직류, 교류 급전 방식의 회로 구성

직류, 교류 급전 방식의 회로 구성

Ⅰ. 서론
전기 철도의 급전 회로는 전기차에 적정한 전력으로 변성하고 분배해 주는 전철변전소와, 전력을 전기차까지 공급하는 전차선로 및 전기차로 구성되어 있다. 즉 전기차는 부하 설비로 되며 레일은 귀선으로 취급된다.

Ⅱ. 직류 급전 회로의 구성
직류 급전 회로의 구성은 전기차에 전기를 공급하는 전차선과 전기차 귀전류의 귀선으로 주행 궤도를 사용하여 급전 회로를 구성하고 있으며, 전압강하, 전류용량 대책으로 전차 선로와 병렬로 급전선을 설치하고 급전 분기선으로 일정 간격마다 전차선과 급전선을 접속하고 있다. 직류 급전 방식은 병렬 급전 방식이 일반적으로 사용되고 있으며 그 구성도는 다음과 같다.

Ⅲ. 교류 급전 방식의 구성
교류 급전 방식은 AT 급전 방식과 BT 급전 방식으로 대별되며, 인접 변전소간의 전압 위상이 서로 다르므로 양측의 변전소로부터 급전 구분소까지 각각 단독으로 급전된다.

1. AT 급전 방식
AT 급전 방식은 변전소에서 선로를 따라 급전선을 가선하고 이 급전선과 전차선 사이에 약 10〔km〕간격으로 AT를 병렬로 설치하며, 변압기(AT) 권선의 중성점을 레일에 접속하는 방식으로 구성도는 다음과 같다.

2. BT급전 방식
BT급전 방식은 권선비 1:1의 특수 변압기를 약 4〔km〕간격으로 설치하여 전차선에 Booster Section을 설치하고 BT의 1차측을 전차선에, 2차측을 부급전선에 직렬로 접속하고 BT와 BT사이에 흡상선을 설치하는 방식으로 구성도
는 다음과 같다.

Ⅳ. 직류와 교류의 상이점
직류 1,500〔V〕방식은 주로 도시 철도의 지하철 등에서 사용되며, 직류 구간의 급전 방식은 일반적으로 인접 변전소에서 병렬로 급전 하고 있다. 전류가 크므로 전식의 피해가 발생하며 전차선과 병렬로 급전선을 설치하고 있다. 상용 주파 단상 교류 25〔KV〕급전 방식은 간선 철도와 교외 철도 등에 주로 사용되며, 교류 구간은 전압이 높으므로 통신 유도 장해가 발생한다. 또한 인접 변전소의 전압 위상이 서로 다르므로 병렬 급전은 수행하지 않고 단독 급전으로 하고 있다.

 

1. 직류식

① 변전소 간격이 짧아 건설비가 많다.

② 전류가 크기 때문에 전차 선로의 소요 동량이 많아 지지물이 중하중으로 된다.

③ 전압 강하가 크다.

④ 보호 설비가 복잡하다.

⑤ 누설 전류에 의한 전식 발생.

⑥ 차량비는 교류식에 비해 싸다.

⑦ 절연 이격 거리를 작게 할 수 있다.

 

2. 교류식

① 변전소 간격이 크게 되므로 건설비가 적다.

② 고전압을 사용하기 때문에 전차 선로의 전류 및 소요 동량이 적어 지지물이 경량이다.

③ 전압 강하가 적다.

④ 보호 설비가 간단하다.

⑤ 유도 장해가 발생 한다.

⑥ 차량비는 직류식에 비해 약간 비싸다.

⑦ 절연 이격 거리가 크다.