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SAE 304 스테인리스강 용도
304 스테인리스강은 식품 취급 및 가공 장비, 나사, 기계 부품, 조리기구, 배기 매니폴드 등 다양한 가정용 및 산업용 응용 분야에 사용된다. 304 스테인리스강은 건축 분야에서 물 및 불 특징과 같은 외부 장식에도 사용된다. 또한 기화기의 일반적인 코일 재료이다.
초기 스페이스X 스타십은 건설에 SAE 301 스테인리스강을 사용했으며, 2020년 SN7 테스트 탱크 및 스타십 SN8용으로 SAE 304L로 전환했다.
304 스테인리스강은 미주리주 세인트루이스의 게이트웨이 아치를 덮는 데 사용되었다.
SAE 304 스테인리스강 탄소 함량
304, 304H, 304L은 모두 동일한 공칭 크로뮴 및 니켈 함량을 가지며 동일한 부식 저항성, 제조 용이성 및 용접성을 가진다. 304, 304H 및 304L의 차이는 탄소 함량이며, 각각 < 0.08, < 0.1 및 < 0.035%이다(또한 UNS 지정 S30400, S30409, S30403 참조). 304는 H=높은 탄소 변형과 L=낮은 탄소 변형을 모두 가지고 있다.
304H (UNS S30409)의 탄소 함량은 0.04–0.10%로 제한되어 최적의 고온 강도를 제공한다.
304L (UNS 30403)의 탄소 함량은 최대 0.035%로 제한되어 용접 중 감광을 방지한다. 감광은 스테인리스강이 약 480–820 °C (900–1,500 °F) 범위의 온도에 노출될 때 결정립계에 크로뮴 탄화물이 형성되는 현상이다. 이어서 크로뮴 탄화물이 형성되면 결정립계를 따라 부식 저항성이 감소하여, 304가 부식에 저항성이 있을 것으로 예상되는 환경에서 예상치 못한 부식에 취약해진다. 이러한 결정립계 부식 공격은 입계 부식으로 알려져 있다.
SAE 304 스테인리스강 탄소 함량
304 (UNS 30400)의 탄소 함량은 최대 0.08%로 제한되며, 부식성 용액이 관련된 탱크 및 파이프와 같이 용접이 필요한 부식성 응용 분야에는 유용하지 않으며, 304L이 선호된다. 최소 탄소 함량이 없으므로 최적의 강도가 요구되는 고온 응용 분야에는 이상적이지 않아 304H가 일반적으로 선호된다. 따라서 304는 일반적으로 용접이 필요 없는 부품으로 가공되거나 용접되지 않는 주방 싱크대 또는 조리기구와 같은 제품으로 성형되는 얇은 시트의 막대에 제한된다.
탄소 함량은 상온 강도에 강한 영향을 미치므로 304L의 지정된 최소 인장 특성은 304보다 34 MPa (5,000 psi) 낮다. 그러나 질소 또한 상온 강도에 강한 영향을 미치며, 질소를 소량 첨가하면 304와 동일한 인장 강도를 가진 304L이 생산된다. 따라서 거의 모든 304L은 이중 인증된 304/304L로 생산되는데, 이는 304L의 최소 탄소 함량을 충족하고 304의 최소 인장 강도도 충족한다는 의미이다.
시도서
시도서(時禱書, 영어: Book of Hours, 라틴어: horae)는 기독교 기도서로, 법정 시간경에서 기도하는 데 사용되었던 책이다. 시도서의 사용은 중세에 특히 인기가 많았으며, 그 결과 현재까지 전해지는 중세 채식필사본 중 가장 흔한 유형이다. 모든 필사본과 마찬가지로, 각각의 시도서는 모두 독특하지만, 대부분 기독교 신앙심을 위한 적절한 장식과 함께, 기도문과 시편 모음을 포함한다. 시도서중에는 시편 및 다른 기도 시작 부분의 대문자만 장식한 필사본이 많지만, 부유한 후원자를 위해 만들어진 책은 전면 세밀화와 함께 매우 호화로운 시도서가 대부분이다. 이러한 경우, 전원적인 시골 풍경과 성스러운 이미지를 결합한 삽화가 사용된다.:46
시도서는 일반적으로 라틴어로 작성되었다 (비교적 최근에 "book of hours"라는 이름이 적용되기 전까지는 대부분 horae라는 이름으로 알려져 있었다). 하지만 베르나쿨라 언어, 특히 네덜란드어로 전부 또는 부분적으로 작성된 많은 책들도 많다. 전 세계 도서관과 개인 소장품에는 수만 권의 시도서가 현재까지 전해져 내려오고 있다.
시도서
전형적인 시도서는 수도원에서 암송되는 성무일도서의 약식 형태이다. 이는 수도주의 요소를 신앙 생활에 통합하기를 원하는 평신도를 위해 개발되었다. 시간경 암송은 일반적으로 여러 시편과 다른 기도문을 읽는 것을 중심으로 이루어졌다.
전형적인 시도서에는 성인력, 사복음서의 발췌문, 주요 축일의 미사 독서, 성모 소성무일도, 승천의 노래 15편, 참회 시편 7편, 성인 호칭 기도, 위령 성무일도, 그리고 "십자가의 시간경"이 포함된다. 대부분의 15세기 시도서에는 이러한 기본적인 내용이 들어있다. 마리아의 기도인 Obsecro te ("당신께 간청합니다")와 O Intemerata ("오, 더럽혀지지 않은 분이시여")는 자주 추가되었으며,  미사 때 사용되는 경건한 기도문과 그리스도의 수난에 대한 묵상 등 다른 텍스트도 추가되곤 했다. 이러한 시도서는 오늘날에도 많은 기독교인, 예를 들어 가톨릭 천국의 열쇠 기도서(Key of Heaven), 콥트 기독교의 아그페야(Agpeya) 또는 루터교의 형제단 기도서(The Brotherhood Prayer Book)에서 계속 사용되고 있다.
시도서 역사
시도서는 수도사와 수녀들이 암송해야 했던 시편집에서 유래한다. 12세기에는 이것이 성무일도서로 발전하였고, 전례 시기에 따라 달라졌지만 대부분 주간 시편, 기도문, 찬가, 응송, 독서로 구성되었다. 결국 이렇게 선별된 텍스트들을 훨씬 짧은 책으로 제작한 것을 시도서라고 부르게 되었다. 13세기 후반에 시도서는 세속적인 삶을 사는 남녀를 위한 개인 기도서로 인기를 얻게 되었다. 이 책은 성직자의 전례를 바탕으로 한 기도문, 시편, 찬가, 교훈으로 구성되었다. 각 책은 내용면에서 독특했지만, 모두 성모 마리아의 시간경, 즉 하루의 8가지 법정 시간경 동안 바쳐야 하는 신심 행위를 포함했으며, 이것이 '시도서'(시간 기도서)라는 이름의 유래가 되었다.
많은 시도서가 여성을 위해 만들어졌다. 남편이 아내에게 결혼 선물로 주었다는 증거도 있다. 혈연을 통해 대대로 전해지는 경우가 많았다. 약 15세기까지 종이는 귀했고, 대부분의 시도서는 동물 가죽으로 만든 양피지로 제작되었다.
시도서 역사
가장 화려하게 채색된 시도서들은 엄청나게 비쌌지만, 채색이 거의 없거나 전혀 없는 작은 책은 훨씬 더 널리 보급될 수 있었으며, 15세기중에는 이런 시도서가 많이 퍼졌다. 영국에서 가장 오래된 시도서인 윌리엄 드 브레일즈의 "De Brailes Hours"는 1240년경 옥스퍼드에 사는 평신도 여성을 위해 제작된 것으로 보인다. 현대 페이퍼백보다 작지만, 주요 이니셜이 화려하게 채색되어 있으며, 전면 세밀화는 없다. 15세기에 들어서는 하인들이 자신의 시도서를 소유하는 사례도 있었다. 1500년의 한 재판에서는 가난한 여성이 하인의 기도서를 훔친 혐의로 기소되는 사건도 있었다.
