터널 조명 설비

터널 조명 설비

1. 터널 조명설비 검토

1) 터널조명 기준
터널내 조명 설치 기준은 철도전철전력설비시설지침 제229조 (터널조명설비등), 에 표기된 내용은 다음과 같다. 제229조(터널 조명설비 등) ①조명 및 부속설비는 다음 각호에 의한다.

 1. 조명기구 등의 시설위치는 신호기의 투시에 지장을 주지 아니하는 장소로 하고 다음 각목에 의한다.
     가. 단선터널은 편측, 복선 터널은 양측에 시설한다.
     나. 조명기구의 시설 높이는 바닥면상 1.8～2.0[m], 조작함은 1.2[m], 콘센트는 0.5[m],유도등은 0.5[m]를

          표준으로 하되, 안전난간과 간섭되는 경우에는 안전난간 아래에 시설한다.
     다. 조명기구의 설치간격은 10[m]를 표준으로 하며, 광원에 따라 그 간격을 달리 할 수 있다. 
     라. 완화조명을 위하여 속도등급 250킬로급 이상 선로의 500[m]이상의 터널은 50[m]까지 10[m]로 하고,

          속도등급 200킬로급 이하 선로의 250[m]이상의 터널 70[m]까지는 7[m]로 한다.
     마. 조명기구의 시설은 균등한 간격으로 설치하고 터널 양측에 설치하는 경우에는 지그재그 배열을 하여야

          한다.
 2. 기준 평균조도는 10[lx]로 한다.
 3. 사용광원은 형광램프 또는 나트륨램프, 메탈할라이드램프, 무전극램프 등 고효율절전형을 사용하고 조명

     기구는 열차통과에 의한 진동 및 산․알칼리․수분 등에 충분히 견디는 등기구를 사용하고, 재 점등시간이 긴

     전구를 시설할 때에는 순시 점등형 전구의 병용을 고려한다.
 4. 분전반, 제어함, 콘센트함 등 각종 함은 방습ㆍ방진 등 그 목적에 적합한 구조의 것으로 한다.
     ① 대피소 내의 조명은 중․소형 대피소는 1등, 대형 대피소는 2등 설치를 표준으로 한다. 다만, 맨홀(접속

         박스) 설치위치에 조명이 필요할 경우에는 조명시설을 할 수 있다.
     ② 터널 내 전기설비시설용 기재갱의 조도는 10[lx]로 한다.
     ③ 터널 내 콘센트의 시설은 다음 각호에 의한다.
       1. 단선터널은 편측, 복선 터널은 양측으로 시설한다.
       2. 콘센트의 설치는 200m 간격(단선의 경우는 100m)으로 설치한다.
       3. 콘센트 설비의 사용전원은 교류 220[V]로 하며, 공급용량은 1.5KVA 이상이어야 한다.
       4. 터널 양측에 설치하는 경우에는 지그재그 배열을 하여야 한다.
       5. 전선과 플러그는 사고가 발생하는 때에 파손되지 아니하도록 계획되어야 하며, 열과 물로부터 보호되

           어야 한다.
     ④ 출구 유도조명은 다음 각호에 의한다.
       1. 터널길이 1km이상 터널은 편측 100m(지그재그 50m)간격으로 출구까지 25m 단위의 거리를 표시한 유

           도등을 시설하여야 하며, 정전시 내장된 축전지에 의하여 점등방식인 경우는 60분이상 자동 점등되는

           구조이어야 한다.
       2. 비상 탈출구에는 편측 100m간격으로 출구까지 25m 단위의 거리를 표시한 유도등을 시설하여야 하며,

           정전시 내장된 축전지에 의하여 점등방식인 경우는 60분이상 자동 점등되는 구조이어야 한다.
       3. 유도등은 녹색바탕에 백색표지로 시설한다.
     ⑤ 화물열차 전용 터널에는 유지보수용 조명설비만 시설하며 비상조명 및 ⑤항의 기준을 적용하지

