2021년부터 시행된 한국전기설비규정(KEC)을 반영한 건축전기설비기술사 수험서다. 1부 일반사항(기초이론), 2부 수변전설비 계획, 3부 보호시스템 계획, 4부 전력간선 및 배선설비, 5부 조명설비, 6부 동력설비, 7부 반송설비, 8부 자동제어 및 감시설비, 9부 정보통신 및 약전설비, 10부 전기방재설비, 11부 신재생에너지로 구성하였다. 또한 대학교나 학원에서 전기를 습득할 수 있도록 기본이론 및 현장실무까지 포함하여 집필하였다.
1장 기초이론 16
1.1 전기공학 기초수학 16
2장 전기설비 총론 23
2.1 건축전기설비의 분류 및 기능 23
2.2 건축전기설비의 역할(쾌적성, 편리성, 안정성) 24
2.3 설계 25
2.4 감리 31
2.5 CM제도 36
2.6 LCC & VE 39
제2부 수변전설비 계획 / 49
1장 수변전설비 용량계획과 산정 50
1.1 수변전설비 설계 흐름도 50
1.2 사전조사 50
1.3 부하조사와 적산 51
1.4 최대 수용 전력과 계약 용량의 산정 53
1.5 수전 전압 및 수전 방식 58
1.6 주회로 구성 64
1.7 보호방식 및 제어방식 71
1.8 기기선정 및 배치 73
1.9 설계도서 작성 78
1.10 기타사항 83
1.11 건물에너지관리시스템(BEMS) 88
2장 수변전설비 구성기기 96
2.1 변압기 96
2.2 개폐기 191
2.3 피뢰기 235
2.4 서지흡수기(SA : Surge Absorber) 258
2.5 SPD(Surge Protective Device : 서지보호장치) 260
2.6 변성기 264
2.7 커패시터(콘덴서) 286
2.8 전력품질 안정화설비 329
3장 예비전원설비 364
3.1 일반사항 364
3.2 기기 선정 370
3.3 용량산정 398
3.4 보호장치 등의 시설 407
4장 건축물의 수변전설비 공간계획 408
4.1 전기설비설계 기본사항 408
4.2 전...기설비용 시설공간(실)의 계획 408
4.3 수변전실 410
4.4 발전기실 416
4.5 축전지실 420
4.6 전기 샤프트(ES) 421
4.7 중앙감시실(감시 및 제어센터) 423
4.8 초고층 종합 방재센터 424
4.9 구내통신실 426
4.10 소음대책 428
4.11 환기대책 430
4.12 염진해 대책 432
4.13 내진대책 435
제3부 보호시스템 계획 / 441
1장 일반 442
1.1 전력설비의 안전성과 신뢰도 442
1.2 절연협조 443
1.3 보호계전시스템 446
2장 이상전압의 종류 453
2.1 이상전압의 개요 453
2.2 외부 이상전압 453
2.3 내부이상전압 465
2.4 개폐서지 473
3장 전기기기의 절연강도 480
3.1 전연계급과 시험전압 480
3.2 오손과 절연강도 482
4장 보호계전시스템 484
4.1 수전회로의 보호 484
4.2 배전선 보호 488
4.3 변압기 보호용 계전기 490
4.4 모선 보호방식(Station Bus Protection) 499
4.5 전동기 보호 505
4.6 발전기 보호 510
4.7 커패시터의 보호 514
4.8 전력간선 및 분기선 보호 519
5장 고장계산 532
5.1 단락전류 계산(단락, 지락, 역전력, 저압변동, 역률, 고조파, 탈조) 532
5.2 보호계전기 정정 550
6장 보호계전시스템 561
6.1 보호계전시스템 561
6.2 보호계전기의 종류 564
6.3 전자기계형(Electro-mechanical Type) 보호 계전기 566
6.4 정지형 계전기(SSR : Solid State Relay) 573
6.5 디지털 계전기(Digital Relay) 574
7장 계기용 변성기 579
7.1 변류기 579
7.2 영상변류기 594
7.3 계기용변압기(PT) 597
제4부 전력간선 및 배선설비 / 603
1장 전력간선 및 배선설비 604
1.1 일반사항 및 용어정의 604
1.2 간선 및 배선의 종류 614
1.3 XLPE 케이블 619
2장 전력간선 설계 634
2.1 설계순서 634
2.2 간선의 분류 635
2.3 배선설비 선정 636
2.4 배선설비 적용 시 고려사항 640
2.5 배선설비의 선정과 설치에 고려해야 할 외부영향 647
2.6 허용전류 652
2.7 허용전류의 종류 657
2.8 전압강하와 전압변동 660
2.9 케이블과 버스덕트의 기계적 강도 672
2.10 간선의 보호방식 674
2.11 전력간선의 시공방식 684
제5부 조명설비 / 701
1장 조명설비 702
1.1 개요 702
1.2 조명이론 702
1.3 설계진행 순서 713
1.4 조명의 요건 713
1.5 조도기준 설정 717
1.6 조명방식 718
1.7 조명용 광원 721
1.8 조명제어 743
1.9 조명기구 750
1.10 에너지절약 설계기준 752
1.11 조도계산 754
1.12 옥내조명의 전반조명설계 758