시도서 역사
매우 드물게 책에는 소유자를 위해 특별히 작성된 기도문이 포함된 경우도  있었지만, 대부분의 텍스트는 소유자의 취향이나 성별에 맞게 조정되었으며, 기도문에 그들의 이름을 포함시키기도 했다. 일부는 소유자를 묘사하는 이미지를 포함하고, 일부는 그들의 가문 문장을 포함시키기도 했다. 이러한 것들은 달력과 기도문에 기념된 성인과 함께 소유자의 정체성을 파악하는 중요한 단서가 될 수 있다. 아일랜드의 역사가인 이몬 더피는 시도가가 주문한 사람의 요구를 어떻게 반영했는지 설명한다. 그는 "이러한 책들의 개별적인 특징은 종종 소유자를 위해 특별히 작성되거나 개작된 기도문으로 알 수 있다"고 주장한다. 또한 그는 "현존하는 필사본 시도서의 절반 가량이 주석 등 추가된 부분이 있다. 이러한 추가 사항은 표준 달력에 지역 혹은 개인 수호 성인을 삽입한 정도에 그칠 수도 있지만, 소유자가 별도로 신심 자료를 추가한 경우도 있다. 소유자는 자신에게 중요한 특정 날짜, 기억하고 싶은 사건이 발생한 월에 대한 메모, 심지어 이러한 책에 있는 이미지도 지역 성인 및 지역 축제와 같이 소유자에게 맞게 개인화할 수 있었다"고 말한다.
시도서 역사
적어도 15세기부터는 네덜란드와 파리 공방에서 개별 주문을 기다리지 않고 일반 유통을 위한 시도서 제작이 시작됐다. 때로는 지역 축제나 문장과 같은 개인화된 요소를 추가할 수 있도록 빈 공간이 남겨졌다.
전통적인 시도서의 양식과 구성은 13세기 중반 경부터 점점 더 표준화되었다. 새로운 양식은 옥스퍼드의 채색가 윌리엄 드 브레일즈가 운영했던 상업 공방에서 제작된 책들에서 볼 수 있다. 그의 책에는 교회의 성무일도서의 다양한 측면과 평신도가 사용할 수 있는 기타 전례적 측면이 포함되었다. "그는 영구 달력, 복음서, 성모 마리아를 위한 기도문, 십자가의 길, 성령을 위한 기도문, 참회 시편, 연도, 죽은 자들을 위한 기도문, 성인에 대한 기도를 통합했다. 이 책의 목표는 그의 경건한 후원자가 교회의 모든 경건한 구성원들이 지키는 아침기도부터 종과까지의 8가지 법정 시간경에 따라 일상적인 영적 삶을 구성하도록 돕는 것이었다. 루브리카, 도금, 세밀화, 아름다운 채색으로 증강된 텍스트는 신앙의 신비, 인간을 위한 그리스도의 희생, 지옥의 공포에 대한 명상을 고무하고, 특히 13세기 동안 인기가 절정에 달했던 성모 마리아에 대한 헌신을 강조하고자 했다." 이 배열은 많은 귀족들이 자신의 책 제작을 의뢰하면서 수년 동안 유지되었다.
15세기 말, 인쇄술의 등장으로 책이 더욱 저렴하게 되자, 새롭게 부상하는 중산층의 상당수가 인쇄된 시도서를 구입할 수 있게 되었으며, 필사본은 매우 부유한 사람들만 의뢰하게 되었다. 활자를 사용하여 인쇄된 최초의 아랍어 책으로 널리 알려진 키타브 살라트 알-사와이(1514년)는 아랍어 사용자 기독교인들을 위한 시도서로서, 아마도 교황 율리오 2세가 의뢰한 것으로 추정된다.
시도서 장식
많은 시도서들이 풍부하게 채색되어 있기 때문에, 15세기와 16세기의 생활뿐만 아니라 중세 기독교의 도상학이 포함된 중요한 기록이다. 이들 중 일부는 보석으로 장식된 표지, 초상화, 그리고 문장학적 문양으로도 장식되었다. 일부는 쉽게 휴대할 수 있도록 허리띠 책으로 제본되었으나, 이러한 중세 제본 중 살아남은 것은 거의 없다. 존 탤벗, 슈루즈베리 백작 1세의 탤벗 시도서와 같은 호화로운 책들은 소유자(이 책에선 아내의 초상화)를 포함할 수 있으며, 그들은 후원자 초상화의 형태로 성모자와 아기 예수에게 무릎 꿇고 경배하는 모습으로 그려졌다. 값비싼 책들에서는 성모 마리아의 삶이나 그리스도의 수난을 묘사한 세밀화 연작이 8개 장면으로 나뉘어 성모 마리아의 여덟 시간경을 장식하고, 달력을 장식하는 이달의 노동(Labours of the Months)과 황도 12궁 그림이 들어있다. 달력 연작의 세속적인 장면들은 시도서에서 가장 잘 알려진 이미지과 함께, 풍경화의 초기 역사에서 중요한 역할을 했다.
시도서 장식
14세기부터는 화려하게 채색된 책들, 적어도 중요한 페이지 가장자리를 따라 장식된 테두리가 있는 시도서가 흔했다. 15세기 초에는 여전히 주로 나뭇잎 문양을 바탕으로 평범한 배경에 그려졌지만, 15세기 후반에는 온갖 종류의 사물 이미지가 있는 유색 또는 무늬 있는 배경이 호화로운 시도서에 사용되었다.
(심지어 왕실에서도) 중고 시도서를 새 소유자를 위해 수정하는 경우가 자주 있었다. 헨리 7세는 리처드 3세를 격파한 후 리처드의 시도서를 어머니에게 선물했고, 그의 어머니는 시도서를 수정해 자신의 이름을 넣었다. 문장은 보통 새 소유자가 지우거나 새로 그려넣었다. 많은 책에는 손글씨 주석, 개인적인 추가 사항 및 여백 메모가 있지만, 일부 새 소유자는 새로운 장인에게 더 많은 삽화나 텍스트를 포함하도록 의뢰하기도 했다. 성공회 트로턴 교구의 토마스 루크너 경은 <루크너 시도서>에 삽화가를 고용해 세부 사항을 추가하였다. 현재 남아있는 일부 책에는 간지에 가계부 기록이나 출생 및 사망 기록이 포함된 것도 있다. 일부 소유자는 집을 방문한 유명 인사들의 서명을 수집하기도 했다. 시도서는 종종 집에 있는 유일한 책이었고, 어린이들에게 읽기를 가르치는 데 흔히 사용되었다.
15세기 말에는 인쇄업자들이 목판화 삽화를 넣은 시도서를 제작했고, 시도서는 관련 금속판화 기술로 장식된 주요 작품 중 하나였다.
시도서 호화로운 시도서
14세기에 시도서는 화려한 채색을 위한 가장 흔한 매개체로서 시편집을 능가했다. 이는 부분적으로 수도 성직자보다는 평신도의 지배력이 증가했음을 반영한다. 14세기 후반부터 여러 애서가 왕족들이 장식을 위해 호화로운 채색 필사본을 수집하기 시작했는데, 이러한 유행은 프랑스 발루아가 왕실과 부르고뉴 공국, 그리고 카를 4세에서 시작해 전 유럽으로 퍼졌다. 한 세대 후, 부르고뉴 공작 선량공 필리프는 가장 중요한 필사본 수집가였으며, 그의 주변 인물들도 여러 필사본을 수집했다.:8–9 이 시기에 채색 필사본 분야에서 플랑드르 지역 도시들이 파리를 제치고 선두 주자가 되었으며, 이는 16세기 초 채색 필사본의 최종적인 쇠퇴까지 그 위치를 유지했다.
