[필답]전기기능장 기출문제

문제 01번 (배점 : 6점)

유도 전동기와 관련한 다음 각 물음에 답하시오.

1) 다음의 각 설명에 해당하는 전동기의 제동법을 답란에 쓰시오.

① 운전 중인 전동기의 교류 전원을 차단하고 고정자 권선에 직류 전원을 인가하여, 전동기를 발전기로 동작시켜 운동에너지를 전기에너지로 변환하고, 이를 저항에서 열로 소비하는 제동방식

② 운전 중인 전동기의 3상 전원 중 두 상의 접속을 서로 바꾸어 역토크를 형성하여 급정지 시 사용하는 제동방식

③ 크레인이나 전기차의 경사로에서 하중이 스스로 내려가는 힘을 이용해 전동기를 발전기처럼 동작시켜 운동에너지를 전기에너지로 전환하여 전원에 되돌리면서 제동하는 방식

· 답
① ② ③

2) 다음의 각 설명에 해당하는 전동기의 속도제어법을 답란에 쓰시오.

① 전동기 내부 권선의 접속을 변경하여 자기장의 극수를 물리적으로 바꾸는 극수변환 전동기를 사용하여 속도를 제어하는 방식

② 전동기의 고정자에 공급되는 전압을 변화시켜 토크를 조절하고, 그 결과로 슬립을 변화시켜 속도를 제어하는 방식

③ 권선형 유도전동기의 회전자에 슬립링을 이용하여 가변저항을 연결하고, 비례추이 원리를 이용하여 슬립을 변화시킴으로써 속도를 제어하는 방식

· 답
① ② ③

1)
① 발전제동
② 역상제동
③ 회생제동
2)
① 극수 변환법
② 전압 제어법
③ 2차 저항 제어법

문제 02번 (배점 : 4점)

계기용 변류기와 관련한 다음의 각 물음에 답하시오.

1) 비오차의 정의를 쓰시오.

2) 정격과전류 정수의 정의를 쓰시오.

1) 공칭 변류비와 실제(측정) 변류비의 차를 실제 변류비에 대해 백분율로 나타낸 것

$*비오차(\%)$

= $\dfrac{공칭\ 변류비 - 실제\ 전류비}{실제\ 전류비}×100$

2) 정격부담에서 변류기의 비오차가 -10%일 때의 1차 전류와 정격 1차 전류의 비율

$*정격과전류$ $정수$

= $\dfrac{비오차가 -10\%일\ 때의\ 1차\ 전류}{정격\ 1차\ 전류}$

문제 03번 (배점 : 5점)

다음은 한국전기설비규정(KEC)에서 규정하는 상별 전선의 식별을 나나탠 표이다.
아래 주어진 [보기]를 참고하여 표의 빈칸에 알맞은 색상을 쓰시오.

갈색, 검은색, 노란색, 빨간색, 회색, 파란색, 녹색-노란색, 검은색-회색, 회색-갈색

[표] 전선의 식별

상(문자)	색상
L1
L2
L3
N
보호도체

L1 : 갈색
L2 : 검은색
L3 : 회색
N : 파란색
보호도체 : 녹색-노란색

문제 04번 (배점 : 5점)

한국전기설비규정(KEC)에서 규정하는 접지와 관련한 다음 물음에 답하시오.

1) 다음 설명에 해당하는 계통접지 방식을 쓰시오.
(단, 한국전기설비규정(KEC)에서 정한 용어표현을 쓰고, 영문약호로 표기할 것)

설비의 노출도전부를 보호도체로 접속시키는 방식으로, 전원측의 한 점을 직접 접지한다
계통 전체에 대해 중성선 또는 PE도체를 사용하며, 배전계통에서 PE도체를 추가로 접지할 수 있다.
하지만, 중성선(N)과 보호도체(PE)가 공용으로 사용되지 않는다.

· 답

2) 다음 내용의 빈 칸에 알맞은 내용을 답란에 쓰시오.

접지시스템의 시설 종류에는 ( ① ), ( ② ), ( ③ )가 있다
( ② ), ( ③ )의 경우 낙뢰에 의한 과전압 등으로부터 전기전자기기 등을 보호하기 위해 ( ④ )를 설치하여야 한다.

· 답
① ② ③ ④

1) 답 : TN-S
2)
① 단독접지
② 공통접지
③ 통합접지
④ 서지보호장치

문제 05번 (배점 : 5점)

한국전기설비규정(KEC)에 의거하여 전기저장장치가 정격운전 범위를 초과할때 자동으로 전로를 차단해야 하는 경우 3가지를 쓰시오. (단, 전압 관련 조건은 제외하며, KEC 규정대로 작성할 것)

① 과전류가 발생한 경우
② 제어장치에 이상이 발생한 경우
③ 이차전지 모듈의 내부온도가 상승할 경우

문제 06번 (배점 : 5점)

다음에 주어진 진리표에 대하여 $Y_0, Y_1$의 간략화 된 논리식을 쓰고, 아래의 접속에 따른 표현에 유의하여 유접점 시퀀스 회로를 그리시오.

1) $Y_0, Y_1$의 간략화 된 논리식을 쓰시오.

