전기기사 · 전력공학 과목
전기기사 보호 장치와 이상 전압 개념 정리
중요도 ★★★★★ · 30% (추정)
AI가 새로 쓴 글 가운데, 작성과 분리된 AI 검증(다시 읽고 사실·수치 확인)을 통과한 단원만 싣습니다. 틀린 곳을 발견하면 알려 주세요.
핵심 개념
차단기와 단로기
차단기는 부하 전류와 고장 전류를 끊을 수 있고, 단로기는 전류가 흐르지 않을 때만 회로를 여닫을 수 있습니다.
외우는 요령'단로기는 전류가 없을 때만'.
개폐 순서
전기를 끊을 때는 차단기를 먼저 열고 단로기를 열며, 넣을 때는 단로기를 먼저 닫고 차단기를 닫습니다.
외우는 요령'차단기가 늘 전류를 맡는다' — 끊을 때 먼저, 넣을 때 나중.
차단기의 소호 매질
아크를 끄는 데 진공 차단기(VCB)는 진공을, 가스 차단기(GCB)는 SF₆ 가스를, 유입 차단기(OCB)는 절연유를 씁니다.
외우는 요령약자 첫 글자: V = Vacuum, G = Gas, O = Oil.
단락 전류
%임피던스를 알면 단락 전류는 Is = 100 ÷ %Z × 정격 전류 로 구합니다.
외우는 요령%Z 가 5% 면 단락 전류는 정격의 20배.
피뢰기와 가공지선
피뢰기는 이상 전압을 대지로 흘려보낸 뒤 이어서 흐르려는 전류(속류)를 끊고, 가공지선은 선로 위에 걸어 직격뢰를 막습니다.
외우는 요령'피뢰기 = 방전하고 끊기', '가공지선 = 위에서 막기'.
자주 나오는 포인트
- 차단기·단로기 조작 순서를 묻는 문제가 자주 나옵니다.
- %임피던스로 단락 전류를 구하는 계산이 나옵니다.
- 차단기 종류와 소호 매질을 짝짓는 문제가 나옵니다.
대표 문제 3개
검수를 마친 예상문제 가운데 이 단원의 대표 문제입니다.
문제 1. 변전소에서 전원을 끊을 때(정전 조작) 차단기(CB)와 단로기(DS)의 조작 순서로 옳은 것은?
- ① 차단기를 먼저 열고, 단로기를 나중에 연다.
- ② 단로기를 먼저 열고, 차단기를 나중에 연다.
- ③ 둘을 동시에 연다.
- ④ 순서는 상관없다.
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기
정답: ① 차단기를 먼저 열고, 단로기를 나중에 연다.
핵심: 끊을 때: 차단기 → 단로기, 넣을 때: 단로기 → 차단기
단로기는 전류가 흐르는 상태에서 열면 아크가 생겨 큰 사고가 납니다. 그래서 먼저 차단기로 전류를 끊은 뒤 단로기를 엽니다.
틀린 선지
- ② 단로기를 먼저 열고, 차단기를 나중에 연다.: 부하 전류가 흐르는 채로 단로기를 열게 되어 위험합니다.
- ③ 둘을 동시에 연다.: 순서를 지켜야 합니다.
- ④ 순서는 상관없다.: 순서를 지켜야 합니다.
문제 2. 정격 전류가 100A 이고 %임피던스가 5% 인 변압기의 2차 측에서 3상 단락이 일어났을 때 단락 전류는 몇 A 인가?
- ① 500A
- ② 1,000A
- ③ 2,000A
- ④ 5,000A
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기
정답: ③ 2,000A
핵심: 단락 전류 Is = 100 ÷ %Z × 정격 전류
- 공식: Is = (100 ÷ %Z) × In
- 숫자 대입: Is = (100 ÷ 5) × 100
- Is = 20 × 100 = 2,000A
틀린 선지
- ① 500A: 정격 전류에 5 를 곱한 값입니다.
- ② 1,000A: 계산이 틀린 값입니다.
- ④ 5,000A: 계산이 틀린 값입니다.
문제 3. 송전 선로의 철탑 맨 위에 가공 지선을 설치하는 주된 목적은?
- ① 전선의 진동을 막는다
- ② 코로나의 발생을 막는다
- ③ 지락 전류의 크기를 제한한다
- ④ 직격뢰로부터 전선을 보호한다
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기
정답: ④ 직격뢰로부터 전선을 보호한다
핵심: 가공 지선: 직격뢰 차폐
가공 지선은 전선보다 높은 곳에 걸어 둔 접지된 선입니다. 벼락이 전선 대신 가공 지선에 떨어지게 하여 전선을 보호하고, 유도뢰도 줄여 줍니다.
틀린 선지
- ① 전선의 진동을 막는다: 전선의 진동은 댐퍼로 막습니다.
- ② 코로나의 발생을 막는다: 코로나는 굵은 전선이나 복도체로 막습니다.
- ③ 지락 전류의 크기를 제한한다: 지락 전류는 중성점 접지 방식으로 제한합니다.