직류 및 교류식 전기 철도에 있어서 절연 협조에 대하여

직류 및 교류식 전기 철도에 있어서 절연 협조에 대하여  

 

 

Ⅰ. 서론

전기 철도의 절연 협조는 피뢰 장치를 설치하여 뇌격과 내부 이상으로 인한 절연파괴가 생기지 않도록 변전소, 전차 선로, 전기차의 설비 전체에 절연 협조가 이루어지도록 하여야 한다.  

 

 

Ⅱ. 직류 급전 회로의 절연 협조

1. 변전소

변전소의 절연 협조는 일반적으로 피뢰기의 보호 특성을 기준으로 기기의 절연 강도가 결정된다.

(1) 정류기의 양극측

정류기의 양극측에는 정류기용 변압기의 1차측으로부터 침입하는 이상 전압 및 정류기에서 발생하는 내부 이상 전압을 제한하기 위한 피뢰기가 설치 된다.

(2) 급전선 인출구

급전선의 인출구에는 외부 선로로부터 침입하는 뇌격 서지(Surge) 등의 이상 전압을 제한하기 위하여 피뢰기가 설치된다.

 

 

2. 전차 선로

전차선로의 애자에 대한 절연 강도는 계통 전체로부터 협조가 유지되도록 하는 것이 바람직하며, 절연 강도보다 오히려 매연, 염진 등에 의한 오손이나 열화, 플래시 오버 등에 대한 사고 방지, 또한 청소 작업의 경감 등의 입장에서 결정되는 것이 많다.

뇌격에 대하여는 변전소용 피뢰기보다 제한 전압이 높은  피뢰기를 선로에 약 500[m] 간격으로 분산 설치한다.

 

 

3. 전기차

전기차의 절연 협조는 집전 장치와 차체와의 사이에 변전소와 동일한 피뢰기를 설치하고 있으며 그 절연 강도도 변전소와 동일한 정도의 것으로 하고 있다.

 

 

4. 절연 협조의 구성

 

5. 절연 강도의 예

Ⅲ. 교류 급전 회로의 절연 협조

교류 방식의 변전소, 전차 선로 및 전기차의 절연 협조는 직류의 경우와 동일하게 피뢰기에 의해서 협조를 취하고 있다. 전차 선로용 애자의 절연 강도는 염해 등의 오손 조건에 의해서 결정되고, 절연 협조는 흡상 변압기 또는 단권 변압기의 위치에 설치되는 피뢰기에 의한다.

1. BT 급전 방식 절연 협조 구성

2. AT 급전 방식 절연 협조 구성

Ⅳ. 결론

전기 철도에 있어서 수전으로부터 부하 말단 전기차까지의 각각 절연 강도는 전기차의 변압기를 가장 낮은 단계로 정하고, 다음에 변전 기기로 정하며, 마지막으로 가장 수량이 많은 전차 선로의 애자 절연 강도를 크게 하여 전체의 절연 설계를 도모하고 있다. 이와 같은 방식을 전철 급전 회로의 절연 협조라 하고, 보수에 가장 손이 많이 가는 애자류의 절연 강도를 반드시 크게 높여 줌으로써 애자의 섬락 사고와 낙뢰의 영향을 가장 적게 받을 수 있도록 설계하여 전차 선로 유지 보수에 기여하도록 절연 설계를 하고 있다.