제6부 동력설비 / 789
1장 동력설비 790
1.1 개요 790
1.2 전동기의 일반 791
1.3 직류, 교류전동기 797
1.4 전동기의 선정 827
1.5 전동기의 기동 830
1.6 전동기의 제동법과 역전법 843
1.7 전동기의 속도제어방식 845
1.8 전동기 보호장치 선정 및 적용 865
1.9 전동기 과부하율 869
1.10 전동기의 시험 870
1.11 전동기의 진동과 소음 872
1.12 보수와 관리 873
제7부 반송설비 / 875
1장 반송설비 876
1.1 개요 876
1.2 엘리베이터(승강기) 876
1.3 에스컬레이터 910
1.4 전동 덤웨이터(Dumbwaiter) 설비 919
1.5 이동보행기(Moving walks) 설비 921
제8부 자동제어 및 감시설비 / 923
1장 자동제어 924
1.1 일반사항 924
1.2 중앙관제설비 925
1.3 건물에너지관리 시스템(Building Energy Management System) 928
1.4 현장제어설비 932
1.5 원격검침설비 933
2장 감시제어설비 938
2.1 일반사항 938
2.2 건물자동제어설비 939
2.3 계장제어설비 946
2.4 호텔 객실관리설비 948
2.5 주차관제설비 952
제9부 정보통신 및 약전설비 / 957
1장 정보통신 및 약전설비 958
1.1 일반사항 958
1.2 구내통신설비 959
1.3 근거리통신망(LAN) 설비 962
1.4 인터폰 설비 972
1.5 방송공동수신 설비 975
1.6 CATV 설비(Cable Antenna TV) 977
1.7 전기시계설비 980
1.8 표시설비 982
1.9 홈네트워크 설비 984
1.10 화상회의시스템 설비 985
1.11 유비쿼터스도시(U-City) 관련 정보시스템 설비 985
1.12 전기음향설비 989
2장 정보통신기술의 종류와 특징 999
2.1 정보통신기술 999
2.2 정보수집기술 1004
2.3 정보통신망 구성 단위기술 1009
3장 초고속정보통신건물 인증 및 홈네트워크 인증 1016
3.1 일반사항 1016
3.2 인증심사기준 1017
제10부 전기방재설비 / 1031
1장 전기방재설비 1032
1.1 전기방재설비의 정의와 종류 1032
1.2 전기소방설비 1033
1.3 방범설비 1049
1.4 항공등화 및 항공장애표시등 설비 1053
1.5 전기재해 1071
1.6 전기설비의 방폭 1079
1.7 정전기 1099
1.8 전기방식 1110
2장 안전을 위한 보호 1126
2.1 감전에 대한 보호 1126
2.2 과전류에 대한 보호 1164
2.3 과전압에 대한 보호 1175
2.4 열 영향에 대한 보호 1176
2.5 고압·특고압 전기설비의 안전을 위한 보호 1179
3장 피뢰설비 1181
3.1 총칙 1181
3.2 일반적인 사항 1184
3.3 위험성 관리(Risk Management) 1191
3.4 구조물의 물리적 손상 및 인명 위험 1197
3.5 피뢰시스템 LPS(Lightning Protection System) 1199
3.6 외부피뢰시스템 1206
3.7 내부피뢰시스템 1228
3.8 구조물 내부의 전기전자시스템 1232
4장 접지설비 1250
4.1 접지의 개요 1250
4.2 접지방식 1254
4.3 접지시스템의 시설 1268
4.4 등전위본딩 1280
4.5 감전보호용 등전위본딩 1291
4.6 접지설비설계 1296
4.7 접지선의 굵기 산정 1304
4.8 접지저항 저감방법 1307
4.9 접지저항의 측정방법 1312
제11부 신재생에너지 / 1317
1장 신재생에너지 1318
1.1 신재생에너지 개요 1318
1.2 태양광 발전설비 1328
1.3 풍력 발전설비 1346
1.4 해양에너지 1363
1.5 연료전지 1372
2장 ESS & EV 시스템 1378
2.1 에너지 저장장치 1378
2.2 전기자동차 전원공급설비 1396
2.3 전력용 반도체 소자 1402
2.4 초전도의 전력기기 활용 1415
2.5 스마트 그리드(Smart Grid) 1427
2.6 마이크로 그리드(Micro Grid) 1435
2.7 SCADA 설비 1437
머리말
1887년 3월 6일 저녁. 어스름이 짙게 깔린 경복궁 내 건청궁. 작은 불빛 하나가 깜빡깜빡 하는가 싶더니 처음 보는 눈부신 조명이 갑자기 주위를 밝혔다. '아～!' 주위에 모여든 남녀노소들이 모두 감탄사를 터트렸다. 마침내 우리나라 최초로 전등이 점화된 것이다. 에디슨이 백열전등을 발견한 지 고작 8년 만에 서울에 전등이 켜졌으니 당시로는 획기적인 사건이 아닐 수 없었다. 이렇게 우리나라에 도입된 전기는 우리 일상생활의 편리성, 쾌적성, 정보의 신속성 등을 제공하며, 인간 삶의 공기와 같은 존재로서 역할을 했으며, 향후에도 전기는 많은 기술발전을 통해 인간 삶을 더욱 윤택하게 하고, 새로운 일자리 창출에도 기여할 것이다.