         아니한다.
     ⑥ 비상탈출구(수직터널,경사터널,교차통로)에는 비상시 승객의 안전한 대피를 위하여 조도를 10[㏓]이상

         확보하고, 접속부의 위치를 쉽게 확인할 수 있도록 방향 표시 유도등을 시설한다.
     ⑦ 방재구난구역에는 야간구조 활동을 위하여 조도를 10[㏓]이상 확보한다.
     ⑧ 비상전화기, 소화기, 연결송수관설비 등 터널내 시설에 대한 표시등을 시설할 수 있다. 표시등은 백색

         바탕의 녹색표지로 시설한다.
     ⑨ 배연설비 등 터널방재관련 설비에 전원을 공급할 수 있다.

         제230조(터널 조명제어) ①터널조명제어설비는 터널길이가 500[m] 이상(속도등급이 200킬로급 이하

         선로의 경우 1[km] 이상)인 경우에 자동 또는 수동에 의해 점.소등 할 수 있도록 시설하여야 한다.
       1. 터널 입, 출구에서 일괄 점, 소등 및 원격제어가 가능하도록 한다.
       2. 1배선 구간 양단에서 일괄 점, 소등이 가능하도록 한다.
       3. 점멸스위치는 복선터널 입출구의 선로 좌․우측, 단선터널 입출구의 선로 한 쪽에 설치하는 것을 원칙

           으로 한다.
       4. 터널조명소등은 제어 조건에 따라  일정시간이 지나면 자동 소등 되거나 수동으로 소등이 가능하도록

           한다.
       5. 속도등급이 250킬로급 이상 선로의 터널 입출구부 150[m] 구간의 조명은 별도 제어가 가능하도록

          한다.

2. 터널내 설비 설치

구 분		시설 범위 및 기준
전기방식 및 배 선		전기 방식	• 3Φ 4W 380V/220V
		점멸 방식	• 터널 입, 출구 및 1 배선 구간내 일괄, 원격제어
		케이블 지지	• CABLE TRAY
		접지 방식	• 매설 접지선에 연결
조 명 설 비	전 반 조 명	시설높이	• 1.8 ∼ 2.0 m
		시설간격	• 단선 터널-편측 10[m] • 복선 터널-지그재그 10[m] • 200km 이하의 선로의 250m 이상의 터널은 70m 까지 7m 간격으로 설치
		소요 평균조도	• 터널 입․출구 70m 이내 : 20 lx • 입․출구 제외한 조도 : 10 lx
		광 원	• 형광등(T5 1/28W, 고효율 전자식 안정기)
콘 센 트		시설범위	• 200m마다 1개씩 설치 (복선 기준)
		시설위치	• 바닥면상 0.5[m] 이상
출 구 유도등 설 비		시설간격	• 편측 100m(지그재그 50m) 간격
		시설위치	• 바닥면상 : 약 0.5[m]
		시설형태	• 벽 부 형
전원 공급			• 1,500m 이하 : 입구측, 상선측 • 3,000m 이하 : 입․출구, 상선측 설치 • 3,000m 이상 : 입․출구 및 터널내부에 변압기굴 설치 (영남지역본부와 설치 위치 협의)

3. 터널 조명 광원의 선정
현재 터널내 사용하는 광원을 구분하면 HID Lamp와 형광등으로 구분할 수 있으며나 터널에서 열차운행에 지장을 주지 않으면서 유지보수 편리성 및 기능성 등을 고려하여 다음 표와 같이 검토한다.

