전기기능사 필기 기출문제복원 (2014-07-20)

전기기능사
(2014-07-20 기출문제)

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1과목: 전기 이론

1. 어떤 물질이 정상 상태보다 전자수가 많아져 전기를 띠게 되는 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 충전
  2. 방전
  3. 대전
  4. 분극
(정답률: 88%)
  • 물체가 전자를 잃거나 얻어 양전하나 음전하를 띠게 되는 현상을 '대전'이라고 합니다.

    오답 노트
    충전: 축전지나 축전기에 전기를 저장하는 것을 말합니다.
    방전: 대전된 물체에서 전하가 방출되는 현상입니다.
    분극: 유전체가 전기장 안에서 극성을 갖게 되는 현상입니다.
  • 1. "충전"이란 전기를 축적한다는 의미.
    2. "방전"이란 전기가 대지로 혹은 저항이 작은 곳으로 일시에 이동 한다는 의미.
    3. "대전"이란 특정 2개의 물체를 마찰 시키면 두 물체 사이에 +와 -전기를 띠는 현상이다.
    4. "분극"이란 양전하와 음전하가 같은 위치에 있지 않는 상태이다.
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2. 다음 중 전도율을 나타내는 단위는?

  1. Ω
  2. Ωㆍm
  3. ℧ㆍm(모ㆍm)
  4. ℧/m(모/m)
(정답률: 54%)
  • 전도율(Conductivity)은 비저항의 역수이므로 단위는 $\Omega^{-1}m^{-1}$이며, 이를 $\mho/m$ 또는 $S/m$으로 표기합니다.
    오답 노트
    Ω: 저항의 단위입니다.
    Ωㆍm: 비저항의 단위입니다.
    ℧ㆍm(모ㆍm): 전도율의 단위가 아닙니다.
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3. 비사인파의 일반적인 구성이 아닌 것은?

  1. 순시파
  2. 고조파
  3. 기본파
  4. 직류파
(정답률: 70%)
  • 비사인파는 기본파와 정수배 주파수를 가진 고조파, 그리고 직류분의 합성으로 표현되며 순시파는 파형의 한 순간 값을 의미하므로 구성 성분이 아니다.
    오답 노트
    고조파: 기본파의 정수배 주파수 성분으로 비사인파를 구성하는 주요 인자이다.
    기본파: 비사인파의 기본이 되는 가장 낮은 주파수 성분이다.
    직류파: 파형의 평균값으로 작용하는 직류 성분이다.
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4. 자기회로에 기자력을 주면 자로에 자속이 흐른다. 그러나 기자력에 의해 발생되는 자속 전부가 자기회로 내를 통과하는 것이 아니라, 자로 이외의 부분을 통과하는 자속도 있다. 이와 같이 자기회로 이외 부분을 통과하는 자속을 무엇이라 하는가?

  1. 종속자속
  2. 누설자속
  3. 주자속
  4. 반사자속
(정답률: 85%)
  • 기자력에 의해 발생된 자속 중 자기회로(철심) 내를 통과하지 않고 공기 중 등 다른 경로로 누설되어 흐르는 자속을 '누설자속'이라고 합니다.
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5. 그림에서 C1 = 1 ㎌, C2 = 2 ㎌, C3 = 2 ㎌ 일 때 합성 정전 용량은 몇 ㎌ 인가?

  1. 1/2
  2. 1/5
  3. 3
  4. 5
(정답률: 51%)
  • 이미지의 회로는 축전기 3개가 직렬로 연결된 구조입니다.
    직렬 연결된 축전기의 합성 정전 용량 공식에 주어진 값을 대입하여 계산합니다.

    [기본 공식] $$C = \frac{1}{\frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + \frac{1}{C_3}}$$
    [숫자 대입] $$C = \frac{1}{\frac{1}{1} + \frac{1}{2} + \frac{1}{2}}$$
    [최종 결과] $$C = \frac{1}{2}$$
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6. 자기력선에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 자기장의 모양을 나타낸 선이다.
  2. 자기력선이 조밀할수록 자기력이 세다.
  3. 자석의 N극에서 나와 S극으로 들어간다.
  4. 자기력선이 교차된 곳에서 자기력이 세다.
(정답률: 75%)
  • 자기력선은 절대 교차하지 않으며, 만일 교차한다고 가정하면 한 점에서 자기장의 방향이 두 개가 되어 모순이 발생하므로 '교차된 곳에서 자기력이 세다'는 설명은 명백히 틀렸다.
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7. R(Ω)인 저항 3개가 △결선으로 되어 있는 것을 Y결선으로 환산하면 1상의 저항(Ω)은?

  1. (1/3)R
  2. R
  3. 3R
  4. 1/R
(정답률: 61%)
  • $\Delta$ 결선 저항을 $Y$ 결선으로 환산할 때는 대칭 3 상이므로 1 상 저항을 3 으로 나눈 값을 적용한다.
    $$R_Y = \frac{R_{\Delta}}{3} = \frac{R}{3}$$
    $$R_Y = \frac{1}{3}R$$
    $$R_Y = (1/3)R$$
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8. ωL = 5Ω, 1/ωC = 25Ω 의 LC 직렬회로에서 100 V의 교류를 가할 때 전류(A)는?

  1. 3.3A, 유도성
  2. 5A, 유도성
  3. 3.3A, 용량성
  4. 5A, 용량성
(정답률: 47%)
  • 직렬회로의 합성 리액턴스와 전류의 위상 특성을 이용해 전류의 크기와 성질을 판별한다.
    $$I = \frac{V}{|X_L - X_C|} = \frac{100}{|5 - 25|} = 5$$
    $$\text{전류} = 5\,\text{A}$$
    $$X_C > X_L arrow \text{용량성}$$
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9. 전기장 중에 단위 전하를 놓았을 때 그것이 작용하는 힘은 어느 값과 같은가?

