클수록공급설비가유효하게사용 평균수용전력 = 사용전력량 / 시간 부하율 평균수용전력 합성최대수용전력 * 부하율이적다는의미 1 공급설비가유용하게사용하지못함 2 평균전력과최대전력의차가커지므로부하설비의가동률이저하 3 첨두부하설비가필요 (3) 부등율 13

전력소비기기를동시에사용하는정도 각수용가에서의최대수용전력의발생시각은시간적으로차이가있다. 배전변압기또는간선에서의합성최대수용전력은각수용가에서의최대수용전력의합보다적게되는데이비를부등률 이값은항상 1보다크며수용률과더불어배전변압기또는배전간선등의공급설비계획자료로사용 부등율 = 수용설비각각의최대수용전력의합 1 합성최대수용전력 (1) 변압기용량 [kva] 합성최대수용전력 합성최대전력 역률 설비용량 수용률여기서, 합성최대전력 부등률 (2) 변압기용량 : 각부하설비용량의합계에수용율, 부등율, 장래부하증설을 고려한예비율을적용 변압기용량 = 부하종류별합계수용율 부등율 예비율 (3) 변압기대수결정 1 변압기총용량이 500[kVA] 를초과 : 조명용과동력용으로구분하여설치 2 계절성부하가있는경우 : 별도의 Bank를구성계약전력및변압기손실을감소 3 비상부하용으로비상발전기와의연계에따른변압기 Bank를분리 4 첨두부하의 Peakcut 용으로 Bank 분리또는상용발전기를도입하는방안등의구성을검토 5 변압기의 Bank를 2 Bank이상구성시 : Bank용량을갖게하여유지보수에용이 (4) 전력용 3 상변압기표준용량 [kva] 14

5 10 15 20 30 40 50 75 100 150 200 250 300 500 750 1000 1) 전전압기동 ( 직입기동 ) (1) 기동방법 : 기동장치를따로사용하지않고직접정격전압을인가한다. (2) 기동전류 : 부하전류의 5~6배 (3) 적용용량 : 5 [kw] 이하 2) Y 기동 (1) 기동방법 : 고장자권선을 Y접속으로하여기동하고정격속도에가까워지면 접속으로교체운전 (2) 기동전류 : 결선으로기동할때의 1/3배 (3) 기동토크 : 전전압기동시의 1/3배 (4) 적용용량 : 5 [kw] 이상~15 [kw] 이하 3) 기동보상기기동 (1) 기동방법 : 3상단권변압기로정격전압의 50~80 [%] 의전압에서시동, 정격속도에가까워지면스위치로단권변압기를분리하고전전압인가 (2) 기동전류 : 단권변압기로공급전압을낮추어기동전류를정격전류의 100~150 [%] 로제한 (3) 적용용량 : 15 [kw] 이상에사용 4) 리액터기동전원과전동기사이에직렬리액터를삽입하여단자전압을저감하여시동하고일정시간후리액터를단락시킨다. 일반적으로리액터의크기는전동기단자전압이정격전압의 50~80 [%] 가되는값을선택 2 차저항기동법 : 권선형전동기에서는 2 차회전자권선에슬립링과함께기동저항기를접속하 여비례추이의원리를이용하여기동전류를제한하고그리고기동토크는크게한다. 15

1 극수변환 2 전원주파수변환 3 전압제어 4 2차저항제어 ( 권선형유도전동기에만적용 ) 반발기동형 > 콘덴서기동형 > 분상기동형 > 세이딩코일형 1 동력제어반이란동력설비의운전을제어하는전력소비시스템운전제어를목적으로하는장치 2 MCC반의주요기기구성ᄀ시동용장치와속도제어장치ᄂ제어회로용의계측장치와전자접촉기ᄃ주회로의배선용차단기와전자개폐기 여기서, : 양수량 [m /min] : 양수량 [m /sec] : 전동기의용량 [kw] : 양정 ( 낙차 ) [m] : 펌프의효율 : 여유계수 여기서, : 권상속도 [m/min] : 권상속도 [m/sec] : 권상하중 [ton] : 권상기효율 16

여기서, : 질량 [kg] : 비열 [kcal/kg ] : 온도차 [ ] : 시간 [hour] : 전열기효율 [%] 전압강하 cos sin 여기서, : 전압강하 [V] : 전선 1 선의리액턴스 [Ω] : 부하전류 [A] : 전선 1 선의저항 [Ω] cos : 부하측역률 : 배선방식에대한계수 ( 아래표참조 ) 3 상 3 선식 배선방식 비고 단상 2 선식 2 선간 단상 3 선식 1 대지간 3 상 3 선식 선간 3 상 4 선식 1 대지간 cossintan [V] : 전력 [W] : 수전단전압 [V] [%] [%] tan [%] 여기서, : 전압강하 [V] : 송전단전압 [V] : 수전단전압 [V] [%] 여기서, : 무부하시수전단전압 [V] : 전부하시수전단전압 [V] 17

cos cos (1) 충전전류 [A] (3상) (2) 충전용량 [kva] 여기서, : 충전전류 [A] : 충전용량 [kva] : 선간전압 [kv] : 작용정전용량 [F] 1) 승압의필요 (1) 전력사업자측 1 전력손실감소 2 전력판매원가절감 3 저압설비의투자비절감 4 전압강하및전압변동률을감소시켜양질의전기공급 (2) 수용가측 1 양질의전기를풍족하게사용가능 2 옥내배선의증설없이대용량기기사용가능 2) 승압의효과 1 전압에비례하여공급능력증대 2 공급전력증대 ( 전력손실률이동일한경우 ) 3 전력손실의감소 4 전압강하율의감소 5 고압배전선연장의감소 6 대용량전기기기사용이용이 계통의각기기는자체의기능에서요구되는절연강도뿐만아니라만일사고가발생하더라도그 범위를최소한으로억제해서계통전체의신뢰도를높이고또한경제적이고합리적인절연강도가 18

되게끔기기상호간에절연의협조를잘도모해줄필요가있다. 이와같이계통내의각기기, 기구및애자등의상호간에적정한절연강도를지니게끔함으로써계통의설계를합리적, 경제 적으로할수있게한것을절연협조 (insulation coordination) 라한다. 154 [kv] 송전계통절연협조 공급변압기의 2차측단자 전압강하 % 또는인입선접속점에서최원단의부하에이르는 사용장소안에시설한전용변압기에서공급하는경우 전기사업자로부터저압으로전기를공급받는경우 사이의전선길이 [m] 간선 분기선 합계 간선 분기선 합계 60 이하 3 이하 2 이하 5 이하 2 이하 2 이하 4 이하 120 이하 5 이하 4 이하 200 이하 6 이하 5 이하 200 초과 7 이하 6 이하 전기방식전압강하전선단면적대상전압강하 단상 3 선식 직류 3 선식 3 상 4 선식 단상 2 선식 및직류 2 선식 3상 3선식 대지간 선간 선간 19

여기서, : 전압강하 [V] : 사용전선의단면적 [mm ] : 선로의길이 [m], : 전선의도전율 (97 [%]) * 전압강하계산 ( 단상 3 선식, 직류 3 선식, 3 상 4 선식의경우전압강하 ) 교류의경우역률 cos 각상부하평형 전선의도전율은 97 [%] 전선의공칭단면적 [mm ] 1.5 16 95 300 2.5 25 120 400 4 35 150 500 6 50 185 630 10 70 240 <KSC IEC 규격 > 20

