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전기기사 실기 2024년 1회 기출유형문제
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문제 1
물에 젖은 욕실 등에 콘센트를 설치할 때 인체감전보호용 누전차단기의 정격감도전류와 동작시간 기준을 쓰시오.

(1) 정격감도전류 : ( ) 이하
(2) 동작시간 : ( ) 이하
정답 및 해설
(1) 정격감도전류 : 15 [mA]
(2) 동작시간 : 0.03 [sec]
문제 2
그림과 같은 논리회로에 대하여 답하시오.

(1) 명칭을 쓰시오.
(2) 출력식을 쓰시오.
(3) 진리표를 완성하시오.
문제 이미지
정답 및 해설
(1) 배타적 논리합 회로(Exclusive-OR)

(2) X=AB‾+A‾BX=A\overline{B}+\overline{A}B

(3) 진리표
ABX
000
011
101
110
문제 3
전력퓨즈의 용단·동작특성 표에서 괄호 ①~④에 들어갈 값을 쓰시오.
정격전류의 배수불용단시간용단시간
4배( ① )−
6.3배−( ③ )
8배0.5초 이내−
10배( ② )−
12.5배−0.5초 이내
19배−( ④ )
정답 및 해설
① 60초 이내
② 0.2초 이내
③ 60초 이내
④ 0.1초 이내
문제 4
전력시설물 공사감리업무 수행지침상 전기공사업자가 공사현장에 비치·기록·보관해야 하는 서식 종류를 5가지 쓰시오.
정답 및 해설
① 하도급 현황
② 주요인력 및 장비투입 현황
③ 작업계획서
④ 기자재 공급원 승인현황
⑤ 주간 공정계획 및 실적 보고서

(그 외 : 안전관리비 사용실적 현황, 각종 측정 기록표)
문제 5
운전 중인 UPS의 2차측 단락사고 시 UPS와 고장회로를 분리하는 방식을 3가지 쓰시오.
정답 및 해설
① 배선용 차단기에 의한 분리
② 반도체 보호용 한류(속단)퓨즈에 의한 분리
③ 사이리스터를 사용한 반도체 차단기에 의한 분리
문제 6
한국전기설비규정(KEC)의 상주 감시를 하지 않는 변전소에 관한 내용이다. 빈칸을 채우시오.

· 변전소(이에 준하는 곳으로서 ( ① )[kV]를 초과하는 특고압의 전기를 변성하기 위한 것을 포함한다)의 운전에 필요한 지식·기능을 가진 기술원이 상주하여 감시하지 않는 변전소는 다음에 따라 시설하는 경우에 한한다.
· 사용전압이 ( ② )[kV] 이하의 변압기를 시설하는 변전소로서 기술원이 수시로 순회하거나 변전제어소에서 상시 감시하지 않는 경우
정답 및 해설
① 50
② 170
문제 7
송풍기용 유도전동기를 현장과 원격 제어실 양쪽에서 모두 운전할 수 있는 시퀀스 제어회로를 완성하시오.

(단, 전자개폐기는 주접점 외에 자기유지접점 MC-a를 두고, 누름버튼 스위치 2조(기동 PBS-ON·정지 PBS-OFF)와 전자코일 MC 1개를 사용하며 심볼에는 약호를 표기한다.)
정답 및 해설
완성 회로는 정답 그림 참조.

· 두 곳의 기동버튼 PBS-ON 2개와 자기유지접점 MC-a를 모두 병렬로 접속한다.
· 두 곳의 정지버튼 PBS-OFF 2개를 직렬로 잇고, 그 뒤에 전자코일 MC를 직렬 접속한다.

→ MC=(PBSON1+PBSON2+MCa)⋅PBSOFF1‾⋅PBSOFF2‾MC=(PBS_{ON1}+PBS_{ON2}+MC_a)\cdot\overline{PBS_{OFF1}}\cdot\overline{PBS_{OFF2}}
정답 이미지
문제 8
다음 계전기 약호의 명칭을 쓰시오.