구 분		고 효 율 형 광 램 프 (T5 FL 28[W])	저압나트륨램프 (NX-35[W])	고압나트륨램프 (NH 100[W], 150[W])
광 속		2,900[㏐]	4,600[㏐]	9,000[㏐] 14,000[㏐]
효 율		104[㏐/W](보통)	131[㏐/W](우수)	90[㏐/W](보통)
평균수명		16,000시간	9,000시간	16,000시간
광 색		백 색	등황색	등백색
눈부심		보 통	적 다	크 다
연색성		우 수	보 통	보 통
투시성		보 통	우 수	우 수
유지보수성		보 통	보 통	편 리
점등 시간	시 동	순 시	10분 이내	8분 이내
	재시동	순 시	순 시	5분 이내
주변온도영향		저온에서 받음	거의 받지 않음	거의 받지 않음
경 제 성		100[%]	140[%]	120[%]
장 단 점		∙효율이 높다 ∙순시 재점등 가능 ∙환경 친화적이다. ∙눈부심이 보통 ∙경제적이다.	∙효율이 높다 ∙순시 재점등 가능 ∙주위 온도변화에 안전하다 ∙눈부심이 적다	∙효율이 낮다 ∙배광제어가 쉽다 ∙순시 재점등시 시간을 요함. ∙눈부심이 크다
검토의견		저압나트륨 램프는 효율은 높으나 램프의 평균 수명이 짧고 점등시간이 길어 순회자나 보수자가 대기하는 시간이 길고 공사비가 고가이며 고압나트륨램프는 램프의 평균수명이 길어 유지보수면에서 유리하나 점등시간이 길고 전력 소비율이 높다. 따라서 현재 개발되어 있는 고효율 형광램프는 수명이 길고, 저온에서 시동이 어려우나 현재 방한 및 방습이 되는 형광등 기구인 방습방진 등기구를 사용할 경우 -20[℃]까지 정상 점등되므로 터널에서는 가장 경제적이며, 점등시간이 짧고 연색성이 우수한 고효율 형광램프를 선정.

4. 터널 조명기구 선정
지하구간의 터널은 외부보다 습도가 높아 조명기구의 부식이 유지보수 및 전기 안전 등에 큰 영향을 미치게 되므로 등기구는 배광, 눈부심제어, 조명율 및 유지보수에 대해 고려되고, 부식방지가 우수하고 방수 및 내구성, 개폐빈도 등에 거의 영향을 받지 않는 재질이 사용되어야 하므로 터널 등기구로 주로 사용되는 형광등용 방   습 방진 등기구, 알루미늄 주물제, 철제 등기구를 비교 검토하면 다음과 같다.
 

구분	형광등용방습방진등기구 (폴리카보네이트재질)	알루미늄 주물제 터널등기구	철재 터널등기구
장   점	◦방수, 방습, 방진에 양호함 ◦금형에 의거 제작되므로 균일제품 생산 ◦외관형태 견고, 미려함 ◦재질상 물청소 등에 관계 없이 부식방지 우수 ◦등기구수명이 반영구적임.	◦녹방지가 양호함 ◦무게가 가벼움 ◦금형에 의거 제작되므로 균일 제품 생산	◦재질단가가 저렴함. ◦금형 제작시 단가 절감
단   점	◦금형제작에 따른 제작비 용 부담증가	◦완전방수 방습 다소 부족 ◦공해에 따른 부식성 다소 증대로 수명단축 ◦물청소에 따른 부식성 증대	◦완전방수 방습 부족 ◦공해에 따른 부식성 증대 로 수명단축 (5-7년) ◦물청소에 따른 부식성증대 ◦제작과정이 수동 방식이므로 균일성 결여
검 토 의 견	◦ 철재 터널등기구는 제작 단가가 저렴하나 방수 방습이 부족하여 부식성 증대에 따른 수명이 짧고, 알루미늄 주물제 터널등기구는 무게가 가볍고 녹방지가 양호하나 방수 방습이 다소 부족하고 부식성에 대하여 그다지 우수하지 못한 단점이 있다. 따라서, 제작단가는 다소 증가하나 재질상 부식성이 가장 우수하고 방수, 방 습, 방진에 양호하며 등기구 수명이 반영구적인 형광등용 방습방진등기구를 선정 ◦ 현재 철도공사에서 옥외 승강장에 사용하는 형광등용 방습방진 등기구는 몸체와 카바가 폴리카보네이트 (합성수지의 일종)재질로 충격과 내염성이 강하고, 외부환경의 변화에 따른 변형이 없어 습기 먼지, 분진이 많이 발생하는 장소에 적합하므로 터널용 등기구로 선정

 

5. 터널조명 배열방식 선정
 터널내 등기구 배열방식을 구분하면 양측배열, 중앙배열, 편측배열로 구분할 수 있으며, 이중 중앙배열의 경우 조명효과는 좋으나, 전차선과 근접하게 설치됨으로 유지 보수시  문제가 되므로 다음 표와 같이 양측배열 및 편측배열을 비교하여 선정한다.