가장 유명한 수집가인 프랑스 왕자 장 1세 드 베리 공작 (1340–1416)은 여러 권의 시도서를 소유했는데, 가장 유명한 베리공의 매우 호화로운 기도서를 포함해 일부는 현존한다. 이 책은 1410년경 랭부르 형제가 제작하기 시작했지만, 그들이 병으로 죽자 미완성으로 남겨졌고, 다른 예술가와 소유자에 의해 수십 년 동안 장식이 계속되었다. 이는 베리 공작의 소유를 거친 토리노-밀라노 시도서도 마찬가지였다.
시도서 호화로운 시도서
15세기 중반에 이르러 훨씬 더 넓은 범위의 귀족과 부유한 사업가들이 화려하게 장식된, 종종 작은 크기의 시도서를 의뢰할 수 있게 되었다. 인쇄술의 도래로 시장은 급격히 위축되었고, 1500년경에는 최고 품질의 책들이 다시 왕족이나 매우 고위 수집가들을 위해서만 생산되었다. 마지막 주요 채색 시도서 중 하나는 1546년 마지막 주요 필사본 채색가인 줄리오 클로비오가 로마의 추기경 알레산드로 파르네세를 위해 제작한 파르네세 시도서였다.
전동 공구
전동 공구(電動工具) 또는 파워 툴(power tool)은 수공구에 사용되는 순전히 육체노동 외에 추가적인 동력원과 메커니즘에 의해 작동되는 도구이다. 가장 일반적인 유형의 전동 공구는 전동기를 사용한다. 내연기관과 압축공기도 일반적으로 사용된다. 사역동물의 힘으로 직접 구동되는 도구는 일반적으로 전동 공구로 간주되지 않는다. 전동 공구는 초미세먼지를 포함한 다량의 미세먼지를 발생시킬 수 있다. 공기 중의 미세먼지는 1군 발암물질이다.
전동 공구 용도
전동 공구는 산업, 건설, 리모델링, 정원, 가사 작업(예: 요리, 청소) 및 집 주변에서 체결, 천공, 절단, 성형, 샌딩, 연삭, 라우팅, 연마, 페인팅, 금속가공, 목공, 가열 등 다양한 목적으로 사용된다.
건설 활동 중에 플라스틱 재료를 절단하기 위해 수공구 및 전동 공구를 사용하면 미세 플라스틱이 생성될 수 있다. 공기 중의 미세 플라스틱은 미세먼지의 일종이다. "다양한 종류의 절단 도구 및 관련 미세 플라스틱 생산"에 대한 추가 연구가 필요하다.
전동 공구 분류
전동 공구는 고정형 또는 휴대형으로 분류되며, 휴대형은 손으로 잡을 수 있음을 의미한다. 휴대형 전동 공구는 이동성에서 명백한 장점이 있다. 그러나 고정형 전동 공구는 속도와 정밀도에서 종종 장점을 가진다. 예를 들어, 일반적인 테이블 톱은 일반적인 수동 톱보다 더 빠르게 절단할 뿐만 아니라, 절단면이 휴대용 전동 톱으로 일반적으로 달성할 수 있는 것보다 더 매끄럽고, 직선적이며, 더 직각이다. 일부 고정형 전동 공구는 다른 어떤 방법으로도 만들 수 없는 물체를 생산할 수 있다. 예를 들어, 선반은 완벽하게 둥근 물체를 생산한다.
금속가공용 고정형 전동 공구는 일반적으로 공작기계라고 불린다. 공작기계라는 용어는 목공용 고정형 전동 공구에는 일반적으로 적용되지 않지만, 가끔 그런 용법이 들리기도 하며, 드릴 프레스 및 벤치 그라인더와 같은 일부 경우에는 정확히 동일한 도구가 목공과 금속가공 모두에 사용된다.
전동 공구 건강 영향
휴대용 전동 공구는 유용하지만, 다량의 잡음, 진동 및 초미세먼지를 포함한 미세먼지를 발생시킨다.
공기 중의 미세먼지는 1군 발암물질이다. 미세먼지는 혈류를 통해 폐와 뇌 깊숙이 침투하여 심장 질환, 폐 질환, 조기 사망과 같은 건강 문제를 일으킬 수 있으므로 대기 오염의 가장 해로운 형태(특히 초미세먼지 외에)이다. 미세먼지의 안전한 수준은 없다. 2013년 연구에서는 "미세먼지 대기 오염이 유럽의 폐암 발생률에 기여한다"고 결론 내렸다. 전 세계적으로, 2016년에는 PM2.5에 대한 노출이 심장 질환, 뇌졸중, 폐암, 만성 폐 질환 및 호흡기 감염으로 인한 410만 명의 사망에 기여했다. 전반적으로, 대기 중 미세먼지는 전 세계적으로 조기 사망의 주요 위험 요소 중 하나이다.
많은 건설 작업은 먼지를 발생시킨다. 높은 먼지 수준은 다음 중 하나 이상으로 인해 발생한다.
높은 먼지 수준 작업의 예는 다음과 같다.
전동 공구 건강 영향
전동 공구에서 배출되는 먼지의 크기 및 양에 대한 일부 산업 표준이 존재하지만, 전 세계적으로 널리 알려지거나 사용되지는 않는 것으로 보인다. 건설 과정 전반에 걸쳐 먼지가 발생하며 심각한 건강 위험을 초래할 수 있음을 인지하고, 제조업체는 현재 집진장치 (예: HEPA 진공 청소기) 또는 배출 후 먼지를 추출하는 통합 물 공급 시스템을 갖춘 전동 공구를 판매하고 있다. 그러나 이러한 제품의 사용은 대부분의 지역에서 여전히 일반적이지 않다. 2024년 1분기 기준으로, 휘발유 동력 도구는 캘리포니아에서 금지되었다.
귀마개 없이 장시간 전동 공구를 사용하면 청각 장애 위험에 처할 수 있다. 미국 국립 직업안전위생연구소 (NIOSH)는 청각 장애 예방을 위해 85 dB 이상의 잡음에 노출되지 않도록 권고했다. 드릴, 원형 톱, 벨트 샌더, 사슬톱을 포함한 대부분의 전동 공구는 85 dB 한계를 초과하는 음압 수준에서 작동하며, 일부는 100 dB를 초과하기도 한다. NIOSH는 이러한 종류의 전동 공구를 사용할 때 귀마개를 착용할 것을 강력히 권장한다.
전동 공구 역사
초기 산업 혁명 시대의 공장들은 머리 위 샤프트에서 벨트로 구동되는 전동 공구 배터리를 가지고 있었다. 주 동력원은 수차 또는 (나중에) 증기기관이었다. 1880년대에 전동기 (및 전기 배전망)가 도입되면서 오늘날 우리가 알고 있는 자체 동력 고정식 및 휴대용 도구가 가능해졌다. 전동 공구의 세계 시장은 330억 달러 (2016년)이며 2025년에는 460억 달러에 달할 것으로 추정된다.