1 중성선에는퓨즈를삽입할수없다. 2 2 차측개폐기는동시동작형이어야한다. 3 변압기 2 차측 1 단자는제 2 종접지공사를한다. 설비불평형률 = 중성선과각전압측전선간에접속되는부하설비용량 [kva] 의차 100 [%] 총부하설비용량 [kva] 의 1/2 설비불평형률은 40 [%] 이하로하는것을원칙으로한다. 설비불평형률 = 각선간에접속되는단상부하총부하설비용량 [kva] 의최대와최소의차 100 [%] 총부하설비용량 [kva] 의 1/3 설비불평형률은 30 [%] 이하로하는것을원칙으로한다. 다만, 다음각호의경우에는이제한에 따르지않을수있다. 1 저압수전에서전용변압기등으로수전하는경우 2 고압및특고압수전에서는 100 [kva](kw) 이하의단상부하의경우 21

3 고압및특고압수전에서는단상부하용량의최대와최소의차가 100 [kva](kw) 이하인경우 4 특고압수전에서는 100 [kva](kw) 이하의단상변압기 2 대로역 V 결선하는경우 kw 부하설비용량의단위는반드시 [kva] 의수치로계산한다. cos kva 1) 차단기 (CB:circuit breaker) 회로의부하전류를개폐또는차단기의부하측에서단락사고및지락사고가발생시각종계전기와조합으로신속히회로를차단하여사고점으로부터계통을분리하여회로에접속된전기기기및전선류를보호하고안전성을유지하는장치이다. 2) 단로기 (DS:disconnecting switch) 개폐기의일종으로기기의점검, 측정, 시험및수리를할때기기를활선으로부터분리하여확실하게회로를열어놓거나회로변경을위하여설치한다. 단로기는부하전류를개폐할능력이없기때문에부하전류가흐르는상태에서개폐하면매우위험하다. 따라서, 단로기는차단기를열고나서개폐할필요가있다. 명칭 종류 약어 소호원리 유입차단기 OCB 아크에의한절연유분해가스의흡수력을이용하여차단 기중차단기 ACB 대기중에서아크를길게하여소호실에서냉각차단 자기차단기 MBB 대기중에서전자력을이용하여아크를소호실내로유도해서냉각차단 공기차단기 ABB 아크에압축공기를불어서차단 진공차단기 VCB 고진공중에서전자의고속도확산에의해차단 가스차단기 GCB 고성능절연특성을가진측수가스 (SF ) 를흡수하여차단 22

1) DS 및 CB 로구성 (1) 접지순서 : 대지에먼저연결후선로에연결 (2) 접지개소 : 선로측 A와부하측 B (3) 개로시조작순서 : CB(OFF) DS (OFF) DS (OFF) (4) 폐로시조작순서 : DS (ON) DS (ON) CB(ON) 2) 2중모선 단로기는부하전류의개폐가곤란하다. 따라서, A모선과 B모선을병렬로접속하면 A, B 모선의전압이동일하게되어단로기 (11, 12, 21, 22) 개폐시에도단로기에는전류가흐르지않게되므로, 모선연락용차단기쪽을 (31, 32, 30) 먼저투입후단로기 (11, 12, 21, 22) 를조작하여야한다. (1) B 모선을점검하기위한절체순서 31(ON) - 32(ON) - 30(ON) - 21(ON) - 22(OFF) - 30(OFF) - 31(OFF) - 32(OFF) (2) B 모선을점검후원상복구순서 31(ON) - 32(ON) - 30(ON) - 22(ON) - 21(OFF) - 30(OFF) - 31(OFF) - 32(OFF) 23

차단기의정격전압 (rated voltage) 은차단기에인가하여사용할수있는회로의최대허용전압을 말하며, 일반적으로정격전압은 3 상선간전압으로표시한다. 정격전압=공칭전압 [kv] 공칭전압 [kv] 최고전압 [kv] 3.3 6.6 22.9 66 154 345 3.6 7.2 25.8 72.5 170 362 표준전압에는공칭전압과최고전압이있다. 1 공칭전압 : 전선로로대표하는선간전압 2 최고전압 : 전선로에통상발생하는최고의선간전압 = 공칭전압 [kv] 공칭전압 [kv] 최고전압 [kv] 6.6 22.9 66 154 345 765 6.9 24 69 170 362 800 1) 정격전류정격전압, 정격주파수하에서정해진일정한온도상승한도를초과하지않고그차단기에흘릴수있는전류를말한다. 2) 정격차단전류차단기의정격전압에해당하는회복전압및정격재기전압등규정회로조건하에서규정의표준동작책무및동작상태를수행할수있는저역율차단전류의한도를말하며교류분실효값으로표시한다. 3) 정격투입전류모든정격및규정의회로조건하에서규정의표준동작책무및동작상태에따라투입할수있는투입전류의한도로서투입전류의최초주파수에서순시최대값으로표시하며, 이의크기는정격차단전류 ( 실효값 ) 의 2.5~2.6배이다. 4) 정격단시간전류규정된회로조건하에서 1초동안차단기에흘렸을때이상이발생하지않는최대한도의전류 24

로차단기의정격차단전류와같은실효값으로하며최대파고값은정격값의 2.5배로한다. 5) 정격차단시간정격차단전류를모든정격및규정의회로조건하에서규정의표준동작책무및동작상태에따라차단할때의차단시간한도를말하며정격개극시간 + 아크시간을말한다. 6) 동작책무차단기가계통에사용되는경우에는차단-투입- 차단이라는동작이되풀이된다. 이들일련의연속동작을동작책무라고한다. 고압인경우 BIL = 5E + 30 [kv] 특고압인경우 BIL = 5E + 50 [kv] 여기서, 최저전압 공칭전압 1.1 공칭전압 [kv] 3.3 6.6 22.9 154 345 최저전압 [kv] 3 6 20 140 300 25

단락용량 [MVA] = 공칭전압 [kv] 단락전류 [ka] 차단용량 [MVA] = 정격전압 [kv] 정격차단전류 [ka] 차단용량 단락용량 1) 단위법 (P.U 법 : Per Unit method) [P U] 임피던스로표시하는방법으로백분율법에서 100[%] 를없앤것이다. 2) 옴법 (Ohm's methode) [A] 여기서, : 단락전류 [A] : 고장점상전압 [V] : 발전기임피던스 [Ω] : 변압기임피던스 [Ω] : 선로임피던스 [Ω] 3) 백분율법 (Percent methode) (1) 퍼센트임피던스 [%] (2) 옴임피던스 [Ω] (3) 단락전류 [A] (4) 단락용량 [kva] 여기서, : 퍼센트임피던스 [%] : 단락전류 [A] : 정격전류 [A] : 선간전압 [kv] : 단락용량 [kva] : 기준용량 [kva] 전력퓨즈는전로나기기를단락전류로부터보호할목적으로사용하는것이며단락전류, 과부하전 류등이흐르면용단되어전로를자동적으로차단하여전로나기기를보호하는설비이다. 1 부하전류는안전하게통전 26

2 이상전류 ( 과전류 ) 는차단 ( 한류형퓨즈의경우과부하전류에용단되어서는안된다.) 1) 한류형퓨즈 단락전류차단시에높은아크저항을발생하여사고전류를강제적으로억제하여차단하는퓨즈 이며밀폐된퓨즈통안에가용체와규사등입상소호제로채운구조 한류특성 2) 비한류형퓨즈전류차단시에소호가스를아크에불어내어전류가 0점에서극간의절연내력을재기전압이상으로높여차단하는퓨즈 전력용한류퓨즈는차단기에비하여다음과같은장 단점을가진다. 장점단점 한류효과가크다. 고속도차단할수있다. 소형이며차단용량이크다. 한류형퓨즈는차단시무소음, 무방출이다. 소형, 경량이다. 재투입이불가능하다. 차단시과전압을발생한다. 과전류로용단하기쉽다. 한류형퓨즈는녹아도차단하지못하는전류범위가있다. 동작시간 - 전류특성을계전기처럼자유롭게조정할수없다. 1 과부하전류에동작하지말것 2 변압기여자돌입전류에동작하지말것 3 충전기및전동기기동전류에동작하지말것 4 보호기기와협조를가질것 27