(1) OCR
(2) GR
(3) OPR
(4) OVR
(5) PWR
정답 및 해설
(1) 과전류계전기
(2) 지락계전기
(3) 결상계전기
(4) 과전압계전기
(5) 전력계전기
문제 9
다음 PLC 래더 다이어그램을 보고 명령어 프로그램의 빈칸 ①~⑧을 완성하시오.

(명령어 : S=시작, A=AND, O=OR, OS=그룹간 병렬, AS=그룹간 직렬, N=반전, W=출력, END)
ADDOPDATA
0SP000
1ANM001
2( ① )( ② )
3AP011
4( ③ )−
5( ④ )M000
6ANP001
7WM001
8( ⑤ )( ⑥ )
9ANP002
10( ⑦ )P010
11ANP003
12WM010
13( ⑧ )
문제 이미지
정답 및 해설
① S
② M000
③ OS
④ W
⑤ S
⑥ M001
⑦ O
⑧ END
문제 10
부동충전 방식에서 연축전지 정격용량 200[Ah], 상시부하 10[kW], 표준전압 100[V]일 때 2차 충전전류[A]를 구하시오. (단, 정격방전율 10[h])
정답 및 해설
I=축전지 용량[Ah]정격방전율[h]+상시부하[VA]표준전압[V]=20010+10×103100=120 [A]I=\dfrac{\text{축전지 용량[Ah]}}{\text{정격방전율[h]}}+\dfrac{\text{상시부하[VA]}}{\text{표준전압[V]}}=\dfrac{200}{10}+\dfrac{10\times10^3}{100}=120\,[\mathrm{A}]

답 : 120 [A]
문제 11
소비전력 1,000[W], 광속 2,000[lm]인 램프의 효율을 구하시오. (단위를 반드시 쓸 것)
정답 및 해설
η=FP=2,0001,000=2 [lm/W]\eta=\dfrac{F}{P}=\dfrac{2{,}000}{1{,}000}=2\,[\mathrm{lm/W}]

답 : 2 [lm/W]
문제 12
자동차단 보호장치의 동작시간 0.2초, 예상 고장전류 실효값 10,000[A]일 때 보호도체의 최소 단면적[mm²]을 구하시오. (단, 계수 K=143, 동선)
전선규격 [mm²]1.52.5461016253550
정답 및 해설
S=tKI=0.2143×10,000=31.27 [mm2]S=\dfrac{\sqrt{t}}{K}I=\dfrac{\sqrt{0.2}}{143}\times10{,}000=31.27\,[\mathrm{mm^2}]

답 : 표준규격 35 [mm²] 선정
문제 13
계약부하설비에 의해 계약최대전력을 산정할 때, 부하설비 용량 900[kW]인 경우의 계약최대전력[kW]을 구하시오. (단, 환산표는 다음과 같다.)
구분승률
처음 75 [kW]에 대하여100 [%]
다음 75 [kW]에 대하여85 [%]
다음 75 [kW]에 대하여75 [%]
다음 75 [kW]에 대하여65 [%]
300 [kW] 초과분에 대하여60 [%]
정답 및 해설
=75×1.0+75×0.85+75×0.75+75×0.65+(900−300)×0.6=603.75 [kW]= 75\times1.0+75\times0.85+75\times0.75+75\times0.65+(900-300)\times0.6=603.75\,[\mathrm{kW}]

답 : 604 [kW]
문제 14
총양정 25[m], 양수량 18[m³/min]인 펌프용 전동기의 소요동력[kW]을 구하시오. (단, 펌프효율 82[%], 여유계수 1.1)
정답 및 해설
P=HQK6.12η=25×18×1.16.12×0.82=98.64 [kW]P=\dfrac{HQK}{6.12\eta}=\dfrac{25\times18\times1.1}{6.12\times0.82}=98.64\,[\mathrm{kW}]

답 : 98.64 [kW]
문제 15
그림과 같은 단상 3선식 회로에서 중성선이 ⓞ점에서 단선되었을 때 부하 A, B의 단자전압[V]을 구하시오.

(1) VAV_A
(2) VBV_B
문제 이미지
정답 및 해설
중성선이 끊기면 부하 A(50[W])와 B(100[W])가 직렬로 연결되어 전체 200[V]가 두 부하에 걸린다.