  1. 전장의 세기
  2. 전하
  3. 전위
  4. 전위차
(정답률: 67%)
  • 전기장의 세기 $E$ 는 단위 전하 $q=1$ 이 받는 힘 $F$ 로 정의되므로, $F = qE$ 에서 $q=1$ 일 때 $F=E$ 가 되어 전장의 세기와 같은 값이 된다.
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10. 공기 중에서 5 cm 간격을 유지하고 있는 2개의 평행 도선에 각각 10A의 전류가 동일한 방향으로 흐를 때 도선 1m당 발생하는 힘의 크기(N)는?

  1. 4 × 10-4
  2. 2 × 10-5
  3. 4 × 10-5
  4. 2 × 10-4
(정답률: 33%)
  • 평행 도선 1m당 작용하는 힘의 공식 $F = \frac{\mu_0 I_1 I_2}{2\pi r}$을 사용하여 계산합니다.

    [기본 공식] $$F = \frac{\mu_0 I_1 I_2}{2\pi r}$$
    [숫자 대입] $$F = \frac{4\pi \times 10^{-7} \times 10 \times 10}{2\pi \times 0.05}$$
    [최종 결과] $$F = 4 \times 10^{-4}$$
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11. RL 직렬회로에서 임피던스(Z)의 크기를 나타내는 식은?

(정답률: 75%)
  • RL 직렬회로에서 임피던스 $Z$는 저항 $R$과 리액턴스 $X_L$의 벡터 합이므로, 피타고라스 정리를 이용하여 $$Z = \sqrt{R^2 + X_L^2}$$로 구합니다.
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12. 기전력 1.5V, 내부저항 0.1Ω 인 전지 4개를 직렬로 연결하고 이를 단락했을 때의 단락전류(A)는?

  1. 10
  2. 12.5
  3. 15
  4. 17.5
(정답률: 60%)
  • 직렬 연결된 전지의 기전력은 합해지고, 내부저항도 합해집니다.
    단락전류는 전체 기전력을 전체 내부저항으로 나누어 구합니다.

    [기본 공식] $$I = \frac{E_{total}}{R_{total}}$$
    [숫자 대입] $$I = \frac{1.5 \times 4}{0.1 \times 4}$$
    [최종 결과] $$I = 15$$
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13. 정격전압에서 1kW의 전력을 소비하는 저항에 정격의 90% 전압을 가했을 때, 전력은 몇 W 가 되는가?

  1. 630W
  2. 780W
  3. 810W
  4. 900W
(정답률: 52%)
  • 전력 $P$는 전압 $V$의 제곱에 비례하므로, 전압이 0.9배가 되면 전력은 $(0.9)^2 = 0.81$배가 됩니다.

    [기본 공식] $$P' = P \times (\frac{V'}{V})^2$$
    [숫자 대입] $$P' = 1000 \times (0.9)^2$$
    [최종 결과] $$P' = 810$$

    오답 노트
    630W: 0.9를 제곱하지 않고 0.7로 잘못 계산한 경우입니다.
    780W: 계산 오류입니다.
    900W: 전압의 비례상수 0.9를 제곱하지 않고 그대로 곱한 경우입니다.
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14. 다음 물질 중 강자성체로만 짝지어진 것은?

  1. 철, 니켈, 아연, 망간
  2. 구리, 비스무트, 코발트, 망간
  3. 철, 구리, 니켈, 아연
  4. 철, 니켈, 코발트
(정답률: 77%)
  • 강자성체는 철, 니켈, 코발트 및 그 합금으로 한정되며 나머지는 상자성 또는 반자성이다.
    오답 노트
    철, 니켈, 아연, 망간: 아연과 망간은 강자성체가 아니다.
    구리, 비스무트, 코발트, 망간: 구리와 비스무트는 반자성, 망간은 조건에 따라 다르나 일반적 강자성 3 원소에 포함되지 않는다.
    철, 구리, 니켈, 아연: 구리와 아연은 강자성체가 아니다.
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15. 단면적 5cm2, 길이 1m, 비투자율 103인 환상 철심에 600회의 권선을 감고 이것에 0.5A의 전류를 흐르게 한 경우 기자력은?

  1. 100 AT
  2. 200 AT
  3. 300 AT
  4. 400 AT
(정답률: 59%)
  • 기자력은 권선수 에 전류를 곱한 값으로, 철심의 재질이나 치수와 무관하다.
    $$F = N \times I$$
    $$F = 600 \times 0.5$$
    $$F = 300$$
  • 기자력=N*I/L

    N=600*0.5/1
    =300
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16. 정전용량이 같은 콘덴서 2개를 병렬로 연결하였을 때의 합성 정전용량은 직렬로 접속하였을 때의 몇 배인가?

  1. 1/4
  2. 1/2
  3. 2
  4. 4
(정답률: 57%)
  • 병렬 연결은 정전용량이 합해지고 직렬 연결은 역수의 합이므로 그 비율은 4 배가 된다.
    $$C_{\text{병렬}} = C_1 + C_2, \quad C_{\text{직렬}} = \frac{C_1 C_2}{C_1 + C_2}$$
    $$\text{비율} = \frac{2C}{0.5C}$$
    $$\text{비율} = 4$$
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17. e = 200 sin(100 π t) V의 교류 전압에서 t = 1/600초일 때, 순시값은?

  1. 100 V
  2. 173 V
  3. 200 V
  4. 346 V
(정답률: 28%)
  • 주어진 시간에 대한 순시값은 삼각함수 식에 $t$ 를 대입하여 계산한다.
    $$e = 200 \sin(100 \pi t)$$
    $$e = 200 \sin(100 \pi \times \frac{1}{600})$$
    $$e = 100$$
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18. 자체 인덕턴스가 100 H가 되는 코일에 전류를 1초 동안 0.1A 만큼 변화시켰다면 유도기전력(V)은?

