정류기에서 순시 과부하 내량이 큰 것을 필요로 하는 이유

정류기에서 순시 과부하 내량이 큰 것을 필요로 하는 이유

     

 

Ⅰ. 서론

정류기는 전철 변전소의 기기 중 제일 중요한 기기의 하나이다. 정류기는 수은 정류기, 실리콘 정류기, 사이리스터 정류기 등이 사용되고 있으며, 실리콘 정류기가 널리 보급되고 있는 실정이다.

     

 

Ⅱ. 정류기의 구비 조건

① 단시간의 과부하 내량을 가지는 것이어야 한다.

② 전압 강하로 인한 열차 운전에 지장을 주지 않아야 한다.

③ 전원 전압, 주파수 등의 변동에 대해서도 열차 운전에 지장을 주지 않아야 한다.

④ 운전시 취급이 간단하여야 한다.

     

 

Ⅲ. 정류기의 종류

1. 수은 정류기

수은 정류기는 단시간 과부하에 견디고, 격자 제어에 의하여 대전력을 억제할 수 있는 특성이 있다.

2. 실리콘 정류기

실리콘 정류기의 소자는 P형 반도체와 N형 반도체를 결합한 반도체이다. 이것은 다른 반도체에 비하여 순전압 강하가 작고 허용 온도가 높으며 단위 면적당 전류 용량도 크다. 또한, 역내 전압도 높고 정류 특성이 우수하며 자원적으로도 풍부하다.

3. 사이리스터 정류기

사이리스터 정류기는 전압 변동율을 적게하고, 경부하시에 차량 팬터점 전압의 상승을 억제하며 회생 전력을 원거리의 역행 차량에 공급함으로써 차량의 회생률 향상을 높이기 위해 회생 차량에 사용하는 정류 방식이다.

    

 

Ⅳ. 순시 과부하 내량이 큰 것을 필요로 하는 이유

정류기의 과부하 한도는 소자의 온도 상승에 의해서 결정된다. 즉, 온도가 높으면 과전류가 증대하고 더불어 온도 상승이 크게 되어 어느 한도에 도달하면 파괴되어 재 사용이 불가능 하게 된다. 전철 변전소의 부하는 격심하고 전차선로나 전기차의 사고에 의해서 큰 단락 전류가 흐르는 경우가 많다. 이 때문에 단시간

에 큰 과부하 내량을 가지는 것이어야 한다.

     

 

Ⅴ. 정류기의 정격

정류 소자의 온도 상승 시정 수는 극히 작으며, 그 과부하 한도는 1분간 정도의 단시간 과부하에 의한 소자의 온도 상승에 의해서 전기 철도용 정류기의 정격이 다음과 같이 결정되었다.

1. C종 정격

연속 정격 출력 전류의 150[%]에서 2시간, 200[%]에서 1분간으로 한 정격

2. D종 정격

연속 정격 출력 전류의 150[%]에서 2시간, 300[%]에서 1분간으로 한 정격

3. E종 정격

연속 정격 출력 전류의 120[%]에서 2시간, 300[%]에서 1분간으로 한 정격

      

 

Ⅵ. 결론

전철용 변성기는 최초의 회전 변류기에서 수은 정류기가 주류를 이루었으나 반도체 기술의 발달로 실리콘 정류기가 보편화되어 사용되고 있으며, 회생 차량의 도입으로 사이리스터 정류기가 신설되는 전철 변전소에 사용되고 있다. 전철용 변전소의 부하는 변동이 격심하고 사고시 큰 단락 전류가 흐르므로 단시간 과부

하 내량이 커야 하며, 그 과부하 한도는 1분간 정도의 단시간에서 정류기의 정격이 결정된다.