RA=100250=200 [Ω]R_A=\dfrac{100^2}{50}=200\,[\Omega], RB=1002100=100 [Ω]R_B=\dfrac{100^2}{100}=100\,[\Omega]

(1) VA=RARA+RB×200=200300×200=133.33 [V]V_A=\dfrac{R_A}{R_A+R_B}\times200=\dfrac{200}{300}\times200=133.33\,[\mathrm{V}]
(2) VB=RBRA+RB×200=100300×200=66.67 [V]V_B=\dfrac{R_B}{R_A+R_B}\times200=\dfrac{100}{300}\times200=66.67\,[\mathrm{V}]
문제 16
도면은 어느 154[kV] 수용가 수전설비 단선결선도의 일부이다. 주어진 도면과 표를 이용해 답하시오.
변압기 표준용량 [MVA]30405075100
CT 1차 정격전류 [A]2004006008001,2001,500
CT 2차 정격전류 [A]5

(1) 변압기 2차 부하설비 용량 51[MW], 수용률 70[%], 부하역률 90[%]일 때 변압기 용량[MVA]을 표준용량으로 구하시오.
(2) 변압기 1차측 DS의 정격전압[kV]은?
(3) CT₁의 변류비를 계산하고 표에서 선정하시오. (단, 여유율 1.25배, (1)의 표준용량 기준)
(4) VCB의 정격차단전류가 23[kA]일 때 차단용량[MVA]은?
(5) 과전류계전기의 정격부담이 9[VA]일 때 계전기의 임피던스[Ω]는?
문제 이미지
정답 및 해설
(1) P=설비용량×수용률역률=51×0.70.9=39.67 [MVA]P=\dfrac{\text{설비용량}\times\text{수용률}}{\text{역률}}=\dfrac{51\times0.7}{0.9}=39.67\,[\mathrm{MVA}] → 표준용량 40 [MVA] 선정

(2) 154[kV] 계통이므로 DS 정격전압 = 170 [kV]

(3) 변압기 1차전류 I1=40×1033×154=150 [A]I_1=\dfrac{40\times10^3}{\sqrt{3}\times154}=150\,[\mathrm{A}], 여유율 1.25 적용 150×1.25=187.5 [A]150\times1.25=187.5\,[\mathrm{A}] → CT₁ = 200/5 선정

(4) Ps=3 VnIs=3×25.8×23=1,027.8 [MVA]P_s=\sqrt{3}\,V_n I_s=\sqrt{3}\times25.8\times23=1{,}027.8\,[\mathrm{MVA}] (VCB 정격전압 25.8[kV])

(5) Z=VAI2=952=0.36 [Ω]Z=\dfrac{VA}{I^2}=\dfrac{9}{5^2}=0.36\,[\Omega]
문제 17
변압비 3,500/100[V]인 단상변압기 2대의 고압측을 그림과 같이 직렬로 5,500[V] 전원에 연결하고, 저압측에 각각 3[Ω], 5[Ω]의 저항을 접속하였다. 고압측 단자전압 E1E_1, E2E_2[V]를 구하시오.

(1) E1E_1
(2) E2E_2
문제 이미지
정답 및 해설
고압측 분담전압은 저압측 부하저항에 비례해 분압된다.

(1) E1=33+5×5,500=2,062.5 [V]E_1=\dfrac{3}{3+5}\times5{,}500=2{,}062.5\,[\mathrm{V}]
(2) E2=53+5×5,500=3,437.5 [V]E_2=\dfrac{5}{3+5}\times5{,}500=3{,}437.5\,[\mathrm{V}]
문제 18
연면적 70,000[m²]인 빌딩에 조명설비 20[VA/m²], 동력설비 35[VA/m²], 냉방설비 40[VA/m²]가 있을 때, 변압기 용량[kVA]을 구하시오.
정답 및 해설
P=(20+35+40)×70,000×10−3=6,650 [kVA]P=(20+35+40)\times70{,}000\times10^{-3}=6{,}650\,[\mathrm{kVA}]

답 : 6,650 [kVA]
문제 1
물에 젖은 욕실 등에 콘센트를 설치할 때 인체감전보호용 누전차단기의 정격감도전류와 동작시간 기준을 쓰시오.

