■ 누설전류에 의한 전기화재 방지방법에 대해 논하시오 1. 서 언 전선의 피복 또는 전기기기의 절연물이 열화되거나 기계적인 손상 등을 입게되면 전류가 금속체를 통하여 대지로 흘러나 가게 되는데, 이러한 현상을 누전이라하며 이로 인하여 주위의 인화성물질이 발화되는 현상을 누전화재라 한다. 2. 누전화재의 발생원인 누전경로가 형성되면 누설 전류로 인하여 열이 발생하여 절연물을 국부적으로 파괴시키게 되므로 누전상태는 점점 더
악화되고 이 누설전류가 장시간 흘러 발열량이 누적되어 주위의 가연물을 착화시키게 된다 ![]() 3. 누전화재 방지방법 누설전류의 한계는 화재방지면에서 최대공급전류의 1/2000을 넘지 못하도록 하고 잇으며, 누전화재는 누전경로상의 누전점, 발화점 및 접지점이 있어야 한다. o 누전방지대책 : 절연물의 과열, 습기, 부식 등을 방지하고, 충전부와 절연물을 타 금속 체인 건물의
구조재, 수도관, 가스관 등과 이격시키고 절연저항, 절연 내력시험 등 필요
■ 화약류 또는 위험물을 저장하거나 취급하는 시설물에 낙뢰로 인한 위험을 방지하기 위한 피뢰침을 시설할 경우의 안전기준에 대해 기술하시오 1. 개 요 건축법 및 산업안전보건법에 낙뢰로 인해 발생하는 화재, 파손 또는 인축의 상해를 방지하기 위하여 시설물에는 피뢰침을 시설하도록 되어 있다. 건축법에서는 높이가 20m를 넘는 시설물은 피뢰침을 시설하도록 되어있고, 특히 산업안전기준에서는 화약류 등을 취급하는 시설물에는 규정에 따라 피뢰침을 시설하되 그 예외규정을 두고 있으며 그 자세한 내용은 다음과 같다 2. 피뢰침 설치에 대한 안전기준 가. 피뢰침의 설치 사업주는 화약류 또는 위험물을 저장하거나 취급하는 시설물에는 낙뢰에 의한 산업재해를 예방하기 위하여 피뢰침을 시설하되, 다음의 경우에는 피뢰침을 생략할 수 있도록 되어 있다. 1) 밀폐구조로된 저장탑이나 저장조 등이 나. 피뢰침 설치기준 다. 적용제외 3. 피뢰침의 유지관리 피뢰침의 유지관리를 제대로 하지 않을 경우에는 이 피뢰침이 뇌운을 유도시켜 더 큰 위험을 초래할 경우도 있으므로, 피뢰도선 등의 접속부 상태 점검이나 접지저항 등의 측정을 정기적으로 하고 그 사항을 기재하도록 되어있다. 예외규정에서, 낙뢰에 의해서도 시설물이 충분히 견딜수 있는 강도를 갖고 있고 또한 충분히 낮은 (5Ω이하) 접지 저항값으로 유지가능할 경우에는 피뢰침을 생략할 수 있다는 내용이다
■ 전기기기의 절연협조와 피뢰기의 방전전압에 대해 설명하시오 1. 개 요 전력계통에서 발생하는 이상전압에는 직격뢰, 유도뢰 등의 전력계통 외부의 요인에 의한 외뢰와 선간단락 또는 차단기 개폐시에 발생되는 개폐서지와 같이 전력 계통내부의 요인에 의한 내뢰가 있다. 이러한 이상전압에 대해 전기기기의 절연을 설계한다는 것은 경제적으로 불가능하기 때문에 이 대신에 발생되는 이상전압의 파고값을 낯추어 기기를 보호하도록 한 것이 피뢰설비이며, 그 중요한 것으로는 피뢰기, 가공지선, 서지흡수기 등이 있다. 이와같이 전로에 발생되는 이상전압에 대해 전력계통의 절연을 피뢰기 등의 보호 장치와 피보호장치를 합리적으로 협조시켜 안전하고 경제적인 절연을 하는 것을 절연 협조라 한다. 2. 전기기기의 절연협조 절연협조의 기준은 피뢰기 선정에 있으며, 여기서부터 일정한 여유폭을 두어 기기의 절연강도를 결정하는 것이다. 3. 피뢰기의 방전전압 피뢰기는 피보호기기 근방의 선로와 대지사이에 접속되어 평상시에는 직렬캡 등에 의해 대지로부터 절연되어 있으나, 계통에 이상전압이 발생되면 직렬캡이 이상전압의 파고치를 내려서 기기의 속류를 신속히 차단하고 원상으로 복귀시키는 작용을 하는 것이다. - 피뢰기기의 방전전압