1930년대 이전에는 전동 공구가 종종 주물 금속 하우징에 보관되었다. 주물 금속 하우징은 무거워 반복 사용 부상을 유발했으며, 전도성이 있어 종종 사용자에게 충격을 주었다. 제2차 세계 대전의 제조 요구 사항에 맞춰 헨리 포드는 도구 제조업체인 A. H. 피터슨에게 조립 라인 작업자를 위해 더 가볍고 휴대하기 쉬운 전기 드릴을 만들어달라고 요청했다. 이때 5파운드 무게의 드릴인 Hole-Shooter가 A. H. 피터슨에 의해 만들어졌다. 피터슨 회사는 결국 대화재와 경기후퇴 이후 파산했지만, 1924년 피터슨 회사의 전 파트너였던 A. F. 시버트에게 경매로 넘어갔고 밀워키 전동 공구 회사가 되었다.
전동 공구 역사
1930년대 초, 회사들은 열경화성 플라스틱 하우징을 실험하기 시작했다. 1956년, 한스 에리히 슬라니의 영향으로 로버트 보쉬 GmbH는 유리 섬유 강화 나일론으로 만들어진 전동 공구 하우징을 처음으로 도입한 회사 중 하나였다.
전동 공구 동력원
2021년 현재, 전동기는 고정형 도구의 동력원으로 가장 인기 있는 선택이다. 다른 동력원으로는 증기기관, 화약총구동 공구와 같은 연료 및 추진제 직접 연소, 또는 바람이나 움직이는 물과 같은 자연 동력원도 포함된다. 과거에는 고정형 도구가 풍차, 수차, 증기로 구동되었다. 일부 박물관과 애호가들은 여전히 이러한 구형 동력원으로 구동되는 고정형 도구를 유지하고 운영한다. 휴대용 전기 도구는 유선 또는 배터리 구동식일 수 있다. 공기압은 네일건과 페인트 스프레이어의 일반적인 동력원이다. 일부 도구 (화약총구동 공구라고 함)는 폭발성 카트리지로 구동된다. 휘발유 또는 휘발유-오일 혼합물로 작동하는 도구는 야외용으로 만들어진다. 대표적인 예로는 대부분의 사슬톱과 예초기가 있다. 블로토치와 같은 다른 도구는 외부에서 연료를 태워 열을 발생시킨다. 압축공기는 자동차 정비소와 같이 연료 또는 증기 점화 가능성이 있는 곳에서 보편적으로 사용된다. 전문가용 전기 도구는 DIY 또는 '소비자' 도구와 달리 이중 절연되어 있으며 접지되지 않는다. 실제로 안전상의 이유로 접지되어서는 안 된다.
전동 공구 동력원
다양한 배터리 구동 전동 공구는 브랜드 및 모델 간에 호환되지 않는 배터리를 사용하는 경우가 많다. 이로 인해 벤더 록인이 발생할 수 있으며, 배터리, 충전기 또는 전동 공구 부품 중 하나라도 고장나면 잠재적으로 모든 것을 교체해야 하므로 지속 가능성이 떨어진다.
전동 공구 동력원
배터리 차이의 예로는 배터리 기술 자체가 있는데, 이전에는 니켈-수소 전지 (NiMH) 및 니켈-카드 뮴 전지 (Ni-Cd)가 일반적이었지만, 2021년 현재 리튬 이온 전지가 새로운 전동 공구의 사실상 표준이 되었다. 전압은 배터리 호환성에 가장 중요한 요소 중 하나이다. 간단히 말해서, 다른 모든 조건이 동일하다면 도구의 전압 정격이 높을수록 전동 공구가 더 많은 전력을 공급할 수 있음을 의미한다. 잘못된 전압 정격의 배터리를 사용하면 도구, 사람 또는 주변 환경이 손상될 수 있다. 2021년 현재 18볼트 배터리 팩은 새로운 전동 공구의 사실상 표준이다. 암페어시는 간단히 말해 전동 공구가 재충전되기 전까지 얼마나 오래 작동할 수 있는지에 대한 정보를 제공한다. 동일한 배터리 기술과 동일한 전압 정격을 가진 두 개의 배터리를 비교할 때, 암페어시 정격이 두 배인 배터리는 약 두 배 더 오래 지속되어야 한다. 그러나 실제로는 약간의 차이가 있을 수 있다. 또한, 암페어시 정격이 높은 배터리는 더 높은 전류를 공급할 수 있기 때문에 실제로 전동 공구가 약간 더 높은 피크 전력을 제공할 수 있다.
전동 공구 동력원
동일한 배터리 기술, 전압 정격 및 암페어시 정격을 사용하더라도 전동 공구용 배터리의 인터페이스는 종종 다른 제조업체 간에 호환되지 않으며, 때로는 동일한 브랜드 또는 제품 라인 내에서도 호환되지 않는다. 사용자가 잘 알려진 브랜드 간에 배터리를 혼합하여 사용할 수 있도록 하는 애프터마켓 어댑터의 예가 있지만, 이러한 어댑터는 종종 도구의 배터리 안전 및 모니터링 시스템을 완전히 구현하지 않으며 사용자의 책임 하에 사용된다.
동일한 배터리가 여러 제조업체의 제품(주로 일반 도구보다는 특수 도구를 제공하는 제조업체)에서 사용될 수 있도록 하는 이니셔티브가 있다. 주로 두 독일 회사가 18V 시스템을 다른 회사에 개방했다.
AMPShare – powered by Bosch Professional는 보쉬 프로페셔널 ("파란색") 도구와 Power For All 배터리와 호환되지 않는 자체 배터리 및 충전기 시스템을 사용하는 동맹의 새로운 이름이다. 북미를 제외한 대부분의 지역을 대상으로 하며, 2008년 이후 판매된 8천만 개의 배터리를 기반으로 한다고 주장한다. 20여 개 이상의 회사가 참여하고 있다.
전동 공구 제조사
상대적으로 작고 전문화된 여러 회사가 산업 및 무역을 위한 틈새 솔루션을 구축한다.
다른 제조업체 및 OEM 생산으로부터 구매하여
불완전한 목록은 브랜드를 먼저 나열하고 그 다음 제조업체 또는 소유자를 나열한다.
보호 계전기
전기공학에서 보호 계전기(protective relay)는 고장이 감지되면 회로 차단기를 트립시키도록 설계된 전자계전기 장치이다.:4 최초의 보호 계전기는 전자기 장치로, 코일이 움직이는 부품에 작동하여 과전류, 과전압, 역전력, 과주파수, 저주파수와 같은 비정상적인 작동 조건을 감지하였다.
마이크로프로세서 기반의 솔리드 스테이트 디지털 보호 계전기는 이제 원래의 장치를 에뮬레이션할 뿐만 아니라, 전기 기계식 계전기로는 비실용적이었던 보호 및 감시 유형을 제공한다. 전기 기계식 계전기는 고장의 위치와 원인에 대한 기본적인 표시만 제공한다. 많은 경우 단일 마이크로프로세서 계전기가 두 개 이상의 전기 기계식 장치가 수행할 기능을 제공한다. 여러 기능을 하나의 케이스에 통합함으로써, 수치 계전기는 전기 기계식 계전기보다 자본 비용과 유지보수 비용을 절감한다. 그러나 매우 긴 수명 덕분에 수만 개의 이러한 "침묵하는 보초병"이 여전히 전 세계의 송전선과 전기 장치를 보호하고 있다. 중요한 송전선과 발전기는 보호 전용 큐비클을 가지고 있으며, 많은 개별 전기 기계식 장치 또는 하나 또는 두 개의 마이크로프로세서 계전기를 사용한다.
보호 계전기
이러한 보호 장치의 이론과 적용은 전력 계통 보호를 전문으로 하는 전력 엔지니어 교육의 중요한 부분이다. 회로와 장비를 보호하기 위해 신속하게 조치해야 할 필요성 때문에 보호 계전기는 종종 몇천 분의 1초 이내에 응답하여 차단기를 트립시켜야 한다. 어떤 경우에는 이러한 차단 시간이 법률이나 작동 규칙에 명시되어 있다. 유지보수 또는 시험 프로그램은 보호 시스템의 성능과 가용성을 결정하는 데 사용된다.