1 용단특성 2 단시간허용특성 3 전차단특성 1, 2, 3, 5, 7, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 65, 80, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 400 기능 능력 회로분리 사고차단 무부하부하과부하단락 퓨즈 차단기 개폐기 단로기 전자접촉기 1 과전류차단기로시설하는퓨즈중고압전로에사용하는포장퓨즈는정격전류의 1.3배의전류에견디고또한 2배의전류에서 120분이내용단되는것일것 2 과전류차단기로시설하는퓨즈중고압전로에사용하는비포장퓨즈는정격전류의 1.25배의전류에견디고또한 2배의전류에서 2분이내용단되는것이어야한다. 28

1) 목적고전압을이에비례하는저전압으로변성하는것으로회로에병렬로접속하여사용한다. 2) 용도배전반의전압계, 전력계, 주파수계, 역률계, 표시등및부족전압트립코일의전원으로사용 3) 퓨즈설치계기용변압기 1차측과 2차측에는반드시퓨즈를부착하여, 계기용변압기및부하측에고장발생시이를고압회로로부터분리하여사고의확대를방지하도록하여야한다. 1) 목적 고압회로의대전류를소전류로변성하기위하여회로에직렬로접속하여사용한다. 2) 용도 배전반의전류계, 전력계, 계전기, 트립코일의전원으로사용한다. 3) 변류비선정 (1) 변압기회로 변류비 = CT 1차측전류 (1.251.5) = CT 2차측전류 (2) 전동기회로 ( 최대부하전류의 200 250[%]) 최대부하전류 (1.251.5) A 5 A 변류비 = CT 1차측전류 (1.52.0) CT 2차측전류 (3) 전력수급용계기용변성기 (MOF) = 최대부하전류 (1.52.0) A 5 A 변류비 = CT 1차측정격전류 CT 2차측전류 즉, MOF 용변류기의변류비선정시에는여유를고려하지않는다. 6) 변류비및부담 (1) 1 차전류 : 10, 15, 20, 30, 40, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 500 [A] (2) 2 차전류 : 일반적인계기, 보호계전기는 5 [A], 디지털계전기는 0.5[A] 또는 1[A] (3) 정격부담 : 2.5, 5, 10, 15, 25, 40, 100 [VA] 7) 변류기결선 (1) 가동접속 ( 정상접속 ) 29

여기서, : 부하전류 : CT 2 차전류 : 전류계 A 의지시값, 즉 A 의지시는 CT 2 차전류와같은크기의전류값지시 ( 상 ) (2) 차동접속 ( 교차접속 ) 여기서, : 전류계 A 지시값 즉, A 의지시는 CT 2 차전류의 배지시 전류계 A지시값 CT 비 계기용변성기는계기용변압기와변류기를조합한것으로전력사용량을계량하기위하여수전전 압, 전류를계량장치에적절하도록변압 (PT) 및변류 (CT) 시켜서 DM(maximum demand watt-hour meter:demand meter: 최대수용전력량계 ) 에전달하여주는장치이다. 영상변류기는지락사고가발생했을때흐르는영상전류를검출하여지락계전기에의하여차단기 를동작시켜사고의파급을방지한다. 1) 목적 계통의지락사고시영상전압 ( 극성전압 ) 을검출하여지락계전기 (OVGR) 를동작시키기위해설 치 30

2) 회로 3) GPT 2차측전압및접지표시등 (1) 정상상태 GPT 2차측각상의전압은 [V] 이며이때접지표시등 L, L, L 의밝기가동일하다. (2) A상완전지락사고시 A상에서지락사고시 GPT 2차측 A상의전압은 0 [V], B상및 C상의전압은 [V] 에서 110 [V] 로상승하게되며, 이때접지표시등 L 은소등, L, L 의밝기는정상상태보다밝아진다. 31

명칭약호심벌 ( 단선도 ) 용도 ( 역할 ) 케이블헤드 CH 가공전선과케이블단말 ( 종단 ) 접속 단로기 피뢰기 DS LA 무부하전류개폐, 회로의접속변경, 기기를전로로부터개방, 각상별로개폐가능뇌또는회로의개폐로인한과전압을제한하여전기설비의절연을보호하고속류를차단 전력퓨즈 PF 단락전류차단, 부하전류통전 전력수급용계기용변성기 MOF 전력사용량을계량하기위하여고전압과대전류를저전압, 소전류로변성 영상변류기 ZCT 지락전류의검출 계기용변압기 PT 고전압을저전압으로변성 변류기 CT 대전류를소전류로변성 차단기 CB 부하전류및사고전류의차단 접지계전기 GR 영상전류에의해동작하며, 차단기트립코일여자 과전류계전기 OCR 과전류에의해동작하며, 차단기트립코일여자 트립코일 TC 보호계전기신호에의해차단기개로 전압계 V V 전압측정 전류계 A A 전류측정 전압계용전환개폐기전류계용전환개폐기컷아웃스위치 VS AS COS 1대의전압계로 3상전압을측정하기위하여사용하는전환개폐기 1대의전류계로 3상전류를측정하기위하여사용하는전환개폐기변압기및주요기기 1차측에시설하여단락보호용으로사용 전력용콘덴서 SC 진상무효전력을공급하여역률개선 방전코일 DC 잔류전하방전 직렬리액터 SR 제 5 고조파제거 32

약호 DS LA CT CB TC OCR GR MOF COS PF PT 명칭단로기피뢰기변류기차단기트립코일과전류계전기지락계전기전력수급용계기용변성기컷아웃스위치전력퓨즈계기용변압기 주1 22.9 [kv Y] 1000 [kva] 이하인경우에는특고압간이수전설비결선도에의할수있다. 주2 결선도중점선내의부분은참고용예시이다. 주3 차단기의트립전원은직류 (DC) 또는콘덴서방식 (CTD) 이바람직하며 66 [kv] 이상의수전설비에는직류 (DC) 이어야한다. 주4 LA용 DS는생략할수있으며 22.9 [kv Y] 용의 LA는 Disconnector( 또는 Isolator) 붙임형을사용하여야한다. 주5 인입선을지중선으로시설하는경우로서공동주택등사고시정전피해가큰수전설비인입선은예비선을포함하여 2회선으로시설하는것이바람직하다. 주6 지중인입선의경우에 22.9 [kv-y] 계통은 CNCV-W 케이블 ( 수밀형 ) 또는 TR CNCV-W( 트리억제형 ) 을사용하여야한다. 다만, 전력구 공동구 덕트 건물구내등화재의우려가있는장소에서는 FR CNCO-W( 난연 ) 케이블을사용하는것이바람직하다. 주7 DS 대신자동고장구분개폐기 (7000 [kva] 초과시에는 Sectionalizer) 를사용할수있으며 66 [kv] 이상의경우는 LS를사용하여야한다. 33

약호 DS ASS LA MOF COS PF 명칭단로기자동고장구분개폐기피뢰기전력수급용계기용변성기컷아웃스위치전력퓨즈 주1 LA용 DS는생략할수있으며 22.9 [kv Y] 용의 LA는 Disconnector( 또는 Isolator) 붙임형을사용하여야한다. 주2 인입선을지중선으로시설하는경우로서공동주택등사고시정전피해가큰수전설비인입선은예비선을포함하여 2회선으로시설하는것이바람직하다. 주3 지중인입선의경우에 22.9 [kv-y] 계통은 CNCV-W 케이블 ( 수밀형 ) 또는 TR CNCV-W( 트리억제형 ) 을사용하여야한다. 다만, 전력구 공동구 덕트 건물구내등화재의우려가있는장소에서는 FR CNCO-W( 난연 ) 케이블을사용하는것이바람직하다. 주4 300 [kva] 이하인경우 PF대신 COS( 비대칭차단전류 10 [ka] 이상의것 ) 을사용할수있다. 주5 특고압간이수전설비는 PF의용단등에의한결상사고에대한대책이없으므로변압기 2차측에설치되는주차단기에는결상계전기등을설치하여결상사고에대한보호능력이있도록함이바람직하다. 36

