전차 선로 온도 상승 요인 및 온도 상승 개소

전차 선로 온도 상승 요인 및 온도 상승 개소에 대하여

 

 

1. 서론

전차선은 외기 온도 및 일사, 전차선 자체의 저항손과 팬터그래프와의 접촉에 의한 저항손이 발생하고, 나전선에 전류를 흘리면 줄열에 의하여 전선의 온도는 상승한다. 전차선은 경동선이 널리 사용되고 있으며, 경동선은 온도가 200[℃]가 되면 경화되고 기계적인 강도가 반감한다. 전차선의 온도 상승 한도는 90[℃]로

제한하고 기타 전선은 100[℃]로 정하고 있다.

 

2. 전차선의 온도 상승 요인

1) 외기 온도 및 일사에 의한 온도 상승

전차선 자체의 온도 상승 한도는 50[℃]이며, 외기 온도 및 일사에 의한 온도 상승은 40[℃]로 계산하여 온도 상승 한도를 90[℃]로 정하고 있다.

 

2) 전차선의 부하 전류와 저항손에 의한 온도 상승

급전 회로에서 전차선 등 각종 도체의 온도 상승 요인은 전기차 주행시에 주전동기에 의한 것과, 정차시의 냉, 난방 컴프레서 등의 보조 기기 전류에 의한 것이 있다.

 

3) 전선의 접속 개소에서 온도 상승

변전소 급전 인출구의 급전선 및 급전 분기 개소와 전기차의 정차 시간이 긴 경우, 팬터그래프와 전차선의 접촉 저항이 큰 경우 전차선의 온도가 상승한다.

 

3. 전차 선로의 온도 상승 개소

1) 직류 급전 방식의 경우

(1) 변전소 급전 인출구의 급전선

직류 전차선로는 일반적으로 전차선과 급전선이 병렬로 되어 있으나 변  전소에서 급전 인출구의 급전선은 단독으로 되어 있기 때문에 큰 전류를 감당하여야 한다.

(2) 급전 분기선
  급전 분기선 개소의 온도 상승은 급전 분기선의 취부 간격에 따라 전류의 계속 시간이 변하고 또한 전기차의 기동 전류를 취하는 경우에는 커지게 된다.

(3) 급전 분기선 근방의 전차선
  급전 분기선의 휘드이어 취부 상태가 좋지 않으면 접촉저항이 크게 되고 휘드이어 취부점의 전차선이 가열 단선되는 일이 있다.

2) 교류 급전 방식의 경우

교류 급전 방식에서는 전압이 높고 전류가 작기 때문에 온도 상승은 거의 문제가 되지 않으나, 전기차 용량의 증대에 따라 급전 분기 개소, 드로퍼 등 금구의 접촉 불량에서 오는 온도 상승에 충분한 주의가 필요하다.

 

4. 결론

전차선의 온도 상승은 최악의 경우 전차선을 단선에 이르게 하며 열차 운행에 막대한 지장을 초래한다. 전차선의 온도 상승을 방지하기 위해서는 부하 용량에 충분한 단면적의 전차선을 사용하여야 하며, 팬터그래프의 집전판은 가능한 한 전차선과의 접촉 저항이 적은 것을 사용하고, 접속 지점의 접촉 저항을 감소 시

키는 방법을 강구하여야 한다.