최종 적용 및 해당 법규에 따라 ANSI C37.90, IEC255-4, IEC60255-3, IAC와 같은 다양한 표준이 발생할 수 있는 고장 조건에 대한 계전기의 응답 시간을 규정한다.
보호 계전기 작동 원리
전기 기계식 보호 계전기는 자기 흡인 또는 전자기 유도에 의해 작동한다.:14 고정되어 있고 일반적으로 불분명한 작동 전압 임계값과 작동 시간을 가진 스위칭형 전기 기계식 전자계전기와 달리, 보호 계전기는 잘 정립되고 선택 가능하며 조정 가능한 시간 및 전류(또는 기타 작동 매개변수) 작동 특성을 가진다. 보호 계전기는 유도 원판 배열, 음영극:25, 자석, 작동 및 억제 코일, 솔레노이드형 작동기, 전화 계전기 접점 및 위상 변이 네트워크를 사용할 수 있다.
보호 계전기는 측정 유형에 따라 분류될 수도 있다.:92 보호 계전기는 전압이나 전류와 같은 양의 크기에 반응할 수 있다. 유도 계전기는 두 필드 코일에서 두 양의 곱에 반응할 수 있으며, 이는 예를 들어 회로의 전력을 나타낼 수 있다.
"두 교류 양의 몫과 동일한 토크를 생성하는 계전기를 만드는 것은 실용적이지 않다. 그러나 이것은 중요하지 않다. 계전기의 유일하게 중요한 조건은 설정이며, 이 설정은 넓은 범위의 구성 요소 값에 관계없이 비율에 대응하도록 만들 수 있다.":92
보호 계전기 작동 원리
여러 개의 작동 코일은 계전기에 "바이어스"를 제공하는 데 사용될 수 있으며, 한 회로의 응답 감도를 다른 회로에 의해 제어할 수 있도록 한다. 계전기에서는 "작동 토크"와 "억제 토크"의 다양한 조합을 생성할 수 있다.
자기 회로에 영구 자석을 사용하여 계전기는 한 방향의 전류에 다른 방향과 다르게 반응하도록 만들 수 있다. 이러한 극성 계전기는 직류 회로에서 예를 들어 발전기로 역류를 감지하는 데 사용된다. 이러한 계전기는 쌍안정으로 만들어질 수 있으며, 코일 전류가 없을 때 접점을 닫힌 상태로 유지하고 재설정하려면 역류가 필요하다. 교류 회로의 경우 기준 전압원에 연결된 편광 권선을 사용하여 원리가 확장된다.
가벼운 접점은 민감하고 빠르게 작동하는 계전기를 만들지만, 작은 접점은 무거운 전류를 운반하거나 차단할 수 없다. 종종 측정 계전기는 보조 전화 유형 아마추어 계전기를 트리거한다.
전기 기계식 계전기가 대규모로 설치된 경우, 회로를 트립시킨 신호의 원천을 결정하기 어려울 것이다. 이 정보는 작동 요원에게 고장의 예상 원인을 결정하고 재발을 방지하는 데 유용하다. 계전기에는 계전기가 작동할 때 해제되는 "표적" 또는 "플래그" 장치가 장착될 수 있으며, 이는 계전기가 트립되었을 때 특유의 색상 신호를 표시한다.
보호 계전기 구조에 따른 유형
전기 기계식 계전기는 다음과 같이 여러 가지 다른 유형으로 분류될 수 있다.
"아마추어" 유형 계전기는 힌지 또는 나이프 엣지 피벗에 지지된 회전 레버를 가지고 있으며, 이 레버는 움직이는 접점을 운반한다. 이러한 계전기는 교류 또는 직류에서 작동할 수 있지만, 교류의 경우 폴:14에 음영 코일을 사용하여 교류 주기 내내 접촉력을 유지한다. 계전기가 작동했을 때 고정 코일과 움직이는 아마추어 사이의 공극이 훨씬 작아지기 때문에, 계전기를 닫힌 상태로 유지하는 데 필요한 전류는 처음 작동시키는 데 필요한 전류보다 훨씬 작다. "복귀 비율" 또는 "차동"은 계전기를 재설정하는 데 전류를 얼마나 줄여야 하는지를 나타내는 척도이다.
흡인 원리의 변형 적용은 플런저형 또는 솔레노이드 작동기이다. 리드 계전기는 흡인 원리의 또 다른 예이다.
"가동 코일" 미터는 검류계와 유사하게 고정된 자석 내에 감긴 와이어 루프를 사용하지만, 포인터 대신 접점 레버가 있다. 이들은 매우 높은 감도로 만들 수 있다. 또 다른 유형의 가동 코일은 코일을 두 개의 전도성 인대에 매달아 코일의 매우 긴 이동을 허용한다.
보호 계전기 구조에 따른 유형
"유도" 디스크 미터는 회전할 수 있는 디스크에 전류를 유도하여 작동한다. 디스크의 회전 운동은 접점을 작동시킨다. 유도 계전기는 교류 전류가 필요하다. 두 개 이상의 코일이 사용되는 경우, 동일한 주파수여야 한다. 그렇지 않으면 순 작동력이 생성되지 않는다. 이러한 전자기 계전기는 19세기 후반 갈릴레오 페라리스가 발견한 유도 원리를 사용한다. 유도 디스크 과전류 계전기의 자기 시스템은 전력 시스템의 과전류를 감지하고 특정 과전류 한계에 도달했을 때 미리 정해진 시간 지연으로 작동하도록 설계되었다. 작동을 위해 계전기의 자기 시스템은 다음 기본 전류/토크 방정식에 따라 금속 디스크에 작용하여 접점을 만들도록 토크를 생성한다.
여기서 와 는 두 개의 자속이고 는 자속 사이의 위상각이다.
위 방정식에서 다음의 중요한 결론을 도출할 수 있다.
보호 계전기 구조에 따른 유형
계전기의 1차 권선은 플러그 브릿지를 통해 전력 시스템 변류기로부터 공급받으며, 이를 플러그 설정 승수(psm)라고 한다. 일반적으로 7개의 등간격 태핑 또는 작동 밴드가 계전기의 감도를 결정한다. 1차 권선은 상부 전자석에 위치한다. 2차 권선은 상부 전자석에 1차 권선에서 에너지를 공급받아 하부 전자석에 연결된다. 상부 및 하부 전자석이 에너지를 공급받으면 금속 디스크에 유도되어 자속 경로를 통해 흐르는 와전류가 생성된다. 이 와전류와 자속의 관계는 두 자속 경로가 90° 위상차를 가지므로 1차 권선의 입력 전류에 비례하는 토크를 생성한다.
과전류 조건에서, 스핀들 및 제동 자석에 가해지는 제어 스프링 압력을 극복하는 전류 값이 도달하면 금속 디스크가 고정 접점 쪽으로 회전하게 된다. 디스크의 이러한 초기 움직임은 종종 디스크 측면에 잘려 있는 작은 슬롯에 의해 임계 양의 전류 값까지 억제된다. 접점을 만들 때까지의 회전 시간은 전류뿐만 아니라 스핀들의 백스톱 위치(시간 승수(tm)로 알려짐)에도 따라 달라진다. 시간 승수는 전체 회전 시간의 10개의 선형 분할로 나뉜다.