구 분	양 측 배 열		편측배열
	지그재그 배열	마주보기 배열
시설방법	∘터널 양측벽에 비대칭으로 시설	∘터널 양측벽에 대칭으로 시설	∘터널 한측벽에 시설
시설간격	S=10[m]	S=10[m]	S=10[m]
시설높이	H=1.8[m]	H=1.8[m]	H=1.8[m]
조 도	∘T5 FL 1/28W 10[m] 양측	∘T5 FL 1/28W 10[m] 양측	∘T5 FL 1/28W 10[m] 편측
장․단점	∘조도분포가 좋다. ∘유지관리가 나쁘다 ∘시설비 증가	∘조도분포가 보통이다 ∘유지관리가 나쁘다 ∘시설비 증가	∘유지관리가 편하다 ∘시설비 저렴 ∘조도분포가 나쁘다 ∘선로보수 공사시 조도분포가 균일하지 못하여 불편하다.
경제성	130[%]	135[%]	100[%]
검토의견	∘편측배열이 시설비가 저렴하며 유지관리에 편리하나 조도분포가 균일하지 못하고 복 선터널은 터널폭이 8.4[m]이므로 반대편 선로측이 어둡게 되어 선로 점검 및 보수 공사시 지장을 초래하게 된다. 따라서, 시설비는 다소 증가하나 조도분포가 균일하 며 시설간격이 적어지는 효과를 얻을 수 있고, 선로 점검 및 보수공사에 편리한 지 그재그 배열로 선정함이 바람직하고, 단선터널은 터널폭이 4.1[m]로 편측배열을 하 여도 유지보수에 별 어려움이 없다고 판단되어 시설비가 저렴한 편측배열로 선정..
선 정	복선터널		단선터널

6. 터널 조도계산

터널내 조도계산에 영향을 주는 요소를 크게 구분하면 다음과 같다.
 가. 램프의 종류
 나. 램프의 광속
 다. 취부위치에 따른 배광
 라. 조명율
 마. 보수율
    1) 조명율의 적용
       도로 시설물 유지관리 지침 및 규정 (서울시)에 의하여 조명율은 마감 재료와 조명 배열방식에 따라 다음

       표에 의하여 적용한다.

    2) 보수율의 적용
       설계조도는 사용 기간중 항상 유지관리하지 않으면 안될 하한치이다. 그러나 램프의 광속 감쇠나 주변환

       경에 의한 기구의 오염, 벽면과 천정면등의 오염 등에 의해 휘도는 감소한다. 그러므로 휘도의 감소를 억

       제하기 위해 청소등, 유지보수 작업을 하여야 한다.
       보수율이란 이러한 작업에 의해 초기의 휘도값을 어느정도로 유지할 수 있는지를 나타내는 비율을 말한

       다. 보수율은 교통량이나, 터널상황, 유지관리 계획등에 의해 정해지는 것이나 일반적으로 다음 표에 의

       하여 적용한다.

터널현황 교통량	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
(A) 15,000[대/일] 이상	0.40	0.45	0.50
(B) 7,000-15,000[대/일] 미만	0.45	0.50	0.60
(C) 7,000[대/일] 미만	0.50	0.60	0.70

터 널 현 황	길 이	구 배
Ⅰ	200[m] 이상	2[%] 이상
Ⅱ	200[m] 이상	2[%] 미만
	200[m] 미만	2[%] 이상
Ⅲ	200[m] 미만	2[%] 미만

    3) 조도계산
       (1) 계산조건
           - 바      닥 : 콘크리트
           - 천장, 벽면 : 콘크리트
           - 터 널 폭 : 복선 8.4[m]
           - 터널높이 : 5.12 ~ 5.34[m](평균 5.2m 적용)
           - 조 명 율 : 0.35  -  보 수 율 : 0.6
           - 광    원 : T5 FL 1/28W -  광    속 : 2,900[m]
       (2) 조도계산
          - 터널 입,출구 70m이내 구간
            ∘ 복선터널     
          - 터널 표준 구간
            ∘ 복선터널    

