전기 설계 프로세스는 문제 해결을 위한 체계적인 단계별 프로세스입니다. 엔지니어는 제품 개발에 이 프로세스를 항상 사용합니다. 프로세스에서 집중해야 할 일반적인 전기 설계 측면은 무엇일까요? "이건 잘 되겠지" 하며 간과하는 영역은 어디일까요? 전기 설계란 무엇이며, 그 프로세스는 무엇이고, 여정 중 어떤 구체적 디테일을 놓치는지 알아봅니다.
전기 설계는 전기 장비의 계획, 생성, 테스트, 개발 및 설치 감독을 포함합니다. 많은 전기 설계 프로젝트는 아이디어에서 시작하거나, 민간 산업에서는 시장을 위한 제품 모델링이나 개발을 생각하는 것에서 시작합니다. 전기 설계 프로젝트는 새로운 시장성 있는 제품을 나타내거나 기존 제품이나 시스템 개선을 목표로 할 수 있습니다.
전기 설계 엔지니어는 여전히 전기 공학 기본 원리에 대한 완전한 이해가 필요합니다. 데이터베이스 시스템, 다양한 태스크 프로그램/모듈, 여러 계획, 설계, 분석 연구를 활용할 수 있습니다.
전기 설계는 여러 중요한 개발 단계를 거칩니다. 먼저 설계자는 프로젝트 범위를 이해해야 합니다. 그런 다음 각 컴포넌트(일반 사무 영역, 특수 기계, 배전 장비 등)를 업계 인정 표준에 맞춰 정의하고 설계합니다. 마지막으로 이 개별 컴포넌트들을 모아 설계 최종 프레젠테이션을 구성합니다.
전기 설계 프로세스는 문제 해결을 위한 다단계 방법입니다. 전기 설계자는 업무에서 자주 마주치는 주제들에 집중해야 합니다. 전기 설계자는 다음 분야와 매우 밀접하게 작업하며, 이는 숙련된 설계자에게는 골칫거리이거나 상식이 될 수 있습니다. 이 주제들을 전기 설계자 마음 한구석에 항상 두는 것이 중요합니다.
계획 내 각 컴포넌트 선택 후, 각 부분을 업계 인정 표준과 상업/산업 용도에 대한 지역 관할권의 추가 표준에 맞춰 설계하는 단계입니다. 주요 산업 표준은 NFPA(국립화재보호협회)에서 발행하는 NEC(국가전기코드)입니다. NEC는 3년마다 개정돼 새 판이 발행됩니다. 제품이 최신 판 개정 사항에 맞춰져 있는지 확인하는 것이 좋습니다. 코드는 국가 수준에서 적용되지만, 일부 지역 관할권은 NEC 요건을 초과하는 추가 표준을 두거나 이전 판을 사용할 수 있습니다.
특수 전기 장비 포함 프로젝트 등 특정 컴포넌트 기반 추가 요건이 있는 프로젝트도 있습니다. 전기 설계자는 특수 장비 제조사 가이드라인을 항상 고려하고, 과전류 보호 크기, 특수 접지 요건 등에 대한 제조사 지정 적절한 전기 장비 표준을 사용해야 합니다. 이러한 특수 요건은 추가 특수 배선 관행 준수를 요구할 수 있으며, 이 경우 계획에 문서화해야 합니다.
설계자는 NEMA(전미전기제조사협회) 표준도 고려해야 합니다. 모터 리드 식별, 변압기 단자 마킹, 플러그/리셉터클 장치, 정격 전류 등이 포함됩니다. EASA(전기기기서비스협회) 표준도 고려해야 하며, 모터와 제어기에 대한 최신 정보를 제공합니다.