  1. 1 V
  2. 10 V
  3. 100V
  4. 1000V
(정답률: 63%)
  • 유도기전력은 자체 인덕턴스에 전류 변화율을 곱한 값으로 구한다.
    $$e = L \times \frac{\Delta I}{\Delta t}$$
    $$e = 100 \times \frac{0.1}{1}$$
    $$e = 10$$
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19. Y결선에서 선간전압 Vl과 상전압 Vp의 관계는?

(정답률: 66%)
  • Y결선(성형결선)에서는 선간전압 $V_l$이 상전압 $V_p$보다 $\sqrt{3}$배 크고 위상이 $30^\circ$ 앞섭니다.
    제공된 이미지에 따르면 $V_l = \sqrt{3}V_p$ 관계식을 나타내는 이 정답입니다.
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20. 단상 100V, 800W, 역률 80%인 회로의 리액턴스는 몇 Ω 인가?

  1. 10
  2. 8
  3. 6
  4. 2
(정답률: 35%)
  • 전력 공식과 임피던스 삼각형 관계를 이용하여 리액턴스를 구합니다.
    [기본 공식] $$X = \frac{V^2}{P} \times \sin\theta$$ (여기서 $\sin\theta = \sqrt{1 - (\text{역률})^2}$)
    [숫자 대입] $$X = \frac{100^2}{800} \times \sqrt{1 - 0.8^2} = 12.5 \times 0.6$$
    [최종 결과] $$X = 7.5$$ (오류 정정: $P=VI\cos\theta$이므로 $I=\frac{P}{V\cos\theta}=\frac{800}{100 \times 0.8}=10A$, $Z=\frac{V}{I}=10\Omega$, $X=Z\sin\theta=10 \times 0.6 = 6\Omega$)
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2과목: 전기 기기

21. 직류 발전기에서 전기자 반작용을 없애는 방법으로 옳은 것은?

  1. 브러시 위치를 전기적 중성점이 아닌 곳으로 이동시킨다.
  2. 보극과 보상 권선을 설치한다.
  3. 브러시의 압력을 조정한다.
  4. 보극은 설치하되 보상 권선은 설치하지 않는다.
(정답률: 65%)
  • 보극과 보상 권선은 전기자 반작용에 의한 자계 왜형을 방지하고 중성점을 복원하는 역할을 합니다.
    오답 노트
    브러시 위치를 전기적 중성점이 아닌 곳으로 이동시킨다: 중성점에서 이동하면 정류가 불량해집니다.
    브러시의 압력을 조정한다: 접촉 저항과 관련이 있으나 반작용 자체를 상쇄하지는 못합니다.
    보극은 설치하되 보상 권선은 설치하지 않는다: 보극만으로는 부하 변동에 대한 보상이 불완전합니다.
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22. 슬립이 0.05이고 전원 주파수가 60Hz인 유도전동기의 회전자 회로의 주파수(Hz)는?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 59%)
  • 회전자 회로의 주파수 $f_2$는 슬립 $s$와 전원 주파수 $f$의 곱으로 구합니다.
    [기본 공식] $$f_2 = s \times f$$
    [숫자 대입] $$f_2 = 0.05 \times 60$$
    [최종 결과] $$f_2 = 3$$
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23. 동기전동기의 여자전류를 변화시켜도 변하지 않는 것은?(단, 공급전압과 부하는 일정하다.)

  1. 동기속도
  2. 역기전력
  3. 역률
  4. 전기자 전류
(정답률: 40%)
  • 동기전동기의 회전속도(동기속도)는 전원 주파수와 극수에 의해서만 결정됩니다.
    따라서 여자전류의 세기와는 무관하여 변하지 않습니다.
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24. 동기기에서 사용되는 절연재료로 B종 절연물의 온도상승한도는 약 몇[℃] 인가?(단, 기준온도는 공기 중에서 40[℃]이다.)

  1. 65
  2. 75
  3. 90
  4. 120
(정답률: 55%)
  • 절연재료의 종별 허용 온도상승 한도는 암기 사항입니다.
    B종 절연물의 온도상승 한도는 $90^\circ\text{C}$ 입니다.
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25. 변압기의 1차 권회수 80회, 2차 권회수 320회 일 때 2차측의 전압이 100V이면 1차 전압(V)은?

  1. 15
  2. 25
  3. 50
  4. 100
(정답률: 73%)
  • 변압기의 권수비와 전압비는 비례합니다.
    주어진 수치를 대입하여 1차 전압을 구합니다.
    $$\frac{V_1}{V_2} = \frac{N_1}{N_2}$$
    $$V_1 = 100 \times \frac{80}{320}$$
    $$V_1 = 25$$
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26. 다음 그림에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 브리지(bridge) 회로라고도 한다.
  2. 실제의 정류기로 널리 사용된다.
  3. 반파 정류회로라고도 한다.
  4. 전파 정류회로라고도 한다.
(정답률: 54%)
  • 제시된 회로는 다이오드 4개를 사용하여 교류의 양반파를 모두 정류하는 '전파 정류회로(브리지 회로)'입니다.
    따라서 반파 정류회로라는 설명은 틀렸습니다.
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27. 동기발전기를 회전계자형으로 하는 이유가 아닌 것은?

  1. 고전압에 견딜수 있게 전기자 권선을 절연하기가 쉽다.
  2. 전기자 단자에 발생한 고전압을 슬립링 없이 간단하게 외부회로에 인가할 수 있다.
  3. 기계적으로 튼튼하게 만드는데 용이하다.
  4. 전기자가 고정되어 있지 않아 제작비용이 저렴하다.
(정답률: 56%)
  • 동기발전기를 회전계자형으로 하는 이유는 고전압을 처리하는 전기자(고정자)를 고정시켜 절연과 외부 인출을 용이하게 하기 위함입니다.
    제작비용이 저렴해지는 것은 주된 목적이 아닙니다.
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28. 다음 중 유도전동기에서 비례추이를 할 수 있는 것은?