(1) 정격감도전류 : ( ) 이하
(2) 동작시간 : ( ) 이하
정답 및 해설
(1) 정격감도전류 : 15 [mA]
(2) 동작시간 : 0.03 [sec]
문제 2
그림과 같은 논리회로에 대하여 답하시오.

(1) 명칭을 쓰시오.
(2) 출력식을 쓰시오.
(3) 진리표를 완성하시오.
문제 이미지
정답 및 해설
(1) 배타적 논리합 회로(Exclusive-OR)

(2) X=AB‾+A‾BX=A\overline{B}+\overline{A}B

(3) 진리표
ABX
000
011
101
110
문제 3
전력퓨즈의 용단·동작특성 표에서 괄호 ①~④에 들어갈 값을 쓰시오.
정격전류의 배수불용단시간용단시간
4배( ① )−
6.3배−( ③ )
8배0.5초 이내−
10배( ② )−
12.5배−0.5초 이내
19배−( ④ )
정답 및 해설
① 60초 이내
② 0.2초 이내
③ 60초 이내
④ 0.1초 이내
문제 4
전력시설물 공사감리업무 수행지침상 전기공사업자가 공사현장에 비치·기록·보관해야 하는 서식 종류를 5가지 쓰시오.
정답 및 해설
① 하도급 현황
② 주요인력 및 장비투입 현황
③ 작업계획서
④ 기자재 공급원 승인현황
⑤ 주간 공정계획 및 실적 보고서

(그 외 : 안전관리비 사용실적 현황, 각종 측정 기록표)
문제 5
운전 중인 UPS의 2차측 단락사고 시 UPS와 고장회로를 분리하는 방식을 3가지 쓰시오.
정답 및 해설
① 배선용 차단기에 의한 분리
② 반도체 보호용 한류(속단)퓨즈에 의한 분리
③ 사이리스터를 사용한 반도체 차단기에 의한 분리
문제 6
한국전기설비규정(KEC)의 상주 감시를 하지 않는 변전소에 관한 내용이다. 빈칸을 채우시오.

· 변전소(이에 준하는 곳으로서 ( ① )[kV]를 초과하는 특고압의 전기를 변성하기 위한 것을 포함한다)의 운전에 필요한 지식·기능을 가진 기술원이 상주하여 감시하지 않는 변전소는 다음에 따라 시설하는 경우에 한한다.
· 사용전압이 ( ② )[kV] 이하의 변압기를 시설하는 변전소로서 기술원이 수시로 순회하거나 변전제어소에서 상시 감시하지 않는 경우
정답 및 해설
① 50
② 170
문제 7
송풍기용 유도전동기를 현장과 원격 제어실 양쪽에서 모두 운전할 수 있는 시퀀스 제어회로를 완성하시오.

(단, 전자개폐기는 주접점 외에 자기유지접점 MC-a를 두고, 누름버튼 스위치 2조(기동 PBS-ON·정지 PBS-OFF)와 전자코일 MC 1개를 사용하며 심볼에는 약호를 표기한다.)
정답 및 해설
완성 회로는 정답 그림 참조.

· 두 곳의 기동버튼 PBS-ON 2개와 자기유지접점 MC-a를 모두 병렬로 접속한다.
· 두 곳의 정지버튼 PBS-OFF 2개를 직렬로 잇고, 그 뒤에 전자코일 MC를 직렬 접속한다.

→ MC=(PBSON1+PBSON2+MCa)⋅PBSOFF1‾⋅PBSOFF2‾MC=(PBS_{ON1}+PBS_{ON2}+MC_a)\cdot\overline{PBS_{OFF1}}\cdot\overline{PBS_{OFF2}}
정답 이미지
문제 8
다음 계전기 약호의 명칭을 쓰시오.

