전기응용시설 공사

Electrical Application

전기응용 공사는 조명·동력·전열 등 실제 부하 설비 설계·시공이에요. 조도 계산, 전동기 용량, 전열 부하 산정이 계산 축이에요. 이론 회로를 현장 부하로 연결하는 단원이에요. 조명·동력 계산 칸을 따라 응용 설계를 연습해 봐요.

전기응용의 범위

💡 전기응용 = 전기 에너지를 빛·힘·열로 변환

①조명설비: 전기 → 빛 (LED, 형광등, HID)

②동력설비: 전기 → 운동 (전동기)

③전열설비: 전기 → 열 (히터, 보일러)

④기타: 전기철도, 전기용접, 냉난방, 엘리베이터

응용 분류

전기응용 분야 분류

조명설비: 조도계산과 광원

광속법 조도계산

F = E × AU × M

F: 총 광속[lm], E: 소요조도[lx], A: 면적[m²], U: 조명률, M: 보수율

등 수 계산

N = FF_L

N: 등 수, F: 총 광속, F_L: 1등당 광속[lm]

광원 종류

Chart광원 종류별 비교

광원	효율(lm/W)	수명(시간)	특징
LED	80~200	30,000~50,000	고효율·장수명·친환경
형광등(FL)	60~100	8,000~15,000	안정기 필요
메탈할라이드(HID)	75~100	6,000~12,000	고휘도·옥외조명
나트륨등(HPS)	80~150	12,000~24,000	도로조명·황색광
백열등	10~20	1,000	단종 추세·저효율

조도 기준

List장소별 권장 조도 (KS A 3011)

사무실

300~750 lx

교실

300~600 lx

공장(정밀작업)

300~750 lx

복도·계단

50~150 lx

비상조명

바닥면 기준

1 lx 이상

동력설비: 전동기 용량산정

전동기 출력(펌프)

P = 9.8 × Q × Hη [W]

Q: 유량[m³/s], H: 양정[m], η: 효율

전동기 출력(컨베이어)

P = F × vη [W]

F: 반송력[N], v: 속도[m/s], η: 효율

동력 배선

List전동기 배선 기준

전선 굵기

1대 전동기 분기회로

정격전류 × 1.25배 이상

차단기 용량

기동전류 고려

정격전류 × 3배 이하

과부하보호

모든 전동기에 필수

열동계전기(THR) 설치

역상(역전) 방지

3상 전동기 회전방향 점검

상 순서 확인

조명 설계 실무

조명 설계

List조명설비 설계 시 고려사항

조명률(U)

실지수·반사율에 따라 결정

0.4~0.7 (실내 일반)

보수율(M)

청소주기·환경에 따라 감소

0.6~0.8

균제도

조도 균일성 확보

최소조도/평균조도 ≥ 1/3

글레어(눈부심)

눈부심 방지 설계

UGR ≤ 19 (사무실)

연색성(CRI)

색상 재현력: LED 확인 필수

Ra 80 이상 (일반)

배광 방식

Chart조명 배광 방식 비교

방식	상향/하향	적용 장소
직접조명	하향 90~100%	사무실·공장
반직접조명	하향 60~90%	교실·회의실
전반확산조명	상하 50:50	복도·로비
간접조명	상향 90~100%	호텔·미술관

전열·기타 전기응용

전열설비

List전열설비 기준

3kW 이상

다른 부하와 혼용 금지

전용 분기회로

발열체 이격

불연재 위에 설치

가연물과 이격 설치

온도과승방지

과열 시 전원 자동 차단

자동차단장치

전기온수기

수중 히터 감전 방지

접지 + 누전차단기

기타 응용

Chart전기응용 분야 비교

분야	핵심 설비	시험 포인트
전기철도	급전선·전차선·귀선	직류 1,500V / 교류 25kV
전기용접	아크용접기·스폿용접기	2차 전압 80V 이하
냉난방	히트펌프·EHP·GHP	COP(성능계수) 계산
엘리베이터	전동기·제어반·안전장치	비상정지·과부하감지

📌 전기철도 기초

①급전 방식: 직류 1,500V(도시철도), 교류 25kV(고속철도)

②전차선에서 팬터그래프로 집전

③귀선(레일)을 통해 변전소로 복귀

④누설전류에 의한 전식(電蝕) 방지 대책 필요

총정리

광속법

F = E × AU × M, N = FF_L

총 광속 구한 뒤 → 1등당 광속으로 나누면 등 수

전동기 출력(펌프)

P = 9.8QHη [W]

양수 펌프 전동기 용량 계산

🎯 시험 포인트

①광속법: F=EA/(UM), 등수 N=F/F_L

②LED: 80~200lm/W, 수명 30,000시간 이상

③전동기: 전선 1.25배, 차단기 3배 이하

④전열기 3kW 이상: 전용 분기회로 필수

⑤전기철도: 직류 1,500V(도시), 교류 25kV(고속)

📝 대표 기출문제

①[기출유형] 바닥면적 100m², 소요조도 300lx, 조명률 0.5, 보수율 0.7일 때 총 광속을 구하시오. (답: F=300×100/(0.5×0.7)≒85,714 lm)

②[기출유형] LED 조명의 장점 3가지를 쓰시오. (답: 고효율, 장수명, 친환경-수은 미사용)

③[기출유형] 양수 펌프 전동기 출력 공식을 쓰시오. (답: P=9.8QH/η [W])

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