요소종류계전기명 단일전류요소전류계전기 OCR, UCR, OCGR 단일전압요소전압계전기 OVR, UVR, OVGR 전압, 전류요소 방향지락계전기 방향단락계전기 전력계전기 DOCGR, SGR DOCR, OCR with voltage res 조류계전기 2 전류요소기기보호용비율차동계전기 (% Diff) 1) 과전류계전기 (Over Current Relay : OCR) 계전기에일정값이상의전류가흘렀을때동작한다. 2) 과전압계전기 (Over Voltage Relay : OVR) 계전기에인가하는전압이그예정값과같거나또는그이상으로되었을때동작한다. 3) 부족전압계전기 (Under Voltage Relay : UVR) 배전선로에서순간정전이나단락사고등에의한전압강하시 PT 에서이상저전압을검출하여 동작한다. 4) 단락방향계전기 (Directional Short Circuit Relay : DOCR, DSR) 어느일정한방향으로일정값이상의단락전류가흘렀을경우동작하는것 5) 선택단락계전기 (Selective Short Circuit Relay : SSR) 병행 2 회선송전선로의 1 회선에고장이발생했을경우 2 중방향동작의계전기를사용해서고장 회선을선택차단한다. 6) 거리계전기 (Distance Relay : ZR) 계전기가설치된위치로부터고장점까지의전기적거리에비례하여한시동작하는것으로복 잡한계통의단락보호에과전류계전기의대용으로쓰인다. PT 비 CT 비 CT 비 CT 비 PT 비 PT 비 여기서, : 계전기측임피던스 [Ω] 37

: 계전기설치점에서고장점까지의임피던스 [Ω] 1) 과전류지락계전기 (Over Current Ground Relay : OCGR) 과전류계전기의동작전류를특별히작게한것으로지락고장보호용으로사용한다. 2) 방향지락계전기 (Directional Ground Relay : DGR) 과전류지락계전기에방향성을부여한것이다. 3) 선택지락계전기 (Selective Ground Relay : SGR) 병행 2회선송전선로에서한쪽의 1회선에지락사고가일어났을경우이것을검출하여고장회선만을선택차단할수있게끔선택단락계전기의동작전류를특별히작게한것이다. 1) 결선도 2) 용도변압기나조상기의내부고장에대한보호용으로사용 3) 동작원리정상상태 : 1, 2차측변류기의 2차전류, 의크기는같아서동작하지않는다발전기또는변압기내부고장이발생 : 변류기 2차측전류, 의크기가변하게되어동작코일에는 의차전류가흐르게되어보호계전기가동작 4) 비율차동계전기결선변압기의결선이 Y 또는 Y인경우변압기 1, 2차측에는 의위상차가발생하기때문에변류기의 2차전류, 의위상을보상하기위해비율차동계전기의변류기의결선은변압기결선과반대결선 38

변압기결선 변류기결선 Y Y Y Y 5) 계전기고유번호 87 : 전류차동계전기 ( 비율차동계전기 ) 87B : 모선보호차동계전기 87G : 발전기용차동계전기 87T : 주변압기차동계전기 1) 피뢰기의기능단자전압이낙뢰또는개폐시의이상전압의침입으로방전개시전압이상으로상승시신속히동작하여정격 ( 제한 ) 전압이하로이상전압을억제하는기능과이상전압을방전한후자동적으로회복 ( 속류차단 ) 시키는장치이다. 2) 피뢰기의제 1 보호대상 전력용변압기 3) 피뢰기의구성요소 (1) 직렬갭 : 뇌전류를대지로방전시키고속류를차단한다. (2) 특성요소 : 뇌전류방전시피뢰기자신의전위상승을억제하여자신의절연파괴를방지한다. 4) 피뢰기의구비조건 1 상용주파방전개시전압이높을것 2 제한전압이낮을것 3 속류차단능력이클것 4 충격방전개시전압이낮을것 5) 피뢰기설치장소 (1) 가능한한피보호기기의가까운곳에설치하는것이바람직하며다음과같은이격거리이 내에설치 39

공칭전압 [kv] 22 22.9 66 154 345 이격거리 [m] 20 20 45 65 85 (2) 피뢰기의시설 1 발전소 변전소또는이에준하는장소의가공전선인입구및인출구 2 가공전선로에접속하는배전용변압기의고압측및특고압측 3 고압및특고압가공전선로로부터공급을받는수용가의인입구 4 가공전선로와지중전선로가접속되는곳 6) 피뢰기의정격전압 속류를차단할수있는최고교류전압으로계산방법은다음과같다. (1) 유효접지계통 kv 여기서, : 피뢰기의정격전압 : 접지계수 ( 유효접지계통 : 0.6~0.8 범위, 비유효접지계통 : 1) : 여유도 ( 유효접지계통 : 1.15) : 최고허용전압 공칭전압 (2) 공칭전압을 kv 라할때 1 직접접지계 : ~ kv 2 소호리액터, 저항접지계 : ~ kv 예 ) 22.9 0.8=18.32 kv 사용 피뢰기정격전압 전력계통 피뢰기정격전압 [kv] 공칭전압 [kv] 중성점접지방식변전소배전선로 345 유효접지 288-154 유효접지 144-66 PC 접지또는비접지 72-22 PC 접지또는비접지 24-22.9 3 상 4 선다중접지 21 18 주 전압 22.9 kv-y 이하의배전선로에서수전하는설비의피뢰기정격전압 (kv) 은배전선로용을적용한다. 40

7) 피뢰기의공칭방전전류 갭의방전에따라피뢰기를통해서대지로흐르는충격전류를말한다. 설치장소별피뢰기의공칭방전전류 공칭방전전류설치장소적용조건 10,000 A 변전소 1. 154 kv 이상계통 2. 66 kv 및그이하계통에서 Bank 용량이 3,000 kva를초과하거나특히중요한곳 3. 장거리송전선케이블 ( 배전선로인출용단거리케이블제외 ) 및정전축전기 Bank를개폐하는곳 4. 배전선로인출측 ( 배전간선인출용장거리케이블은제외 ) 5,000 A 변전소 66 kv 및그이하계통에서 Bank 용량이 3,000 kva 이하인곳 2,500 A 선로배전선로 주 전압 22.9 kv-y 이하 (22 kv 비접지제외 ) 의배전선로에서수전하는설비의피뢰기공칭방전전류는일반적으로 2500 A 의것을적용한다. 8) 충격파방전개시전압 피뢰기단자간에충격전압을인가하였을경우방전을개시하는전압 9) 상용주파방전개시전압 피뢰기단자간에상용주파수의전압을인가하였을경우방전을개시하는전압 ( 실효값 ) 10) 제한전압 피뢰기방전중피뢰기단자간에남게되는충격전압 ( 피뢰기가처리하고남은전압 ) 11) 속류 방전전류에이어서전원으로부터공급되는상용주파수의전류가직렬갭을통하여대지로흐 르는전류 12) 갭레스 (Gapless) 피뢰기 (1) 구조금속산화물 (ZnO) 특성요소의뛰어난비직선저항곡선을이용한특성요소로직렬갭을없앤구조의피뢰기 41