보호 계전기 구조에 따른 유형
계전기에 먼지가 없는 한, 금속 디스크와 접촉이 있는 스핀들은 고정 접점에 도달하여 설계된 시간 및 전류 사양 내에서 회로를 트립하고 분리하라는 신호를 보낸다. 계전기의 차단 전류는 작동 값보다 훨씬 낮으며, 일단 도달하면 제동 자석에 의해 조절되는 제어 스프링의 압력으로 역방향 움직임으로 계전기가 재설정된다.
보호 계전기에 전자 증폭기를 적용하는 것은 일찍이 1928년에 진공관 증폭기를 사용하여 설명되었고 1956년까지 계속되었다. 전자관을 사용하는 장치들이 연구되었으나, 진공관 증폭기의 한계 때문에 상업용 제품으로 적용되지는 못했다. 관 필라멘트 온도를 유지하기 위해 상대적으로 큰 대기 전류가 필요하고, 회로에 불편한 고전압이 필요하며, 진공관 증폭기는 노이즈 교란으로 인한 오작동에 어려움을 겪었다.
보호 계전기 구조에 따른 유형
정지형 계전기는 움직이는 부품이 없거나 거의 없으며, 트랜지스터의 도입으로 실용화되었다. 정지형 계전기의 측정 요소는 다이오드, 제너 다이오드, 애벌랜치 다이오드, 단접합 트랜지스터, p-n-p 및 n-p-n 양극성 트랜지스터, 전계 효과 트랜지스터 또는 이들의 조합으로 성공적이고 경제적으로 구성되었다.:6 정지형 계전기는 출력 접점을 작동시키는 전력이 신호 회로가 아닌 별도의 공급 장치에서 파생되기 때문에 순수 전기 기계식 계전기보다 높은 감도라는 이점을 제공한다. 정지형 계전기는 접촉 바운스를 제거하거나 줄였고, 빠른 작동, 긴 수명 및 낮은 유지보수를 제공할 수 있었다.
보호 계전기 구조에 따른 유형
디지털 보호 계전기는 1960년대 후반에 초기 단계에 있었다. 실험적인 디지털 보호 시스템은 1970년대 초에 실험실과 현장에서 시험되었다. 위에서 언급된 계전기와 달리 디지털 보호 계전기는 하드웨어와 소프트웨어라는 두 가지 주요 부분을 가지고 있다.:5 세계 최초의 상업적으로 이용 가능한 디지털 보호 계전기는 1984년 워싱턴주 풀만에 본사를 둔 슈바이처 엔지니어링 연구소(SEL)에 의해 전력 산업에 도입되었다. 보호 기능을 구현하기 위한 복잡한 알고리즘 개발에도 불구하고 1980년대에 출시된 마이크로프로세서 기반 계전기는 이를 통합하지 않았다.
마이크로프로세서 기반 디지털 보호 계전기는 많은 개별 전기 기계식 장비의 기능을 대체할 수 있다. 이러한 계전기는 전압과 전류를 디지털 형태로 변환하고 마이크로프로세서를 사용하여 결과 측정값을 처리한다. 디지털 계전기는 하나의 장치에서 많은 개별 전기 기계식 계전기의 기능을 에뮬레이션할 수 있으므로, 보호 설계 및 유지보수를 간소화한다. 각 디지털 계전기는 자체 테스트 루틴을 실행하여 준비 상태를 확인하고 고장이 감지되면 경보를 울릴 수 있다. 디지털 계전기는 또한 통신(스카다) 인터페이스, 접점 입력 모니터링, 계량, 파형 분석 및 기타 유용한 기능도 제공할 수 있다. 예를 들어, 디지털 계전기는 여러 보호 매개변수 세트를 저장할 수 있으며, 이를 통해 연결된 장비 유지보수 중 계전기의 동작을 변경할 수 있다. 디지털 계전기는 또한 전기 기계식 계전기로는 구현 불가능한 보호 전략을 제공할 수 있다. 이는 장거리 고전압 또는 다단자 회로 또는 직렬 또는 병렬 보상된 선로에서 특히 그렇다.:3 또한 자체 테스트 및 감시 제어 시스템과의 통신에도 이점을 제공한다.
디지털 및 수치 보호 계전기 간의 구분은 미세한 기술적 세부 사항에 달려 있으며, 보호 분야 외에서는 거의 발견되지 않는다.:Ch 7, pp 102 수치 계전기는 디지털 계전기 기술 발전의 산물이다. 일반적으로 여러 가지 다른 유형의 수치 보호 계전기가 있다. 그러나 각 유형은 유사한 아키텍처를 공유하므로 설계자는 비교적 적은 수의 유연한 구성 요소를 기반으로 전체 시스템 솔루션을 구축할 수 있다. 이들은 적절한 알고리즘을 실행하는 고속 프로세서를 사용한다.:51 대부분의 수치 계전기는 다기능적이며 여러 설정 그룹을 가지며 각 그룹은 종종 수십 또는 수백 개의 설정을 포함한다.
보호 계전기 기능별 계전기
주어진 계전기에서 사용 가능한 다양한 보호 기능은 표준 ANSI 기계기구 번호로 표시된다. 예를 들어, 기능 51을 포함하는 계전기는 시간 지연 과전류 보호 계전기가 된다.
과전류 계전기는 부하 전류가 픽업 값을 초과할 때 작동하는 보호 계전기의 한 유형이다. 이는 즉시 동작 과전류(IOC) 계전기와 한시 동작 과전류(DTOC) 계전기의 두 가지 유형이 있다.
IOC 계전기 또는 DTOC 계전기의 ANSI 기계기구 번호는 50이다. 일반적인 적용에서 과전류 계전기는 변류기에 연결되며 특정 전류 레벨 이상에서 작동하도록 교정된다. 계전기가 작동하면 하나 이상의 접점이 작동하여 회로 차단기를 트립시키기 위해 에너지를 공급한다. DTOC 계전기는 영국에서 광범위하게 사용되었지만, 전원에 가까운 고장에 대해 더 느리게 작동하는 내재적 문제로 인해 IDMT 계전기 개발로 이어졌다.:pp 30-31
한시 동작 과전류(DTOC) 계전기는 전류가 픽업 값을 초과하면 정해진 시간 후에 작동하는 계전기이다. 따라서 이 계전기는 전류 설정 범위뿐만 아니라 시간 설정 범위도 가지고 있다.
보호 계전기 기능별 계전기
순시 과전류 계전기는 작동에 의도적인 시간 지연이 없는 과전류 계전기이다. 계전기 내부의 전류가 작동 값을 초과하면 계전기의 접점이 즉시 닫힌다. 순시 픽업 값과 계전기의 접점 닫힘 사이의 시간 간격은 매우 짧다. 작동 시간이 짧고 전류 값이 계전기 설정보다 많으면 즉시 작동하기 시작한다. 이 계전기는 전원과 계전기 사이의 임피던스가 해당 섹션에 제공된 것보다 작을 때만 작동한다.
반한시 과전류(ITOC) 계전기는 작동 전류의 크기가 여자량의 크기에 반비례할 때만 작동하는 과전류 계전기이다. 계전기의 작동 시간은 전류 증가에 따라 감소한다. 계전기의 작동은 전류의 크기에 따라 달라진다.
반한시 정한시(IDMT) 계전기는 한시 동작 과전류(DTOC) 계전기의 단점을 극복하기 위해 개발된 보호 계전기이다.:pp 30-31:134
보호 계전기 기능별 계전기
소스 임피던스가 일정하게 유지되고 계전기에서 멀어질수록 고장 전류가 현저하게 변하는 경우, 보호되는 회로의 넓은 영역에 걸쳐 고속 보호를 달성하기 위해 IDMT 과전류 보호:11를 사용하는 것이 유리하다.:127 그러나 소스 임피던스가 피더 임피던스보다 훨씬 큰 경우 IDMT 계전기의 특성을 활용할 수 없으며 DTOC가 사용될 수 있다.:42 둘째로, 소스 임피던스가 변하고 가벼운 부하 동안 발전량이 적어지면서 약해지면, 이는 더 느린 차단 시간으로 이어져 IDMT 계전기의 목적을 무효화한다.:143
IEC 표준 60255-151은 아래와 같이 IDMT 계전기 곡선을 명시한다. 표 1의 네 가지 곡선은 현재는 폐지된 영국 표준 BS 142에서 파생되었다. 표 2의 다른 다섯 가지 곡선은 ANSI 표준 C37.112에서 파생되었다.
