예비전원설비를 축전지 설비로 꾸미려고 한다. 다음 물음에 답하시오.(1… | 2018년 전기산업기사실기(필답형) 1회차 기출문제 상세 페이지

(1) 장점 — 과충전·과방전 같은 가혹한 사용에 잘 견디고 수명이 길다.
단점 — 셀당 공칭전압이 낮아 같은 전압을 얻는 데 셀 수가 많이 들고 값이 비싸다.

(2) 연축전지 2.0[V/cell], 알칼리 축전지 1.2[V/cell]

(3) 축전지와 충전기를 부하에 병렬로 접속해 두고, 평상시 상시부하는 충전기가 공급하면서 축전지의 자기방전분만 보충해 주다가, 충전기가 감당하기 어려운 일시적인 대전류 부하가 걸리면 그 몫을 축전지가 부담하도록 하는 충전 방식

(4) 상시부하 10[kW]일 때 120[A], 15[kW]일 때 170[A]

[해설]

(1) 알칼리 축전지는 전극이 소결식·포켓식으로 견고해 과충전·과방전에 강하고 수명이 길며 급속 충전이 가능한 반면, 셀당 전압이 낮아 같은 전압을 만들려면 셀 수가 늘고 값이 비싸다. 진동·충격에 강하다는 것도 장점이고, 같은 용량에서 부피가 크다는 것도 단점으로 인정된다. 장·단점 각 1가지만 정확히 쓰면 된다.

(2) 공칭전압은 연축전지 2.0[V/cell], 알칼리 축전지 1.2[V/cell]이다. 같은 100[V]를 얻으려면 연축전지는 약 50셀, 알칼리 축전지는 약 80셀이 필요해 셀 수 차이가 크다. 공칭방전율(정격 방전 시간)은 연축전지 10[h], 알칼리 축전지 5[h]로 함께 외워 둔다.

(3) 부동충전은 충전기와 축전지를 부하에 병렬로 연결해 두는 방식으로, 상용 부하는 충전기가 부담하고 축전지는 자기 방전 보충분만 받다가 순간적인 대전류만 분담한다. 축전지가 늘 완전 충전 상태에 가까워 정전 시 곧바로 전 용량을 낼 수 있다.

(4) 충전기 2차 전류는 '축전지를 되채우는 전류 + 상시부하로 나가는 전류'다. 연축전지이므로 공칭(정격)방전율에 10[h]를 넣는다.

$I_2 = \dfrac{\text{정격용량}}{\text{공칭방전율}} + \dfrac{\text{상시부하}}{\text{표준전압}}$

상시부하 10[kW]일 때 $I_2 = \dfrac{200}{10} + \dfrac{10 \times 10^{3}}{100} = 20 + 100 =$ 120[A]

상시부하 15[kW]일 때 $I_2 = \dfrac{200}{10} + \dfrac{15 \times 10^{3}}{100} = 20 + 150 =$ 170[A]

역률을 1로 본다는 조건 덕분에 상시부하 [kW]를 그대로 [kVA]로 쓸 수 있다. 알칼리 축전지였다면 정격방전율이 5시간율이므로 앞 항이 $\dfrac{200}{5} = 40\,[\mathrm{A}]$ 로 달라진다.