(2) 특성 1 직렬갭 ( 방전갭 ) 이없으므로구조가간단하고소형경량화할수있다. 2 속류가없어빈번한작동에잘견디며특성요소의변화가적다. 3 소손위험이적고반복되는서지에대하여도뛰어난성능을기대할수있다. 1) 목적 낙뢰로인하여생기는화재, 파손또는사람과가축에상해를방지할목적으로하는설비이다. 2) 설치장소 (1) 설치가의무화되어있는건축물과설비 1 지면상 20 [m] 이상의건축물이나설비 2 위험물이나화약류저장소 (2) 설치가바람직한건축물및설비 1 낙뢰의가능성이많은건축물이나설비 ( 평지의독립가옥, 높은탑, 굴뚝등 ) 2 낙뢰를받았을때피해가큰건축물 ( 학교, 병원, 백화점, 박물관등 ) 3) 피뢰설비의구성 (1) 돌침부 : 뇌격을흡인하여피보호물을보호하는것으로돌침, 돌침지지쇠및이의부착대를총칭한다. (2) 피뢰도선 : 뇌전류를피뢰침에서접지극으로전달하는도선을말한다. (3) 접지극 : 피뢰도선과대지를전기적으로접속하기위해, 땅속에매설한도체를말한다. 5) 피뢰설비재료의최소단면적 ( 피복이없는동선기준 ) 수뢰부, 인하도선및접지극 : 50[mm ] 이상이거나이와동등이상의성능을갖출것 돌침, 용마루위의도체, 독립피뢰침, 독립가공지선, 케이지 42

1 접지식전로 : 전선과대지사이의전압 2 비접지식전로 : 전선과그전로중의임의의다른전선사이의전압 그림과같이전동기에서완전지락된경우지락전류와접촉전압은다음과같다. 1) 인체비접촉시 (1) 지락전류 (2) 대지전압 2) 인체접촉시 (1) 인체에흐르는전류 43

(2) 접촉전압 여기서, : 제2종접지공사 : 제 3 종접지공사 : 제2종접지공사접지저항값 : 제3종접지공사접지저항값 : 인체저항 1 지락고장시건전상대지전위의상승을억제하여전선로및기기의절연레벨을경감시킨다. 2 뇌, 아크지락, 기타에의한이상전압의경감및발생을방지한다. 3 지락고장시보호계전기동작및사고선선택차단 4 선로의전위상승이작기때문에낮은정격의피뢰기를사용할수있다. 접지공사의종류접지저항값접지선의굵기 ( 동선 ) 제 1 종접지공사 10 [Ω] 이하 6 [mm 2 ] 이상 제 2 종접지공사 150 (2초이내에동작하는자동차단장치가있는경우는 300, 1초이내의경우는 600) / 1선지락전류 [Ω] 이하 16 [mm 2 ] 이상 ( 경우에따라 6 [mm 2 ] 이상 ) 제 3 종접지공사 100 [Ω] 이하 2.5 [mm 2 ] 이상 특별제 3 종접지공사 10 [Ω] 이하 2.5 [mm 2 ] 이상 제 2 종접지공사의 1 선지락전류는실측치또는다음각호의계산식으로계산한값으로한다. 1) 전선에케이블이외의것을사용하는전로 44

우변의제 2 항의값은소수점이하는절상한다. 이 2 미만으로되는경우에는 2 로한다. 2) 케이블을사용하는전로 우변의제 2 항의값은소수점이하는절상한다. 이 2 미만으로되는경우에는 2 로한다. 3) 전선에케이블이외의것을사용하는전로와전선에케이블을사용하는전로로되어있는전로 우변의제 2 항및제 3 항의값은각각의값이 (-) 로되는경우에는 0 으로한다. 의값은소수점 이하는절상한다. 이 2 미만으로되는경우에는 2 로한다. 여기서, 연장 ( km) 로연장 (km) : 1 선지락전류 (A) : 전로의공칭전압을 1.1로나눈전압 (kv) : 동일모선에접속되는고압전로 ( 전선에케이블을사용하는것은제외 ) 의전선 : 동일모선에접속되는고압전로 ( 전선에케이블을사용하는것에한한다.) 의선 1) 접지선의굵기를결정하는 3대요소 1 전류용량 2 기계적강도 3 내식성 2) 접지선의온도상승동선에단시간전류가흘렀을경우의온도상승은보통다음식으로주어진다. 여기서, : 동선의온도상승 [ ] : 전류 [A] : 동선의단면적 [mm ] : 통전시간 [sec] 3) 계산조건 1 접지선에흐르는고장전류의값은전원측과전류차단기정격전류의 20배로한다. 2 과전류차단기는정격전류의 20배의전류에서는 0.1초이하에서끊어지는것으로한다. 3 고장전류가흐르기전의접지선의온도는 30 [ ] 로한다. 4 고장전류가흘렀을때의접지선의허용온도는 150 [ ] 로한다 ( 따라서, 허용온도상승은 120 [ ] 가된다 ). 45

1) 절연에대한신뢰도산정법 (1) 절연내력시험방법그전로의최대사용전압을기준으로하여정해진시험전압을 10분간가했을때이상이생기는지의여부를확인하는방법 (2) 절연저항측정방법그전로의절연저항이몇 [MΩ] 인가를측정하여사용상태에서의누설전류의크기를확인하는방법 2) 저압전로의절연저항 (1) 저압전로의전선상호간및전로와대지사이의절연저항은인입구장치, 간선용또는분기용에시설된개폐기또는과전류차단기로구분할수있는전로마다아래의규정치이상이어야한다. 전로의사용전압의구분절연저항값비고 400 V 미만인것 400 V 이상인것 대지전압이 150 V 이하인경우 대지전압이 150 V 를넘고 300 V 이하인경우 사용전압이 300 V 를넘고 400 V 미만인경우 0.1 MΩ 0.2 MΩ 0.3 MΩ 0.4 MΩ 신설시의절연저항치 는 1 MΩ 이상이바람 직하다. (2) 옥외배선에서절연부분의전선과대지사이의절연저항은사용전압에대한누설전류가 최대공급전류의 1/2000 (1 조당 ) 을초과하지아니하도록유지하여야한다. 1) 누전차단기의설치 (1) 사람이쉽게접촉될우려가있는장소에시설하는사용전압이 60 [V] 를초과하는저압의금속제외함을가지는기계기구에전기를공급하는전로에지기가발생하였을때자동적으로전로를차단하는누전차단기등을설치하여야한다. (2) 주택의구내에시설하는대지전압 150 [V] 초과 300 [V] 이하의저압전로인입구에는인체감전보호용누전차단기를설치한다. 2) 누전차단기시설예 46

기계기구의시설장소전로의대지전압 건조한 장소 옥내 습기가 많은장소 우선내 옥측 우선외 옥외 물기가 있는 장소 150 [V] 이하 150 [V] 초과 300 [V] 이하 비고 표에표시한기호의뜻은다음과같다. : 누전차단기를시설할곳 : 주택에기계기구를시설하는경우에는누전차단기시설할것 : 주택구내또는도로에접한면에룸에어컨디셔너, 아이스박스, 진열창, 자동판매기등전동기를부품으로한기계기구를시설하는경우누전차단기를시설하는것이바람직한곳 : 누전차단기를설치하지않아도되는곳 (1) 전선은절연전선 (OW 제외 ) 으로연선이어야한다. (2) 짧고가는금속관에넣은것또는단면적 10 [mm 2 ]( 알루미늄전선은단면적 16 [mm 2 ]) 이하의것은단선을사용할수있다. (3) 금속관내에는전선의접속점을만들어서는안된다. 1) 금속관 (Steel Pipe) (1) 금속관의종류 종류 관의호칭 후강전선관 ( 근사내경, 짝수 ) 16 22 28 36 42 54 70 82 92 104 박강전선관 ( 근사외경, 홀수 ) 19 25 31 39 51 63 75 나사없는전선관 19 25 31 39 51 63 75 (2) 금속관굵기의선정 1 동일굵기의절연전선을동일관내에넣는경우의금속관의굵기는전선의피복절연물을포함한단면적의총합계가관내단면적의 48 [%] 이하가되도록선정하여야한다. 2 굵기가서로다른절연전선을동일관내에넣는경우금속관의굵기는전선의피복절연물을포함한단면적의총합계가관내단면적의 32 [%] 이하가되도록선정하여야한다. 3 금속관의두께는콘크리트에매입할경우에는 1.2 [mm] 이상일것 3) 전선의병렬사용 교류회로에서전선을병렬로사용하는경우에는 전선의병렬사용 의규정에따르며, 관내 47