       (3) 계산결과
   

구 분	터널종류	사용광원	배열방식	시설간격	계산조도	요구조도
터널 조명	복선 (폭8.4m)	T5 FL1/28[W]	양측 지그재그배열	양측 7[m]	20.71[Lx]	20[Lx]
	복선 (폭 8.4m)	T5 FL1/28[W]	양측 지그재그배열	양측 10[m]	14.5[Lx]	10[Lx]
콘센트	단 선	-	편측배열	200m마다 설 치	-	-
	복 선	-	양측배열	100m마다 설 치	-	-

7. 터널내 시설물 설치
터널내 설치되는 터널등, 콘센트, 유도 표시등 및 각 시설물에 전원을 공급하기 위하여 저압간선 케이블 포

설을 위한 Tray 설치 위치를 다음과 같이 검토한다.
  1) 터널등
    o 설치높이 : 1.8∼2.0m 이하 (철도전철전력설비시설지침 제229조)
  2) 콘센트, 유도등
    o 설치높이 : 0.5m (철도전철전력설비시설지침 제229조)
  3) 시설물의 설치
터널 벽면에 설치되는 신호, 통신 및 저압 간선용 Tray의 설치 위치를 관련 설계사와 협의하여 터널등은 FL+1.8m 위치에 신호, 통신용 Tray는 유도 표시등과 터널등  사이의 공간에 설치하도록 설계에 반영 하였다.

8.  설치 간격별 조도 측정 결과
     T5 FL 28W 형광등의 10m, 7m 간격으로 설치할 경우의 시물레이션 결과는 다음과 같다.

    

     

9. 탈출구 유도 조명
   1) 사용광원 : LED 30W × 2
   2) 제원
    (1) 크  기 : W:1,300㎜× H:720㎜× D:60㎜
    (2) 재  질 : Stainless steel 1.5t
    (3) 표  시 : 뚜껑에 방향표시 및 출구까지의 거리는 아크릴 실크로 인쇄한다.
    (4) 축전지 : 정전시 60분이상 방전가능한 축전지를 내장하여야 한다.
    (5) 바  탕 : 녹색 바탕에 백색 표지
   3) 설치기준
    (1) 설치간격 : 편측 100m (지그재그 50m)간격의 배열로 설치한다.
    (2) 설치높이 : 본선 터널 바닥면상 거리 표시등 하부까지 0.5m로 한다.
    (3) 터널 중심에서 입∙출구가 같은 지점이 되도록 설치한다.

10. 터널내 조명용 배선 접속
   1) 등기구 설치
     신설되는 터널의 등기구 설치는 Tray하부에 설치하여 Tray내 에서 분기 접속할 수 있도록 하며 출구 유도

     조명의 전원공급은 Tray내에서 분기하여 가요 전선관을 이용 출구유도 조명에 전원을 공급하도록 한다.

터널 등기구 설치	Tray내 콘넥터 접속

11. 접속 방법 비교
터널 등기구는 Tray 하부에 설치됨으로 터널 조명용 간선 Cable에서 등기구 까지의 배선은 터널벽에 별도의 PullBox 또는 4각 Box를 이용 Box내에서 접속 또는 Tray내에서 콘넥터로 접속하여 등기구에 전원을 공급하는 각각의 방법을 비교 검토하면 다음과 같다.

구 분	Pull Box 설치 (200× 200× 150)	4각 Box 설치	콘넥터 설치
시설 방법	tray하단과 형광등 사이에 PullBox 를 설치하여 Box내에서 접속	tray하단과 형광등 사이에 4각 Box 를 설치하여 Box내에서 접속	tray내에서 콘넥터 를 이용하여 분기 후 형광등에 연결
방 수 성	보 통	보 통	우 수
시 공 성	보 통	보 통	우 수