■ 전력회로 차단기의 차단용량 결정방법에 대해 논하시오 1. 서 언 차단기의 차단용량은 정격차단 전류에 의해 결정되며, 이전류는 정격전압 및 규정된 조건하에서 규정된 동작책무와 동작상태에 따라서 차단할 수 있는 전류의 한계값을 말한다. 일반적으로 전력계통에서 발생할 수 있는 가장 큰 고장전류는 단락전류이며, 차단는 이 단락전류를 확실하게 차단할 수 있는 능력이 있어야 한다. 단락전류를 계산하는방법에는 MV법, 저항법, PU법 등이 있으나 이중에서 가장 계산하기쉬운 방법을 선택하여 적용하면되며 근래에는 대부분의 경우에 있어서 전산프로그램을 이용하는 경향이 있다. 2. 단락전류의 계산목적 단락전류의 영향은 가. 전력계통보호를 위해서는 단락사고시 사고가 파급되지 않도록 차단기를 선정하는 것이 중요하며, 이 사고 전류를
안전하게 차단시키기 위해서는 차단기의 차단정격 이 단락전류보다 반드시 커야 한다. 3. 차단용량의 결정방법 차단기의 차단용량이 단락전류보다 적을 경우에 차단기는 고장전류를 차단시키지 못하고 차단기 자체가 폭발하여 화재의 발생, 고장전류의 파급, 기기의 손상 등 재해의 원인이 될 수 있다. 그러므로, 단락전류를 정확히 계산하는 것이 중요하므로 전자계산기로 이용하는 것이 가장 이상적이나, 전용 프로그램이 있어야 하고 복잡한 계통에서는 프로그램 입력사항이 많아 상당한 시간이 걸린다. 따라서 여기에서는 간단한 전력계통의 경우에서 전산프로그램을 이용하지 않더라도 큰 오차가 없는 MVA법, 저항법, PU법 등에 대하여 간략히 논한다. 여기에서, 차단용량은 해당전로의 단락전류에 정격전압을 곱하고, 또 다시 또는 1을 곱하는 것을 의미하므로 단락용량과 단락 전류의 의미차는 없다고 볼수 있다. 가. MVA법 MVA법은 저항법을 변형시킨것으로, 저항법에서는 각 회로의 임피던스를 합성하는 반면, MVA법에서는 임피던스의 역수인 어더미턴스(Y), 즉 각회로의 MVA를 합성하 므로서 시고지점의 단락전류를 단락용량으로 구하는 방법이다. 가. 단락용량을 100 MVA로하여 전원측 PU을 구한다. 나. 저항법 저항법은 각회로, 즉 계통, 케이블, 전동기 등의 임피던스를 합성하여 다. 퍼유니트 법 (PU) % Z법은 임의의 회로에 임피던스 Z{Ω]이 접속되고, E[V]의 전압이 인가되어 있는 회로에서 정격전류 In [A] 가 흐르면 이 회로전압의 몇 %에 해당되는가 하는 관점에서 다음과 같이 계산된다 ![]() 4. 결 론 위에서 단락용량 즉 차단용량을 수작업으로 계산하는 방법에 대해서 간단히 알아보았으나 결과치는 거의 유사하므로 임의대로 선택하여 사용할 수 있다. 그러나 이 계산법들은 실제의 전력계통에서는 간략화된 경우에 사용되고, 대부분의 경우 단락전류 계산 전산프로그램(예:DAPPER 등)을 이용하고 있다. 그 어느 경우에서나, 정확한 Data의 입력에 의한 계산과 이 계산값에 의한 차단기 선정이 중요하므로 담당 엔지니어의 경우에는 계산값의 검증은 물론 공사비를 줄이기 위한 Data의 임의 조작여부를 확인할 수 있는 능력을 가져야 할 것이다.