에전자적불평형이생기지아니하도록시설하여야한다. 전선을병렬로사용하는경우 1) 광속 : [lm] 광원에서빛이흘러나오는에너지로그밀도가눈에느껴지는밝기의근원이된다. 2) 광도 : [cd] 광원에서어떤방향으로향하는광속의단위입체각당비율. 3) 조도 : [lx] 조도란그점에있어서의광속의면적밀도로장소가받는밝이이다. 4) 휘도 : [sb] 광원의임의의방향에서본단위투영면적당의광도로서광원의빛나는정도를나타낸다. 1 [sb] = 1 [cd/cm ]= [nt], 1 [nt] = 1 [cd/m ]= [sb] 5) 광속발산도 : [rlx] 광원의단위면적으로부터모든방향으로발산하는광속으로서광원혹은물체의밝기를나타 낸다. 6) 조명률 ( 반사면 ) ( 투과면 ) 조명률이란사용광원의전광속과작업면에입사하는광속의비를말한다. [%] 여기서, : 작업면에입사하는광속 [lm] 7) 감광보상률 : 광원의총광속 [lm] 조명설계를할때점등중에광속의감소를미리예상하여소요광속의여유를두는정도를말 하며항상 1 보다큰값이다. 그리고, 감광보상률의역수를유지율혹은보수율이라고한다. 48

여기서, : 유지율 ( 보수율 ) 8) 램프의효율 효율 lm/w= : 감광보상률 > 광속 lm 소비전력 W 1) 거리역제곱의법칙 [lx] 즉, 조도 는광도 에비례하고거리 의제곱에반비례한다. 2) 입사각여현의법칙 coslx 3) 조도의구분 1 법선조도 : 2 수평면조도 : cos cos cos 3 수직면조도 : sin sin sin 1) 옥내조명설계 (1) 조명기구의배치결정 1 광원의높이 천장의높이 - 작업면의높이 2 등기구의간격 등기구~등기구 : ( 직접, 전반조명의경우 ) 등기구~벽면 : ( 벽면을사용하지않을경우 ) (2) 실지수 (Room Index) 의결정광속의이용에대한방의크기의척도로나타낸다. 49

여기서, : 작업면으로부터광원의높이 [m] (3) 광속의결정 : 방의가로길이 [m] : 방의세로길이 [m] 광속법에따라다음식에의하여소요되는총광속의산정 [lm] 여기서, : 광원의수, : 광속, : 조도 : 감광보상률, : 조명률, : 유지율 2) 도로조명설계조명기구의배치방법에의한분류 (1) 도로중앙배열 [m ] (2) 도로편측배열 [m ] (3) 도로양측으로대칭배열 [m ] (4) 도로양측으로지그재그배열 [m ] 3) 조명설비에서에너지절약방안 1 고효율등기구채용 2 고조도저휘도반사갓채용 50

3 슬림라인형광등및전구식형광등채용 4 창측조명기구개별점등 5 재실감지기및카드키채용 6 적절한조광제어실시 7 전반조명과국부조명의적절한병용 (TAL조명) 8 고역률등기구채용 9 등기구의격등제어회로구성 10 등기구의보수및유지관리 1) HID(High Intensity Discharge Lamp) 의종류 1 고압수은등 2 고압나트륨등 3 메탈할라이드등 4 형광수은등 5 저압나트륨등 2) 형광등이백열등에비하여우수한점 1 효율이높다. 2 수명이길다. 3 열이거의발생하지않는다. 4 희망하는광색을얻을수있다. 1) 건축물의종류에따른표준부하 건축물의종류 표준부하 [VA/m 2 ] 공장, 공회당, 사원, 교회, 극장, 영화관, 연회장등 10 기숙사, 여관, 호텔, 병원, 학교, 음식점, 다방, 대중목욕탕 20 주택, 아파트, 사무실, 은행, 상점, 이발소, 미장원 30 51

2) 건축물중별도계산할부분의표준부하 ( 주택, 아파트는제외 ) 건축물의부분 표준부하 [VA/m 2 ] 복도, 계단, 세면장, 창고, 다락 5 강당, 관람석 10 3) 표준부하에따라산출한수치에가산하여야할 [VA] 수 1 주택, 아파트 (1세대마다 ) 에대하여는 500~1000 [VA] 2 상점의진열창에대하여는진열창폭 1 [m] 에대하여 300 [VA] 3 옥외의광고등, 전광사인, 네온사인등의 [VA] 수 부하설비용량 여기서, : 건축물의바닥면적 [m ] ( 부분면적제외 ) : 별도계산할부분의바닥면적 [m ] : 부분의표준부하 [VA/m ] : 부분의표준부하 [VA/m ] : 가산해야할부하 [VA] 분기회로수 = 표준부하밀도 VA/m2 바닥면적 m 2 전압 V 분기회로의전류 A 주 1 계산결과에소수가발생하면절상한다. 주 2 최대상정부하 = 바닥면적 표준부하 + 룸에어콘 + 가산부하 분기회로수산정시소수가발생되면무조건절상하여산출한다. 220 [V] 에서 2 [kw] (110 [V] 때는 1 [kw]) 를초과하는냉방기기, 취사용기기등대형전기 기계기구를사용하는경우에는단독분기회로를사용하여야한다. 여기서, : 간선의허용전류 : 전동기정격전류의합 [A] 일때 52

> [A] 일때 전동기와전등, 가열장치기타전력장치등을병용하여공급하는간선의굵기는다음에의하여선정한다. 1) < 인경우 2) > 이고 1 [A] 인경우 2 > [A] 인경우 간선보호용과전류차단기의정격전류는아래에서구한 와 중작은값을선정 간선의허용전류 배여기서, : 전동기정격전류의합 : 전등, 전열기계기구의정격전류의합 분기회로에는저압옥내간선과의분기점에서전선의길이가 3 [m] 이하의장소에개폐기및과전류차단기를시설하여야한다. 다만, 간선과의분기점에서개폐기및과전류차단기까지의전선에그전원측저압옥내간선을보호하는과전류차단기의정격전류의 55 [%] 이상 ( 단, 전선이길이가 8 [m] 이하일경우에는 35 [%] 이상 ) 의허용전류를가지는것을사용할경우에는 3 [m] 를초과하는장소에시설할수있다. < 분기회로의개폐기및과전류차단기의부착 > 53

피상전력에대한유효전력의비를말하며전압과전류사이의위상차의정현값과같다. 콘덴서용량 tan tan tan tan sin sin cos cos cos 여기서, cos : 개선전역률 cos : 개선후역률 1 전력손실경감 2 전압강하의경감 3 설비용량의여유분증가 4 전기요금의절감 cos cos cos 1) 방전코일 (DC : Discharge Coil) 1 콘덴서에축적된잔류전하를방전하여감전사고방지 2 선로에재투입시콘덴서에걸리는과전압방지 2) 직렬리액터 (SR : Series Reactor) 제 5 고조파로부터전력용콘덴서보호및파형개선의목적으로사용된다. 직렬리액터의용량 은다음과같다. (1) 이론적 : 콘덴서용량 4 [%] (2) 실제상 : 콘덴서용량 6 [%] 54