  1. 출력
  2. 2차 동손
  3. 효율
  4. 역률
(정답률: 48%)
  • 유도전동기에서 2차 저항을 변화시켜 속도를 제어할 때 회전자 도체의 단면적이 일정하다면 2차 전류는 토크에 비례하고 슬립은 저항에 비례하여 변하지만, 결과적으로 1 차측에서 본 역률은 2차 저항 변화에 따라 변하지 않고 일정하게 유지되는 비례추이 특성을 보인다.
    오답 노트
    출력: 슬립 변화에 따라 출력이 변한다.
    2 차 동손: 2 차 저항 변화에 따라 2 차 동손이 변한다.
    효율: 슬립 증가로 효율이 감소한다.
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29. 어떤 변압기에서 임피던스 강하가 5[%]인 변압기가 운전중 단락되었을 때 그 단락전류는 정격전류의 몇 배인가?

  1. 5
  2. 20
  3. 50
  4. 200
(정답률: 58%)
  • 단락전류 배수는 임피던스 강하율 (%$$Z$$) 의 역수로 구한다.
    $$K = \frac{100}{\%Z}$$ (단락전류 배수)
    $$K = \frac{100}{5}$$
    $$K = 20$$
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30. 직권 발전기의 설명 중 틀린 것은?

  1. 계자권선과 전기자권선이 직렬로 접속되어 있다.
  2. 승압기로 사용되며 수전 전압을 일정하게 유지하고자 할 때 사용된다.
  3. 단자전압을 V, 유기 기전력을 E, 부하전류를 I, 전기자 저항 및 직권 계자저항을 각각 ra, rs라 할 때 V = E + I(ra+rs)[V] 이다.
  4. 부하전류에 의해 여자 되므로 무부하시 자기여자에 의한 전압확립은 일어나지 않는다.
(정답률: 47%)
  • 직권 발전기는 부하에 따라 전압이 크게 변동하는 특성을 가지고 있기 때문에 일정하게 유지하는 용도에는 맞지 않아서 2번도 틀린 답이다.

    3번이 더 확실하게 틀린 답이긴 하지만 이렇게 문제가 나온다면 2번을 찍어도 맞는 정답이라고 인정해줄 것 같다.

    탐고로 3번의 올바른 식은 V = E - I(ra + rs)이다.
  • 직권 발전기는 발전기이므로 단자전압 $$V$$는 유기기전력 $$E$$에서 내부 전압강하를 뺀 값이어야 한다.
    오답 노트
    계자권선과 전기자권선이 직렬로 접속되어 있다: 직권기의 기본 구조로 올바른 설명이다.
    승압기로 사용되며 수전 전압을 일정하게 유지하고자 할 때 사용된다: 정전압 특성이 있어 승압기 (부스터) 로 주로 사용된다.
    부하전류에 의해 여자 되므로 무부하시 자기여자에 의한 전압확립은 일어나지 않는다: 잔류 자석에 의한 미약한 전압은 발생할 수 있으나 실질적인 전압 확립은 부하전류에 의존한다.
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31. 50Hz, 6극인 3상 유도전동기의 전부하에서 회전수가 955 rpm 일 때 슬립(%)은?

  1. 4
  2. 4.5
  3. 5
  4. 5.5
(정답률: 61%)
  • 동기속도 공식 $$N_s = \frac{120f}{P}$$로 먼저 동기속도를 구한 후 슬립 공식을 적용한다.
    $$s = \frac{N_s - N}{N_s} \times 100$$ (슬립)
    $$s = \frac{1000 - 955}{1000} \times 100$$ (단, $$N_s = \frac{120 \times 50}{6} = 1000$$)
    $$s = 4.5$$
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32. 전기 철도에 사용하는 직류전동기로 가장 적합한 전동기는?

  1. 분권전동기
  2. 직권전동기
  3. 가동 복권전동기
  4. 차동 복권전동기
(정답률: 56%)
  • 전기 철도는 무거운 차량을 견인하기 위해 기동 토크가 크고 과부하 능력이 우수한 전동기가 필요하다.
    분권전동기: 속도가 일정하고 기동 토크가 작아 철도용으로는 부적합하다.
    직권전동기: 부하가 클수록 토크가 급격히 증가하여 기동 토크가 크고 과부하 내량이 커 철도용으로 가장 적합하다.
    가동 복권전동기: 특성이 직권과 분권의 중간이나 순수한 견인력에서는 직권이 더 유리하다.
    차동 복권전동기: 부하 증가 시 속도가 불안전하게 증가할 수 있어 철도용으로는 사용되지 않는다.
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33. 주상변압기의 고압측에 탭을 여러개 만드는 이유는?

  1. 역률 개선
  2. 단자 고장 대비
  3. 선로 전류 조정
  4. 선로 전압 조정
(정답률: 55%)
  • 주상변압기의 탭은 부하 변동에 따른 선로 전압 강하를 보상하여 일정 전압을 유지하기 위해 설치한다.
    역률 개선: 진상용 콘덴서 등을 사용하며 탭의 주목적이 아니다.
    단자 고장 대비: 탭은 고장 대비 장치가 아니라 운전 중 전압 조정 장치이다.
    선로 전류 조정: 전류는 부하에 의해 결정되며 탭으로 직접 조정하는 대상이 아니다.
    선로 전압 조정: 전원 전압이나 부하 변동에 따른 2 차측 전압 변화를 조정하는 것이 목적이다.
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34. 회전수 1728 rpm인 유도전동기의 슬립(%)은?(단, 동기속도는 1800 rpm이다.)

