통신선에 미치는 유도 장해와 그 대책

  

통신선에 미치는 유도 장해와 그 대책

 

Ⅰ. 서론

교류 전차선에 근접한 통신선에는 전차선 전압에 비례하여 정전적으로 유기되는 정전 유도와 전차선 전류와 귀선 전류의 불평형에 의해 전기적으로 유기되는 전자 유도에 의해서 위험 전압과 잡음 전압이 발생 한다. 위험 전압은 통신선과 대지 간의 전압이 문제가 되고, 잡음 전압은 선간 전압이 문제가 되며, 직류 방식에서는 통신선에 미치는 유도 장해는 크게 문제가 되지 않는다.

 

Ⅱ. 통신 유도 장해

1. 정전 유도

정전 유도는 전차선 전압에 따라서 결정되며 전차선과 통신선과의 이격 거리를 크게 하면 급감한다. 정전 유도 전압은 인체 및 기기에 미치는 위험을 피하기 위하여 통신선과 접지선 간에 유기되는 전압은 300〔V〕이하, 고도의 보호된 선로에서는 650〔V〕이하, 전류는 10〔mA〕이하가 되도록 제한한다.

 

2. 전자 유도

전자 유도는 전차선의 전류와 귀선 전류의 불평형에 의해 전자적으로 유기되는 전자 유도에 의해서 통신선에 잡음을 주는 전압이 발생한다. 전자 유도 전압은 평상시 60〔V〕, 전차선 지락 사고 등의 이상시에는 일반적으로 300〔V〕, 최대 430〔V〕이하가 되도록 제한한다.

 

3. 전기차에서 발생하는 잡음 전압

교류 구간에 일반적으로 사용되고 있는 정류기형 전기차의 정류 작용에 의해서 전차선측에 고조파를 발생하여 통신선에 잡음을 야기한다.

Ⅲ. 통신 유도 장해 경감 대책

1. 전철측의 대책

(1) 흡상 변압기에 의한 방법

흡상 변압기는 권선비 1:1의 변압기로 약 4〔km〕마다 선로에 배치하고, 그 1차측을 전차선에 접속하고 2차측은 부급전선에 접속한다. 흡상 변압기는 대지를 흐르는 귀선 전류를 가능한 한 작게 하고 강제로 부급전선에 흡상시켜 기유도〔Amp-km〕를 최대한 작게 하기 위하여 설치한다.

 

(2) 단권 변압기에 의한 방법

단권 변압기를 약 10〔km〕로 배치하고 권선의 중앙을 레일에 접속한다. 단 권 변압기는 1단을 전차선에, 다른 1단을 급전선에 접속하여 전차선과 급전선에 전류를 흐르게 하여 레일에는 거의 전류가 흐르지 않아 기유도〔Amp-km〕가 작게 되고 전자 유도가 경감된다.

 

2. 통신선측의 대책

(1) 정전 유도

① 전차선과 통신선의 이격 거리를 증대시킨다.

② 통신선을 케이블화 한다.

③ 통신선에 배류 코일을 설치하여 전하를 대지로 방류한다.

(2) 전자 유도

① 통신선을 차폐 케이블화 하여 지하에 매설한다.

② 통신선에 차폐 코일을 삽입하여 전자 유도 전압을 소멸 시킨다.

③ 통신선에 중화 코일을 삽입하여 기기의 평형도를 향상시키고 잡음 전압의 경감을 도모한다.

④ 통신선에 절연 중계 코일을 삽입하고 피유도 구간을 분할하여 유도 전압을 제한한다.

⑤ 통신선과 대지간에 여파 배류 코일을 삽입하여 기본파 및 특정 고조파를 경감 한다.

⑥ 통신선의 경로를 별도 경로로 하여 전자 유도의 영향이 없도록 한다.

 

3. 전기차측의 대책

정류기형 기관차의 변압기 2차측에 컨덴서와 저항을 조합한 필터(Filter)를 병렬로 접속하여 전차 선로에 흐르는 고조파 성분을 경감한다.

 

Ⅳ. 결론

철도에는 근접한 통신선이 많은 만큼 교류 전차선에 근접하고 있는 통신선에 정전 유도 및 전자 유도에 의해 위험 전압이나 잡음 전압을 유기한다. 이 때문에 전기차에 필터의 설치, 통신선의 케이블화, 절연 중계 코일의 삽입, 전차 선로에는 흡상 변압기나 단권 변압기 등의 대책이 필요하게 된다.