■ 전력계통에 있어서의 이상전압의 종류와 그 대책에 대해 기술하시오 1. 개 요 최근의 각국 전력설비의 제어계통 및 수용가의 기기에는 전력용 반도체나 직접회로와 같이 이상전압에 예민한 소자들이 많이 이용되고 있어 이들을 보호하기 위한 적절한 대책이 필요하다. 따라서, 전력계통에서 발생되는 이상전압의 종류와 그 대책에 대해 기술하고자 한다. 2. 이상전압의 종류 가. 외 뢰 나. 내 뢰 - 과도 이상전압 : 고주파 진동성으로 짧은 시간내에 감쇄해 버리는 것으로 선로 충 전전류나 무 부하선로 투입시에 발생되는 개폐 파동이 이에 해당 되며 그 크기는 대지전압의 2~4배 정도된다. - 지속성 이상전압 : 지속성 이상전압은 계통운전에서 빈번하게 발생되고 그 값도 적어 기기 자체가 이 전압에 견딜 수 있도록 설계, 제작되므로 크게 문제되지 않는다. 3. 이상전압의 대책 가. 이상전압의 피해 1) 기기의 절연파괴가 일어나 섬락 현상이 발생하며, 절연협조의 설계범위를 넘을 경우 관련설비에 치명적인 피해를 입힌다 2) 전기기기의 동작부품 또는 부하에 과전류가 흘러 부분적 소손이나 수명열화(감소) 현상이 발생된다. 나. 이상전압 억제대책 1) 외 뢰 외뢰 방지 대책으로 가공지선이나 피뢰침을 설치하고 인입선으로 침입하는 외뢰를 방지하기 위해 피뢰기를 설치한다. 2) 내 뢰 내뢰를 방지하기 위한 대책으로 선로에 피뢰기 또는 서지 흡수기를 설치한다. (특히, 진공차단기 2처측에 접속되어 있는 몰드형 변압기의 경우 특별한 경우에는 이상전압에 의한 변압기의 파손방지를 위한 서지 흡수기를 부착하여야 한다)
■ 정전기 화재·폭발의 원인과 방지대책에 대해 기술하시오 1. 개 요 두 물체를 마찰시키면 그 물체는 전기를 띠게되고, 각각의 물체에는 양전기와 음전기의 2종류로 대전되는데 이와 같은 현상을 정전기라 한다. 이와같은 정전기는 고유한 성질에 의해 여러 가지 사고나 재해를 일으켜 생산을 저하 시킬뿐만 아니라 극단적인 경우에는 방전현상에 의해서 대형화재나 폭발사고를 일으키기도 한다. 그러나 정전기는 우리의 생활주변과 생산현장에서도 빈번히 발생되나, 발생여부 및 과정이 확실하게 파악되지 않기 때문에 이의 방지를 위한 근본적인 대책의 마련은 대단히 어려우며, 일반적으로 알려진 정전기의 화재·폭발원인 및 그 대책에 대해 기술하기로 한다. 2. 정전기의 발생 정전기는 고체 또는 액체가 이동할 때 접촉면에서 발생되는데 이때의 전하는 물질의 접촉면에서 크기는 같고 반대 극성의 전하가 존재한다. 순순한 기체에서는 정전기가 발생되지 않으나 불순물이 있는 경우에는 기체에서도 정전기가 발생될 수 있다. 정전기가 주로 발생되는 고체 및 액체 취급 공정의(대표적인) 예는 다음과 같다. 1) 고체 취급공정 ① 절연물질의 표면마찰 ② 프라스틱막의 분리(박리대전) 2) 액체 취급공정 ① 파이프, 밸브, 필터 등에 흐를 경우(특히 2상(액체/액체 또는 액체/고체) 3. 정전기의 화재폭발원인 가. 정전기의 방전 나. 정전기 화재 폭발 ![]()
2) 대전물체가 부도체인 경우에는 대전된 에너지가 한꺼번에 모두 방전되지 않기 때 문에 일반적인 지표로서
제시할 수 없으나 도체나 인체가 대전물체에 접근하였을 때 파괴음이나 전격을 느낄 정도의 대전 상태이면 위험하다. 4. 방지대책 이를위해서는 1) 접지와 본딩 2) 인체의 접지 3) 전도성 향상 4) 습도증가 5) 제전기 사용 6) 배관내 액체의 유속제한 - 탱크, 탱크차 및 드럼통 등에 위험물을 주입하는 배관의 유속을
제한 5. 향후 대책 정전기 재해를 방지하기 위해서는 정전기 제어를 발생, 축적 및 제거 등의 3단계에서 철저히 시행하되, 여러 가지 대책을 혼합하여 조치를 취하는 것이 좋다 제전기의 종류 2) 자기방전식 제전기 - 전도성 섬유 등에 작은 코로나 방전을 일으켜 제전하며, 고전압의 제전도 가능하나 약간의 대전이 남는 단점 (제전효과 中) 3) 이온식(방사선식) - 방사선 동위원소의 전리작용에 의한 제전기로서 방사선 장해로인한 취급주의를 요하고 제전능력이 작고, 이동하는 물체에는 부적합 (제전효과 小)
■ 본질안전 방폭기기의 특징(장·단점)에 대해 논하시오 1. 서 언 폭발성 가스 등에 의한 폭발위험이 있는장소, 즉 방폭지역에서는 화재, 폭발방지를 위하여 점화원 관리를 철저히 하여야 하며, 특히 전기설비는 방폭설비로 설치하여 한다. 전기방폭설비의 기본개념은 전기설비 점화원을 ① 방폭적으로 격리 ② 안전도 증감 ③ 본질적으로 안전하게 하는 것 등 2. 본질안전 방폭구조의 장·단점 본질안전구조의 특징은 전기기기의 에너지가 아주 적기 때문에 어떠한 이상시에도 절대로 점화원으로 작용하지 않도로 본질적으로 안전하게 된 것으로, 본질안전기기의 장단점을 방폭구조중 가장 성능이 뛰어난 내압 방폭구조와 비교하면 다음과 같다. 가. 장 점 나. 단 점 3. 결 론 위에서 설명한 본질안전 기기의 일부 단점에도 불구하고 본질안전기기의 사용추세가 증가되고 있는 이유는 본질
안전기기 자체의 전기기기를 전자화하여 최소한의 전기에너지만을 방폭 지역내에 흐르도록 하여 필요로 하는 신호를 얻고 제품의 외관, 원가, 신뢰성
등이 많이 향상되었기 때문이다.