  1. 2
  2. 3
  3. 4
  4. 5
(정답률: 62%)
  • 슬립은 동기속도와 회전수의 차이를 동기속도로 나누어 백분율로 나타낸 값이다.
    $$s = \frac{N_s - N}{N_s} \times 100$$
    $$s = \frac{1800 - 1728}{1800} \times 100$$
    $$s = 4$$
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35. 변압기 내부고장 시 급격한 유류 또는 gas의 이동이 생기면 동작하는 브흐홀츠 계전기의 설치 위치는?

  1. 변압기 본체
  2. 변압기의 고압측 부싱
  3. 컨서베이터 내부
  4. 변압기 본체와 컨서베이터를 연결하는 파이프
(정답률: 75%)
  • 브흐홀츠 계전기는 변압기 내부 사고 시 발생하는 가스와 유류의 이동을 감지하기 위해 유로 상단에 설치한다.
    변압기 본체: 내부에 직접 설치하는 것이 아니라 유가 이동하는 통로에 설치해야 감지가 가능하다.
    변압기의 고압측 부싱: 절연과 접속이 주목적이며 가스 이동을 감지하는 위치가 아니다.
    컨서베이터 내부: 유량 변화를 감지하는 장치가 아니라 유량 변화가 일어나는 통로에 설치해야 한다.
    변압기 본체와 컨서베이터를 연결하는 파이프: 사고 시 가스와 유류가 본체에서 컨서베이터로 이동하는必经 경로이므로 정답이다.
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36. 전기기계에 있어 와전류손(eddy current loss)을 감소하기 위한 적합한 방법은?

  1. 규소강판에 성층철심을 사용한다.
  2. 보상권선을 설치한다.
  3. 교류전원을 사용한다.
  4. 냉각 압연한다.
(정답률: 65%)
  • 와전류손은 철심 내부에 유기되는 와전류를 차단하여 감소시킨다.
    규소강판에 성층철심을 사용한다: 규소를 첨가해 저항을 높이고 얇은 판을 적층하여 와전류 경로를 차단한다.
    보상권선을 설치한다: 직류전동기의 계자왜형을 방지하기 위한 것으로 와전류손 감소와 무관하다.
    교류전원을 사용한다: 교류는 와전류를 발생시키는 원인이지 감소 방법이 될 수 없다.
    냉각 압연한다: 냉각 압연은 강판의 기계적 성질 향상이 주목적이며 와전류 감소의 핵심 원리는 성층 구조이다.
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37. 3상 380V, 60Hz, 4P, 슬립 5%, 55kW 유도전동기가 있다. 회전자속도는 몇 [rpm] 인가?

  1. 1200
  2. 1526
  3. 1710
  4. 2280
(정답률: 61%)
  • 회전자 속도 $N$은 동기속도 $N_s$와 슬립 $s$를 이용하여 $N = N_s(1-s)$로 구합니다.

    [기본 공식] $$N = \frac{120f}{p}(1-s)$$

    [숫자 대입] $$N = \frac{120 \times 60}{4}(1-0.05)$$

    [최종 결과] $$N = 1710$$
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38. 동기 전동기의 자기 기동법에서 계자권선을 단락하는 이유는?

  1. 기동이 쉽다.
  2. 기동권선으로 이용
  3. 고전압 유도에 의한 절연파괴 위험 방지
  4. 전기자 반작용을 방지한다.
(정답률: 56%)
  • 동기전동기 기동 시 계자권선을 개방하면 회전자 회전에 의해 계자권선에 고전압이 유기되어 절연파괴의 위험이 있으므로, 이를 방지하기 위해 단락시킵니다.
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39. 3권선 변압기에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 한 개의 전기회로에 3개의 자기회로로 구성되어 있다.
  2. 3차권선에 조상기를 접속하여 송전선의 전압조정과 역률개선에 사용된다.
  3. 3차권선에 단권변압기를 접속하여 송전선의 전압조정에 사용된다.
  4. 고압배전선의 전압을 10% 정도 올리는 승압용이다.
(정답률: 47%)
  • 3권선 변압기의 3차 권선(3차측)은 3고조파 전류의 통로를 제공하여 파형 왜곡을 방지하고, 필요에 따라 조상기를 접속하여 전압조정과 역률개선에 활용됩니다.
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40. 3상 동기전동기의 출력(P)을 부하각으로 나타낸 것은?(단, V는 1상 단자전압, E는 역기전력, Xs는 동기 리액턴스, δ는 부하각이다.)

  1. P = 3VEsinδ[W]
  4. P=3VEcosδ[W]
(정답률: 43%)
  • 3상 동기전동기의 출력 공식은 $P = \frac{3VE}{X_s} \sin \delta$ [W] 입니다.
    이미지 가 이 공식을 올바르게 나타내고 있습니다.
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3과목: 전기 설비

41. 배전반 및 분전반의 설치 장소로 적합하지 않은 곳은?

  1. 접근이 어려운 장소
  2. 전기회로를 쉽게 조작할 수 있는 장소
  3. 개폐기를 쉽게 개폐할 수 있는 장소
  4. 안정된 장소
(정답률: 79%)
  • 배전반 및 분전반은 전기회로의 개·폐 조작과 점검이 수시로 필요하므로 접근이 용이하고 안전한 장소에 설치해야 한다.
    전기회로를 쉽게 조작할 수 있는 장소는 설치 장소로 적합하다.
    개폐기를 쉽게 개폐할 수 있는 장소는 설치 장소로 적합하다.
    안정된 장소는 진동이나 충격이 적어 설치 장소로 적합하다.
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42. 금속 전선관 작업에서 나사를 낼 때 필요한 공구는 어느 것인가?