2) '1)'의 논리식에 대한 유접점 시퀀스를 NOT gate, 2입력 AND gate 1개씩을 이용하여 그리시오.

준비중..

$\displaystyle 1)\; Y_0,\; Y_1 \text{의 간략화된 논리식}$

$\displaystyle \cdot\; Y_0 = \overline{X_0} \cdot X_1$

$\displaystyle \cdot\; Y_1 = X_0$

$\displaystyle \qquad Y_1 \text{의 유도과정}$

$\displaystyle \qquad \cdot\; Y_1 = \overline{X_0} \cdot \overline{X_1} + X_0 \cdot X_1$

$\displaystyle \qquad\qquad = X_0 \cdot (\overline{X_1} + X_1)$

$\displaystyle \qquad\qquad = X_0$

문제 07번 (배점 : 5점)

3상 4선식 선로에서 케이블 선로의 전류가 39[A]이고, 제3고조파 성분이 40[%]인 경우, 중성선에 흐르는 전류와 전선의 굵기를 선정하시오.

1) 중성선에 흐르는 전류

· 계산과정

· 답

2) 전선의 굵기
(단, 제시된 조건과 관련한 사항 외에 전압강하 등 다른 조건은 고려하지 않는다.)

· 계산과정

· 답

$\displaystyle 1)\; \text{중성선에 흐르는 전류}$

$\displaystyle \cdot\; \text{계산과정}$

$\displaystyle \qquad 3 \times 39 \times 0.4 = 46.8[\text{A}]$

$\displaystyle \cdot\; \text{답} : 46.8[\text{A}]$

$\displaystyle 2)\; \text{전선의 굵기}$

$\displaystyle \cdot\; \text{계산과정}$

$\displaystyle \qquad \dfrac{46.8}{0.86} = 54.42[\text{A}]$

$\displaystyle \cdot\; \text{답} : 10[\text{mm}^2]$

[보정계수 참고표]

[4심 또는 5심 케이블 고조파 전류의 보정계수]
상전류의 제3고조파 성분[%]	보정계수
상전류의 제3고조파 성분[%]	상전류를 고려한 규격결정	중성선 전류를 고려한 규격 결정
0 ~ 15	1.0	-
15 ~ 33	0.86	-
33 ~ 45	-	0.86
> 45	-	1.0

문제 08번 (배점 : 5점)

다음은 접지에 관련한 내용이다.
빈 칸에 들어갈 말을 쓰시오.

· 접지극의 매설깊이는 지표면으로부터 지하 ( ① ) 이상으로 한다.

· 접지도체를 철주 기타의 금속체를 따라서 시설하는 경우에는 접지극을 철주의 밑면으로부터 ( ② ) 이상의 깊이에 매설하는 경우 이외에는 접지극을 지중에서 그 금속체로부터 ( ③ ) 이상 떼어 매설하여야 한다.

· 답
① ② ③

① 0.75[m]
② 0.3[m]
③ 1[m]

문제 09번 (배점 : 6점)

KS C 4612에 의한 고압퓨즈의 종류에 따른 반복 과전류 특성을 표에 쓰시오.

퓨즈 종류	반복 과전류 특성
변압기용 ( T )	①
전동기용 ( M )	②
콘덴서용 ( C )	③

① 정격전류의 10배 전류를 0.1초간 통전하고 100회 반복하여도 용단되지 않을 것
② 정격전류의 5배 전류를 10초간 통전하고 10,000회 반복하여도 용단되지 않을 것
③ 정격전류의 70배 전류를 0.002초간 통전하고 100회 반복하여도 용단되지 않을 것

문제 10번 (배점 : 5점)

지상역률 80[%]의 600[kW] 부하에, 지상역률 60[%]의 400[kW] 부하를 증설한 후, 전력용 콘덴서를 접속하여 부하의 합성역률을 90[%]로 개선하고자 한다.
이 때 필요한 전력용 콘덴서의 용량[kVA]을 계산하시오.

·계산과정

·답

$\displaystyle \text{계산과정}$

$\displaystyle 1)\; 600[\text{kW}] \text{부하의 무효전력}$

$\displaystyle = \dfrac{600}{0.8} \times 0.6 = 450[\text{kVar}]$

$\displaystyle 2)\; 400[\text{kW}] \text{부하의 무효전력}$

$\displaystyle = \dfrac{400}{0.6} \times 0.8 = 533.33[\text{kVar}]$

$\displaystyle 3)\; \text{전체 무효전력 } P_r$

$\displaystyle = 450 + 533.33 = 983.33[\text{kVar}]$

$\displaystyle 4)\; \text{전체 유효전력 } P$

$\displaystyle = 600 + 400 = 1000[\text{kW}]$

$\displaystyle 5)\; \cos\theta = 0.9 \text{일 때 무효전력 } P'_s$

$\displaystyle = \dfrac{1000}{0.9} \times \sqrt{1 - 0.9^2} = 484.32[\text{kVar}]$

$\displaystyle 6)\; \text{콘덴서 용량 } Q_c$

$\displaystyle = 983.33 - 484.32 = 499.01[\text{kVar}]$

$\displaystyle \text{답} = 499.01[\text{kVar}]$

문제 및 답안의 자료와 이미지는 유투버 명강사 전기요금님의 협조를 받았습니다.

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