로컬 유틸리티에서 공급되는 배전 시스템의 신규 또는 업그레이드 부품 포함 프로젝트에서는 유틸리티 회사가 정한 요건을 고려해야 합니다. 이 방식은 서비스 유틸리티에서 고객까지 적절한 배전을 위한 배선 방식과 장비를 지시할 수 있습니다. 계산된 부하 값은 제조사 가이드라인을 참조해 배전 시스템이 이 부하를 지원할 수 있는지 확인해야 합니다. 모든 경우 설계자는 탄탄한 전기 지식과 전기 계산 및 필요성에 대한 철저한 이해뿐만 아니라, 전기 산업에서 활용되는 모든 관련 코드와 표준의 적용에 대한 인식도 가져야 합니다.
다양한 부품과 적용 표준이 결정되면 설계자는 해당 부품들을 모아 전기 설계를 구성하고 계획 세트를 완성합니다.
과거에는 이 계획이 손으로 그린 청사진 형태였지만, 오늘날 대부분 계획은 컴퓨터 지원 설계(CAD) 소프트웨어 툴로 디지털 방식으로 생성됩니다. 디지털 계획은 펜과 연필로 그린 것보다 수정과 전송이 쉽습니다.
E3.series
계획에서 각 장치는 적절한 전기 심볼로 참조되어야 합니다. 전기 심볼은 프로젝트에서 작업할 많은 사람들이 각 부품을 보편적으로 인식해 비용을 적절히 산정하고 사양대로 시공할 수 있게 합니다.
올바른 심볼이 최종 설계에 사용되고 기재되도록 하는 것이 중요합니다. 설계 심볼 리스트는 올바른 심볼과 정의로 업데이트되어야 합니다. 가끔 개발되지 않은 심볼이 필요할 수 있습니다(예: 새로운 에너지 절약/관리 장치). 이 경우 설계자는 전기 설계 계획용 새 심볼을 만들 수 있으며, 계획에 포함된 심볼 리스트에 추가하면 됩니다.
전기 시스템에 사용되는 다양한 시스템 전압을 이해하는 것은 설계와 유지보수에서 매우 중요합니다. 부하가 상 간, 상-중성 간 어떻게 연결되는지 알면 전기 설계자가 전기 시스템 컴포넌트를 적절히 설계하고 특정할 수 있으며, 유지보수 인력이 이 시스템을 안전하게 유지보수하고 운영할 수 있습니다.
전원 공급용 전압 유형은 많으며, 어떤 것이 가능한지 아는 것이 1단계입니다. 전압 공급은 공급 유틸리티 회사에서 알아야 하며, 모든 서비스 전압이 모든 부하에 가능하지 않습니다. 예를 들어 3상 서비스가 주거용 건물에 불가능할 수 있고, 대용량 부하에 최소 부하 요건이 지정될 수 있습니다. 전기 설계자는 서비스 전압 요건을 결정할 책임이 있습니다. 전력 공급원이 무엇인지 가정하지 말고, 해당 위치에서 그런 전력을 출력하지 않는데 한 유형의 전력원을 위해 장치를 설계하지 마세요.
고장 모드는 시간이 지나며 발생하며, 피하기 위해 설계하기 어렵습니다. 전자 컴포넌트는 다양한 고장 모드를 가집니다. 시간이나 원인별로 분류할 수 있습니다. 과도한 온도, 과전류 또는 과전압, 이온화 방사선, 기계적 충격, 응력 충격 등 여러 원인으로 고장이 발생합니다. 고장은 컴포넌트 수명 주기 초기나 말기에 가장 흔히 나타납니다. 항공우주 시스템, 생명 유지 시스템, 통신, 철도 신호, 컴퓨터 등은 수많은 전자 컴포넌트를 사용합니다. 고장의 통계적 속성 분석은 설계에 적절한 지침을 줘 일정 신뢰성 수준을 확립할 수 있습니다. 고장 모드 목록:
제품이 어떤 환경에 있든, 주변 환경을 견디도록 제품을 적절히 설계하려면 철저한 조사가 필요합니다. 주변 온도가 300°F(과장)까지 올라갈 수 있는데 전자장치가 실온용으로 설계됐다면 원치 않는 결과가 될 것입니다.