■ 의료기기의 접지에 관하여 논하라 1. 개 요 의학기술의 발달에 따라 각종 의료용 기기(ME기기)에도 전기·전자를 사용하는 것이 점차 증가되고 있는데 심장
카터텔과 같은 기기의 경우 심장 등에 직접 기기를 접촉하게 되므로, 만약 누설 등에 의해 심장쪽으로 전류가 흐를 경우에는 큰 위험을 일으킬 수
있다. 통상적인 감전에서는 스스로 위험을 제거하거나 알수 있는데 비하여 심장에 직접 또는 근처에 전류가 흘렀을 경우에는 아주 미약한 전류라도
심실세동의 위험이 클 뿐 만아니라, 환자의 체력이 쇠약해 있거나 마취등으로 신체가 구속되어 있는 경우가 많으므로 그 위험성은 더욱 크다고 할 수
있다. 2. 마크로쇼크 및 마이크로 쇼크 가. MACRO 쇼크 나. MICRO 쇼크 3. 의료용 기기의 접지종류 가. 등전위 접지 나. 보호접지 3. 의료용 접지의 특징 4. 접지공사 방법 가. 접지센타 (ME - Medical Electronics) ![]() 나. 접지간선 다. 접지극 마. 다른 접지공사와 연결접지 바. X 선실
■ 공장내의 이동용 전기기기에 대한 배선의 안전화 대책을 기술하시오 1. 개 요 2. 이동배선의 위험성 3. 안전화 대책 가. 이동전선의 선정 나. 접지 2) 배선과 이동전선 접속시에는 접지극을 갖춘 콘센트 및 꽂음 프러그를
다. 코드 또는 케이블의 접속 라. 습윤한 장소의 배선 습기가 많은 장소 또는 물기가 많은 장소 등에서의 배선은 가능한 피하되, 부득이 한 경우에는 애자사용, 금속관 배선, 합성 수지관 배선, 캡타이어 케이블 배선 등을 선정하고 다음사항에 유의하여 시공한다. 1) 단면적 0.75㎣ 이상의 코드 또는 캡타이어 케이블 사용
■ 사업장에서 감전재해를 방지하기 위한 비접지 방식을 설명하시오 1. 개 요 전로의 배선방식에는 접지방식, 비접지방식, 저항접지방식 등이 있으나, 일반적으로 접지방식이 많이 채용되고 있다. 접지방식은 변압기의 저압측의 중성점 또는 1단자에 제2종 접지한 것이며, 비접지 방식은 이 제2종 접지공사를 하지 않은 것을 말한다. 2. 비접지 방식의 계통 비접지방식의 전로에서는 지락사고가 발생해도 접지회로가 구성되지 않아 감전사고가 일어나지 않으므로 감전대책의 하나로 고려되고 있다. ![]() ① 그림과 같이 비접지 계통의 경우 사람이 전로에 접촉해도 분포용량에 의해 약간의 전류가 인체에 흐르게 된다. 이때 계통의 규모가 적으면 분포용량은 작다. 따라서 상용주파수에서는 인체 통과 전류가 크게 흐를 가능성이 적다. ② 비접지전로의 경우 변압기 내부에서 고저압권선의 혼촉에 의해 고전압이 저압측에 인가될 위험성이 있으므로(그림 a)에서와 같이 저압전로 중간에 절연변압기를 사용하는 방법이나 (그림 b)와 같이 고압측 권선과 저압측 권선사이에 혼촉방지판을 넣어 이를 접지시킨 혼촉방지판 부착 변압기가 사용될 수 있다.
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