영상변류기의 작동원리 (누전경보기) - 소방기술사 130회 기출문제

영상변류기의 작동원리 (누전경보기) - 소방기술사 130회 기출문제

소방기술사 130회 1교시 7번으로 영상변류기가 출제되었다. 누전은 사실상 차단하기가 힘들다. 그래서 누전이 일부러 되기 쉬운 부분을 만들고 누전경보기를 설치한다. 약간의 전류가 누설 및 누전되면 영상변류기에서 전류의 변화량을 감지하여 누전 여부를 판단한다. 생각보다 간단하며, 전기를 배운 전공자들에게는 기본 개념이다. 하지만 소방기술사를 공부하는 분들은 전기쪽 전공자만 있는 것이 아니기 때문에 생소한 개념일 수 있다.

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1. 영상변류기의 작동원리

1) 키르히호프 제1법칙

$$I_3 = I_1+ I_2$$

들어오고 나가는 전류의 양은 보존된다.

 

2) 암페어의 오른나사 법칙

전류의 자기작용에 대한 법칙으로, 전류변화가 자속변화를 만들고 자속변화가 전류변화를 생기는 것을 나타냄

 

3) 작동메커니즘

2. 누설전류 유도

단상	3상
- 평상시 (누설전류가 없을때) 키르히호프 제1법칙에 의해 $I_1$ = $I_2$ 들어오고 나가는 전류의 양이 같으므로 자속변화가 없어 감지부에서 전류가 생기지 않는다. (경보 없음)	- 평상시 (누설전류가 없을 때) $I_1$ + $I_b$ = $I_a$ $I_a$ + $I_3$ = $I_c$ $I_2$ + $I_c$ = $I_b$ 위 세 식을 모두 더하고 공통된 값을 소거 하면 $I_1 + I_2 + I_3$ = 0 이 나온다. 즉, 전류의 양이 서로 상쇄되므로 자속변화가 없다. (경보 없음)
- 전류 누설시 키르히호프 제1법칙에 의해 $I_1$ = $I_2 + I_G$ 들어오고 나가는 전류의 양이 달라지므로 영상변류기에 자속이 생성되며 이로 인해 생긴 자속변화가 감지부 쪽에 전류를 생성하여 누설을 감지(경보 발생)	- 전류 누설시 키르히호프 제1법칙에 따라 위와 같은 방식으로 식을 세우면 $I_1$ + $I_b$ = $I_a$ $I_a$ + $I_3$ = $I_c$ $I_2$ + $I_c$ = $I_b$ + $I_G$ 위 세 식을 모두 더하고 공통된 값을 소거하면 $I_1 + I_2 + I_3$ = $I_G$가 나온다. 즉, 들어오고 나가는 전류량의 합이 0이 아니므로 영상변류기에 자속이 생성되고 감지부에서 전류가 감지되어 누설을 감지. (경보발생)

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문제후기

문제에서는 영상변류기의 작동원리만 서술하라고 했지만, 그러면 양이 부족하다. 그리고 다른 수험자들과의 차별성을 위해 내가 더 많이 알고 있다는 것을 나타내야 한다. 그렇다고 아무 말이나 막 쓰면 안된다. 영상변류기에서는 키르히호프 법칙과 암페어의 오른나사 법칙을 적절히 적용하여 누설전류가 어떻게 검출되는지 식을 통해 증명하는 것이 중요하다. 그러므로 누설전류를 나타내는 식을 통해 증명하면 괜찮은 점수를 받을 것이다.

이번 130회 1교시에서 꼭 풀어야하는 문제가 아닌가 생각한다. 1교시에서 생각보다 지엽적인 것을 묻는 문제가 많았기에 문제를 고르는데 많은 애를 먹었다. 그래도 영상변류기에 대해 한번 공부해놓았기에 시험때 어느정도는 쓸 수 있었다.

[소방기술사] 130회 필기시험 보고 온 후기 - 어렵지만 다시 도전해보자