입력 전압이 대규모 과열 유발
전기 주변에서 사람들이 아무리 주의를 기울여도, 단순한 실수가 생명을 위협하는 상황으로 변하는 단 한 순간이 있습니다. 신제품 개발은 고객 사양에 맞춰 설계하는 데 많은 시간이 듭니다. 하지만 안전은 여전히 1순위인 암묵적 고객 요구사항이라는 불가피한 진실이 있습니다. 이를 만들 사람, 다룰 사람, 사용 대상자, 만져선 안 될 사람 모두를 위해.
어떻게 보든 모든 전자 장치에 감전 위험은 여전히 존재합니다. 우리가 할 수 있는 건 예방 조치를 취하고 감전 가능성을 최소화하는 것뿐입니다. 모든 컴포넌트가 모든 표준과 가이드라인을 충족했나요? 해당 산업에 필요한 가이드라인을 충족했나요? 아기 모니터에 노출된 전선 구간이 있어선 안 됩니다. 하지만 현실적으로 이 이유만으로 시장에 나오지 못할 수도 있습니다. 여러분이 느끼기에 장치로부터 어떤 해나 손상도 막기 위해 가능한 모든 조치를 취했나요?
안전은 모든 전자 장치가 충족해야 할 1순위 비언급 요구사항입니다. 이 목표가 달성되면 여러분 제품이 아무도 해치지 않으리란 안심 속에 편히 잘 수 있습니다.
전기 설계자로서 경험이 적든 많든, 수행하는 일을 높은 수준에서 조망하는 것은 항상 좋습니다. 여기서 논의된 주제 중 일부는 "이건 상식 아냐?"처럼 보일 수 있지만, 때로는 이것이 일이고 전기 설계 프로세스가 종종 간과되거나 어떤 경우엔 전혀 사용되지 않음을 상기시키는 게 좋습니다. 사람들은 자신의 일이 되고 주변에서 일어나는 모든 것을 이해합니다. 변화는 거의 없고 새로운 관점에서 보는 게 종종 좋습니다. 전기 설계자는 처음 시작했을 때를 떠올리며, 초보자가 알 수 있었던 큰 실수를 피해야 합니다.
학교에서 배웠고 일 시작 전부터 알았던 것인데 "이거 내가 학교에서 배웠잖아... 일 시작 전부터 알고 있었어"라고 생각한 실수를 해본 적 있나요?
산업기술
좋은 설계가 성공에서 멀다면, 좋은 CNC 공장을 찾는 것은 성공에서 단 한 걸음 떨어진 것입니다. 저는 지금 당장 실현하고 싶은 훌륭한 설계가 있는데, 다음 단계는 무엇일까요? CNC 공장을 찾으세요. CNC 공장 찾을 때 자신의 니즈를 명확히 하세요 자신의 니즈를 분석하고 가장 적합한 CNC 공장을 찾기 위한 몇 가지 방법을 시도해 보세요. 이 단계를 시작하기 전에 설계에 대한 2D 및 3D 도면을 만들어야 합니다. 공차, 소재, 표면 마감, 설계의 외관 특징 등이 도면에 드러날 수 있습니다. 설계가 더 원활하게 진행되도록 가장
이 문서는 2018년 11월에 처음 게시된 기사의 업데이트입니다. 모든 PLCnext Control에는 내장 OPC UA 서버가 포함되어 있습니다. 이 서버는 모든 OPC UA 서버와 마찬가지로 공개 키 암호화를 사용하여 클라이언트와 안전한 연결을 설정하는 옵션을 포함합니다. 이 가이드는 자체 보안 인증서(자체 개인 키 포함)를 사용하여 PLCnext Control과 안전한 OPC UA 연결을 설정하는 방법을 설명합니다. OPC UA 서버 인증서 관리에 대한 일반적인 정보는 다음을 참조하세요: PLCnext Engineer 통합