보호 계전기 기능별 계전기
전류 보호에는 IDMT 계전기를 사용하는 것이 더 일반적이지만, 전압 보호를 위해 IDMT 작동 모드를 활용할 수 있다.:3 일부 보호 계전기에서는 맞춤형 곡선을 프로그래밍할 수 있으며:pp Ch2-9 다른 제조업체는:18 계전기 고유의 특수 곡선을 가지고 있다. 일부 수치 계전기는 반한시 과전압 보호:6 또는 역상 과전류 보호를 제공하는 데 사용될 수 있다.:915
Ir = 고장 전류와 계전기 설정 전류의 비율 또는 플러그 설정 승수이다.:pp 73 "플러그"는 전기 기계식 계전기 시대를 참고한 것으로, 개별:pp 37 단계로 제공되었다. TD는 시간 다이얼 설정이다.
위 방정식들은 서로 다른 시간 승수 설정(TMS)을 사용하여 "곡선군"을 생성한다. 계전기 특성 방정식에서 더 큰 TMS는 주어진 PMS(Ir) 값에 대해 더 느린 차단 시간을 초래한다는 것이 분명하다.
보호 계전기 기능별 계전기
거리 계전기는 임피던스 계전기라고도 불리며, 보호되는 회로의 전류 또는 전압의 크기가 아닌 이 두 양의 비율에 의해 성능이 결정된다는 점에서 다른 형태의 보호와 원리가 다르다. 거리 계전기는 실제로 전압에 의해 여자되는 코일과 전류에 의해 여자되는 코일 두 개를 가진 이중 작동량 계전기이다. 전류 요소는 양의 또는 픽업 토크를 생성하는 반면, 전압 요소는 음의 또는 재설정 토크를 생성한다. 계전기는 V/I 비율이 미리 정해진 값(또는 설정 값) 아래로 떨어질 때만 작동한다. 송전선에 고장이 발생하면 고장 전류가 증가하고 고장 지점의 전압은 감소한다. V/I 비율은 변류기와 계기용 변압기의 위치에서 측정된다. 계기용 변압기 위치에서의 전압은 계기용 변압기와 고장 지점 사이의 거리에 따라 달라진다. 측정된 전압이 낮을수록 고장 지점이 더 가깝다는 의미이며 그 반대도 마찬가지이다. 따라서 이 보호를 거리 계전기라고 한다. 선로를 통해 흐르는 부하는 계전기에는 임피던스로 나타나며, 충분히 큰 부하(임피던스는 부하에 반비례하므로)는 고장이 없는 상태에서도 계전기를 트립시킬 수 있다.:467
보호 계전기 기능별 계전기
차동 방식은 보호 영역(모선, 발전기, 변압기 또는 기타 장치일 수 있음)으로 들어가는 전류와 그 영역을 떠나는 전류의 차이에 따라 작동한다. 영역 외부의 고장은 영역의 입구와 출구에서 동일한 고장 전류를 발생시키지만, 영역 내부의 고장은 전류의 차이로 나타난다.
"차동 보호는 100% 선택적이므로 보호 영역 내의 고장에만 반응한다. 보호 영역의 경계는 변류기의 위치에 의해 고유하게 정의된다. 따라서 다른 보호 시스템과의 시간 등급은 필요하지 않으며, 추가 지연 없이 트립이 가능하다. 따라서 차동 보호는 모든 중요한 설비 항목의 빠른 주 보호에 적합하다.":15
차동 보호는 다중 터미널을 가진 영역을 보호하는 데 사용될 수 있으며, 선로, 발전기, 모터, 변압기 및 기타 전기 설비를 보호하는 데 사용될 수 있다.
방향성 계전기는 고장의 방향을 결정하기 위해 추가적인 전압 또는 전류의 편극원을 사용한다. 방향성 요소는 편극량과 작동량 사이의 위상 변화에 반응한다. 고장은 계전기 위치의 상류 또는 하류에 위치할 수 있으며, 보호 영역 내부 또는 외부에서 적절한 보호 장치를 작동시킬 수 있다.
동기화 확인 계전기는 두 전원의 주파수와 위상이 허용 오차 범위 내에서 유사할 때 접점 폐쇄를 제공한다. "동기화 확인" 계전기는 종종 두 전력 시스템이 상호 연결되는 곳, 예를 들어 두 전력망을 연결하는 스위치 야드 또는 발전기 차단기에서 발전기가 연결되기 전에 시스템과 동기화되었는지 확인하는 데 적용된다.
보호 계전기 전원
계전기는 전원 유형별로 분류될 수도 있다.
비점원 오염
비점원(nonpoint source, NPS) 오염은 단일한 불연속적인 출처에서 발생하지 않는 물이나 공기의 오염을 의미한다. 이러한 종류의 오염은 종종 넓은 지역에서 모인 소량의 오염 물질이 누적된 결과이다. 이는 단일 출처에서 발생하는 점 오염원과는 대조적이다. 비점원 오염 오염은 일반적으로 지표면 유출, 강수, 퇴적, 배수, 누수, 또는 수문학적 변형(강우 및 눈 녹음)으로 인해 발생하며, 오염을 단일 출처로 추적하기 어렵다. 비점원 오염 수질 오염은 강으로 흘러 들어가는 농업 지역의 오염된 유출수, 또는 바람에 실려 바다로 날아가는 잔해와 같은 출처에서 수역에 영향을 미친다. 비점원 오염 대기 오염은 굴뚝이나 자동차 배기관과 같은 출처에서 대기 질에 영향을 미친다. 이러한 오염원은 점 오염원에서 발생했지만, 오염 물질의 장거리 이동 능력과 여러 출처로 인해 비점원 오염이 된다. 만약 배출물이 단일 위치에서 수역이나 대기 중으로 발생한다면, 오염은 단일 점 오염원이 될 것이다.
비점원 오염
비점원 오염 수질 오염은 문제 해결을 위한 특정 해결책이나 변경 사항 없이 여러 다른 출처에서 발생할 수 있으므로 규제하기 어렵다. 비점원 오염 수질 오염은 잔디 시비, 농약 살포, 도로 건설 또는 건축과 같은 많은 사람들의 일상 활동에서 비롯되기 때문에 통제하기 어렵다. 비점원 오염 오염을 통제하기 위해서는 도시 및 교외 지역, 농업 활동, 임업 활동 및 선착장의 관리를 개선해야 한다.
비점원 오염 수질 오염의 종류에는 퇴적물, 영양소, 독성 오염 물질 및 화학 물질, 병원체가 포함된다. 비점원 오염 수질 오염의 주요 출처는 도시 및 교외 지역, 농업 활동, 대기 유입, 고속도로 유출수, 임업 및 광업 활동, 선착장 및 보트 활동이다. 도시 지역에서는 주차장, 도로 및 고속도로에서 씻겨 내려간 오염된 빗물(이를 도시 유출수라고 한다)이 일반적으로 비점원 오염 범주에 포함된다 (이것이 빗물 배수 시스템으로 흘러 들어가 파이프를 통해 지역 지표수로 배출되면 점 오염원이 될 수 있다). 농업에서는 비료 처리된 농지에서 질소 화합물이 용출되는 것이 비점원 오염 수질 오염이다. 농경지나 숲을 가로지르는 "판상류"의 폭풍수에서 발생하는 영양소 지표면 유출도 비점원 오염의 예시이다.