  1. 파이프 벤더
  2. 볼트클리퍼
  3. 오스터
  4. 파이프 렌치
(정답률: 73%)
  • 금속 전선관에 나사 (수나사) 를 가공할 때 전선관을 고정하고 커터로 회전시켜 깎아내는 전동 공구인 오스터 (Threader) 를 사용한다.
    파이프 벤더는 전선관을 구부릴 때 사용하는 공구이다.
    볼트클리퍼는 볼트이나 전선관을 절단할 때 사용하는 공구이다.
    파이프 렌치는 전선관을 조이거나 조일 때 사용하는 공구이다.
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43. 무대, 오케스트라박스 등 흥행장의 저압 옥내배선 공사의 사용전압은 몇 V 미만인가?

  1. 200
  2. 300
  3. 400
  4. 600
(정답률: 79%)
  • 흥행장 등 사람이 많이 모이고 비상시 혼란이 가중될 수 있는 장소는 화재 및 감전 위험을 최소화하기 위해 사용전압을 $400\text{V}$ 미만으로 제한한다.
    200, 300 는 기준치보다 낮은 전압으로 제한 규격의 기준점이 아니다.
    600 는 저압의 상한 전압이지만 흥행장 특례 규정에는 부합하지 않는다.
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44. 사용전압 400V 이상, 건조한 장소로 점검할 수 있는 은폐된 곳에 저압 옥내배선 시 공사할 수 있는 방법은?

  1. 합성수지 몰드공사
  2. 금속 몰드공사
  3. 버스 덕트공사
  4. 라이팅 덕트공사
(정답률: 35%)
  • 사용전압이 $400\text{V}$ 를 초과하는 고전압 구간이면서 은폐된 장소이므로, 내구성과 절연성이 뛰어나고 접지 등 안전 조치가 용이한 경량 콘크리트 몰드 또는 버스 덕트 등 특수 공사가 요구된다.
    합성수지 및 금속 몰드공사는 사용전압 $400\text{V}$ 이하의 저압 회로에만 제한적으로 허용된다.
    라이팅 덕트공사는 전등용 전선관을 사용하는 공사로 사용전압 $400\text{V}$ 이하의 등기구 전용이다.
    버스 덕트공사는 대전류 및 고전압 구간에 적합하며 은폐 배선이 가능하다.
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45. 단선의 직선접속 시 트위스트 접속을 할 경우 적합하지 않은 전선규격(mm2)은?

  1. 2.5
  2. 4.0
  3. 6.0
  4. 10
(정답률: 50%)
  • 트위스트 접속은 전선을 꼬아 연결하는 방식으로, 단면적이 커서 경직된 $10\text{mm}^2$ 이상의 전선은 비틀어 꼬는 것이 물리적으로 어렵고 접속 불량이 발생하기 쉽다.
    2.5, 4.0, 6.0 는 연선이거나 단선이라도 가늘어 비틀어 꼬는 공사가 가능하다.
    10 은 단선일 경우 너무 뻣뻣하여 트위스트 접속 공법을 적용하기 적합하지 않다.
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46. 고압 가공전선로의 지지물 중 지선을 사용해서는 안되는 것은?

  1. 목주
  2. 철탑
  3. A종 철주
  4. A종 철근콘크리트주
(정답률: 64%)
  • 전기설비기술기준 제 24 조 1 항 1 호에 따라 철탑은 그 자체가 도체이므로 지선을 사용하여야 하는 지지물에 해당합니다.

    오답 노트
    목주: 부도체인 목재로 만들어져 있어 지선을 사용하여야 하는 대표적인 지지물입니다.nA종 철주: A종 철주는 지선을 사용하여야 하는 지지물에 해당합니다.nA종 철근콘크리트주: A종 철근콘크리트주는 지선을 사용하여야 하는 지지물에 해당합니다.
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47. 고압전로에 지락사고가 생겼을 때 지락전류를 검출하는데 사용하는 것은?

  1. CT
  2. ZCT
  3. MOF
  4. PT
(정답률: 61%)
  • 고압 전로에서 지락 사고 시 발생하는 지락전류를 검출하기 위해서는 영상변류기(ZCT)를 사용합니다.

    오답 노트nCT: 변류기로, 전류의 크기를 계측기에 맞게 변환하는 역할을 합니다.nMOF: 계기용 변성기로, 전압과 전류를 동시에 변환하여 전력을 계측하는 데 사용합니다.nPT: 변압기의 일종으로, 고전압을 계측기에 맞는 저전압으로 변환하는 역할을 합니다.
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48. 과전류차단기 A종 퓨즈로 정격전류의 몇 %에 용단되지 않아야 하는가?

  1. 110
  2. 120
  3. 130
  4. 140
(정답률: 49%)
  • 전기설비기술기준 제 51 조 1 항 1 호에 따라 A종 퓨즈는 정격전류의 110% 전류에서 용단되지 않아야 합니다.
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49. 라이팅덕트를 조영재에 따라 부착할 경우 지지점간의 거리는 몇 m 이하로 하여야 하는가?

  1. 1.0
  2. 1.2
  3. 1.5
  4. 2.0
(정답률: 41%)
  • 전기설비기술기준 제 42 조 2 항에 따라 라이팅덕트를 조영재에 따라 부착할 경우 지지점간의 거리는 2.0m 이하로 하여야 합니다.
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50. 인입용 비닐절연전선의 공칭단면적 8mm2 되는 연선의 구성은 소선의 지름이 1.2mm 일 때 소선수는 몇 가닥으로 되어 있는가?

  1. 3
  2. 4
  3. 6
  4. 7
(정답률: 29%)
  • 인입용 비닐절연전선 $8\text{mm}^2$의 규격은 소선 지름 $1.2\text{mm}$인 연선 $7$가닥으로 구성됩니다.
    $$A = n \times \frac{\pi}{4} d^2$$
    $$8 \approx n \times 0.785 \times 1.2^2$$
    $$n = 7$$
  • (단면적)=π/(4*소선의 지름^2) X (총 소선 수)
    즉 S=π/(4*d^2) x N 이므로
    N=4S/πd^2 이므로
    N=4*8/π*1.2^2 = 약 7
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51. 지지물의 지선에 연선을 사용하는 경우 소선 몇 가닥 이상의 연선을 사용하는가?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 4
(정답률: 58%)
  • 전기설비기술기준에 따라 지지물의 지선에 연선을 사용하는 경우 단선 단면적 $26\text{mm}^2$이상 또는 소선 $3$가닥 이상의 연선을 사용해야 합니다.
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52. 전기공사 시공에 필요한 공구사용법 설명 중 잘못된 것은?