1 콘덴서설비의모선단락및지락 2 콘덴서설비내의배선단락 3 콘덴서소체파괴및층간절연파괴 1 전력손실의증가 2 단자전압상승 3 계전기오동작 1) 자가발전설비의출력결정 (1) 단순부하의경우 ( 전부하정상운전시의소요입력에의한용량 ) 발전기의출력 cos [kva] 여기서, : 부하입력총계 : 부하수용률 ( 비상용일경우 1.0) cos : 발전기의역률 ( 통상 0.8) (2) 기동용량이큰부하가있을경우 ( 전동기시동에대처하는용량 ) 자가발전설비에서전동기를기동할때에는큰부하가발전기에갑자기걸리게되므로발전기 의단자전압이순간적으로저하하여개폐기의개방또는엔진의정지등이야기되는수가있다. 이런경우를방지하기위한발전기의정격출력 [kva] 은 발전기정격출력 [kva]> 허용전압강하 기동 [kva] 여기서, : 발전기의과도리액턴스 ( 보통 25~30 [%]) 허용전압강하 : 20~30 [%] (3) 단순부하와기동용량이큰부하가있을경우 ( 순시최대부하에대한용량 ) cos > cos [kva] 여기서, : 기운전중인부하의합계 : 시동돌입부하 55

cos : 최대시동돌입부하시동시역률 : 원동기기관의과부하내량 cos : 발전기역률 2) 발전기와부하사이에설치하는기기 (1) 과전류차단기및개폐기 : 각극에설치 (2) 전압계 : 각상의전압을읽을수있도록설치 (3) 전류계 : 각선의전류 ( 중성선제외 ) 를읽을수있도록설치 3) 발전기병렬운전조건 (1) 기전력의크기가같을것 (2) 기전력의주파수가같을것 (3) 기전력의위상이같을것 (4) 기전력의파형이같을것 1) 개요 UPS는축전지, 정류장치 (Converter) 와역변환장치 (Inverter) 로구성되어있으며선로의정전이나입력전원에이상상태가발생하였을경우에도정상적으로전력을부하측에공급하는설비를 UPS라한다. 2) UPS의구성도 1 정류장치 2 축전지 3 역변환장치 3) 기능 1 정류장치 (Converter) : 교류를직류로변환 2 축전지 : 정류장치에의해변환된직류전력을저장 3 역변환장치 (Inverter) : 직류를사용주파수의교류전압으로변환 4) 비상전원으로사용되는 UPS의블록다이어그램 56

1) 축전지설비의구성요소 1 축전지 2 충전장치 3 보안장치 4 제어장치 2) 축전지의종류 (1) 연축전지 1 화학반응식 2 특성 PbO H SO Pb PbSO H O PbSO 양극전해액음극양극전해액음극 공칭전압 : 2.0 [V/cell] 공칭용량 : 10 시간율 [Ah] 부동충전전압 CS 형 ( 클래드식 : 완방전형 ) 2.15 [V] HS 형 ( 페이스트식 : 급방전형 ) 2.18 [V] 방전종료전압 : 1.8 [V] (2) 알칼리축전지 1 화학반응식 NiOH CdOH NiOOH H O Cd 양극음극양극음극 2 특성 공칭전압 : 1.2 [V/cell] 공칭용량 : 5 시간율 [Ah] 3) 알칼리축전지의특성 (1) 장점 충전 방전 1 수명이길다 ( 납축전지의 3~4 배 ) 2 진동과충격에강하다. 방전 충전 3 충 방전특성이양호하다. 57

4 방전시전압변동이작다. 5 사용온도범위가넓다. (2) 단점 1 납축전지보다공칭전압이낮다. 2 가격이비싸다. 1) 충전방식축전지의충전에는충전목적, 시기등에따라사용하기시작할때의초기충전과사용중의충전으로나눌수있다. (1) 초기충전축전지에전해액을넣지아니한미충전상태의전지에전해액을주입하여처음으로행하는충전이다. (2) 사용중의충전 1 보통충전 : 필요할때마다표준시간율로소정의충전을하는방식이다. 2 급속충전 : 비교적단시간에보통전류의 2~3배의전류로충전하는방식이다. 3 부동충전 : 축전지의자기방전을보충함과동시에상용부하에대한전력공급은충전기가부담하도록하되충전기가부담하기어려운일시적인대전류부하는축전지로하여금부담하게하는방식이다. 충전기 2차충전전류 A= 축전지용량 Ah + 정격방전율 h 상시부하용량 VA 표준전압 V 4 세류충전 : 자기방전량만을항시충전하는부동충전방식의일종이다. 5 균등충전 : 부동충전방식에의하여사용할때각전해조에서일어나는전위차를보정하기위하여 1~3개월마다 1회씩정전압으로 10~12시간충전하여각전해조의용량을균일화하기위한방식이다. 58

(1) 계산방법 : 전구간일괄계산 (2) 축전지용량 [Ah] 여기서, : 축전지용량 [Ah] : 보수율 ( 축전지용량변화의보정값 ) : 용량환산시간 : 방전전류 [A] 1) 설페이션 (Sulfation) 현상연축전지를방전상태에서오랫동안방치하여극판상에황산납이회백색으로변하고 ( 황산화현상 ) 내부저항이대단히증가하여충전시전해액의온도상승이크고황산의비중상승이낮으며가스발생이심하게되며전지의용량이감소하고수명이단축되는이러한현상을설페이션현상이라한다. (1) 원인 1 방전상태에서장시간방치하는경우 2 방전전류가대단히큰경우 3 불충분한충전을반복하는경우 (2) 현상 1 극판이회백색으로변하고극판이휘어진다. 2 충전시전해액의온도상승이크고비중상승이낮으며가스의발생이심하다. 59

1) AND 회로 (1) 기능회로그림에서입력 A, B가동시에있을때출력 X가생기는회로 1 논리곱회로 2 직렬논리회로 (2) 논리기호와논리식 X AB 논리기호 논리식 (3) 회로와타임차트 (4) 진리표 A B X 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1 2) OR 회로 (1) 기능 그림에서입력 A, B 중한입력만있어도출력 X가생기는회로 1 논리합회로 2 병렬논리회로 (2) 논리기호와논리식 논리기호 X A B 논리식 (3) 회로와타임차트 60

(4) 진리표 A B X 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 3) NOT 회로 (1) 기능입력과출력의상태가반대로되는상태반전회로, 즉부정의판단기능을갖는회로 (2) 논리기호와논리식 (3) 회로와타임차트 (4) 진리표 A 0 1 X 1 0 4) NAND 회로 (1) 기능 AND 회로를부정하는판단기능을갖는회로 AND + NOT 로구성 (2) 논리기호와논리식 61

(3) 진리표 A B X 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 5) NOR 회로 (1) 기능 OR 회로를부정하는판단기능을갖는회로 OR + NOT로구성 (2) 논리기호와논리식 (3) 진리표 A B X 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1) 분배법칙 A B C A B A C A B C A B A C 2) 2진수 (0과 1) 에서 1 A A 2 A A A 3 A 62

A A A A A A A 4 A 5,, A A,, 3) De Morgan의정리 A B A B A B A B AB A B AB A B 4) 동일법칙 A A A A A A A A A A 1) 기능 두입력의상태가다를때에만출력이생기는판단기능을갖는회로 2) 논리기호와논리식 X A B AB 논리기호 논리식 3) 회로 4) 타임차트와진리표 A B X 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1) 기능 한쪽이동작하면다른한쪽은동작할수없는논리 2) 회로및타임차트 63