우리사회는 이미 평생 직장시대에서 평생 직업시대로 바뀌었음을 직시해야한다. 이러한 사회적 변화에서도 안정적인 생활을 영위하기 위해서는 전기기술사 중에서도 건축전기기술사를 취득 할 것을 권장하고 싶다. 합격을 위해서는 자기 자신과의 싸움에서 이겨야 하고, 시간의 투자 없이는 결코 합격의 영광을 누릴 수 없다.
본 마스터(Master) 건축전기설비기술사(Professional Engineer Building Electrical Facilities)를 집필하게 된 계기는 국내에 출간된 다수의 수험서가 기출문제 풀이에 편중되거나 합격자의 서브노트(Sub Note)로써, 출제기준에서 요구하는 건축전기설비와 관련된 실무경험, 일반지식, 전문지식 및 응용능력을 제고(提高)하는데 한계가 있고, 2021년부터 시행된 한국전기설비규정(KEC)은 IEC 국제표준을 도입한 것으로 이를 반영한 건축전기설비기술사 수험서를 만들기 위해서이다.
본서의 구성은 1부 일반사항(기초이론), 2부 수변전설비 계획, 3부 보호시스템 계획, 4부 전력간선 및 배선설비, 5부 조명설비, 6부 동력설비, 7부 반송설비, 8부 자동제어 및 감시설비, 9부 정보통신 및 약전설비, 10부 전기방재설비, 11부 신재생에너지로 구성하여 건축전기설비기술사 취득을 위해 공부하는 분들에게 지침서가 될 수 있도록 기술하였고, 또한 대학교나 학원에서 전기를 습득할 수 있도록 기본이론 및 현장실무까지 포함하여 구성하여 산업현장에서 실무자가 쉽게 적용할 수 있는 실용도서로 활용할 수 있도록 집필하였다.
최선을 다해 집필하였지만 뜻하지 않는 곳에서 오류나 미흡한 점이 있을 수 있다. 이 점에 대해서 독자 여러분의 넓은 이해와 양해를 바라며, 국내 건축전기설비계의 발전을 위해 올바른 제언(提言)도 함께 부탁드린다. 잘못된 부분이나 미흡한 점은 추후 개정판에 보완할 것을 약속드리며, 독자 여러분들과 저자가 함께 수정하고 보완하여 누구에게나 사랑받고, 디딤돌이 될 수 있는 도서가 되기를 간절히 소망하는 바이다.
끝으로 본서는 부와 명예를 축적하기 위해 만든 것이 아닌 국내 건축전기설비계의 발전과 건축전기를 공부하는 분들에게 기술의 습득과 이해를 돕기 위해 만들어졌음을 알려드리며, 집필에 참고자료가 되었던 국내·외 여러 도서의 저자들과 출판하기까지 많은 도움과 격려를 해주신 교수님들 그리고 출판을 위해 많은 정성을 기울여주신 도서출판 엔트미디어 관계자 여러분들께 진심으로 감사의 마음을 전한다.
저자 일동
황민욱 [저]
한양대학교 공과대학원 전기공학을 전공했으며 대현이엔씨 이사, 동양미래대학교 외래교수, 한국신재생에너지협회 강사를 역임했다. 건축전기설비기술사, 직업능력개발훈련교사, 전기기사, 전기공사기사, 소방설비기사 자격을 보유하고 있다.
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