(1) OCR
(2) GR
(3) OPR
(4) OVR
(5) PWR
정답 및 해설
(1) 과전류계전기
(2) 지락계전기
(3) 결상계전기
(4) 과전압계전기
(5) 전력계전기
문제 9
다음 PLC 래더 다이어그램을 보고 명령어 프로그램의 빈칸 ①~⑧을 완성하시오.

(명령어 : S=시작, A=AND, O=OR, OS=그룹간 병렬, AS=그룹간 직렬, N=반전, W=출력, END)
ADDOPDATA
0SP000
1ANM001
2( ① )( ② )
3AP011
4( ③ )−
5( ④ )M000
6ANP001
7WM001
8( ⑤ )( ⑥ )
9ANP002
10( ⑦ )P010
11ANP003
12WM010
13( ⑧ )
문제 이미지
정답 및 해설
① S
② M000
③ OS
④ W
⑤ S
⑥ M001
⑦ O
⑧ END
문제 10
부동충전 방식에서 연축전지 정격용량 200[Ah], 상시부하 10[kW], 표준전압 100[V]일 때 2차 충전전류[A]를 구하시오. (단, 정격방전율 10[h])
정답 및 해설
I=축전지 용량[Ah]정격방전율[h]+상시부하[VA]표준전압[V]=20010+10×103100=120 [A]I=\dfrac{\text{축전지 용량[Ah]}}{\text{정격방전율[h]}}+\dfrac{\text{상시부하[VA]}}{\text{표준전압[V]}}=\dfrac{200}{10}+\dfrac{10\times10^3}{100}=120\,[\mathrm{A}]

답 : 120 [A]
문제 11
소비전력 1,000[W], 광속 2,000[lm]인 램프의 효율을 구하시오. (단위를 반드시 쓸 것)
정답 및 해설
η=FP=2,0001,000=2 [lm/W]\eta=\dfrac{F}{P}=\dfrac{2{,}000}{1{,}000}=2\,[\mathrm{lm/W}]

답 : 2 [lm/W]
문제 12
자동차단 보호장치의 동작시간 0.2초, 예상 고장전류 실효값 10,000[A]일 때 보호도체의 최소 단면적[mm²]을 구하시오. (단, 계수 K=143, 동선)
전선규격 [mm²]1.52.5461016253550
정답 및 해설
S=tKI=0.2143×10,000=31.27 [mm2]S=\dfrac{\sqrt{t}}{K}I=\dfrac{\sqrt{0.2}}{143}\times10{,}000=31.27\,[\mathrm{mm^2}]

답 : 표준규격 35 [mm²] 선정
문제 13
계약부하설비에 의해 계약최대전력을 산정할 때, 부하설비 용량 900[kW]인 경우의 계약최대전력[kW]을 구하시오. (단, 환산표는 다음과 같다.)
구분승률
처음 75 [kW]에 대하여100 [%]
다음 75 [kW]에 대하여85 [%]
다음 75 [kW]에 대하여75 [%]
다음 75 [kW]에 대하여65 [%]
300 [kW] 초과분에 대하여60 [%]
정답 및 해설
=75×1.0+75×0.85+75×0.75+75×0.65+(900−300)×0.6=603.75 [kW]= 75\times1.0+75\times0.85+75\times0.75+75\times0.65+(900-300)\times0.6=603.75\,[\mathrm{kW}]

답 : 604 [kW]
문제 14
총양정 25[m], 양수량 18[m³/min]인 펌프용 전동기의 소요동력[kW]을 구하시오. (단, 펌프효율 82[%], 여유계수 1.1)
정답 및 해설
P=HQK6.12η=25×18×1.16.12×0.82=98.64 [kW]P=\dfrac{HQK}{6.12\eta}=\dfrac{25\times18\times1.1}{6.12\times0.82}=98.64\,[\mathrm{kW}]

답 : 98.64 [kW]
문제 15
그림과 같은 단상 3선식 회로에서 중성선이 ⓞ점에서 단선되었을 때 부하 A, B의 단자전압[V]을 구하시오.

(1) VAV_A
(2) VBV_B
문제 이미지
정답 및 해설
중성선이 끊기면 부하 A(50[W])와 B(100[W])가 직렬로 연결되어 전체 200[V]가 두 부하에 걸린다.