비점원 오염 주요 유형 (수질 오염의 경우)
퇴적물(느슨한 흙)에는 미사 (토양학)(미세 입자)와 고형현탁물(더 큰 입자)이 포함된다. 퇴적물은 침식된 하천 제방과 도시 및 농촌 지역의 부적절한 식물 피복으로 인한 지표면 유출로 인해 지표수로 유입될 수 있다. 퇴적물은 수역에 탁도를 유발하여 더 깊은 곳으로 도달하는 빛의 양을 줄여 수중 수생식물의 성장을 억제하고 결과적으로 물고기와 개류와 같이 식물에 의존하는 종에 영향을 미칠 수 있다. 수역으로 유입되는 퇴적물 부하가 증가하면 산소도 고갈되거나 해당 지역에 서식하는 종에 해로운 수준으로 감소할 수 있다. 높은 탁도 수준은 또한 식수 정수 (물) 시스템을 저해한다. 퇴적물은 파도와 바람으로 인해 수층으로 운반되기도 한다. 퇴적물이 지속적인 속도로 침식되면 수층에 머물러 탁도 수준이 증가한다.
퇴적은 퇴적물이 수역으로 운반되는 과정이다. 퇴적물은 수계에 침전되거나 수층에 남아 있게 된다. 퇴적률이 높으면 너무 많은 퇴적물이 쌓여 홍수가 발생할 수 있다. 홍수가 발생하면 많은 양의 퇴적물이 존재하여 수변 부동산이 추가로 손상될 수 있다.
비점원 오염 주요 유형 (수질 오염의 경우)
퇴적물은 또한 여러 다른 출처에서 배출될 수 있다. 출처에는 건설 현장(이들은 침식 방지 및 퇴적물 통제로 관리할 수 있는 점 오염원이지만), 농경지, 하천 제방 및 심하게 교란된 지역이 포함된다.
영양소는 주로 유출수, 쓰레기 매립지, 가축 사육장, 농경지에서 발생하는 무기물을 의미한다. 주요 우려 영양소는 인과 질소이다.
비점원 오염 주요 유형 (수질 오염의 경우)
인은 여러 형태가 생물학적으로 이용 가능한 영양소이다. 인은 인간 하수 슬러지에 과도하게 풍부한 것으로 악명 높다. 인은 농업용 및 주거용, 상업용 부동산에 사용되는 많은 비료의 주성분이며, 담수 시스템과 일부 기수역에서는 제한 영양소가 될 수 있다. 인은 많은 형태의 인이 토양 입자에 흡착되는 경향이 있기 때문에 대부분 토양 침식을 통해 수역으로 운반된다. 수생 시스템(특히 담수 호수, 저수지 및 연못)에 과도한 양의 인은 식물성 플랑크톤이라고 불리는 미세 조류의 증식을 유발한다. 식물성 플랑크톤의 과도한 성장으로 인한 유기물 공급 증가는 부영양화라고 불린다. 부영양화의 일반적인 증상은 추하고 불쾌한 표면 막을 생성하고, 유익한 유형의 식물을 가리고, 맛과 냄새를 유발하는 화합물을 생성하며, 조류가 생성하는 독소로 인해 물을 오염시킬 수 있는 조류 대증식이다. 이러한 독소는 식수로 사용되는 시스템에서 특히 문제인데, 일부 독소는 사람에게 질병을 유발할 수 있고 독소 제거는 어렵고 비용이 많이 들기 때문이다. 조류 대증식의 세균 분해는 물 속 용존 산소를 소비하여 저산소증 (환경)을 유발하며 물고기와 수생 무척추동물에게 해로운 결과를 초래한다.
비점원 오염 주요 유형 (수질 오염의 경우)
질소는 비료의 다른 주요 성분이며, 질소가 제한 영양소인 염수 또는 기수역 시스템에서 일반적으로 오염 물질이 된다. 담수에서의 인과 유사하게, 해양 시스템에서 생물학적으로 이용 가능한 질소의 과도한 양은 부영양화 및 조류 대증식을 유발한다. 저산소증은 해양 시스템에서 부영양화의 점점 더 흔한 결과이며, 강어귀, 만, 해안 근해의 넓은 지역에 영향을 미칠 수 있다. 매년 여름, 미시시피강이 멕시코만으로 유입되는 저층수에서 저산소 상태가 형성된다. 최근 여름 동안, 이 "죽음의 지대"의 면적은 뉴저지주 면적과 비슷하며, 이 지역의 어업에 막대한 해로운 결과를 초래한다.
질소는 주로 질산염 (NO3) 형태로 물에 의해 운반된다. 질소는 일반적으로 유기-N 또는 암모니아 (NH3) 형태로 유역에 추가되므로, 질소는 산화되어 질산염으로 전환될 때까지 토양에 부착된 상태로 유지된다. 질산염은 일반적으로 이미 토양에 흡수되어 있으므로, 지표면 유출보다는 토양을 통과하는 물(즉, 간류 및 타일 배수)이 이를 운반할 가능성이 가장 높다.
비점원 오염 주요 유형 (수질 오염의 경우)
독성 화학 물질은 주로 유기 화합물과 무기 화합물을 포함한다. 납, 수은, 아연, 카드뮴과 같은 중금속을 포함하는 무기 화합물은 분해에 강하다. 이러한 오염 물질은 인간 하수 슬러지, 광업 활동, 차량 배출가스, 화석연료 연소, 도시 유출수, 산업 활동 및 쓰레기 매립지와 같은 다양한 출처에서 발생할 수 있다.
다른 독성 오염 물질에는 폴리염화 바이페닐(PCBs) 및 다환 방향족 탄화수소(PAHs), 난연제, 그리고 DDT와 같은 많은 농화학 물질, 기타 농약 및 비료와 같은 유기 화합물이 포함된다. 이러한 화합물은 생태계와 수역에 심각한 영향을 미칠 수 있으며, 환경 분해에 강하여 환경에 잔류하면서 인간과 수생 종의 건강을 위협할 수 있다. 이러한 화합물은 공기 및 물 환경에도 존재하여 환경에 손상을 입히고 생명체에 유해한 노출 위험을 초래할 수 있다. 이러한 독성 화학 물질은 농경지, 묘목장, 과수원, 건축 현장, 정원, 잔디밭 및 쓰레기 매립지에서 나올 수 있다.
산과 염은 주로 관개 농지, 광산 작업, 도시 유출수, 산업 현장 및 쓰레기 매립지에서 발생하는 무기 오염 물질이다. 기타 무기 독성 오염 물질은 주물 공장 및 기타 공장, 하수, 광업 및 석탄 화력 발전소에서 발생할 수 있다.
병원체는 물에서 발견되어 사람에게 질병을 일으킬 수 있는 세균과 바이러스이다. 일반적으로 병원체는 공공 식수 공급원에 존재할 때 질병을 유발한다. 오염된 유출수에서 발견될 수 있는 병원체에는 다음이 포함될 수 있다.
대장균군과 분변도 유출수에서 검출될 수 있다. 이들 세균은 일반적으로 사용되는 수질 오염의 지표세균이지만, 실제 질병의 원인은 아니다.
병원체는 부적절하게 관리되는 가축 사육장, 고장 난 정화조 시스템, 부적절한 반려동물 배설물 처리, 인간 하수 슬러지의 과도한 살포, 오염된 폭풍 하수도 및 위생 하수도 넘침으로 인해 유출수를 오염시킬 수 있다.