  1. 콘크리트의 구멍을 뚫기 위한 공구로 타격용 임팩트 전기드릴을 사용 한다.
  2. 스위치박스에 전선관용 구멍을 뚫기 위해 녹아웃 펀치를 사용한다.
  3. 합성수지 가요전선관의 굽힘 작업을 위해 토치 램프를 사용 한다.
  4. 금속 전선관의 굽힘 작업을 위해 파이프 밴더를 사용 한다.
(정답률: 56%)
  • 합성수지 가요전선관은 열을 가하면 변형되거나 녹을 수 있으므로 토치 램프를 사용한 가열 굽힘은 금지되며, 전용 공구나 상온에서 굽혀야 합니다.
    콘크리트의 구멍을 뚫기 위한 공구로 타격용 임팩트 전기드릴을 사용 한다: 콘크리트 천공에 정확한 공구 사용법
    스위치박스에 전선관용 구멍을 뚫기 위해 녹아웃 펀치를 사용한다: 철제 박스 천공에 정확한 공구 사용법
    금속 전선관의 굽힘 작업을 위해 파이프 밴더를 사용 한다: 금속관 굽힘에 정확한 공구 사용법
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53. 화약고 등의 위험장소에서 전기설비 시설에 관한 내용으로 옳은 것은?

  1. 전로의 대지전압을 400V 이하 일 것
  2. 전기기계기구는 전폐형을 사용할 것
  3. 화약고내의 전기설비는 화약고 장소에 전용개폐기 및 과전류차단기를 시설할 것
  4. 개폐기 및 과전류차단기에서 화약고 인입구까지의 배선은 케이블 배선으로 노출로 시설할 것
(정답률: 30%)
  • 위험장소의 전기기계기구는 내폭구조 (전폐형 등) 를 사용하여 가연성 가스나 인화성 물질의 침입을 차단해야 합니다.
    전로의 대지전압을 400V 이하 일 것: 특고압이 아닌 한 일반 규정과 동일하게 적용 (저압은 $400\text{V}$초과 가능)
    화약고내의 전기설비는 화약고 장소에 전용개폐기 및 과전류차단기를 시설할 것: 화약고 '밖'의 접근하기 쉬운 곳에 시설
    개폐기 및 과전류차단기에서 화약고 인입구까지의 배선은 케이블 배선으로 노출로 시설할 것: 폭발 위험이 있는 실내는 노출 시설 금지 (보호층 있는 케이블 등 사용)
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54. 네온 변압기를 넣는 외함의 접지공사는?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 4번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종
  2. 제2종
  3. 특별 제3종
  4. 제3종
(정답률: 78%)
  • 네온 변압기 외함은 사용 전압이 $300\text{V}$를 초과하므로 제 3 종 접지공사를 시설해야 합니다.
    제 1 종: 특고압 등 저저압과 다른 계통에 적용
    제 2 종: 1 종 접지공사를 할 수 없는 경우 등 특수한 경우
    특별 제 3 종: 접지저항 완화가 필요한 경우
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55. 특고압(22.9kV-Y) 가공전선로의 완금 접지 시 접지선은 어느 곳에 연결하여야 하는가?

  1. 변압기
  2. 전주
  3. 지선
  4. 중성선
(정답률: 46%)
  • 특고압 가공전선로의 완금 (완결) 접지는 중성점의 전위를 대지 전위와 같게 유지하여 절연 파괴를 방지하는 것이 목적이며, 정답에 대한 핵심 원리는 다음과 같습니다.
    중성선: Y 결선 (성형 결선) 된 변압기의 중성점에 전선을 연결하여 접지 (완금 접지) 를 시설함으로써 전압의 불평형을 방지하고 지락 사고 시 전류 경로를 확보합니다.
    변압기: 변압기 본체가 아닌 중성점에 연결해야 합니다.
    전주: 지주 접지와 혼동할 수 있으나, 완금 접지는 회로의 중성점에 수행합니다.
    지선: 지선은 전주의 넘어짐을 방지하는 지선용 접지이며, 회로 접지와는 다릅니다.
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56. 풀용 수중조명등을 넣는 용기의 금속제 부분은 몇 종 접지를 하여야 하는가?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 4번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 제1종 접지
  2. 제2종 접지
  3. 제3종 접지
  4. 특별 제3종 접지
(정답률: 78%)
  • 수중 조명등 용기의 금속제 부분 접지는 감전 방지와 누전 전류의 신속한 방지를 위해 제 2 종 접지 공사가 원칙이나, 기출 당시 규정 및 문제의 전제 (정답 4 번) 에 따른 해설은 다음과 같습니다.
    제 2 종 접지: 현행 전기설비기술기준 제 66 조 (수중전선로 등) 및 제 68 조 (접지) 에 따르면, 수중 조명등 등 기구의 금속제 외함은 제 2 종 접지 를 시설해야 합니다. (단, 문제에서 '기존 정답 4 번'을 요구하므로, 과거 특정 시기의 해석이나 오답으로 출제된 경향을 반영한 것임. 현재 시점에서는 제 2 종이 정확함)
    제 1 종 접지: 제 1 종은 특고압 기계기구의 철대 등 고전압용에 사용됩니다.
    제 3 종 접지: 제 3 종은 저압 기계기구의 철대 등에 사용됩니다.
    특별 제 3 종 접지: 접지 저항 값을 낮춰야 하는 특수한 경우에 사용되나, 수중 조명등의 기본 접지 종류는 아닙니다.
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57. 전선접속 시 S형 슬리브 사용에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 전선의 끝은 슬리브의 끝에서 조금 나오는 것이 바람직
  2. 슬리브 전선의 굵기에 적합한 것을 선정한다.
  3. 열린 쪽 홈의 측면을 고르게 눌러서 밀착시킨다.
  4. 단선은 사용가능하나 연선접속 시에는 사용 안한다.
(정답률: 53%)
  • S 형 슬리브 (압착 슬리브) 사용의 핵심은 도체 종류와 압착 방법의 적절성 여부이며, 오답 보기에 대한 교정은 다음과 같습니다.
    단선은 사용가능하나 연선접속 시에는 사용 안한다: 오답입니다.
    S 형 슬리브는 연선 (꼬선) 전용으로, 단선에는 사용하지 않으며 연선을 접속할 때 주로 사용합니다.
    전선의 끝은 슬리브의 끝에서 조금 나오는 것이 바람직: 압착 시 전선이 슬리브 끝에서 약간 보이도록 삽입하여 완전한 압착과 접속 불량을 방지합니다.
    슬리브 전선의 굵기에 적합한 것을 선정한다: 전선 굵기에 맞는 규격의 슬리브를 사용해야 합니다.
    열린 쪽 홈의 측면을 고르게 눌러서 밀착시킨다: 압착 공구로 슬리브의 볼록한 부분을 골고게 눌러 밀착시킵니다.
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58. 저압 연접인입선의 시설과 관련된 설명으로 잘못된 것은?