RA=100250=200 [Ω]R_A=\dfrac{100^2}{50}=200\,[\Omega], RB=1002100=100 [Ω]R_B=\dfrac{100^2}{100}=100\,[\Omega]

(1) VA=RARA+RB×200=200300×200=133.33 [V]V_A=\dfrac{R_A}{R_A+R_B}\times200=\dfrac{200}{300}\times200=133.33\,[\mathrm{V}]
(2) VB=RBRA+RB×200=100300×200=66.67 [V]V_B=\dfrac{R_B}{R_A+R_B}\times200=\dfrac{100}{300}\times200=66.67\,[\mathrm{V}]
문제 16
도면은 어느 154[kV] 수용가 수전설비 단선결선도의 일부이다. 주어진 도면과 표를 이용해 답하시오.
변압기 표준용량 [MVA]30405075100
CT 1차 정격전류 [A]2004006008001,2001,500
CT 2차 정격전류 [A]5

(1) 변압기 2차 부하설비 용량 51[MW], 수용률 70[%], 부하역률 90[%]일 때 변압기 용량[MVA]을 표준용량으로 구하시오.
(2) 변압기 1차측 DS의 정격전압[kV]은?
(3) CT₁의 변류비를 계산하고 표에서 선정하시오. (단, 여유율 1.25배, (1)의 표준용량 기준)
(4) VCB의 정격차단전류가 23[kA]일 때 차단용량[MVA]은?
(5) 과전류계전기의 정격부담이 9[VA]일 때 계전기의 임피던스[Ω]는?
문제 이미지
정답 및 해설
(1) P=설비용량×수용률역률=51×0.70.9=39.67 [MVA]P=\dfrac{\text{설비용량}\times\text{수용률}}{\text{역률}}=\dfrac{51\times0.7}{0.9}=39.67\,[\mathrm{MVA}] → 표준용량 40 [MVA] 선정

(2) 154[kV] 계통이므로 DS 정격전압 = 170 [kV]

(3) 변압기 1차전류 I1=40×1033×154=150 [A]I_1=\dfrac{40\times10^3}{\sqrt{3}\times154}=150\,[\mathrm{A}], 여유율 1.25 적용 150×1.25=187.5 [A]150\times1.25=187.5\,[\mathrm{A}] → CT₁ = 200/5 선정

(4) Ps=3 VnIs=3×25.8×23=1,027.8 [MVA]P_s=\sqrt{3}\,V_n I_s=\sqrt{3}\times25.8\times23=1{,}027.8\,[\mathrm{MVA}] (VCB 정격전압 25.8[kV])

(5) Z=VAI2=952=0.36 [Ω]Z=\dfrac{VA}{I^2}=\dfrac{9}{5^2}=0.36\,[\Omega]
문제 17
변압비 3,500/100[V]인 단상변압기 2대의 고압측을 그림과 같이 직렬로 5,500[V] 전원에 연결하고, 저압측에 각각 3[Ω], 5[Ω]의 저항을 접속하였다. 고압측 단자전압 E1E_1, E2E_2[V]를 구하시오.

(1) E1E_1
(2) E2E_2
문제 이미지
정답 및 해설
고압측 분담전압은 저압측 부하저항에 비례해 분압된다.

(1) E1=33+5×5,500=2,062.5 [V]E_1=\dfrac{3}{3+5}\times5{,}500=2{,}062.5\,[\mathrm{V}]
(2) E2=53+5×5,500=3,437.5 [V]E_2=\dfrac{5}{3+5}\times5{,}500=3{,}437.5\,[\mathrm{V}]
문제 18
연면적 70,000[m²]인 빌딩에 조명설비 20[VA/m²], 동력설비 35[VA/m²], 냉방설비 40[VA/m²]가 있을 때, 변압기 용량[kVA]을 구하시오.
정답 및 해설
P=(20+35+40)×70,000×10−3=6,650 [kVA]P=(20+35+40)\times70{,}000\times10^{-3}=6{,}650\,[\mathrm{kVA}]

답 : 6,650 [kVA]