3) 동작설명 1 BS 을누르면 X (L ) 이동작이후에 BS 를눌러도 X (L ) 가동작할수없다. 2 BS 를먼저주면 X (L ) 가동작이후 BS 을눌러도 X (L ) 이동작할수없다. 1) 기능 한쪽이동작하면다른한쪽이복구되는논리 2) 회로및타임차트 3) 동작설명 1 BS 을누르면 X (L ) 이동작한다. 2 BS 를주면 X (L ) 가동작하고 X 의유지회로의직렬 b접점 X 가열려동작중인 X (L ) 이복구한다. 3 다시 BS 을누르면 X (L ) 가동작하고 X 의유지회로의직렬 b접점 X 가열려동작중인 X (L ) 가복구한다. 1) 기능 정해진순서대로동작되는회로의예이다. 2) 회로및타임차트 64

3) 동작설명 1 BS 을누르면 X (L ) 이동작하며접점 X 가닫혀 X (L ) 의기동회로를준비한다. 2 다음 BS 를주면 X (L ) 가동작하며 L 이먼저동작하지않으면 L 가먼저동작할수없다. 1) 기능 입력을주면설정시간 이지난후출력이동작한다. 2) 기호 3) 회로및타임차트 4) 동작설명 1 BS 을누르면 X 가동작하며 X 에의하여타이머 T 가여자된다. 2 설정시간 t 초후에시한동작접점 T a 가닫혀서출력 이동작한다. 1) 기능 정지입력을주면설정시간 이지난후출력이복구한다. 65

2) 기호 3) 회로및타임차트 4) 동작설명 1 BS 을누르면 X 가동작하며 X 에의하여타이머 T 가여자된다. 2 설정시간 t 초후에시한복구접점 T a 가닫혀서출력 이소등한다. 1) 기능 정해진 ( 설정시간 ) 시간동안만출력이생기는회로 2) 회로및타임차트 3) 동작설명 1 BS 을누르면 X 가동작하며 X 에의하여타이머 T 가여자되며 이동작된다. 2 설정시간 t 초후에시한복구접점 T b 가닫혀서,,T 이복구된다. 66

1) 구동회로 MC의주접점이닫히면전동기 M이구동된다. 열동계전기 Thr을접속한다. 여기서, MCB : Molded case circuit Breaker MC : magnetic contact MS : magnetic switch MS = MC + Thr Thr : thermal relay 2) 회로및타임차트 3) 동작설명 1 전원투입 - GL 점등 2 BS - MC 여자 - RL 점등, GL 소등 - 전동기운전 3 BS - MC 소자 - GL 점등, RL 소등 - 전동기정지 4 전동기과부하시 - 열동계전기동작 - OL 점등 67

1) 구동회로 전동기의정 역회전은회전자장의방향을바꾼다. 3 상 : 전원의 3 단자중 2 단자의접속을바꾼다. 단상 : 기동권선의접속을바꾼다. 2) 회로및타임차트 3) 동작설명 1 전원투입 - GL 점등 2 BS - MC 여자 - RL 점등, GL 소등 - 전동기정방향운전 68

이때인터록접점 MC 에의해 BS 를투입하여도 MC 는동작하지않는다. 3 BS - MC 소자 - RL 소등, GL 점등 - 전동기정지 4 BS - MC 여자 - RL 점등, GL 소등 - 전동기역방향운전이때인터록접점 MC 에의해 BS 를투입하여도 MC 는동작하지않는다. 5 전동기과부하시 - 열동계전기동작 - OL 점등 전동기의기동전류를줄이기위하여 Y결선기동하고기동이끝나면 결선으로운전한다. 1) 구동회로 (1) 전전압기동시기동전류는정격전류의 6~7배정도 (2) Y 기동시전전압기동전류의 1/3배, 즉정격의 2배 2) 회로및타임차트 3) 동작설명 1 전원투입 - GL 점등 69

2 BS - MC 여자 - 타이머 T 여자 - MC 여자 - 전동기 Y 기동 3 타이머의설정시간후 MC 여자 - RL 점등- 타이머 T 소자 - MC 소자 - 전동기 운전이때인터록접점 MC 와 MC 에의해인터록 4 BS - MC 소자 - 전동기정지 5 전동기과부하시 - 열동계전기동작 - OL 점등 [W] 즉, 의형태임 [W] 즉, 의형태임 (1) 유효전력 : [W] 70

(2) 무효전력 : [VAR] (3) 피상전력 : [VA] [VA] (4) 역률 : cos CT비 PT비 [kw] 여기서, : 회전수 [ 회 ], : 시간 [sec], : 계기정수 [rev/kwh] 1 과부하내량이클것 2 부하특성이좋을것 3 기계적강도가클것 4 옥내및옥외에설치가적당한것 5 온도나주파수변화에보상이되도록할것 1) 잠동현상적산계기의회전자가무부하상태에서전압만으로회전하는현상 2) 방지대책 1 회전원판에작은구멍을뚫는다. 2 회전원판에소철편을붙인다. 1) 단상 2 선식 2) 3 상 3 선식 (1, 2, 3 은상순표시 ), 단상 3 선식 (2 는중성선표시 ) 71

3) 3 상 4 선식 (1,2,3 은상순, 0 은중성선 ) 1) 저저항측정 (1 [Ω] 이하 ) 켈빈더블브리지법 : 10-5~1 [Ω] 정도의저저항정밀측정에사용된다. 2) 중저항측정 (1[Ω] 10 [kω] 정도 ) 1 전압강하법의전압전류계법 : 백열전구의필라멘트저항측정등에사용된다. 2 휘이스톤브리지법 3) 특수저항측정 (1) 검류계의내부저항 : 휘이스톤브리지법 (2) 전해액의저항 : 콜라우시브리지법 (3) 접지저항 : 콜라우시브리지법 72

1 2 3 1 + 2 + 3 [Ω] 여기서, : 본접지극 a 와보조접지극 b 사이의저항 : 본접지극 a 와보조접지극 c 사이의저항 : 보조접지극 bc 상호간의저항 (1) Murray loop 법 : 1 선지락사고및선간단락사고시측정 (2) 펄스측정법 (Pulse radar) : 3 선단락및지락사고시측정 (3) 정전브리지법 (Capacity bridge) : 단선사고시측정 전기적사고점탐지법의하나로서휘이스톤브리지의원리를이용하여선로상의고장점 (1 선지락 사고 ) 을검출하는방법으로이방법은건전한보조귀선 1 선이필요하다. 검류계에전류가흐르지않으면평형상태이므로 [m] 73

여기서, : 선로의전체길이 [m] : 측정점에서고장점까지의거리 [m] 전선로나애자부근에임계전압이상의전압이가해지면공기의절연내력이파괴되어전선표면에 서방전되는현상 보통공기를절연물로보아도좋지만그절연내력에는한도가있어서표준온도 20 [ ], 표준기압 760 [mmhg] 에있어서직류에서는약 30 [kv/cm], 교류 ( 실효값 ) 에서는약 21 [kv/cm] 의전위경도가 되면공기는절연이파괴된다. 이것을파열극한전위경도라한다. log [kv] 여기서, : 전선의표면상태에따라정해지는계수 : 전선의지름 [cm] : 날씨에관계되는계수 : 등가선간거리 [cm] : 상대공기밀도 : 전선의반지름 [cm], : 기압 [mmhg], : 온도 [ ] 74

1 코로나손실발생및송전효율의저하 2 코로나잡음 3 통신선유도장해 4 전선의부식촉진 5 소호리액터의소호능력저하 기본대책 : 코로나임계전압을상규전압이상으로높여준다. 1 굵은전선을사용한다. 2 전선의바깥지름을크게한다 ( 복도체방식채용 ). 3 가선금구를개량한다. 75