  1. 옥내를 통과하지 아니할 것
  2. 전선의 굵기는 1.5mm2 이하 일 것
  3. 폭 5m를 넘는 도로를 횡단하지 아니할 것
  4. 인입선에서 분기하는 점으로부터 100m를 넘는 지역에 미치지 아니할 것
(정답률: 55%)
  • 저압 연접인입선 시설의 핵심은 전선 굵기와 시설 위치의 적정성 판단이며, 오답 보기에 대한 교정은 다음과 같습니다.
    전선의 굵기는 1.5mm² 이하 일 것: 오답입니다.
    저압 연접인입선의 전선 굵기는 전류 용량과 기계적 강도를 고려하여 1.6mm²(경동선) 이상 이어야 하며, 1.5mm² 이하는 허용되지 않습니다.
    옥내를 통과하지 아니할 것: 연접인입선은 옥내를 관통하여 시설해서는 안 됩니다.
    폭 5m 를 넘는 도로를 횡단하지 아니할 것: 연접인입선은 원칙적으로 도로 횡단을 금지합니다.
    인입선에서 분기하는 점으로부터 100m 를 넘는 지역에 미치지 아니할 것: 인입선 분기점부터 100m 이내여야 합니다.
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59. 알루미늄전선과 전기기계기구 단자의 접속 방법으로 틀린 것은?

  1. 전선을 나사로 고정하는 경우 나사가 진동 등으로 헐거워질 우려가 있는 장소는 2중 너트 등을 사용할 것
  2. 전선에 터미널러그 등을 부착하는 경우는 도체에 손상을 주지 않도록 피복을 벗길 것
  3. 나사 단자에 전선을 접속하는 경우는 전선을 나사의 홈에 가능한 한 밀착하여 3/4 바퀴 이상 1바퀴 이하로 감을 것
  4. 누름나사단자 등에 전선을 접속하는 경우는 전선을 단자 깊이의 2/3 위치까지만 삽입할 것
(정답률: 41%)
  • 알루미늄 전선 접속 시 나사 조임 방식의 핵심은 진동 방지와 도체 밀착이며, 오답 보기에 대한 교정은 다음과 같습니다.
    전선을 나사의 홈에 가능한 한 밀착하여 3/4 바퀴 이상 1 바퀴 이하로 감을 것: 나사 단자 접속 시 전선은 단자 나사 홈에 밀착하여 감되, 그 길이는 나사 1 회전분 (360 도) 을 초과하지 않도록 하며, 통상 3/4 바퀴 이상 감아 고정력을 확보해야 하므로 이 설명은 맞습니다. (참고: 최근 규정은 '단단히 조일 것'으로 단순화되었으나 기출 문맥상 3/4~1 회전 기술은 올바른 시공법으로 간주됨)
    전선에 터미널러그 등을 부착하는 경우는 도체에 손상을 주지 않도록 피복을 벗길 것: 피복 벗김 시 도체 손상은 접촉저항 증가와 단선 위험이 있으므로 주의해야 함은 맞습니다.
    전선을 나사로 고정하는 경우 나사가 진동 등으로 헐거워질 우려가 있는 장소는 2 중 너트 등을 사용할 것: 진동 장소에서는 풀림 방지를 위해 2 중 너트이나 스프링 와셔 사용이 필수입니다.
    누름나사단자 등에 전선을 접속하는 경우는 전선을 단자 깊이의 2/3 위치까지만 삽입할 것: 오답입니다.
    전선은 단자 구멍의 끝까지 완전히 삽입하여 도체가 노출되지 않도록 하고 확실하게 조여야 합니다.
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60. 저압 옥내용 기기에 제3종 접지공사를 하는 주된 목적은?(관련 규정 개정전 문제로 여기서는 기존 정답인 3번을 누르면 정답 처리됩니다. 자세한 내용은 해설을 참고하세요.)

  1. 이상 전류에 의한 기기의 손상 방지
  2. 과전류에 의한 감전 방지
  3. 누전에 의한 감전 방지
  4. 누전에 의한 기기의 손상 방지
(정답률: 78%)
  • 제 3 종 접지공사는 기기의 외함에 접지를 하여 누전 발생 시 인체에 흐르는 전류를 분산시켜 감전 사고를 방지하는 것이 주된 목적이다.
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